曲华師范大学课程教学大纲学院：物理工程学院课程名称：电磁场与电磁波英文名称：Electromagneticfields andwaves课程代码：072237课程性质：专业必修课计划学时：理论：54实践/实验：18学分：41-18 周授课时间：授课地点：适用专业：光电信息科学与工程批准人：执笔人：欧阳金华审核人：课程负责人：授课教师：日修订日期：2023年11月
学 院： 物理工程学院 课程名称： 电磁场与电磁波 英文名称： Electromagnetic fields and waves 课程代码： 072237 课程性质： 专业必修课 计划学时：理论： 54 实践/实验 ：18 学 分： 4 授课时间： 1-18 周 授课地点： 适用专业： 光电信息科学与工程 执笔人： 欧阳金华 审核人： 批准人： 课程负责人： 授课教师： 修订日期： 2023 年 11 月 日
《电磁场与电磁波》课程教学大纲一、课程简介《电磁场与电磁波》是一门光电科学与工程专业本科教学的必修课程。通过本课程是的学习，学生能够在已有的大学物理基础知识（力学、热学、电磁学、光学）和高等数学（工程数学）的基础上，能够系统地掌握电磁场与电磁波的基本概念，基本性质，基本规律以及求解电磁场问题的基本方法，具备进一步学习《物理光学》和《波动光学》《激光原理》等后续课程的坚实基础，学会基本的理论和工程结合处理问题的方法，具备在本课程相关领域分析、解决实际问题的初步能力，具备解决一些最基本工程电磁场与电磁波问题的能力和一些交叉行性学科方面的学习的创新能力。二、课程目标本课程系统讲授电场、磁场、电磁场、电磁波的基本概念，产生、分布、传播以及与物质的相互作用等基本规律和电子信息大类领域的基本工程应用。课程目标1：掌握电场、磁场、电磁场、电磁波的基本理论。课程目标2：掌握电场、磁场、电磁场、电磁波的基本工程应用原理。课程目标3：通过课程实验和实践活动掌握电场、磁场、电磁场、电磁波的基本工程应用技能。课程目标4：通过查阅文献、初步具备摸索实践的独立精神，以及团队合作探讨的交流沟通能力。表1：课程目标与毕业要求具体指标点的对应关系表课程目标1：掌握电场、磁场、电磁场、电磁波的基本理论。课程目标2：掌握电场、磁场、电磁场、电磁波的基本工程应用原理。课程目标3：通过课程实验和实践活动掌握电课程目标场、磁场、电磁场、电磁波的基本工程应用技能。课程目标4：通过查阅文献、初步具备摸索实践的独立精神，以及团队合作探讨的交流沟通能力。课程目标课程目标课程目标课程目课程目标21标34毕业要求指标点41-1：转化为工程问题V毕业要求1：工程知识7V1-2：解决转化的问题毕业要求3：3-1：理解面对的工程问题，并给出设V7VV设计/开发解计方案决方案毕业要求8：VV8-1：理解应担负的社会责任职业规范毕业要求9：J9-1：具备个人团队的沟通合作能7V力个人和团队
《电磁场与电磁波》课程教学大纲 一、课程简介 《电磁场与电磁波》是一门光电科学与工程专业本科教学的必修课程。通过本课程 是的学习，学生能够在已有的大学物理基础知识（力学、热学、电磁学、光学）和高等 数学（工程数学）的基础上，能够系统地掌握电磁场与电磁波的基本概念，基本性质， 基本规律以及求解电磁场问题的基本方法，具备进一步学习《物理光学》和《波动光学》 《激光原理》等后续课程的坚实基础，学会基本的理论和工程结合处理问题的方法，具 备在本课程相关领域分析、解决实际问题的初步能力，具备解决一些最基本工程电磁场 与电磁波问题的能力和一些交叉行性学科方面的学习的创新能力。 二、课程目标 本课程系统讲授电场、磁场、电磁场、电磁波的基本概念，产生、分布、传播以及 与物质的相互作用等基本规律和电子信息大类领域的基本工程应用。课程目标 1：掌握 电场、磁场、电磁场、电磁波的基本理论。课程目标 2：掌握电场、磁场、电磁场、电 磁波的基本工程应用原理。课程目标 3：通过课程实验和实践活动掌握电场、磁场、电 磁场、电磁波的基本工程应用技能。课程目标 4：通过查阅文献、初步具备摸索实践的 独立精神，以及团队合作探讨的交流沟通能力。 表 1：课程目标与毕业要求具体指标点的对应关系表 课程目标 课程目标 1：掌握电场、磁场、电磁场、 电磁波的基本理论。课程目标 2：掌握电场、 磁场、电磁场、电磁波的基本工程应用原理。 课程目标 3：通过课程实验和实践活动掌握电 场、磁场、电磁场、电磁波的基本工程应用技 能。课程目标 4：通过查阅文献、初步具备摸 索实践的独立精神，以及团队合作探讨的交流 沟通能力。 课程目标 毕业要求指标点 课程目标 1 课程目标 2 课程目 标 3 课程目标 4 毕业要求 1： 工程知识 1-1：转化为工程问题 √ √ 1-2：解决转化的问题 √ √ 毕业要求 3： 设计/开发解 决方案 3-1：理解面对的工程问题，并给出设 计方案 √ √ √ √ 毕业要求 8: 职业规范 8-1：理解应担负的社会责任 √ √ √ 毕业要求 9： 个人和团队 9-1： 具备个人团队的沟通合作能 力 √ √ √
