电磁场与电磁波课程教学方法论文
电磁场与电磁波课程教学方法论文
摘要：电磁场与电磁波是一门难度较大的重要专业基础课。在教学过程中，可以根据学科特点，综合利用各种教学资源，充分调动学生学习兴趣，提高学生对知识的深入理解，以达到更好的教学效果。
关键词：电磁场与电磁波;教学方法;学习兴趣
根据光电信息科学与工程专业的培养要求，电磁场与电磁波[1-2]课程是该专业的基础必修课。该课程要求学生掌握电磁场的有关定理、定律、麦克斯韦方程等的物理意义及数学内涵，并用所学的知识理解电磁场与电磁波的相关规律，培养学生正确的思维方式和分析问题的能力，为后续课程打下坚实的理论基础。该课程课时少，任务重，概念抽象，数学推导繁琐，是一门难教、难学的课程。然而学生在浏览课本目录时往往觉得知识点很熟悉而掉以轻心，导致在学习的过程中出现看似简单却无从下手的窘境。该课程需要较好的高等数学及大学物理知识，又是后续课程如应用光学、光电信息物理基础、物理光学、激光原理与技术、光电子学、信息光学等课程的重要理论基础，是一门承上启下的关键课程。因此如何把握课堂教学，使学生在课堂上对知识体系建立深刻而又良好的印象，最大限度地激发学生的学习兴趣，培养学生的学习能力至关重要。本文从以下几方面着手以提高学生学习积极性。
一、对比已经学过的知识，掌握新内容的核心要点
电磁场与电磁波教学内容丰富而抽象，是大学物理部分电磁学内容的升华，并且使用高等数学工具多，方法灵活。学生在初学时往往停留在旧的认识处理水平而不能深入理解。因此在教学过程中需借鉴已经学过的知识，进行对比分析，找出异同，重点突破，才能提高效率。例如矢量分析部分，有的同学就误以为只是高中的向量运算和高数中的多重积分相关知识。教学时可以通过对比找出该课程中的新知识，温习旧知识，拓展新内容，重点深入理解剖析、加强物理内涵知识的练习。电磁场部分也是深入学习的重点，通过对比高中物理、大
学物理和本课程中对同一定律研究手段的深入可以发现，从结合微积分手段到充分利用矢量分析，可以解决的问题更加丰富全面，要求也更高。学习中也可以对电场和磁场部分进行对比分析学习[3]，既能方便地记忆众多基本公式，又能体会科学理论中的对称美，激发学习兴趣。由于学生已有一定的大学物理基础，教师可以在讲授新知识时对比回顾已学内容，加深学生对相应知识的理解深度，也让学生明白该课程的学习要求。如在学习导体的静电感应现象、电介质的电极化过程、磁介质的磁极化过程中可以发现，对比学习可以帮助学生更好地理解各个过程进而对相应的类似公式有了深入理解，也就不易记错内容。学习中新旧知识相结合，温故知新，举一反三，既能降低学习入门难度，还可以明确课程核心内容，避免学生产生自己全会的错觉。此外还可以充分利用已经学习过的其他知识来深入理解探讨学习中的疑问。例如学生在大学物理中重点学习了动生电动势，然而在麦克斯韦方程的推导过程中却只考虑了感生电动势因素。如果学生的疑问得不到解惑可能会让他失去对科学严谨性的信任。然而关于麦克斯韦方程组的相对论变换内容不在该课程的教学大纲中，可以诱导学生利用学习过的狭义相对论知识进行探索，甚至可以尝试推导低速情况下的近似表达式，这样即使不能完全理解也能消除心中疑惑，又加深了对已学知识的认识，激发了对科学的兴趣。
二、综合运用各种多媒体、互联网资源，丰富教学手段
电磁场与电磁波内容抽象、公式繁多，通常我们运用多种现代多媒体资源组成的幻灯片进行教学，既可以使课堂形象生动又能节约时间提高教学效率。在教学中，我们发现多媒体资源在唤起学生的关注度方面，文字的不如图片的，黑白的不如彩色的，静态的不如动态的，无声的不如有声的，严肃的不如诙谐的。我们可以选用多种相关的软件绘制生动的演示文件，例如使用数学软件Matlab、Mathematica 等绘制场的传播曲线，使用VB等软件编写可视化、可调的程序，可使诸如不同偏振与传播方向之间的特点等抽象的内容清晰明了。如今信息传播方便快捷的时代，想要课堂教学的精彩度超过学生手中手机游戏的吸引力，光靠教师一个人的力量是不够的，可以充分利用互联网
上其他教师分享的教学课件等资源。网络上存在的一些有关知识的flash动画、gif动图等言简意赅、诙谐生动，可降低学生对该课程枯燥乏味的感受。强大便捷的移动互联网也可以加强师生互动，及时了解学生的学习情况。多数学生比较羞涩不敢积极回答课堂提问，可以鼓励学生在学习交流QQ群内匿名探讨学习，以便形成良好的学习交流气氛。还可积极鼓励学生对心中疑问进行及时网络搜索解疑，当形成良好的学习习惯后就会把手机作为可以解决疑问的工具，降低手机游戏的诱惑。学习中的疑问及时解答则提高学习兴趣，越积越多则产生厌学心理，网络化的及时沟通可以非常快速地解决这一难题。此外，教学过程中不能忽视传统板书现场书写的重要作用，尤其是教师熟练的公式推导过程不仅不会使学生对公式感到厌烦，还可深入地认识理清公式推导过程中的细节，加深对相应知识的理解。
