福建师范大学XXXX级光信息科学与技术专业学习指南.docx

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1、目录光信息科学与技术专业学习指南1（一）学院简介1（二）专业简介4（三）培养目标及基本规格5一、培养目标5二、规格要求5（四）培养模式和具体举措6（五）课程设置7（六）主要专业核心课程及专业方向课程介绍8物理学类8I.力 学8II电 磁 学12III光 学19IV热学.近代物理24V电动力学30VI量子力学38光学实验46I基础光学实验46II应用光学实验54光电信息类57I. 信息光学57II. 激光原理与技术61III. 光纤通信技术69IV光电子检测技术75V光电信息实验82VI虚拟仪器技术86VII电子系统设计89VIII光学设计CAD94（七） 国内外同专业情况简介98光信息科学与技

2、术专业学习指南 （一）学院简介光电与信息工程学院，简称“光电学院”，英文为“college of Photonic and Electronic Engineering”，缩写为“P&EE”，网站为。学院的历史渊源可以追溯到1907年福建优级师范学堂理化科。1953年9月，由华南女子文理学院、福建协和大学等教学研究机构中的相应专业合并组成了福建师范学院物理学系。1972年更名为福建师范大学物理学系。1984年设置激光研究所，2000年设置电子信息工程系。2002年在整合和优化原物理学系、电子信息工程系和激光研究所以及原校实验中心部分资源的基础上，由福建师范大学批准设置“物理与光电信息科技学院（

3、简称“物光学院”）”建制。经过9年发展，物光学院在学科建设、学位点、重点实验室等创新平台方面均取得重大突破。福建师范大学为实现新百年的重大学科调整和战略布局，进一步加强特色工科建设，2011年秋决定在原物光学院的基础上筹建“光电与信息工程学院”，并于2012年3月6日进行了授牌仪式，2012年3月31日正式发文设置，2012年5月7日任命了首届党政班子。光电学院有着师生教学相长、学术氛围浓厚的优秀传统，是一所师资力量雄厚、学科特色鲜明、科研实力强大、办学质量显著、设施日臻完备的充满生机与活力的信息类工科学院。现有在职教工96人，其中专任教师86人，含：正高职称教师12人（博导8人），副高职称教

4、师29人；博士29人，在职攻读博士学位11人。拥有医学光电信息技术教育部创新团队，国家级专家1人、全国优秀科技工作者1人、国务院特殊津贴获得者4人、全国优秀教师2人、全国三八红旗手1人，教育部新世纪优秀人才资助计划入选者4人；省级优秀教师1人、省青年科技奖获得者6人（其中运盛青年科技奖获得者5人）、省级杰出青年基金获得者2人、省级新世纪优秀人才资助计划入选者2人、省级三八红旗手2人、省级巾帼建功标兵1人；校级教学名师1人、校级首届百名优秀青年骨干教师5人。学院现另聘有海外讲座教授4人，国内985大学讲座教授1人，还聘请了25位院士、专家、教授（含海外学者）任客座教授、兼职教授。学院现设有电子科

5、学与工程系、网络与通信工程系、光科学与技术系、光电工程与仪器系、工程基础教学部、激光与光电技术研究所、光电智能系统工程研究中心、继续教育事业发展部、对外合作事业部等教学科研和社会服务机构。学院现有光学工程福建省重点学科（入选省级国家重点学科培育计划）以及信号与信息处理福建师范大学重点学科。拥有“福建省光子技术重点实验室”、“医学光电科学与技术教育部重点实验室”，拥有省级电工电子实验教学示范中心、信息技术实验教学中心以及设施齐全的各专业教学实验室、光电信息领域龙头企业联合共建的联合实验室、工程技术中心及实习基地等。2006年获批光学工程博士学位授权一级学科授权点；2011年新获批物理学博士学位授

6、权一级学科点（光学），获批生物医学工程一级学科硕士点。2000年获批光学工程硕士学位授权一级学科点。2006年获批物理学硕士学位授权一级学科点（含光学1986、无线电物理2006）；获批物理电子学、通信与信息系统、计算机应用技术等二级学科硕士学位授权点等。另有科学与技术教育硕士、工程硕士（光学工程领域）等专业硕士点。拥有电子信息工程、光信息科学与技术、网络工程、信息工程等4个本科专业。目前，在学博士生13人，硕士生128人、本科生866人。学院科学研究与学术交流工作硕果累累。多个稳定而有特色并在国内外有一定知名度的科研方向正在显示其优势和实力，学院承担“973”和“863”等重大项目子课题、国