《电磁场与电磁波》课程教学大纲毕业要求VV12-1：具有自主学习和终身学习的V12:意识y终身学习三、教学内容各教学单元有明确的学习目标，描述以学生为主语，使用行为动词。电磁场与电磁波的简史1.明确本课程开设的目的、任务和教学过程。2.掌握部分电磁场与电磁波的简史，一些大事件对信息科学及科研、生产、生活的重大影响.场论1掌握散度、梯度、旋度的计算，高斯定理、斯托克斯定理、亥姆霍兹定理的内容及应用。2理解源的特点与场的规律的关系。静电场1掌握静电场的基本方程和本构关系的表达式的含义及应用。2.掌握静电场边界条件的应用。3.掌握电容的计算马达的含义。恒定电场1.掌握电恒定场的基本方程和本构关系的表达式的含义及应用。2.掌握恒定电场边界条件的应用。3.掌握接地电阻、漏电导的计算。静电场边值问题1.掌握静电场边值问题的含义和唯一性定理的内容及意义。2.掌握镜像法的本质、应用。3.理解分离变量法的本质及应用。恒定磁场1.掌握电恒磁场的基本方程和本构关系的表达式的含义及应用。2.掌握恒定磁场边界条件的应用。3.掌握自感、互感、电感的计算。时变电磁场1.掌握位移电流的概念，麦克斯韦方程组及本构关系的表达式的含义及应用。2.掌握时变电磁场边界条件的应用。3.掌握坡印廷矢量的三种形式、坡印廷定理的意义及应用。4.掌握时变电场和磁场的互求。5.理解电磁波动的本质与电磁波。平面电磁波
《电磁场与电磁波》课程教学大纲 毕业要求 12： 终身学习 12-1：具有自主学习和终身学习的 意识 √ √ √ √ 三、教学内容 各教学单元有明确的学习目标，描述以学生为主语，使用行为动词。 电磁场与电磁波的简史 1．明确本课程开设的目的、任务和教学过程。 2．掌握部分电磁场与电磁波的简史，一些大事件对信息科学及科研、生产、生活的重 大影响. 场论 1．掌握散度、梯度、旋度的计算，高斯定理、斯托克斯定理、亥姆霍兹定理的内容及 应用。 2．理解源的特点与场的规律的关系。 静电场 1．掌握静电场的基本方程和本构关系的表达式的含义及应用。 2．掌握静电场边界条件的应用。 3．掌握电容的计算马达的含义。 恒定电场 1.掌握电恒定场的基本方程和本构关系的表达式的含义及应用。 2.掌握恒定电场边界条件的应用。 3.掌握接地电阻、漏电导的计算。 静电场边值问题 1.掌握静电场边值问题的含义和唯一性定理的内容及意义。 2.掌握镜像法的本质、应用。 3.理解分离变量法的本质及应用。 恒定磁场 1.掌握电恒磁场的基本方程和本构关系的表达式的含义及应用。 2.掌握恒定磁场边界条件的应用。 3.掌握自感、互感、电感的计算。 时变电磁场 1.掌握位移电流的概念，麦克斯韦方程组及本构关系的表达式的含义及应用。 2.掌握时变电磁场边界条件的应用。 3.掌握坡印廷矢量的三种形式、坡印廷定理的意义及应用。 4.掌握时变电场和磁场的互求。 5.理解电磁波动的本质与电磁波。 平面电磁波
《电磁场与电磁波》课程教学大纲1.掌握无限大理想介质中和导电媒质中的均匀平面电磁波的性质。2.掌握电磁波的极化的定义、分类、判别方法。3.理解均匀平面波对平面边界的垂直入射和斜入射规律。4.掌握趋肤效应与趋肤深度的概念。5.理解色散、相速度、群速度、波阻抗的概念。6理解电磁波在分界面上的反射与透射规律。传输线1.理解传输线的等效电路和传输线方程的含义。2.掌握传输线的一些典型参数。3.知道双导线、同轴线、微带线的特征及应用场合。波导与谐振器1.理解矩形波导与圆波导的传输原理。2.掌握波导的激励与耦合的本质和方式。3.理解谐振器的原理，知道典型的谐振器参数。电磁波的辐射与接收1.理解滞后位的概念及基本阵子的辐射规律。2.掌握天线的典型的电参数，理解接收天线的理论。3.知道对称阵子天线的辐射特征、用途，天线阵的概念。无线信道、电磁干扰和电磁兼容1.掌握电磁波谱的划分，理解电磁干扰和电磁兼容的概念。2.知道无线信道的基本特性、不同波段的电磁波的无线传播方式。表2：课程目标与教学内容和教学方法的对应关系表教学课程目学时课程课程目标课程目章节周次日期内容提要分配方法目标12标3标4课程简绪论介、学习第13讲授VVv第1章意义矢量周分析与场1. 1-1.2论第2第1章矢量分析W73讲授V周1.3-1.5与场论第3第2章静电场的V773讲授周2.1-2.3基本方程静电场的边界条第4第2章N3讲授VV件、电周2.4-2.6容、恒定电场