三、紧密结合现实生活，与高科技接轨，调动学习兴趣
电磁场与电磁波课程与我们日常生活的诸多方面息息相关，众多高科技应用均涉及相关理论。讲课的时候，可以从现实生活的角度出发，挑选生活中、新闻里大家普遍关注的科技背景，以激发学生学习热情。例如在讲解导体对电磁波的反射问题时，可以结合日常生活中大家熟悉的手机信号屏蔽问题，通过演示或者布置任务的方式让学生体会在不同大小孔洞的金属罩下手机信号的屏蔽情况，进而引导学生根据所学知识进行思考，体会2G、4G模式下不同波长电磁波的传播特性。在学习菲涅耳公式时，浅析隐形轰炸机的原理，让学生感受知识的重要应用价值，也可引起军迷爱好者的共鸣。又如在讲解电磁场的能量这一抽象概念时，利用微波炉的生活常识可以降低对这一概念的陌生感;在学习电磁波全反射知识时，结合光纤的工作原理进行讨论，可达到学以致用的效果，并能体会使用相关仪器时的注意事项。总之，教学时要紧密结合现实生活，与热点科技应用接轨，培养学生好学、创新和解决实际问题的能力。
四、加强实际演示观摩学习，培养学生动手操作能力
在教学过程中，单纯的口述讲解不足以充分调动学生的学习热情。电磁场与电磁波课程也是理论分析与实验现象紧密结合的课程，实验
现象的演示观摩有助于学生对相关理论的深刻理解。然而出于总体培养方案的要求，光电信息科学与工程专业侧重于光电信息方面课程的学习，没有足够的时间再开设与本课程直接相关的实验内容。虽然其他光电类实验都或多或少地使用到本课程的相关内容，但是课时有一定滞后，对本课程的提升有限。例如在学习电磁波波包概念时，虽然可以使用多媒体课件进行演示，但是学生总感觉是数学仿真，体会不够深刻。我们可以引用学生在大学物理实验课程中都学习过的示波器，在课堂上直接演示两个不同频率的交流信号经过示波器的叠加显示结果，这样通过使用熟悉的仪器展示波的叠加、波包的传播特性等概念，可使学生得到真实深刻的`体会。在引入新知识时，还可以利用一些饶有乐趣的现象激发学生探索欲望。如在讲解电磁波的知识时，我们知道电磁波波段是很宽泛的，而我们日常生活中的220V交流电也是一种50Hz的低频电磁波，可以使用示波器调节同步触发信号来进行探索。操作中我们会发现该微弱信号在用人体充当天线功能后瞬间放大，这些有趣现象的直观感受将刺激学生的求知欲。在实验过程中可以尝试用不同的方法调试各种情况，将抽象的理论转化为切身感受，从而达到较好的教学效果。此外还可以利用所学的知识分析以前实验中未深入理解的部分。还是熟悉的示波器，在观测李萨茹图像时，好多同学好奇为什么图像经常处于动态变化状态。利用学习到的波的叠加知识可以知道，我们可以把两叠加波频率差与时间因子的乘积作为整体相位差的一部分，即总的相位差在慢变，那么李萨茹图像也会随之同步变化，变化越慢也就意味着二者频率越接近。课堂上选用一些学生熟悉的仪器演示一些小知识，虽然不能做到每个学生都亲自操作学习，但也能达到活学活用、印象深刻的效果，也可以鼓励感兴趣的学生提出自己的新认识或者对其他疑问进行操作验证，提高学习乐趣。
五、提高作业学习质量，从练习中巩固引申知识点
由于题海战术等不良方法的长期熏陶，很多学生对课本内容、课堂知识讲解的重视度不足，而将例题、作业题当作应付考试的法宝。这样主次颠倒的做法不利于学生对知识的真正掌握。我们可以做出主动改变，让讲义与习题融为一体来提高学生的重视度。课堂知识点的
讲解、证明等过程可以设置调整为例题的形式，并暗示学生可能为考题，或者要求学生将知识点自设题目进行考察复习;而对于习题的选取可以采用具有明确物理内涵、带有一定知识结论的习题，在理解中思考探索与巩固知识，练习中获得新知识。例如在练习电磁场波动方程知识时，引入熟悉的纵波概念，可以在练习中加深对纵波不满足波动方程知识的理解。又如在计算电磁波群速度的习题中可明确告知所练习的表达式是诸如驻波、波导等实际情况，得出的结论也即收获的知识点。讲解习题时告诫学生考题可能会对练习题目进行变动而非原题，要求学生一定要熟读课本，理解知识，不能存在靠背答案过关的侥幸心理。此外，可以安排学生结合自己的爱好及所长查阅资料，对某一感兴趣的问题进行研究，拓展知识涵盖面，写出自己的思考与收获，作为平时考核成绩的一部分。课堂教学不仅是传授知识的主要方式，更是师生思想与情感的交流平台。只有秉持理论联系实际，学以致用的教学理念，循循善诱激发学生兴趣，才能让学生掌握相关基础理论、专业知识和基本技能，进而灵活应用现代信息技术，获得分析和解决复杂工程问题的能力。
参考文献：
[1]谢处方，饶克谨.电磁场与电磁波[M].北京：高等教育出版社，2006.
[2]郭辉萍，刘学观.电磁场与电磁波[M].西安：西安电子科技大学出版社，2016.
[3]郭业才.通信工程专业《电磁场与电磁波》教学实践[J].科技情报开发与经济，2006(6)：247-248.