7、家自然科学基金项目、省部级重点课题。2002年以来，学院获得福建省科学技术奖一、二和三等奖共12项，其中“人体组织光学性质研究及其在激光医学的应用”和“基于非线性光谱成像新技术的医学无损诊断基础研究”分别获得福建科学技术奖一等奖。学院与国内外同行保持着紧密联系和友好合作，众多教师分别赴美国、加拿大、德国、英国、新加坡、香港地区和台湾地区的大学和研究机构开展学术合作研究；学院不定期邀请两院院士、国内外知名专家来院讲学和交流。学院大力加强本科教学建设、改革和管理，注重通识教育和专才教育的相融与互补，完善能力本位的结构化课程体系，积极实践大众化背景下加强质量建设的教育思想。各专业以及工程基础课教学师

8、资结构合理，理工融合，优势互补，主讲教师素质好，人才培养质量高，毕业生就业率名列前茅。光电信息技术与工程类专业人才培养模式创新实验区被评为省级人才培养模式创新实验区。学生的科技创新活动形成传统，在国家级及省级“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、创业计划大赛、大学生电子设计竞赛、大学生光电设计竞赛中连年获奖。2006年以来，共计获得省级三等奖以上奖项和校长嘉奖100多项。展望未来，光电学院将在学校党政的正确领导下，坚持以科学发展观统领各项工作，秉承着“知明行笃，立诚致广”校训精神，保持着“重教、勤学、求实、创新”的优良校风，认真实施“十二五”和中长期发展规划，以人为本，求真务实，与时俱进，锐意

9、进取，满怀豪情，再铸辉煌，为建设成为具有特色和影响力的、开放式的、富有活力的、和谐发展的教学与科研并重的创新型工科学院而努力奋斗，为国家和海峡西岸经济区的建设和社会进步谱写出新的篇章！院领导简介 院长：李晖，男，教授/博士生导师，毕业于北京大学物理学专业、福建师范大学光学专业和浙江大学光学工程专业，并获学士、硕士和博士学位。曾任美国Texas A&M 大学光学成像实验室博士后研究员。现任福建师范大学光电与信息工程学院院长，福建省重点学科“光学工程”学科带头人，福建师范大学光学工程一级学科博士点负责人；中国光学学会理事、生物医学光学专业委员会副主任委员、光学教育专业委员会副主任委员，福建省光学学

10、会理事长。主要从事生物医学光学及成像、医学数字图象识别和物理过程的计算机模拟等研究工作，已完成教育部新世纪优秀人才支持计划、国家自然科学基金等多项国家和省部级的研究课题。在国内外刊物上发表论文90余篇，其中半数以上被SCI、EI收录，曾获国务院特殊津贴、福建省科学技术奖一等奖（排名2）、福建省青年科技奖、运盛青年科技奖、全国优秀教师等奖励和表彰。书记：刘舒平，男，中共党员，思政副教授，毕业于福建师范大学物理系物理学专业，2007年获福建师范大学经济学硕士学位。现任福建师范大学光电与信息工程学院党委书记，校纪委委员。毕业留校先后担任教务处师资科科长，福建省高校师资培训中心办公室主任，生物工程学院

11、党总支副书记，美术学院党总支副书记，生命科学学院党委书记，海外教育学院（留学预科学院）党委书记等职。2012年5月起任现职。曾获优秀共产党员称号、校“三育人”先进个人称号、福建师范大学热心支持工会工作的党政领导荣誉称号。现为国家级普通话水平测试专家，福建省诗歌朗诵协会理事。副院长：李步洪，博士/教授/博士生导师，现任光电与信息工程学院副院长，兼任激光生物学报编委，福建省光学学会副理事长和秘书长。2005-2007年以国家公派访问学者身份在多伦多大学医学院开展合作研究。现主持3项国家自然科学基金项目，其中重点合作项目1项；2009年入选教育部新世纪优秀人才计划，2011年荣获福建省杰出青年科学基

12、金项目。已在国内外学术期刊发表论文近80篇，其中被SCI和EI收录50篇次，获得发明专利5项。主持的1项研究成果获福建省科学技术奖二等奖，还荣获福建省青年科技奖，福建运盛青年科技奖和福建省五四青年奖章。副院长：陈建新，教授、博士生导师。2002年，在哈尔滨工业大学获得物理电子学博士学位；20022004年在北京大学物理学院光学专业做博士后研究；2008年以交换科学家身份在加拿大不列颠哥伦比亚癌症研究中心访问；2010年受聘美国耶鲁大学医学院客座教授。现为教育部“长江学者和创新团队发展计划”创新团队带头人、物理学一级学科博士点带头人、生物医学工程一级学科硕士点带头人、福建师范大学光电与信息工程学