《电磁场与电磁波》课程教学大纲 1.掌握无限大理想介质中和导电媒质中的均匀平面电磁波的性质。 2.掌握电磁波的极化的定义、分类、判别方法。 3.理解均匀平面波对平面边界的垂直入射和斜入射规律。 4.掌握趋肤效应与趋肤深度的概念。 5.理解色散、相速度、群速度、波阻抗的概念。 6.理解电磁波在分界面上的反射与透射规律。 传输线 1.理解传输线的等效电路和传输线方程的含义。 2.掌握传输线的一些典型参数。 3.知道双导线、同轴线、微带线的特征及应用场合。 波导与谐振器 1.理解矩形波导与圆波导的传输原理。 2.掌握波导的激励与耦合的本质和方式。 3.理解谐振器的原理，知道典型的谐振器参数。 电磁波的辐射与接收 1.理解滞后位的概念及基本阵子的辐射规律。 2.掌握天线的典型的电参数，理解接收天线的理论。 3.知道对称阵子天线的辐射特征、用途，天线阵的概念。 无线信道、电磁干扰和电磁兼容 1.掌握电磁波谱的划分，理解电磁干扰和电磁兼容的概念。 2.知道无线信道的基本特性、不同波段的电磁波的无线传播方式。 表 2：课程目标与教学内容和教学方法的对应关系表 周次 日期 章节 内容提要 学时 分配 教学 方法 课程 目标 1 课程目标 2 课程目 标 3 课程目 标 4 第 1 周 绪论 第 1 章 1.1-1.2 课程简 介、学习 意义矢量 分析与场 论 3 讲授 √ √ √ 第 2 周 第 1 章 1.3-1.5 矢量分析 与场论 3 讲授 √ √ √ 第 3 周 第 2 章 2.1-2.3 静电场的 基本方程 3 讲授 √ √ √ 第 4 周 第 2 章 2.4-2.6 静电场的 边界条 件、电 容、恒定 电场 3 讲授 √ √ √
《电磁场与电磁波》课程教学大纲第5边值问题7V3讲授V第3章周的解法恒定磁第6第4章7讲授V场的基本3J周4. 1-4. 2方程恒定磁场第7第4章3V77的边界条讲授周4. 3-4. 4件、电感麦克斯韦第8第5章讲授V)方程组及3WV周5.1-5.3边界条件坡印廷定第9第5章讲授N7J理、波动3周5.45.6方程无限大空第间中的电第6章10磁波（无3讲授VVV6. 1-6. 2周耗、导电)趋肤效第第6章应、电磁113J7V讲授6.3-6.5波的极化周和速度均匀平第第6章面波对平3讲授12VVV面边界的6. 3-6.周入射第传输线第7章13讲授7的分析与3V77.17.2周等效传输线的第第7章参数、同3讲授14V7. 3-7.7轴线、微周带线第波导与谐7715第8章3讲授W振器周位函数、第基本阵子第9章N/16的辐射、3讲授J9. 1-9. 3周天线的电参数第第9章接收天V73讲授V179. 4-9. 5线、对称
《电磁场与电磁波》课程教学大纲 第 5 周 第 3 章 边值问题 的解法 3 讲授 √ √ √ 第 6 周 第 4 章 4.1 -4.2 恒定磁 场的基本 方程 3 讲授 √ √ √ 第 7 周 第 4 章 4.3 -4.4 恒定磁场 的边界条 件、电感 3 讲授 √ √ √ 第 8 周 第 5 章 5.1 -5.3 麦克斯韦 方程组及 边界条件 3 讲授 √ √） √ 第 9 周 第 5 章 5.4 -5.6 坡印廷定 理、波动 方程 3 讲授 √ √ √ 第 10周 第 6 章 6.1 -6.2 无限大空 间中的电 磁波（无 耗、导 电） 3 讲授 √ √ √ 第 11周 第 6 章 6.3 -6.5 趋肤效 应、电磁 波的极化 和速度 3 讲授 √ √ √ 第 12周 第 6 章 6.3 -6. 均匀平 面波对平 面边界的 入射 3 讲授 √ √ √ 第 13周 第 7 章 7.1 -7.2 传输线 的分析与 等效 3 讲授 √ √ √ 第 14周 第 7 章 7.3 -7.7 传输线的 参数、同 轴线、微 带线 3 讲授 √ √ √ 第 15周 第 8 章 波导与谐 振器 3 讲授 √ √ √ 第 16周 第 9 章 9.1 -9.3 位函数、 基本阵子 的辐射、 天线的电 参数 3 讲授 √ √ √ 第 17 第 9 章 9.4 -9.5 接收天 线、对称 3 讲授 √ √ √ √