112112 学科教育论文 基于应用背景的“电磁场与电磁波”教 学研究 在十二届全国人大四次会议的记者会上，教育部部长袁贵仁在围绕“教育改革和发展”的谈话中指出，中国高等教育供给侧结构性改革的主要矛盾是培养理论性、学术性人才的学校多，而培养技术、技能型人才的学校少。他在提出的高校创新创业教育的六件事中明确提到了提升教师创新创业教育教学能力。从工科“电磁场与电磁波”课程的特点看，由于其数学要求高、理论性强，一直是一门公认的难教难学难考的课程。考虑到该课程作为专业基础课有着很强的应用背景，有着充足及广泛的素材和实例，引入教学的可行性极强，从而能为培养高素质和高质量的应用型人才搭建一个可靠的平台。目前各高校对该课程的教学改革进行得如火如荼，包括教学方法、教学内容、考试方式等方面，但无论什么办法，核心的一点就是如何提高学生的学习兴趣和积极性。笔者认为最重要的是通过认识和专业课的联系及广泛的工程和实际应用例子，使学生真正体会该课程的重要性而自觉投入到学习中。此课程改
革也和中国高等教育和本校的转型完全一致。要把各种应用例子充实到“电磁场与电磁波”教学的各个环节，不断地强化学生对此的认识。本文就这一思路和实施重点加以阐述。 一、绪论的精心准备 每门课的第一堂课尤为重要，学生听课的效率很高。十分有必要精心准备好补充的绪论部分，把本课程的地位作用、特点、应用等加以讲述。要根据不同专业预先了解已上了那些课程，后续有那些专业课，有针对性地设计例子来体现本课程的作用和地位。如从日常生活中的遥控器到微波炉，从实验中的示波器到电子显微镜，从工程中的发电机到磁悬浮，从医学上的X透射到核磁共振，从通讯领域的手机、局域网到导航系统，从军事上的雷达到隐身飞机等等[1]。这些例子无不都深刻地反映了电磁场和电磁波在不同领域极其广泛的应用，从而来吸引学生对本课程的学习兴趣和积极性，起到一个良好的开端作用。 二、课堂教学环节的深度融入 课堂教学是最核心的环节，除了要使学生掌握“电磁场与电磁波”基本概念和基础知识外，更重要的就要在整个授课过程中贯穿各种应用实例，真正让学生认识到学习
电磁场与电磁波课程教学方法论文 电磁场与电磁波课程教学方法论文 摘要：电磁场与电磁波是一门难度较大的重要专业基础课。在教学过程中，可以根据学科特点，综合利用各种教学资源，充分调动学生学习兴趣，提高学生对知识的深入理解，以达到更好的教学效果。 关键词：电磁场与电磁波;教学方法;学习兴趣 根据光电信息科学与工程专业的培养要求，电磁场与电磁波[1-2]课程是该专业的基础必修课。该课程要求学生掌握电磁场的有关定理、定律、麦克斯韦方程等的物理意义及数学内涵，并用所学的知识理解电磁场与电磁波的相关规律，培养学生正确的思维方式和分析问题的能力，为后续课程打下坚实的理论基础。该课程课时少，任务重，概念抽象，数学推导繁琐，是一门难教、难学的课程。然而学生在浏览课本目录时往往觉得知识点很熟悉而掉以轻心，导致在学习的过程中出现看似简单却无从下手的窘境。该课程需要较好的高等数学及大学物理知识，又是后续课程如应用光学、光电信息物理基础、物理光学、激光原理与技术、光电子学、信息光学等课程的重要理论基础，是一门承上启下的关键课程。因此如何把握课堂教学，使学生在课堂上对知识体系建立深刻而又良好的印象，最大限度地激发学生的学习兴趣，培养学生的学习能力至关重要。本文从以下几方面着手以提高学生学习积极性。 一、对比已经学过的知识，掌握新内容的核心要点 电磁场与电磁波教学内容丰富而抽象，是大学物理部分电磁学内容的升华，并且使用高等数学工具多，方法灵活。学生在初学时往往停留在旧的认识处理水平而不能深入理解。因此在教学过程中需借鉴已经学过的知识，进行对比分析，找出异同，重点突破，才能提高效率。例如矢量分析部分，有的同学就误以为只是高中的向量运算和高数中的多重积分相关知识。教学时可以通过对比找出该课程中的新知识，温习旧知识，拓展新内容，重点深入理解剖析、加强物理内涵知识的练习。电磁场部分也是深入学习的重点，通过对比高中物理、大
电磁场微波技术论文 电磁场与微波技术，是电子信息类学科的一门非常重要的专业理论课，目的是满足学生以后从事微波天线以及射频类的相关工作需求。店铺整理了电磁场微波技术论文，有兴趣的亲可以来阅读一下! 电磁场微波技术论文篇一 “电磁场与微波技术”课程的改革与实践 摘要：在对“电磁场与微波技术”课程的改革与实践中，分析了目前该课程的教学中存在的主要问题，结合课程特点和“三本院校”学生的实际情况，整合了电磁场与电磁波、微波技术和天线理论三门课程的主要内容，加强了该课程与工程实际的结合，适应了三本学校的应用型人才的目标，并通过教学方式和考核方式等方面的具体改革措施，提高了该课程的教学质量，尤其是提高了学生对该课程的相关知识和技术的实际应用能力。 关键词：电磁场与微波技术;工程实际;考核制度 作者简介：张具琴(1980-)，女，河南信阳人，黄河科技学院电子信息工程学院，讲师;贾洁(1982-)，女，河南安阳人，黄河科技学院电子信息工程学院，助教。(河南郑州450063) 中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079(2012)17-0054-02 随着信息时代的发展，作为信息主要载体发展方向的高频电磁波—微波，不仅在卫星通信、计算机通信、移动通信、雷达等高科技领域得到了广泛的应用，而且已经深入到了各行各业中，在人们的日常生活也扮演着重要角色。因此对于电子信息专业的学生来说，电磁场、微波技术与天线类课程在目前及今后都是不可缺少的主干专业课程。[1，2]但由于该课程的自身特点及对于该课程教学的一些传统认识，使得学生对该课程的知识和技能的学习和掌握不能满足国内对电磁场与微波技术及其相关专业人才的需求。为提高该课程教学质量和人才培养质量，尤其是针对三本院校的应用型人才培养目标，笔者认真分析了该课程教学中的问题，结合课程特点和“三本院校”学生的实际
