《电磁场》教学大纲

《电磁场》教学大纲适用范围202X版本科人才培养方案课程代码05141021课程性质学科基础必修课学分2学分学时32学时（理论32学时）先修课程大学物理、高等数学等后续课程电机学、电力系统分析、高电压技术等适用专业电气工程及其自动化开课单位电气工程与自动化学院

一、课程说明《电磁场》是电气工程及其自动化专业的学科基础必修课通过本课程的学习，使学生进一步掌握宏观电磁场的基本性质、基本规律和基本计算方法能利用电磁场的观点分析和解决电气工程领域中的基本电磁问题本课程为电气工程及其自动化专业本科生的后续课程诸如电机学、高电压技术、电力系统分析、电气设备等课程的学习奠定理论基础，也为本科生毕业后从事科学研究和技术创新提供理论支撑课程教学中以多种形式穿插介绍我国电磁理论及电磁材料等领域的最新进展，引导学生了解我国在电磁场领域的贡献和优势、与世界相关行业的差距，增强学生的民族自豪感和时代紧迫感，同时增强学生的法治观念、社会责任感和创新意识二课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标课程目标1:通过本门课程的学习，掌握电磁场的基本理论知识和基本分析方法，为学习电子与电气类专业的后续课程准备必要的电磁场知识课程目标2通过本课程的学习，使学生树立严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点，培养学生的科学思维能力、分析计算能力和科学归纳能力课程目标3在课程学习的同时，使学生养成实事求是、积极探索、持之以恒的治学态度；认真细致的工作作风；客观辩证的思维方式，引导学生践行社会主义核心价值观课程目标4通过对各种电气工程领域电磁场问题的学习，使学生建立用数学思维模式来描述和解决工程问题的工程意识，将学习的知识体系做到前后贯通，立体关联，提升学生的工程素养与科学素养

三、课程目标与毕业要求《电磁场》课程教学目标对电气工程及其自动化专业毕业要求的支撑见表lo表课程教学目标与毕业要求关系1支撑强毕业要求指标点课程目标度

1.工程知识

1.3能够利用专业基课程目标1:通过本门课程的学习，掌握电磁场的基本理础知识对复杂电气工论知识和基本分析方法，为学习电子与电气类专业的后程问题进行分析、计续课程准备必要的电磁场知识算并提出解决方案课程目标4通过对各种电气工程领域电磁场问题的学H习，使学生建立用数学思维模式来描述和解决工程问题的工程意识，将学习的知识体系做到前后贯通，立体关联，提升学生的工程素养与科学素养

2.问题分析

2.3能够运用数学、自课程目标1掌握电磁场的基本理论知识和基本分析方然科学和工程科学的法，为学习电子与电气类专业的后续课程准备必要的电基本原理，并通过文磁场知识献研究分析影响复杂课程目标2通过本课程的学习，使学生树立严肃认真H电气工程问题的因的科学作风和理论联系实际的工程观点，培养学生的科素，以获得有效结论学思维能力、分析计算能力和科学归纳能力

3.工程与社会

3.2能够根据特定需课程目标3在传授知识课程学习的同时，帮助使学生求，完成对复杂电气养成实事求是、积极探索、持之以恒的治学态度；认真工程系统与单元（部细致的工作作风；客观辩证的思维方式，引导学生践行件）的设计、调试与社会主义核心价值观M优化课程目标4通过对各种电气工程领域电磁场问题的学习，使学生建立用数学思维模式来描述和解决工程问题的工程意识，将学习的知识体系做到前后贯通，立体关联，提升学生的工程素养与科学素养注表中（高）、（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度

四、教学内容、基本要求与“H M学时分配表教学内容、基本要求与学时分配2理论对应的课程教学内容教学要求，教学重点难点学时目标

1.电磁场数学物理基础教学要求掌握矢量和标量的基本运算规

1.1矢量运算及坐标系则；理解梯度、散度、旋度的物理意义；L2梯度、散度、旋度理解散度定理、斯托克斯定理及亥姆霍兹L3散度定理、斯托克斯定理定理

61、

21.4亥姆霍兹定理重点梯度、散度、旋度；散度定理和斯托克斯定理；亥姆霍兹定理难点坐标系变换，旋度，亥姆霍兹定理

2.静电场教学要求理解并掌握静电场的基本方程；

2.1库仑定律及真空中的静电场掌握介质中静电场的基本方程与媒质方程；

2.2电介质的极化及静电场基本方程了解不同介质分界面上静电场的边界条件；

2.3静电场连续性方程掌握电容、电场能量密度及其基本计算

1、

2、

3、

2.4电容与静电场能量重点介质中静电场的基本方程，电位，电

642.5静电场工程应用专题训练容难点电介质的极化机理，电容的计算，电场育维的计算

3.恒定电场教学要求理解恒定电场的基本方程；理

3.1电流密度及欧姆定律的微分形式解欧姆定律的微分形式；了解不同导体分界面上的衔接条件；了解接地概念并能够

3.2电源电动势及环路定理

1、

2、

3、计算接地电阻及跨步电压

3.3不同媒质分界面的边界条件44重点恒定电场的基本方程；欧姆定律的

3.4电导、接地与跨步电压微分形式

3.5恒定电场工程应用专题训练难点漏电流、跨步电压计算.恒定磁场教学要求理解安培力定律、毕奥-萨伐尔

44.1安培力定理、毕奥-萨伐尔定律及真定律；了解不同材料的磁化特性及铁磁材空中磁场基本性质料在电工领域的用途；理解并掌握安培环路定理；理解电感与互感的计算及工程应

