2024级通信《数学物理方法》教学大纲（含思政）_01062025.docx

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《数学物理方法》教学大纲

课程英文名

MathematicalMethodsinPhysics

课程代码

03M0262

学分

2

总学时

32

理论学时

32

实验/实践学时

0

课程类别

通识教育课

课程性质

限选

先修课程

高等数学、大学物理、电路分析基础

适用专业

通信工程

开课学院

信息工程学院

教材及主要参考书

（一）推荐教材：

《数学物理方法》（第五版），梁昆淼，高等教育出版社，2020年11月。

（二）主要参考书：

1.《数学物理方法》，吴崇试，北京大学出版社，2019年6月。

2.《数学物理方法》，[德]顾樵（QiaoGU），科学出版社，2012年01月。

注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修/限选/任选。

一、课程地位与课程目标

（一）课程地位

《数学物理方法》是通信工程专业的数学类核心基础课程，是电子信息类专业的一门重要的通识类课程。本课程基于《高等数学》中的微积分、常微分方程及其求解理论，《大学物理》中静态电场和磁场理论，以及《电路分析基础》中基本电路理论和电路模型等知识，以通信工程实际问题为桥梁，进一步掌握复变函数理论与积分变换的基本理论和方法、数学物理方程的建立及其求解。通过该课程专业知识的学习可以培养学生应用数学方法解决实际通信工程问题的基本技能，提升学生运用所学的自然科学知识解决一些工程问题的能力。它一方面为后续核心课程如《电磁场理论与微波技术》、《信号与系统》、《通信电路》等提供必要的数学基础，同时还为培养学生熟练地使用数学方法处理物理或者工程问题拓宽了思路。

（二）课程目标

该课程应达到的预期学习结果（ILO，IntendedLearningOutcomes）如下：

1、课程目标1（ILO-1复变函数和积分变换）：掌握复变函数与积分变换的基本概念、基本理论与基本方法，能够应用复变函数的积分理论、级数展开方法、留数定理解决一些实际问题，能够掌握Fourier和Laplace变换的性质及其相关计算，并以此为工具分析和处理通信工程实际中的一些问题。在学习过程中，深刻认识数学的严密性，从更高起点和不同角度看待工程问题，提升学生基本运算、分析问题和解决问题能力。

2、课程目标2（ILO-2数学物理方程）：能够利用数学、物理的基本原理和方法描述电路、电磁场和通信等领域中的复杂工程问题，掌握数学物理方程的定解问题基本概念并针对一般问题进行建模，能够对数学物理方程所描述并建立的振动方程、静电场方程、传输线方程等，利用达朗贝尔公式、分离变数法、积分变换等数学方法求解这些方程的定解问题。在学习过程中，培养学生建模、分析与综合、推理、类比等科学思维方式，提升将数学结果联系物理实际能力，加深对物理理论的理解。

（三）思政教育目标

结合课程内容介绍相关数学家、物理学家励志的生平事迹和经典语录，引导学生树立正确的三观和培养严谨认真、吃苦耐劳、勤奋努力的学习态度，激发学生的创新精神，将正确的价值追求和理想信念有效的传递给学生。根据专业特点，有针对性的增加实际通信工程中应用案例，来增强“学以致用”能力培养，并借此延伸通信工程领域在国内的发展现状，短板以及优势，加强学生个人使命感，引导学生思考学习的意义和目的，将个人学习追求与国家民族发展有机结合，增强学生的学习动力，激励学生用于为国争光，培养具有“家国情怀”的新一代年轻人。

二、课程目标与毕业要求对应关系

本课程支撑的毕业要求如下：

毕业要求1：工程知识：能够将数学、自然科学、通信工程基础和专业知识应用于解决通信相关领域复杂工程问题。

毕业要求1-3：能够将数学、自然科学和工程科学方法应用于对通信工程领域中的信号和系统的数学模型进行推演、分析和计算求解。

说明：通过本课程的学习，使学生能够对通信复杂工程问题进行识别和判断，将复变函数、积分变换和数理方程的基本知识和求解办法用于建立和求解通信系统模型，并分析其中传输信号特性等专业工程问题，搭建数学方法用于求解实际问题的桥梁，增强学生对工程与物理模型中数学这一分析工具的认知。

课程目标对毕业要求的支撑关系如表1所示。

表1课程目标对毕业要求的支撑关系*

毕业要求

课程目标

毕业要求1-3

(支撑强度：M)

ILO-1

0.4

ILO-2

0.6

*注：表1中的系数说明本课程中的不同课程目标对相关毕业要求支撑的权重，用于毕业要求达成情况分析。根据表1，本课程目标的达成分值对相关毕业要求指标点的支撑情况如下：

支撑毕业要求1-2的分值=ILO-1达成分值*40%+ILO-2达成分值*60%

三、课程主要内容与基本要求

1、复变函数

教学内容：（1）复变函数；（2）复变函数的导数；（3）复变函数的解析性及柯西-黎曼条件。

基本要求：掌握复数的各种表示方法及其运算；掌握复