《电磁场与电磁波》课程论文
概述 电磁场即有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体和总称。随时间变化的电场产生磁场，随时间变化的磁场产生电场，两者互为因果，形成电磁场。电磁场可由变速运动的带电粒子引起，也可由强弱变化的电流引起，不论原因如何，电磁场总是以光速向四周传播，形成电磁波。电磁场是电磁作用的媒递物，具有能量和动量，是物质存在的一种形式。电磁场的性质、特征及其运动变化规律由麦克斯韦方程组确定。 电磁场由近及远的传播形成电磁波随时间变化着的电磁场。时变电磁场与静态的电场和磁场有显著的差别，出现一些由于时变而产生的效应。这些效应有重要的应用，并推动了电工技术的发展。 电磁场理论所涉及的内容都属于大量带电粒子共同作用下的统计平均结果，不涉及物质构造的不均匀性及能量变化的不连续性。它属于宏观的理论，或称为经典的理论。涉及个别粒子的性质、行为的理论则属于微观的理论，不能仅仅依赖电磁场理论去分析微观起因的电磁现象，例如有关介质的电磁性质、激光、超导问题等。这并不否定在宏观意义上电磁场理论的正确性。电磁场理论不仅是物理学的重要组成部分，也是电工技术的理论基础。 电磁场与电磁波理论的建立 在电磁学发展的早期，人们认识到带电体之间以及磁极之间存在作用力，而作为描述这种作用力的一种手段而引入的"场"的概念，并未普遍地被人们接受为一种客观的存在。现在人们已经认识清楚，电磁场是物质存在的一种形态，它可以和一切带电物质相互作用，产生出各种电磁现象。电磁场本身的运动服从波动的规律。这种以波动形式运动变化的电磁场称为电磁波。
库仑定律揭示了电荷间的静电作用力与它们之间的距离平方成反比。A.-M.安培等人又发现电流元之间的作用力也符合平方反比关系，提出了安培环路定律。基于这与牛顿万有引力定律十分类似，S.D.泊松、C.F.高斯等人仿照引力理论，对电磁现象也引入了各种场矢量，如电场强度、电通量密度（电位移矢量）、磁场强度、磁通密度等，并将这些量表示为空间坐标的函数。但是当时对这些量仅是为了描述方便而提出的数学手段，实际上认为电荷之间或电流之间的物理作用是超距作用。 直到M.法拉第,他认为场是真实的物理存在,电力或磁力是经过场中的力线逐步传递的，最终才作用到电荷或电流上。他在1831年发现了著名的电磁感应定律，并用磁力线的模型对定律成功地进行了阐述。1846年,M.法拉第还提出了光波是力线振动的设想。M.法拉第提出的电磁感应定律表明，磁场的变化要产生电场。这个电场与来源于库仑定律的电场不同，它可以推动电流在闭合导体回路中流动，即其环路积分可以不为零，成为感应电动势。现代大量应用的电力设备和发电机、变压器等都与电磁感应作用有紧密联系。由于这个作用。时变场中的大块导体内将产生涡流及趋肤效应。电工中感应加热、表面淬火、电磁屏蔽等，都是这些现象的直接应用。 继法拉第电磁感应定律之后，J.C.麦克斯韦提出了位移电流概念。电位移来源于电介质中的带电粒子在电场中受到电场力的作用。这些带电粒子虽然不能自由流动，但要发生原子尺度上的微小位移。麦克斯韦将这个名词推广到真空中的电场，并且认为；电位移随时间变化也要产生磁场，因而称一面积上电通量的时间变化率为位移电流,而电位移矢量D的时间导数为位移电流密度。
电磁场电磁波课程综述报告题目：电磁场电磁波课程综述报告
目录 1、天线的根本知识 (2) 1.1什么是天线 (2) 1.2天线的分类 (2) 1.3天线的参数 (2) 1.3.1方向性函数和方向图 (2) 1.3.2方向性系数 (4) 1.3.3辐射效率 (4) 1.3.4增益系数 (4) 1.3.5天线的极化特性 (5) 1.3.6输入阻抗 (5) 1.3.7天线的辐射阻抗 (5) 1.4天线的作用和地位 (6) 2、天线的工作原理 (6) 3、天线的应用 (7) 3.1双频双工双极化天线的新应用 (7) 3.2八字型全向变形天线应用.................................................................. 错误!未定义书签。 3.3心型全向变形天线应用 (8) 3.4窄波束高增益天线的应用 (8) 3.5低增益天线的应用 (8) 3.6全向天线的根本应用 (9) 4、总结 (9)
1、天线的根本知识 1.1什么是天线 天线是一种用来发射或接收无线电波的电子器件。从物理学上讲，天线是一个或多个导体的组合，由它可因施加的交变电压和相关联交变电流而产生辐射的电磁场，或者可以将它放置在电磁场中，由于场的感应而在天线部产生交变电流并在其终端产生交变电压。天线应用于播送和电视、点对点无线电通信、雷达和空间探索等系统。天线通常在空气和外层空间中工作，也可以在水下运行，甚至在某些频率下工作于土壤和岩石之中。 1.2天线的分类 天线品种繁多，以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。 对于众多品种的天线，进展适当的分类是必要的： 按用途分类 可分为通信天线、电视天线、雷达天线等； 按工作频段分类 可分为短波天线、超短波天线、微波天线等； 按方向性分类 可分为全向天线、定向天线等； 按外形分类 可分为线状天线、面状天线等. 1.3天线的参数 1.3.1方向性函数和方向图 天线的方向性函数是描述天线辐射场的大小与空间方向之间关系的函数，也就是天线的辐射作用在空间的相对分布情况的数学表达式。把方向性函数用图形表示出来就是方向图，也就是方向性函数的图解形式。 场强振幅的方向性函数是表示在以天线为中心，远区场某以恒定半径的球面上辐射场强的相对分布情况。场强振幅的归一化方向性函数一般表示为： ()() max ,,E E F φθφθ= 式中，()φθ,E 为天线在任意方向上的辐射场强，max E 为天线在其最大辐