4.2材料的磁化及恒定磁场的基本方程

1、

2、

3、

4.3磁性材料的分类及其工程应用用

644.4恒定磁场工程应用专题训练重点毕奥・萨伐尔定律；安培环路定律；磁场媒质构成方程难点毕奥・萨伐尔定律计算磁场；电感的计算

5.时变电磁场教学要求理解法拉第电磁感应定律与全

5.1法拉第电磁感应定律电流定律；理解麦克斯韦方程组的物理意

5.2全电流定律义；了解电磁波的产生及传播重点麦

1、

2、

3、

65.3麦克斯韦方程组克斯韦方程组

45.4电磁波，坡印廷定理难点位移电流假设；电磁波的产生；坡印廷定理

5.5工程中的电磁问题

6.准静态电磁场教学要求理解趋肤效应与邻近效应的原

6.1趋肤效应与邻近效应因及在工程中的影响；了解涡流损耗及其

6.2涡流及损耗治理方法

41、

2、

46.3电气设备的发热重点涡流难点趋肤效应，邻近效应合计32

五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，结合讨论、测试、作业、视频资源共享等教学手段完成课程教学任务和相关能力的培养使学生较好的掌握电路分析的基本概念、基本原理和基本方法,获得分析电路的思维能力与计算能力，具有解决工程实际电路问题的基本能力和素质

六、课程资源

1.推荐教材

（1）倪光正.工程电磁场原理（第三版）［M］.北京:高等教育出版社,

2016.

2.参考书

（1）雷银照.电磁场（第二版）［M版匕京:高等教育出版社,

2011.

（2）冯慈璋，马西奎.工程电磁场导论［M］.北京:高等教育出版社,

2000.

（3）王泽中，金玉生.工程电磁场［M］.北京:清华大学出版社,

2011.

（4）杨宪章,工程电磁场［M］.北京:中国电力出版社,

2011.

3.期刊

（1）电工技术学报，中国电工技术学会主办

（2）电工电能新技术,中国科学院电工研究所主办3电测与仪表，中国仪器仪表学会电磁测量信息处理仪器分会主办4河南工学院学报，河南工学院主办5APPLIED COMPUTATIONALELECTROMAGNETICS SOCIETYJOURNAL,AppliedComputational ElectromagneticsSociety

4.网络资源1爱课程网.http:〃2中国大学慕课网3国家电网

七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表3表课程考核对课程目标的支撑3考核占比课程目标环节考核/评价细则1234课堂1根据课堂出勤情况和课堂回答问题和讨论问题情况进行考核，q q q q表现满分100分；122以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总4422评成绩1主要考核学生对各章节知识点的理解和掌握程度，满分100q q q q分；阶过段2每次阶段测试单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最程测14终成绩；性试4433考3以阶段测试成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总核评成绩1主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分q q qq100分；作2每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成14业绩；54323以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩1卷面成绩100分，以卷面成绩乘以其在总评成绩中所占的比qqqq末例计入课程总评成绩；核2主要考核电磁场数学物理基础、静电场、恒定电场、60期静磁场、时变电磁场等内容；20201010考3考试题型为填空题、选择题、判断题、简答题、计算题等类型合计100分33321817

八、考核与成绩评定考核方式及成绩评定L考核方式:本课程主要以课堂表现、作业和测试、期末考试等方式对学生进行考核评价考核基本要求考核总成绩由期末试卷成绩和过程性考核成绩组成其中期末试卷成绩为100分权重60%,试题类型为填空题、选择题、判断题、简答题、计算题等类型，试卷中基本知识、基本理论、基本技能的试题分值不超过50%,综合应用题、分析题不低于50%；课堂表现、作业和阶段性测试等过程性考核成绩为100分权重40%；过程性考核和考试试题分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例.过程性考核成绩的标准2过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表4表过程性考核方式评价标准4考核所占比100x9090x8080x7070x60x60方式重%无缺课现象，积极无缺课现象，无无故缺课现出勤率高，缺课超过三参与教学活动，踊认真参与教学象，偶尔参与偶尔参与教次，不参与教课堂跃回答问题，准确活动，回答问教学活动，回学活动学活动30表现率大于90%o题准确率大于答问题准确率80%o大于70%o作业完整，思路清作业完整，准不交作业1次不交作业2不交作业3次晰，准确率大于确率大于80%,以内，准确率次以内，准以上，准确率作业3590%,字迹工整字迹工整大于70%确率大于小于60%o60%阶段测试中的概阶段测试中的阶段测试中的阶段测试中阶段测试中念、思路清晰，步概念、思路清概念、思路一的概念、思的概念、思路骤完整，分析得晰,步骤完整，般，步骤完整，路一般，步混乱，没有步当，准确率大于分析得当，准分析较得当，骤尚可，分骤可言，分析阶段3590%,书写工整，确率大于80%,准确率大于析尚欠，准不当，单位，测验清晰，符号，作图书写工整，清70%,书写清确率大于作图等不规规范晰晰60%o范。