13、院副院长、医学光电科学与技术教育部重点实验室副主任、福建省光子技术重点实验室主任、中国光学学会理事、中国光学学会生物医学光子学专业委员会常委委员、入选教育部新世纪优秀人才支持计划、享受国务院政府特殊津贴。长期从事激光与物质相互作用及其应用研究，主持国家自然科学基金项目、国际合作交流项目、教育部新世纪优秀人才支持计划等15项；发表论文125篇，被SCI收录63篇次，EI收录89篇次；授权国家发明专利2项；参与3本专业著作编写工作，主讲课程激光原理与技术入选省级精品课程；研究成果发表在国际重要学术刊物Gastrointestinal Endoscopy、Optics Express、British

14、 Journal of Dermatology、Tissue Engineering: Part C.和Applied Physics Letters上。2007年获福建省科学技术奖三等奖；2008年获福建运盛青年科技奖和福建青年科技奖；2010年获福建省科学技术奖一等奖。2006年被授予福建省“三八红旗手”荣誉称号；2010年获第七届“福建青年五四奖章”；2012年被授予“全国三八红旗手”和“全国妇女创先争优先进个人”荣誉称号。副院长：吴怡，女，教授，硕士生导师。毕业于东南大学无线电技术专业、福州大学通信与信息系统专业。 20102011年在香港中文大学信息工程学系从事访问学者研究工作。现任

15、福建师范大学光电与信息工程学院副院长；福建省电子学会理事。为 福建师范大学教学名师。主要从事无线通信技术理论与应用的研究工作，入选教育部新世纪优秀人才支持计划。在国内外刊物上发表论文50余篇，获国家发明专利2项。先后获得福建省青年科技奖、福建省科学技术奖二等奖和福建省运盛青年科技奖。副书记：朱瑞荣，男，1965年9月生，莆田市人；中共党员，思政讲师，现为光电与信息工程学院党委副书记。1989年7月毕业于福建师范大学物理学专业，获理学学士，留校在物理系担任政治辅导员，1992年秋起任系团委书记，长期兼任学生党支部书记，担任过校团委常委、系党总支委员。2000年10月，任学校水电中心主任；2003

16、年7月任后勤集团办公室主任，2004年8月聘为后勤集团总经理助理兼运输中心主任，2004年9月后勤服务集团首届一次职代会选为集团工会主席；2005年11月起任物理与光电信息科技学院副书记，2012年5月任现职。1993年教师节评为92学年度校思政工作先进个人，1998年2月被省教委、团省委授予学校共青团工作先进个人；2007年评为学校“教书育人、管理育人、服务育人”之管理育人先进个人；2011年6月授予福建师大“优秀共产党员”荣誉称号；2011年12月评为福建省2012年大中专学生暑期社会实践先进工作者。（二）专业简介21世纪是光和电并存发展的时代。作为信息和能量载体的光电子技术，在激光、光通

17、信、光显示、光存储等方面，已经形成了新兴的光电子产业，对各国的经济建设、社会变革，国家安全以至整个社会发展起着关键作用。我省的光电子产业自2000年以来已初具规模，成为主要产业之一. 21世纪光信息科学与技术专业的发展应适应“光子时代”发展的需求。作为光子产生、控制的激光理论及其相关应用技术；作为光子传输的波导理论技术；作为光子探测和分析的光子检测理论与技术。新型光电子器件的研制，将遇到很多物理问题和技术挑战，这就需要光信息科学与技术专业培养的人才能够进行理论基础研究，在理论基础上进行新器件、新结构、新工艺和新材料的研究与开发。光计算和信息处理理论与技术，作为光子存储信息的光存储理论与技术，光

18、子显示理论与技术，利用光子加工与物质相互作用的光子加工与光子生物技术。光信息科学与其他学科结合诞生新的学科和产业增长点也是21世纪的重要发展方向。例如：将光电子和微电子结合起来构成了集成光电子学；光子学和计算机结合出现光子计算技术；量子光子学与通信技术的结合出现量子光通信。因此，要求光信息科学与技术专业培养的学生能适应这种跨学科、多学科结合发展的需求。本专业由光电信息科技系承担教学.系主任:邱怡申教授.副主任:张先增副教授,实验室责任人:何友武老师.除公共的大学物理实验和电子技术实验室外, 现有专业实验室约200余万元的仪器设备,正在投入110万元建设光机加工实训基地,近几年的专业建设经费30