“电磁场与电磁波”课程教学方法研究 陈宇李洋刘丽炜蔡立娟 【Summary】《电磁场与电磁波》是电子信息类专业的一门专业基础课程,理论性较强,内容抽象,应用数学知识较多。本文对《电磁场与电磁波》课程教学方法进行了研究。通过形成学习动机,激发学习兴趣;巧妙使用类比,善于归纳总结;合理借助动画,提高感性认识;创设问题情境,加强师生互动等教学方法显著地提高了教学效果。 【Key】电磁场与电磁波、教学方法 Research on Teaching Method of Electromagnetic Fields and Wave Course Chen YuLi YangLiu li-weiCai li-juan 【Abstract】“Electromagnetic fields and electromagnetic waves”is a professional foundational course of the electronic information specialty. It contains strong theoretical definition, abstractive content, and lots of applications of mathematical knowledge. In this paper, we research on the teaching method of “Electromagnetic fields
and electromagnetic waves”. Practice has shown that, through the formation of motivation can stimulate interests in learning; clever use of analogy, be good at summarizing; rational use of animation to enhance perceptual knowledge; create the situations of problems, can strengthening teacher-student interaction and enhance the teaching effect significantly. 【Key words】Electromagnetic fields and electromagnetic waves; Teaching methods 《电磁场与电磁波》是电子信息类本科专业的一门专业基础课程。这门课程理论性较强,概念较抽象,应用的数学知识较多,对于学生来说显得非常枯燥,因此,除了应用现代化的教学手段外,还需要教师在教学过程中,及时对课程的教学方法进行改革与优化。这样有利于激发学生的学习兴趣,调动学生的积极性,增强学生的创新意识,培养学生独立解决问题的能力。 1.形成学习动机,激发学习兴趣 在笔者授课的班级中,经常可以看到有些学生在课堂上注意力不集中,不记笔记甚至不带书,对老师的提问和作业敷衍了事。学生的学习动机不强是真正隐藏在这些现象背后的根源问题。学习动机与学生的成绩紧密相关,对学习起着巨大的促进作用。近三年的《电磁场与电磁波》课程试卷分析表明,学生学习成绩两极分化比较严重。要提高学生的学习成绩,需要学生发挥主观能动性,需要学生有较强的学习动机,自发自觉地开展学习。 《电磁场与电磁波》课程枯燥乏味,概念抽象,应用数学知识较多,难度不小。因此,大部分同学对课程兴趣不大,主观学习的意愿不强。教师应该让学生深刻体
电磁场与电磁波教学设计 1. 前言 电磁场与电磁波是物理学中的重要内容，涉及到电场、磁场以及它们之间的相互作用形成的电磁波等多种概念和现象。在高中物理中，电磁场与电磁波是比较难理解和学习的部分，因此在教学中需要我们精心设计，使学生能够更好地理解和应用这些概念。 本文将从教学目标、教学内容、教学方法、教学评价四个方面，设计一套电磁场与电磁波的教学方案。 2. 教学目标 2.1 知识目标 •掌握电磁场的概念 •能够运用库伦定律解决各种电场问题 •掌握磁场的概念 •能够运用安培定律解决各种磁场问题 •掌握电场与磁场相互作用形成的电磁波的概念 •了解电磁波的特性和应用 2.2 能力目标 •能够分析电场、磁场和电磁波的相互作用关系 •能够解决各种电磁场和电磁波相关的实际问题 •能够运用电磁场的概念和原理解释电器的工作原理
3. 教学内容 3.1 电磁场 电磁场是指在空间中存在的电场与磁场。学生在学习电磁场时需要掌握库伦定律和安培定律，学习如何用它们解决各种电场和磁场问题。 3.2 电磁波 电磁波是一种由电场和磁场通过空间相互作用而产生的波动现象。学生需要了解电磁波的特性和分类，及其在日常生活和工作中的应用。 4. 教学方法 4.1 课堂讲授 通过课堂讲授的方式，让学生了解电磁场和电磁波的概念和原理，掌握库伦定律、安培定律和电磁波方程的概念和运用方法，并结合电器的工作原理进行案例分析和讨论。 4.2 实验教学 通过实验教学的方式，让学生亲身感受电磁场和电磁波的特性，分析电器的工作原理。例如，可以设计电磁铁和变压器的实验，让学生探究电磁铁与铁磁体的相互作用和变压器的原理。 4.3 提问教学 通过提问教学的方式，带领学生深入思考电磁场和电磁波的概念和原理，激发他们的学习兴趣，提高他们的学习积极性。例如，在课堂上可以提问以下问题：•电场与磁场有什么区别和联系？ •如何用库伦定律解决各种电场问题？ •如何用安培定律解决各种磁场问题？
