1
课程详述
COURSE SPECIFICATION
以下课程信息可能根据实际授课需要或在课程检讨之后产生变动。如对课程有任何疑问，请联
系授课教师。
The course information as follows may be subject to change, either during the session because of unforeseen
circumstances, or following review of the course at the end of the session. Queries about the course should be
directed to the course instructor.
1.
课程名称 Course Title
计算海洋学基础 Introduction to Computational Oceanography
2.
授课院系
Originating Department
海洋科学与工程系 Department of Ocean Science and Engineering
3.
课程编号
Course Code
OCE304
4.
课程学分 Credit Value
3
5.
课程类别
Course Type
专业基础课 Major Foundational Courses
6.
授课学期
Semester
春季 Spring
7.
授课语言
Teaching Language
中英双语 English & Chinese
8.
授课教师、所属学系、联系方
式（如属团队授课，请列明其
他授课教师）
Instructor(s), Affiliation&
Contact
（For team teaching, please list
all instructors）
郭震 海洋科学与工程系 创园 9 栋 403, 0755-88018621
Dr. Zhen Guo, Department of Ocean Sciences and Engineering
Chuang Yuan 9-403, 0755-88018621
9.
实验员/助教、所属学系、联系
方式
Tutor/TA(s), Contact
李世林 海洋科学与工程系 创园 9 栋 403, 151-2005-2755
Shilin Li, Department of Ocean Sciences and Engineering
Chuang Yuan 9-403, 151-2005-2755
10.
选课人数限额(可不填)
Maximum Enrolment
（Optional）
授课方式
Delivery Method
习题/辅导/讨论
Tutorials
实验/实习
Lab/Practical
其它(请具体注明)
Other（Please specify）
总学时
Total
11.
学时数
Credit Hours
48
2
12.
先修课程、其它学习要求
Pre-requisites or Other
Academic Requirements
CS102B 计算机程序设计基础 Basis of Computer Programming B
13.
后续课程、其它学习规划
Courses for which this course
is a pre-requisite
14.
其它要求修读本课程的学系
Cross-listing Dept.
教学大纲及教学日历 SYLLABUS
15.
教学目标 Course Objectives
海洋科学是一门观测和理论并重的交叉学科，涉及到不同子学科的数据处理和理论计算，需要学生掌握不同的计算方
法和手段。本课程旨在以实践和理论相结合的方式，使学生熟练掌握相关计算方法和软件应用。
Introduction to Computational Oceanography will introduce various methods of numerical simulation and data
processing in oceanography and provide students with practical trainings on widely-used software.
16.
预达学习成果 Learning Outcomes
本课程将培养学生利用数学手段解决与海洋地球科学相关科学问题的能力，激发学生对于海洋地球科学的兴趣与热
情。
It is also designed to cultivate students’ ability and enthusiasm to solve problems in Oceanography using
mathematical concepts.
17.
课程内容及教学日历 （如授课语言以英文为主，则课程内容介绍可以用英文；如团队教学或模块教学，教学日历须注明
主讲人）
Course Contents (in Parts/Chapters/Sections/Weeks. Please notify name of instructor for course section(s), if
this is a team teaching or module course.)
1. Introduction (3 hours)
课程简介，介绍数值发展历史，研究进展 （3 学时）
2. Data extraction (3 hours)
海洋数据提取 （3 学时）
3. Data processing (3 hours)
海洋数据处理 （3 学时）
4. Finite difference (3 hours)
数值方法原理介绍-有限差分 （3 学时）
5. Finite element (3 hours)
数值方法原理介绍-有限元 （3 学时）
6. Spectral element (3 hours)
数值方法原理介绍-谱元法 （3 学时）
7. The seismic wave equation (1) (3 hours)
3
三维波动方程导出 I （3 学时）
8. The seismic wave equation (2) (3 hours)
三维波动方程导出 II （3 学时）
9. Solving 3-D seismic wave equation in Cartesian coordinate (3 hours)
三维波动方程求解 I （3 学时）
10. Solving 3-D seismic wave in equation Spherical coordinate (3 hours)
三维波动方程在球坐标系下的求解 （3 学时）
11. Solving 2-D acoustic wave equation using finite difference (1) (3 hours)
有限差分求解二维声波传播方程 I （3 学时）
12. Solving 2-D acoustic wave equation using finite difference (2) (3 hours)
有限差分求解二维声波传播方程 II （3 学时）
13. Generalized linear inversion (3 hours)
广义线性反演理论介绍 （3 学时）
14. Non-linear inversion (3 hours)
非线性反演理论介绍 （3 学时）
15. Travel-time inversion (1) (3 hours)
走时数据反演 I （3 学时）
16. Travel-time inversion (2) (3 hours)
走时数据反演 II （3 学时）
18.
教材及其它参考资料 Textbook and Supplementary Readings
Kennett, B. L. N.，The Seismic wavefield, Cambridge University Press, NY, USA (ISBN: 0-521-00663-5), 2001.
Telford, W. M., L. P. Geldart, and P. E. Sheriff, Applied Geophysics Second Edition, Cambridge University Press, NY,
USA (ISBN: 0-521-33938-3), 1990.
Dahlen, F. A. and J. Tromp，Theoretical Global Seismology, Princeton University Press, New Jersey, USA (ISBN: 0-
691-00116-2), 1998.
Lay, T. and T. Wallac，Introduction to Global Seismology
万永革，地震学导论
万永革，数字信号处理的 matlab 实现
4
课程评估 ASSESSMENT
19.
评估形式
Type of
Assessment
评估时间
Time
占考试总成绩百分比
% of final
score
违纪处罚
Penalty
备注
Notes
出勤 Attendance
课堂表现
Class
Performance
10%
小测验
Quiz
课程项目 Projects
平时作业
Assignments
期中考试
Mid-Term Test
20%
期末考试
Final Exam
期末报告
Final
Presentation
70%
其它（可根据需要
改写以上评估方
式）
Others (The
above may be
modified as
necessary)
20.
记分方式 GRADING SYSTEM
A. 十三级等级制 Letter Grading
B. 二级记分制（通过/不通过） Pass/Fail Grading
课程审批 REVIEW AND APPROVAL
21.
本课程设置已经过以下责任人/委员会审议通过
This Course has been approved by the following person or committee of authority
海洋科学与工程系本科教学委员会
Department of Ocean Science and Engineering Undergraduate Committee