第2版前言本书自2015年首次出版以来，已被十几所高校的电磁场与无线技术、通信工程、电子科学与技术等电子信息类相关专业采用，深受广大师生欢迎。 2018年，习近平总书记在全国教育大会的讲话中指出，高校需要培养德、智、体、美、劳的社会主义建设者和接班人，需要将立德树人贯穿于教育教学全过程，将思想教育和文化素质的培养贯穿于课程教育过程中，对课程思政提出了明确要求。同时，当前新工科、新经济、新业态对本科人才培养提出了更高的要求，专业需要聚焦厚基础、强工程、重实践的培养目标，重新优化知识体系。另外，经过四年的教学实践，本书在教学过程中还需要进一步修订完善。 基于以上原因，编者对本书进行了全面修订，主要从加强思政教育、加强工程教育、注重思辨教育三方面进一步彰显教材特色。关于本书的具体修订工作，特作以下几点说明: 一、 加强思政教育 引领价值取向和科学理念，凝练课程教学中的德育元素，将课程思政内容有机融入教学过程。具体内容见表1。表1课程思政元素对照表 章节科 学 问 题价 值 理 念第1章麦克斯韦方程组揭示了什么电磁规律?整体与局部思想第2章电磁场为什么采用复振幅形式?化归思想第3章移动通信中为何存在覆盖盲区?生活中的偶然性与必然性第4章如何确定看不见的电磁场方向矢量?虚实结合思想第5章如何理解“一花一世界，一场一方程”?数学建模思想第6章如何巧妙分解耦合的电磁场?分合思想第7章如何无穷逼近电磁目标方程的精确解?中国传统文化中的极限思想第8章如何诠释圆波导复杂的时变场强模式?工欲善其事，必先利其器第9章几个简单幂函数组合可以变成完备系吗?团队合作二、 加强工程教育 聚焦新工科专业人才培养毕业要求和课程教学目标，精选教材中的工程案例，增强教材的工程性和实用性。增加的工程应用案例见表2。表2增加的工程应用案例 章节工程应用案例第1章全微分在近似计算中的应用第2章留数在定积分计算中的应用第3章蒙特卡罗法计算π值第4章电磁场法向分量边界条件的非独立性第5章良导体中电流密度的扩散方程第6章一阶电路的零输入响应第8章转动有限长带电圆柱体的矢势第9章转动球体的磁感应强度三、 注重思辨教育 针对学生认识问题、分析问题、解决问题的能力培养逻辑主线，设置分析、推理、判断专题知识模块，强化思考辨析能力培养。思辨教育内容见表3。表3思辨教育内容 章节思辨教育内容第1章利用积分性质计算积分、斯托克斯公式、线性空间理论第2章柯西积分公式求解高阶导数、幂级数、泰勒级数和洛朗级数三种关系第3章蒙特卡罗法计算π值第4章电磁场唯一性定理、电磁场中的三个矢量恒等式第5章静电场方程、亥姆霍兹方程、二阶线性偏微分方程化简与线性代数二次型类比第6章分离变量理论基础、二维拉普拉斯方程求解、分离变量法求定解问题的基本步骤第7章级数解法、无穷远点为奇点的判定、正则解与指标方程第8章贝塞尔函数的正交关系、正交性、模方、广义傅里叶级数展开第9章勒让德多项式的母函数、正交关系、连带勒让德函数的递推公式、正交关系四、 其他方面的修订 另外，对第1版教材中存在的一些错误，包括公式、文字、图表等问题进行订正；增加难点解析内容，使广大学生对难点的理解更加深刻；并且对增加的内容进行了有针对性的习题补充。 本书由刘芫健教授编著并统稿，王韦刚、姚琳、季伟、朱中翔、杨舒放参与编著与修订工作。编者本着对读者高度负责的态度和精益求精的要求，对原书进行了字斟句酌的校正，力求防止和消除所有瑕疵或笔误。但是，由于水平所限，书中难免会有错误，敬请读者批评指正。