《电磁场与电磁波》课程的教学改革探讨 【摘要】在分析目前《电磁场与电磁波》课程教学面临的困难的基础上，提出从理论和实践两方面着手提高教学质量的方法。理论方面严抓数学基础，巧用应用背影；实践方面注重创新精神的培养，同时结合仿真实验与综合型、开放性实践的实施。实践证明这样多管齐下能非常明显的提高教学质量。 【关键词】电磁场与电磁波；教学改革；理论与实践 引言 《电磁场与电磁波》课程是电子信息类专业和通信工程类专业一门重要的专业基础课，主要研究电磁场和电磁波的基本规律、基本性质、基本分析方法及其工程应用，它是一些交叉学科（如：生物电磁学、微波化学）的生长点和新兴边缘学科（如：计算电磁学、负折射率介质）发展的基础[1]。《电磁场与电磁波》课程，因为其具有数学要求高、公式繁多、推导繁琐等特点，且电磁波又看不见、摸不着，学生学的过程中表现出很困惑。因此，如何使课堂教学生动形象，激发学生的学习兴趣，培养学生的综合能力，是教师面临的重要问题。本文从理论和实践两方面就这些问题进行了研究与探索。 一、理论教学改革 1、牢抓数学基础 《电磁场与电磁波》课程的数学基础要求高，涉及到矢量分析、微积分、微分方程等数学工具，方法灵活。学生虽然在大学一、二年级学习过高等数学等相关课程，但是到了三年级学习本课程时相应的数学知识已经比较生疏，无法达到学习本课程要求。从以往的教学经验来看，很多学生之所以在学习本课程时感到困难，就是因为数学基础不牢。因此在课程开始的时候必须强化学习一些必要的数学知识，尤其是散度、旋度、梯度等矢量场分析的内容以及微分方程求解方面的知识，并注意将这些数学知识和本课程中的物理概念联系起来，为本课程的学习打下扎实的基础。 2、多种教学手段结合的教学方式 好的教学方法是保证教学质量的前提，教学手段的灵活多样化是提高教学质量的根本。《电磁场与电磁波》由于其抽象、复杂，仅靠描述和板书是很难讲解清楚的。采用多媒体教学方式，如图片、视频、FLASH 动画以及MATLAB 动画等手段进行直观的演示，把复杂抽象的内容用生动形象的方式表达出来，图文并茂、形象直观，以帮助学生对学习内容的理解。在运用这些现代教学手段时，应尽量采用动态交互式方法，对不同的边界条件、不同的介质里，电磁场在空间的分布及传播进行演示，采用MATLAB 可以较好地完成这工作，这也对教师素质提出了较高的要求。另外由于本课程是理论课，公式推导较多，因此在教学课
浅谈电磁场理论教学论文 麦克斯韦用场的观点分析了电磁现象，认为变化的电场能够在周围空间产生磁场．这是电磁场理论的第二个要点．一个静止的电荷，它产生的是静电场，即空间各点的电场强度不随时间而改变．这个电荷一旦运动起来，电场就发生变化．另一方面，运动电荷要产生磁场，用场的观点来分析这个问题，就可以说：这个磁场是由变化的电场产生的．”笔者认为，这里用运动电荷产生磁场为例来说明电磁场理论的第二个要点是欠妥的．比甲种本早一年出版的乙种本（１９８４年第１版）以及主要由它修订而成的现行课本（必修）中没有这个例子，但是这个例子在现在的高中物理教学中仍然存在着不良的影响．最近，笔者带学生在中学教育实习时发现了甲种本的这个例子，接着对广州市的中学物理教学做了调查，发现目前仍有一些中学在教学中喜欢使用甲种本的这个例子．所以，有必要对这个例子做进一步的分析． 变化的电场能够在周围的空间产生磁场是麦克斯韦电磁场理论的第二个要点，也是麦克斯韦对电磁场理论的最主要的贡献．这样，不但传导电流（由电荷运动引起）能够在周围空间产生磁场，而且变化的电场（或“位移电流”）也能够在周围空间产生磁场．也就是说，产生磁场的途径有两种：电流（传导电流）或者变化的电场（或叫做“位移电流”）．甲种本的这个例子所讲的“运动电荷要产生磁潮，可以从两个层次来理解． 一、把“运动电荷要产生磁潮理解为电荷运动形成电流（传导电流），这个电流要产生磁场，这是中学生所能理解的层次．按照这种理解，这个电场是由传导电流产生的，而不是由“位移电流”产生的，即不是由变化的电场产生的．甲种本的论断是错误的． 二、从较高的层次来理解“运动电荷要产生磁潮这句话．电荷的运动是任意的，由于既有速度ｖ，又有加速度ａ，这个电荷产生的电场和磁场是非常复杂的，要用电动力学的方法才能处理，一般中学生不可能理解到这一层次，而且这时在运动电荷产生的磁场中，既有由变化的电场产生的'，也有由传导电流产生的，到底哪一部分主要，要视电荷的运动情况及观测点的位置而定．在电荷附近（近场区）磁场主要由传导电流产生，所以不能简单地认为“这个磁场是由变化的电场产生的”． 综上分析，甲种本用一个运动电荷产生磁场为例来说明电磁场理论的第二个要点是欠妥的，其结论“这个磁场是由变化的电场产生的”是不对的． 值得指出的是，麦克斯韦电磁场理论的第二个要点包含着深刻而新颖的思想，在相当长的一段时间内难以为物理学家们所接受，直到２５年之后，赫兹用实验证实了电磁波的存在，从而证明麦克斯韦电磁场理论的正确性，这个理论才得到人们的普遍承认．可见，“变化的电场能够在周围空间产生磁场”这一假说并非能用一个例子来加以形象说明的．在高中阶段讲麦克斯韦电磁场理论的第二个要点时，可以像必修本或乙种本那样，简要地给出麦克斯韦的假说，而不要企图找什么形象的例子来说明．倒是有必要向学生强调：电流和变化的电场是产生磁场的两种途径．最近笔者带学生到中学教育实习时，就有一