19、余万元/年,校外实习基地8个.现有专任教师20人, 其中教授7人，高工/副教授6人，80%以上的教师具有博士或硕士学位，其中10位具有博士学位，占专任教师数的50%. 有5位教师在国外有1年以上从事科研的经历，1位国家级有突出贡献专家，1人获得全国优秀教师称号，1人获得全国教育先进工作者，2人获得教育部新世纪优秀人才支持计划，3人获得国务院特殊津贴，1位被选为中国光学会光学教育委员会副理事长,教师中大多具有科研经历，专业结构合理，主干教师许多来自重点院校的理工科专业，其中包括光学、光学工程、物理电子学、精密仪器、计算机应用等专业。教师中老、中、青比例合理，其中具有二十年以上教龄的教师有6位，具

20、有十年以上工程研发经历的教师有3位。承担基础课、专业基础课、专业课、实验课、毕业实习和设计（论文）等六个环节的教学, 近5年55岁以下教授、副教授每学年为本科生上课率达100%。（教师信息见附表1）光电与信息工程学院的光学已有30多年发展的基础,研究生培养历史近30年,光信息科学与技术专业成立9年来，得到了部省重点实验室、省重点学科和博士硕士学位点的有效支撑，是福建省内最早从事光电信息技术与工程研究与教学的唯一具备本科硕士博士完整的人才培养体系的本科专业教学组织。以本专业为主体并包括院内电信和网工等专业所形成的光电信息技术与工程类专业人才培养模式创新实验区于2008年入选省级人才培养模式创新实

21、验区， 2010本专业获批省级特色专业，2012年获得省级专业综合改革试点项目。在人才培养方案的制定上，我们所遵循的指导思想是，重视基础，发挥原有理科的优势；以光学科研和工程方面的科研辐射教学；现代光电子学与传统光学并重;光、机、电、算结合；加强实践环节，如设计性实验，光学、机械和电子实训,学生课外科技,结合企业需求的毕业设计等。使培养出来的学生，基础较好的能继续攻读研究生，直接就业的学生也能对所从事实际工作的能力有充分的自信。值得一提的是，近几年学生参与课外科技活动的热情增加，自2010年以来，本专业的学生获得全国大学生光电竞赛二等奖1项，三等奖3项；福建省大学生光电竞赛一等奖3项，二等奖2

22、项；福建省大学生工程实践竞赛二等奖1项，三等奖1项。（三）培养目标及基本规格一、培养目标本专业培养德智体美全面发展，具有良好的科学文化素质和创新能力，掌握光信息科学与技术领域内宽厚理论基础和实验能力，具备本学科与跨学科的科学研究与技术开发的基本能力，能在光通信、激光技术、光电检测、光电显示、光学加工、以及相关的电子信息、计算机、等信息技术领域、特别是光机电算一体化产业从事科学研究、产品研发、生产技术、销售或管理的高级人才。二、规格要求1. 综合素质基本要求（1）政治思想和德育热爱祖国，拥护共产党的领导，具有敬业精神和职业道德。 （2）科学素质崇尚和热爱科学，具有一定的创新意识和开拓精神。 （3

23、）身心素质良好的身体素质和心理素质,乐观的人生态度。2. 专业素质基本要求（1）具有较好的数学和物理基础； （2）系统地掌握本专业领域的技术基础理论和实验能力；（3）具有一定的光电信息系统设计能力和工程实践能力；（4）较好的人文社会科学基础，并熟练掌握英语；（5）能利用网络、数据库或其它检索工具获取信息资源的基本方法;熟悉国家产业政策及国内外有关知识产权的法律法规。（四）培养模式和具体举措本世纪是光和电并存发展的时代。我省的光电子产业自2000年以来已初具规模，作为地方院校，我们的培养方案是，面向海峡西岸的经济建设，培养适应光电技术类产业发展所需的人才。在实践中探索一条产学研紧密结合的办学之路