本书再次修订得到江苏省高等学校重点教材项目的资助。借此机会，向使用本书的广大师生，向给予关心、鼓励和帮助的同行、专家学者致以由衷的感谢！ 编者2020年7月于柚子园 第1版前言本书专门为电磁场与无线技术专业的本科生学习“数学物理方法”课程而编写，也可以作为通信、电子、应用物理等相关专业本科生的参考教材或教学参考书。 目前，介绍“数学物理方法”的书有很多，但是大多数教材理论性很强，很系统、很专业，对普通本科生来说太深奥。这些书都不太适合电磁场与无线技术专业的学生学习，因此十分有必要根据电磁场与无线技术专业的特点组织编写新书，这也是编者在多年教学中的愿望。本书是编者在南京邮电大学从事“电磁场数学方法”课程教学的基础上专门针对电磁场与无线技术专业的学生，结合自己多年的教学经验编写而成。 本书的总体目标是通过对“电磁场数学方法”课程教学内容的深入研究，打造一本适合电磁场与无线技术专业的学生学习“电磁场数学方法”的通俗教程。在介绍现有电磁场数学方法的同时，重点强调“电磁场数学方法”在工程中的应用，这是本书的一大特色，意在使读者了解“电磁场数学方法”知识的同时，激发学习“电磁场理论”这门学科的兴趣，从而拓宽学生的知识面。 本书的特点在于: (1) 充分考虑电磁场与无线技术专业以及通信、电子类等相关专业的培养目标及相关课程的设置情况，在确保理论体系完整和概念正确的前提下，加强实际背景的阐述和分析。 (2) 强调“数学物理方法”基本理论的应用，不仅使读者了解“数学物理方法”的知识，同时也能够深刻理解一些结论如何运用到工程中，进而更好地应用这些结论，并且激发读者的学习兴趣和原动力。 (3) 在具体讲述知识点之后，着重通信技术涉及相关概念的理解，采用案例解释某些复杂抽象的“数学物理方法”。本书重点阐述了工程应用案例，为电磁场与无线技术等相关通信专业做好了衔接和铺垫，有利于之后专业课程的深入学习，如“电磁场与电磁波理论”“天线与传播”“微波技术”等。 本书内容共9章，其中第1章讲述了微积分及其工程应用；第2章叙述了复变函数及其工程应用；第3章介绍了概率论与随机过程及其工程应用；第4章诠释了矢量分析与场论及其工程应用；第5章讲述了数学物理定解问题及其工程应用；第6章阐述了分离变量法及其工程应用；第7章介绍了二阶常微分方程级数解法及其工程应用；第8章描述了柱函数及其工程应用；第9章诠释了球函数及其工程应用。 本书建议课堂学时数为64学时，在进行不同专业或不同层次的教学安排时，可根据情况进行相应的学时调整和内容取舍。本书由刘芫健教授主编，其中第1、2章由严曦编写，第3、4章由陈枫编写，第5、6章由王关云编写，第7章由施秦健编写，第8、9章由李双德编写，全书由刘芫健教授策划与统稿。 本书征求过电磁场与无线电系多位老师的意见，在此特别感谢张业荣教授、徐立勤副教授、王芳芳副教授、张华美副教授和王正斌教授等老师的关心与帮助。另外，在本书编写过程中戚星宇、孙焕金、王昊、殷福荣、王鹏飞和马雪等同学也提供了大量帮助，在此表示衷心的谢意。 “电磁场数学方法”课程具有内容多而杂、题目难而繁等特点，教好和学好这门课程都不是一件容易的事。作者的初衷是编写一本好的专业教材，帮助教师教好、学生学好这门课程，但由于作者水平有限，编写时间特别仓促，再加上“电磁场数学方法”包罗万象，难免以篇概全，如有不足之处，敬请同行和读者批评指正。 作者2014年11月南京邮电大学

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