刍议“电磁场与电磁波”教学改革实践 电磁场与电磁波是物理学中的重要内容，也是理工科学生必修的一门课程。随着科技 的发展和人们对物理学知识的需求增加，电磁场与电磁波课程的教学改革势在必行。本文 将探讨电磁场与电磁波教学改革的实践与探索。 一、教学内容的优化 传统的电磁场与电磁波课程，内容较为古板，理论教学过于抽象，缺乏具体的应用实例。我们建议在教学内容中增加一些最新的科研成果和应用技术，使得学生能够更加直观 地理解电磁场与电磁波的概念和原理。在讲授电磁波的时候，可以引入无线电、微波等应 用案例，让学生了解电磁波在通信、雷达等领域的应用，从而增加学生的学习兴趣和实践 能力。 二、教学方法的多样化 针对电磁场与电磁波这门理论性较强的课程，我们可以采用多种教学方法，包括案例 分析、实验教学、专题讲座等。通过引入案例分析，可以让学生将理论知识与实际问题相 结合，增强学生的动手能力和应用能力。在课程中增加实验教学环节，让学生亲自动手进 行实验操作，锻炼学生的实际动手能力，提高他们对电磁场与电磁波实验的操作技能和实 验数据分析能力。 三、教学资源的丰富化 随着互联网的发展，我们可以充分利用网络资源，为学生提供更加丰富多样的教学资源。可以邀请相关领域的专家学者进行专题讲座，结合最新科研成果和前沿技术，为学生 介绍电磁场与电磁波领域的最新进展和应用。老师还可以在课程中引入一些高质量的教学 视频、网络课件等辅助教学资源，帮助学生更好地理解和掌握课程知识。 四、学习氛围的营造 为了增强学生的学习兴趣和激发学习潜力，学校可以加强对电磁场与电磁波课程的宣 传和推广，营造浓厚的学习氛围。可以组织一些相关的学术讲座、科技论坛等活动，邀请 一些电磁场与电磁波领域的专家学者为学生进行学术指导，增加学生对课程的认识和兴趣，激发学生的学习激情。 五、实践教学的强化 针对电磁场与电磁波课程的实践性要求，学校可以加强实践教学环节。可以在课程中 设置一些实际操作的案例分析、课外实习、毕业设计等实践性教学环节，帮助学生将理论 知识应用到实际问题中去，提高学生的解决问题的实际能力。
《电磁场与电磁波》课程教学的改革与创新[摘要]《电磁场与电磁波》是电子信息类学科的一门重要专业基础课。该课 概念抽象，理论体系严谨，公式繁杂，涉及很多的物理知识与数学分析方法。针对《电磁场与电磁波》课程教学中存在的不足，结合教学实践，从理论教学、实践教学、科研促教学、考核方式等方面入手，对该课程进行了改革与创新。实践证明，通过改革提高了教学质量，增强了学生创新与创业的能力。 [关键词]电磁场与电磁波；教学改革；创新实践 《电磁场与电磁波》是电子通信类学科的一门重要的专业基础课，从通讯、广播、电视，到雷达、遥感、测控，以至家用电器、工业自动化、电力设施、交通运输、医疗卫生等领域，都直接或间接地涉及到电磁场理论的应用，所以该课程的学习对电子与通信专业人才的培养至关重要。该课程主要包括电磁基本理论和电磁工程两大部分内容。其中，电磁基本理论主要研究的是电磁场的场与源的关系和电磁波在空间传播的基本规律。电磁工程主要研究的是电磁波的产生、辐射、传播、电磁兼容及电磁理论的应用。该课程应用了大量的物理知识和数学知识，内容抽象。老师难教，学生难学，基础不好的同学学习起来更是困难。结合几年的教学实践，针对目前本课程教学中存在的不足，我们从理论教学、实践教学、科研促教学、考核方式等方面入手，对该课程进行了改革与创新，总结出提升大学生创新与创业能力的一些有益经验。 一、教学创新实践 （一）构建以提升创新与创业能力为向导的培养方案 大学生人才培养方案的制订要兼顾好课内外、校内外、知识传授与能力培养的关系。 1. 优化课程体系 《电磁场与电磁波》与《微波技术》《电磁学》等课程在教学内容上有重叠的部分，因此在教学过程中需对这几门课程进行优化整合，教学内容上做好划分与衔接，做到相关课程内容紧凑，理论连贯，利于教学。需要学生高度重视《高等数学》《大学物理》等前续课程的学习，一定要打好基础，在教学内容上做好衔接。 2. 更新课程内容 随着时代发展，信息科学与技术日新月异，这就需要不断删减那些陈旧的知识，增加本学科最新科学技术成果，使教学内容不断更新、与时俱进。在有限时间内使学生掌握最具生命力的基本知识和必要技能，培养创新人才。强化实践教学，适当压缩理论教学学时。如实践教学上增加静电除尘和磁通球实验，使学生
电磁场与电磁波的教学改革实践 作者：仲爱民 来源：《现代职业教育.高职本科》 2017年第8期 一、电磁场课程特点与教学中容易出现的问题 （一）课程特点 电磁场与电磁波是一门理论性很强的专业基础课，目前，全国的本科院校中，电子信息、通信工程等电专业都将其作为基础必修课程。这门理论课数学知识运用较多、理论也较抽象。如果不能很好地将数学工具、物理概念及原理结合起来，学生很难理解知识的内涵。电磁 场与电磁波包括矢量分析、静电场、恒定磁场、时变电磁场、均匀平面电磁波、导行电磁波、 电磁辐射等内容。虽然它们之间既有共性又有个性。但是在学习中要求将抽象思维和逻辑推理 相结合，学生往往不容易掌握。 （二）教学中容易出现的问题 （1）老师在教学中认为该课程太难，与学生互动务必效果不佳，因而采用传统的“填鸭式”的教学方法，课程内容只是介绍定义是什么、公式哪里来的，缺少推导的详细过程和理 论的实际应用，学生听半天，重点和难点不知在哪里。甚至出现老师滔滔不绝，学生昏昏欲睡 的情况。（2）学生在学习过程中反映需要记忆的公式和概念太多，而电磁场属于看不见摸不着的物质存在，大小和方向还在不断地变化，不像电路、模拟电子技术那样分析有思路就可以进 行直接理论计算，所以课堂上只能被动地记笔记、看书上的例题和老师的PPT。（3）以前的考 核内容是授课老师习惯按照总共10道题，每题10分的形式，这样既没有照顾学生的基础差异，又偏向于数学理论计算，学生学完后，好多概念没有理解透彻，考试过了也不知道学得什么。 二、课程教学改革方法 （一）实施主线教学法 在教学中，笔者将电磁场与电磁波内容进行了总结、归纳，实施了主线教学法，取得 了不错的效果。所谓主线教学是指根据电磁场课程特点和学生需求，理出整体解读的视点，并 据此分层布点、逐点融通、层层推进，力求教学点之间内通外联，实现了局部教学目的与整体 教学目标相契合，进而明晰了学习思路，引导学生与教师高效对话的一种教学方式。 