24、，创办我省的特色专业。因此，在人才培养方案的制定上，我们所遵循的指导思想是，重视基础，发挥原有理科的优势；理工结合，传统光学与现代光电子学并重；加强实践环节，设计性实验单独设课，科研成果辐射实验教学，结合企业需求的毕业设计。这样培养出来的学生，确保了基础好的能继续攻读研究生，直接就业的学生也能对所从事实际工作的能力有充分的自信。这些工作已取得初步效果，在以03级-08级6届毕业生做为考查对象，多数学生达到了本专业的培养目标，毕业的学生多数被授予工学学位，10-30%继续攻读研究生, 学生一次就业率约95%。据反映,一些毕业生在企业的表现使我省的许多光电子企业认可我校的培养实力。10届毕业生录取

25、率20%，其中一半被重点大学录取。11届毕业生录取率约30%，2/3被重点大学录取。（五）课程设置知识门类知识领域科学研究与工程技术型备注学分核心课程选修课程通识教育人文社会科学17-20马克思主义哲学、毛泽东思想、政治经济学、邓小平理论与三个代表、思想品德、法律基础形势与政策、文化素质教育选修，健康教育、法制安全教育、自然科学30-32微积分、线性代数、数理方法、普通物理、物理实验概率与数理统计外语16大学英语信息技术13计算机基础、高级语言程序设计、模拟电子电路、数字电子电路、电子技术实验、虚拟仪器及应用计算机网络技术、单片机技术体育4体育基础专业教育理论物理13经典力学、电动力学、统计物

26、理、量子力学、固体物理导论近代物理实验专业基础19-22信息光学、激光原理与技术、应用光学实验、光电信息实验通信原理、信号与系统专业18-20光电子技术、光纤通信原理与系统、光学设计CAD、光机原理、工程制图,半导体光电子学导论数字图象处理、摄影技术、光学检测、工程制图CAD实践教育2社会实践、公益劳动社会实践和公益能力培养1电子实习电子工艺操作能力培养1设计实验实验能力培养机械工艺生产实习选修4毕业实习实践能力培养6-12毕业论文/设计专业综合和科学研究能力培养1-2科技创新活动科技能力培养（六）主要专业核心课程及专业方向课程介绍物理学类I.力 学第一部分：课程的性质、目标及教学要求本课程为

27、光信息科学与技术专业本科生必修的基础课程,力学是物理学基础，物理学的许多基本概念以及思想方法都起源于力学，本课程将用现代物理学的高度阐述经典力学的基本概念和规律，特别将从问题的提出到问题的归纳，自然地将现代物理学前沿问题引入教学实践；通过知识的传授提高科学素质和能力，使学生1）了解力学所研究的内容；2）掌握力学的基本原理和基本概念，熟悉处理力学问题的方法；为后续的专业知识的学习打下扎实的基础；3）实现学习方法从中学向大学的转变，学会自主学习，对物质世界建立正确清晰的物理思想和物理图像，从而掌握物理科学的认识观和方法论。 第二部分：关于教材与学习参考书的建议选用国内物理学界公认的精品教材、曾获国

28、家级教学成果一等奖的新概念物理力学作为指定教材；通过向国内最高水准看齐，实现了精品课程所应具备的高起点和有梯度的教学；参考书：1、费曼物理学讲义，第一卷；2、力学 漆安慎；北京师范大学3、力学 杨维紘，中国科技大学第三部分：教学内容纲要及要求绪论 物理学 （1学时）了解物理学研究对象，物理学与其它学科的关系，物理学与技术，物理学的学习方法和科学态度。附录AC 微积分初步 向量（3学时）了解一元微积分的基本原理和简单的运算；理解向量的概念，掌握向量的基本概念及其运算规则，理解复数的概念、运算法则，了解欧拉公式。第一章 质点运动学（6学时） 1 引言 2 时间和空间的计量 3 物质世界的层次和数量

29、级 4 直线运动 5 曲线运动 6 相对运动理解质点模型，参考系和坐标系，了解时间和长度的计量，了解物质世界的层次和数量级及空间尺度和时标；了解亚里士多德和伽利略的运动观，理解平均速度和瞬时速度，平均加速度和瞬时加速度；理解位移、速度和加速度的矢量表示，掌握抛体运动和匀速圆周运动的计算，理解给定轨道运动的描述，掌握相对运动的概念。第二章 动量守恒 质点动力学（9学时）1 惯性2 质量 动量 力3 单位制和量纲4 Neton三定律及应用5 伽利略相对性原理和非惯性系（惯性起源不要求）理解惯性定律和惯性系的关系，理解惯性质量、动量和力的定义，理解力的叠加原理熟练掌握动量守恒定律和守恒条件，熟练掌握

30、牛顿第二定律和第三定律及其应用，理解单位制与量纲，理解伽利略相对性原理和非惯性系，熟悉伽利略变换，理解惯性力和惯性离心力，掌握加速平动参考系的力学处理方法，了解科里奥利力，了解牛顿绝对时空观的困难和惯性的起源。第三章 机械能守恒（8学时）1 功和能2 机械能守恒定律3 一维势能曲线的运用4 质心系与两体碰撞 5 对称性 因果关系 守恒律理解势能、动能和的概念，理解功和功率的概念；理解保守力和非保守力，熟悉质点系的动能定理，熟练掌握机械能守恒定律及其适用条件，了解保守力与时间反演不变性；了解一维势能曲线及其应用；理解动量中心系和质心的概念，掌握质心运动定理及其应用，掌握克尼希定理，理解资用能，掌

31、握二体碰撞的规律；了解对称性、因果律和守恒律。第四章 角动量守恒 刚体力学（12学时）1 角动量守恒2 刚体运动学3 刚体定轴转动4 刚体平面平行运动5 刚体平衡6 回转运动（岁差和章动不要求）理解角动量的概念，理解力矩、质点组的角动量定理和角动量守恒定律；理解质心系的角动量定理，了解角动量守恒定律与空间各向同性；理解刚体的平动和转动，理解角位移和角速度概念；掌握刚体定轴转动中的角动量与角速度的关系、转动惯量，熟悉转动惯量的平行轴定理和正交轴定理，熟练掌握定轴转动的动力学，掌握运动学规律和刚体的功和能，理解复摆的概念；理解刚体的平面平行运动，转动瞬心的概念，理解刚体的动能；理解不受力矩的刚体的

32、回转运动，了解陀螺的章动。第六章 振动和波（11学时）1 线性振动. 复数2 振动的合成与分解3 非线性振动（不要求）4 简谐波5 连续介质波（不要求）6 多普勒效应深入理解简谐振动的概念及其描述，了解简正模，了解阻尼振动，熟悉受迫振动的特性和共振概念；熟悉一维和二维同频率振动的合成，了解不同频率振动的合成和同步锁模，深刻理解一维简谐波的概念和描述，理解一维弹性波的求解，波的相速和群速，驻波的特征，了解波阻抗；了解弹性波的波动方程和波速的公式；深刻理解多普勒效应，了解超波速运动。第七章 万有引力（5学时）1 开普勒定律2 万有引力定律3 引力场4 引力势5 开普勒运动（运动守恒量、有效势能曲线

33、的利用不要求）6 潮汐（简介）理解开普勒定律三定律的意义，理解牛顿发现万有引力定律的思想方法，了解引力理论的成就和意义，理解引力效应和物体大小的关系，理解球体的引力势，第二宇宙速度，了解宇宙膨胀动力学；了解潮汐。第八章 相对论（5学时）了解牛顿力学的困难，理解爱因斯坦的二个基本原理，了解相对论的时空观，理解相对论的动力学方程和质能关系。第四部分：教学方案说明本课程总计划学时60，以课堂教学为主，其中第二、三和四章节各安排一次习题课，适当辅以多媒体教学，集科学性、系统性、启发性与趣味性于一体，进行高效和大信息量的讲授，适当地为物理学前沿打开窗口，激发学生学习物理的兴趣。第五部分：课程作业与考核评

34、价说明1、习题是力学课必不可少的环节，每次课（2-3节）后的作业量约为4-7题；2、考核方式以闭卷考试为主，结合平时成绩（作业和老师对学生的了解）成绩评定法：平时占20%，半期考占20%，期考占60% 。3、试卷结构：（1）单项选择题（30%）考查学生对基本概念的掌握程度。（2）解答题（70%）考查学生对基本原理的理解，物理思维方法和简单应用。II电 磁 学第一部分：课程性质、课程目标与教学要求电磁学课程是光信息科学与技术本科专业学生必修的基础课程。是普通物理系列中最重要的基础课之一，是经典物理的重要组成部分，也是近代物理和许多技术学科不可缺少的基础。电磁学课程目标是：通过本课程的教学，应使学