教学中，笔者将电磁场与电磁波课程的主线具体定为“三度三大一组四传播”，即为：三度（梯度、散度、旋度）基础；三大实验定律（库仑定律、安培定律和法拉第电磁感应定律）；一组积分与微分方程（麦克斯韦方程组的积分和微分形式）；四种传播（均匀平面波在 无界空间的传播、多层媒介中的电磁波传播、导波系统中的电磁波传播与天线向空间的电磁波 传播）。这样一来，学生在学习中任务非常明确，哪个部分自己掌握了，哪些部分还需要重点 攻关都能心中有数。比如，在矢量分析一章中，要求学生在理解标量和矢量的基础上，更要理 解梯度、散度和旋度的意义，三度在直角坐标系中的计算。在此基础上，由其定义和数学表达式，推导出散度定理、斯托克斯定理，结合电磁场内容，理解无旋场、无散场以及拉普拉斯运 算和亥姆霍兹定理。 （二）强化公式的推理分析 电磁场中所有的公式和结论都来自于前面知识的推理和总结，讲课中应环环相扣，来 龙去脉交代清楚才能吸引学生，老师也好讲。如在介绍静态电磁场时，应明确静态电磁场是电
电磁场与电磁波教案 教案：电磁场与电磁波 一、教学目标 1.理解电磁场和电磁波的基本概念和特性； 2.能够运用电磁场和电磁波的知识，解释常见现象和应用； 3.发展科学探究能力和实验设计能力； 4.培养学生的分析和解决问题的能力。 二、教学内容 1.电磁场的概念和基本特性； 2.麦克斯韦方程组； 3.电磁波的概念和基本特性； 4.电磁波的应用。 三、教学过程 第一课时：电磁场 1.引入（5分钟） 通过展示图片或视频，引发学生对电磁现象的思考，了解学生对电磁现象的了解程度。 2.知识讲解（20分钟） -介绍电磁场的概念和基本特性；
-通过实例解释电磁场的产生、传播和作用机制； -分析电磁场与电磁感应的关系。 3.实验演示（20分钟） 进行实验，用螺线管和直流电流源组成的实验装置，演示电磁场的感应现象。要求学生记录实验现象和结果，并进行分析和解释。 4.课堂练习（15分钟） 出示相关练习题，让学生自主解答，然后进行讲解和讨论。 5.总结归纳（10分钟） 总结本节课的重点内容，强调电磁场的重要性和应用价值。 第二课时：电磁波 1.引入（5分钟） 回顾上节课的内容，通过复习提问，检查学生对电磁场的掌握程度。 2.知识讲解（20分钟） -介绍电磁波的概念和基本特性； -解释电磁波的传播原理和性质； -探讨电磁波与电磁场的关系。 3.实验设计（25分钟） 带领学生进行实验设计，验证电磁波的传播特性。学生自主设计实验方案、记录实验数据、观察实验现象，并进行分析和解释。
4.课堂练习（15分钟） 出示相关练习题，让学生自主解答，然后进行讲解和讨论。 5.应用拓展（10分钟） 介绍电磁波在通讯、医学等领域的应用，引发学生对电磁波应用的思考和探索。 四、教学评价 1.合作实验报告（20分） 要求学生根据自己设计的实验方案，填写实验记录、分析实验数据、总结实验结果，并进行合作评价。 2.知识测试（30分） 出题形式多样，包括选择题、判断题、应用题等，以考察学生对电磁场和电磁波的掌握程度。 3.课堂表现（20分） 评价学生在课堂上的主动参与程度、回答问题的准确性和深度等。 4.作业完成情况（30分） 评价学生完成与电磁场和电磁波相关的作业、练习和实验报告的质量和准时性。 五、教学资源 1.图片、视频等多媒体资料，用于引发学生思考和激发兴趣； 2.螺线管、直流电源等实验器材，用于演示电磁场的感应现象；
1 电磁场与电磁波 一、问题引入 在上一节的学习中，通过演示实验观察到了振荡电路中的电压在逐渐减小(可以让学生再次观察教材图4.1－1乙)，之后通过类比机械振动分析了电磁振荡中的能量变化情况，知道了在电磁振荡中损失的能量有一部分转化为了内能，还有一部分以电磁波的形式辐射到周围的空间中。由此提出问题：这些电磁波是怎样产生的？ 二、电磁场 对于电磁场理论的核心之一——变化的磁场产生电场，教材从电磁感应现象中随时间变化的磁场在线圈中产生感应电流谈起。为了使学生容易理解此内容及教材图4.2－1，可以参考以下教学片段。 这种逐步抽象的方法可以帮助学生理解麦克斯韦的想法。要说明，麦克斯韦认为线圈只不过是用来探知、显示电场存在的，线圈不存在时变化的磁场同样在周围空间产生电场。要强调指出，麦克斯韦揭露了电磁感应现象的本质——变化的磁场产生电场。 对于电磁场理论的另一个核心——变化的电场产生磁场，在教学中应该突出其提出的依据和思想，即电和磁的对称性。还可以以此作为切入点，进行对称性和类比方法的教育。教师可以启发学生回忆学过的知识，有哪些问题是从对称的角度提出的。例如，奥斯特发现电生磁后，法拉第从对称的角度出发提出磁生电的问题，最终发现电磁感应现象。因为有前面的例子作铺垫，再引出当前的例子，就更加自然且具有说服力。麦克斯韦继承了法拉第关于场是客观存在、电场与磁场统一的思想，根据电现象与磁现象的相似性和变化的磁场能产生电场，相信电场和磁场具有对称之美，经过反复思考提出一个假设：变化的电场产生磁场。有了这一步，麦克斯韦才能建立完整的电磁场理论。 教材中提出：“如果在空间某区域中有周期性变化的电场，就会在周围引起变化的磁场……形成了电磁波。”对于其中的“周期性变化”的理解，教学中不应统一要求，如果学 生对此有疑问，可参考以下解释：由E= Φ t ∆ ∆ 可知，如果磁通量Φ均匀变化(即均匀变化的磁 场)，则产生的电动势E是恒定的，在周围空间中形成的电场是恒定不变的，而一个恒定不变的电场不会继续激发磁场；反之，如果磁通量Φ是周期性变化的，则产生的电动势E也是周期性变化的，即在周围空间中形成的是周期性变化的电场，这种周期性变化的电场将在空间中又形成周期性变化的磁场……由此，周期性变化的电场和磁场交替激发，形成了一个不可分割的整体——电磁场，这个整体由近及远向外传播，就形成了电磁波。 三、电磁波 教材在电磁场的基础上介绍了电磁波的概念。在讲解电磁波的基本特点时要注意与机械