35、生全面地认识电磁运动的基本现象，系统地掌握电磁运动的基本概念和基本规律，了解电磁学发展史上某些重大的发展和发明过程中的物理思想和实验方法，具备一定的独立思考、分析和解决电磁学问题的能力，为学习后继课程打好基础。第二部分：关于教材与学习参考书的建议本课程拟采用高等教育出版社出版的、由赵凯华 陈熙谋主编的新概念物理教程 电磁学作为本课程的主教材。为了更好地理解和学习课程内容，建议学习者可以进一步阅读以下几本重要的参考书：电磁学第二版 赵凯华 陈熙谋,高等教育出版社,1985年 电磁学第二版 贾起民 郑永令等，高等教育出版社 E.M.珀塞尔，电磁学（伯克利物理学教程），第二卷R.P.费曼，费曼物理学

36、讲义，第二卷 陈秉乾、舒幼生、等， 电磁学专题研究，高等教育出版社，2002年 陈秉乾、王稼军，大学物理通用教程电磁学，北大出版社，2003年第三部分：课程教学内容纲要第一章 静电场(12学时)要求和说本章包含电荷的相互作用、电荷激发电场的规律、静电场的性质、导体上的电荷在外场中重新分布以及导体上重新分布的电荷对电场的作用、电容与电容器等内容。通过本章教学使学生牢固掌握电场强度和电势概念以及电荷守恒定律、库仑定律、高斯定理和环路定理，掌握电场强度和电势的基本计算方法，理解点电荷模型概念和静电场各种定律和定理的适用条件，了解静电场强度与电势间的微分关系。明确电荷是物质的一种属性，阐明电场强度与电

37、势的区别与联系，透彻分析高斯定理的物理意义，并指出利用高斯定理求场强的特定条件。掌握导体在静电平衡时基本特点以及静电平衡的基本条件，掌握电容器的电容和弧立导体电容的概念，并掌握电容的计算方法，深刻理解电容器具有贮存电荷和电能的本能。了解静电计和静电感应起电机的基本原理。本章是整个电磁学的开始篇，学好这部分内容对整个电磁学的学习具有重要的意义。应启发同学多研究、多练习、多总结，以使学生掌握研究场的基本方法。1.1 静电场 库仑定律介绍库仑定律1.2 电场强度电场定义、场强叠加原理及其应用1.3 高斯定理介绍高斯定理及其应用1.4 环路定理环路定理1.5 例题关于求电势的例题1.51 静电场中的导

38、体（1）介绍静电平衡条件及空腔导体，静电平衡等1.52 静电场中的导体（2）静电场中的导体（1）的延续，主要介绍静电屏蔽、电容电容器1.6 静电场边值问题的唯一性静电场的唯一性定理的说明第二章 恒磁场(12学时)要求和说明本章主要包括电流激发磁场和磁场对电流及运动电荷的作用两部分内容。本章重点是2、3、5、6节，通过本章的学习使学生牢固掌握磁感应强度概念的物理意义，掌握毕-萨定律、安培定律以及高斯定理、安培环路定理、洛仑兹力公式，并掌握利用这些定律和定理求解稳恒磁场的基本方法。2、本章研究问题的方法与第一章类似，故在教学中应加强它们的比较。2.1 恒磁场 奥斯特实验（磁的基本现象和基本规律）介

39、绍奥斯特实验及其之后的电流产生磁场的一系列研究成果2.2 磁感应强度 毕奥萨筏尔定律由毕奥萨筏尔定律引入磁感应强度定义，叠加原理以及已知电流分布求磁场的方法2.3 安培环路定理推导安培环路定理2.4 磁高斯定理由毕奥萨筏尔定律证明磁高斯定理，引出磁矢势的概念，并给出了一种求磁矢势的方法2.5 磁力介绍安培力和洛仑兹力，列举带电粒子在磁场中的应用。第三章 电磁感应 电磁场相对论变换(7学时)要求和说明本章介绍电磁感应现象、规律及其应用。本章重点是1、2、5节，通过本章学习使学生牢固掌握法拉第电磁感应定律和感应电动势的计算方法，理解自感和互感的物理意义和磁场的能量属性，了解涡流热效应和趋肤效应的基

40、本特点。 3.1法拉第定律电磁感应现象、法拉第定律3.2 动生电动势与感生电动势动生电动势与感生电动势3.3自感与互感介绍自感电动势与互感电动势第四章 电磁介质(12学时)要求和说明牢固掌握 、 、 的联系和区别，掌握有介质存在时用高斯定理计算 的方法，理解束缚电荷的概念及其与 矢量的关系，了解介质极化的微观机制。牢固掌握有磁介质时的安培环路定理，并运用该定理计算某些特殊情况下磁介质中的磁场分布，掌握分子电流模型概念以及 和的区别与联系， 了解电磁场边界条件，了解电磁场能量，了解顺磁性，抗磁性和铁磁性的微观磁化机制及其宏观磁化特性。4.1 电介质的极化电介质极化、极化的描述4.2 有电介质存在

41、时静电场地性质有电介质存在时静电场的高斯定理和环路定理4.3 磁介质的磁化介绍磁化、磁化的描绘4.4有磁介质存在时磁场的性质有磁介质存在时磁场的高斯定理和安培环路定理4.5 各种磁介质磁介质的分类顺磁质、抗磁质和铁磁质及其微观机制4.6边界条件介绍不同介质交界面上（导体、电介质、磁介质）的场量的边值关系、磁路定理4.7 电磁能量电场、磁场的能量和能量密度第五章 电 路(14学时)要求和说明牢固掌握电流密度矢量和电动势概念以及欧姆定律，焦耳楞次定律和基尔霍夫方程组，掌握应用这些定律和方程组求解一般电路的方法，了解稳恒电场与静电场概念的异同。掌握交流电路当中各类元件的电压、电流及它们之间的位相关系

42、，会用串、并联电路的矢量图解法进行有关计算，掌握复数解法，了解电压复有效值、电流复有效值及复阻抗的概念，并能进行有关计算，了解串联谐振的特点5.1 直流电介绍电路中的恒定电流及恒定电场5.2 直流电路和暂态电路简单电路与复杂电路，串并联，基尔霍夫定律，暂态过程和暂态电路5.3 交流电概述交流电，简谐交流电，特征量，交流电路中的元件5.4 矢量图解法简单电路的矢量图解法5.5 复数解法复数形式的欧姆定律，复数形式的基尔霍夫定律5.6 交流电功率理论上给出电磁场的能量和动量交流电功率、功率因数5.7 谐振电路串联谐振与并联谐振电路5.8 交流电桥平衡电桥、非平衡电桥5.9 变压器和三相电变压器、三

43、相电简介5.10 阅读：非简谐交流电介绍如何处理非简谐交流电信号加在线性电路上的问题的方法第六章 麦克斯韦电磁理论 电磁波 电磁单位制(6学时)要求和说明掌握位移电流的概念，理解麦克斯韦方程组的基本思想，了解电磁波在自由空间中传播的一些普遍特性，了解偶极辐射的一般规律，理解电磁场能量密度和坡印亭矢量，了解电磁场与电路的关系。掌握国际单位制，了解有关单位制的基本知识。6.1 Maxwell电磁理论的建立介绍Maxwell关于电磁理论的建立过程和主要观点6.2 电磁场理论电磁场实验规律的推广，提出位移电流，建立Maxwell场方程（积分形式和微分形式）介绍电磁场的边界条件6.1 电磁场规律的总结以

44、表的形式概括电磁场规律6.4 电磁波介绍电磁波的性质、赫兹实验，引入能量密度和能流密度（简单讲法）6.5偶极辐射6.6 电磁场的能量和动量6.7 电路与电磁场的关系第四部分：教学方案简要说明电磁学课程的教学，安排一个学期，课时计划是每周4个学时。教师根据课时适当调整部分教学内容。本课程以课堂教学为主。在课程的教学过程中，运用启发式、讨论式、多媒体等教学方法，通过各个教学环节逐步培养学生具有抽象思维能力、逻辑推理能力和自学能力，并注意培养学生具有灵活运用所学知识去综合分析问题和解决问题的能力。第五部分：课程作业与考核评价的说明本课程总评成绩由期末考试和平时学习成果两部分构成，采用百分制。期末考试

45、成绩占总评成绩的80%，平时成绩占总评成绩的20%1、考试成绩含：期中考试20，期末考试60；2、平时成绩含作业、课堂小练习等3、总分计算：（期中考*20%+期末考*60%）+平时*20%考试内容的层次及说明 依照目的和要求，我们把电磁学考试内容划分为四个层次：知识记忆、知识理解、知识应用和综合分析。说明如下： 、知识记忆：指对有关现象和学科历史、概念和名词术语、物理量及其单位、实验和规律、公式和图线等各种单一知识的简单的机械回忆和识别； 、知识理解：初步领会各种单一知识的主要特征，能对重要的物理概念、模型、定理、定律的建立过程、物理意义、适用范围、成立的条件作出解释和说明。能对同一物理概念、规律等的不同表达形式（文字、数学解析式、图线等）进行简单的直接