电磁场与微波技术课程设计
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微波技术课程设计引言微波技术是一门涉及电磁波在微波频段的传输和应用的学科。
它在通信、雷达、无线电频谱分析等领域有着广泛的应用。
本文将介绍微波技术课程设计的相关内容,包括课程设计目标、内容安排、实验方案以及评估方法。
课程设计目标微波技术课程设计旨在培养学生对微波技术的理论基础和实践应用能力。
具体目标如下:1.理解微波技术的基本原理和概念;2.掌握微波器件和电路的设计方法;3.学会使用仿真工具进行微波系统分析和优化;4.能够独立完成一个小型微波系统的设计与实现。
课程内容安排本课程设计分为理论学习和实验项目两部分。
理论学习1.微波频段概述:介绍微波频段的定义、特点以及应用领域。
2.微波器件与电路:讲解常见的微波器件(如天线、滤波器、功率放大器等)和电路(如微波集成电路)的设计原理和性能指标。
3.微波传输线理论:介绍微波传输线的特性参数、传输线模型以及常见的微波传输线类型。
4.微波系统分析与优化:介绍微波系统的分析方法,包括S参数测量、噪声系数测量等,并讲解如何使用仿真工具进行系统优化。
实验项目1.微波器件测试:学生将使用测试仪器对不同类型的微波器件进行性能测试,包括频率响应、增益、带宽等指标。
2.微带天线设计:学生将根据给定的频率要求和天线类型,设计并制作一个微带天线,并进行性能测试和优化。
3.微波功率放大器设计:学生将设计一个微波功率放大器电路,并通过仿真工具进行性能分析和优化。
最后,学生需要制作并测试该功率放大器的实际性能。
实验方案实验设备与软件1.高频信号发生器:用于产生不同频率的高频信号。
2.高频功率计:用于测量高频信号的功率。
3.网络分析仪:用于测量S参数以及其他高频电路的性能。
4.仿真软件:如ADS、CST等,用于进行微波系统的仿真和优化。
实验步骤1.实验项目一:微波器件测试–准备不同类型的微波器件样品;–连接相应的测试仪器,测量器件的频率响应、增益、带宽等指标;–分析并比较不同器件的性能。
电磁场与微波技术第二版课程设计背景介绍《电磁场与微波技术》是电子信息工程专业的一门重要课程。
本课程旨在让学生掌握基础的电磁场理论,了解微波技术的基本概念和应用,培养学生的科学思维和实践能力。
本课程的第二版教材已经更新,因此需要重新进行课程设计,以便更好地实现教学目标和要求。
课程设计目标1.让学生掌握电磁场的基础知识,包括电场、磁场、电磁波等;2.培养学生的物理直觉和分析问题的能力;3.让学生了解微波技术的基础和应用;4.提高学生的实验能力和创新能力。
课程大纲第一章:电磁场基础知识1.电磁场的物理概念和基本特性;2.恒定电场和静磁场;3.麦克斯韦方程组和它的物理意义。
第二章:电磁波和传播特性1.电磁波的定义和产生;2.电磁波的特性和基本参数;3.在不同介质中的传播特性。
第三章:微波技术的基础知识1.微波信号的基本特性;2.微波器件的基本结构和工作原理;3.微波通信和雷达技术的应用。
实验部分1.电磁场的观测与实验;2.微波器件的制作和测试;3.模拟微波通信链路的设计和仿真。
教学方法为达到教学目标,本课程采用以下教学方法:1.以讲授和讨论相结合的方式教授理论知识;2.基于教材和实验教材,设计实验,让学生亲自实践并进行数据处理;3.引导学生进行小组讨论和研究,并进行汇报;4.提供相关电子资源和软件,帮助学生进行学习和实践。
教学评估1.基于平时表现、作业、实验报告、小组讨论和考试等方式,综合评估学生的学习成绩;2.学生需在实验中了解仪器操作和数据处理,能够独立完成实验并撰写实验报告;3.通过考试,检验学生对于电磁场和微波技术等方面的理解和应用能力。
总结本课程深入浅出地讲解了电磁场和微波技术的基础知识,旨在培养学生的科学思维和实践能力。
通过实验、讨论、小组研究等方式,学生能够对于电磁场和微波技术等方面进行深刻的理解,为将来的学习和实践打下基础。
电磁场理论与微波技术基础第二版教学设计一、课程简介《电磁场理论与微波技术基础》是电子信息工程等相关专业的核心课程。
本课程旨在介绍电磁场的基本理论和微波技术的基础知识,学生将深入了解电磁场的概念、电磁波的特性、天线的基本原理以及微波器件的结构与工作原理等内容。
本课程为二学分课程,共分为两部分:•第一部分:电磁场的基本理论与传播特性;•第二部分:微波技术的基本原理与应用。
本课程的教学目的是使学生在掌握基本电磁场理论的基础上,深入了解微波技术的基本原理和应用,为更深入的研究和应用电磁场及微波技术奠定坚实的基础。
二、教学大纲第一部分:电磁场的基本理论与传播特性1.电磁场的基本概念–电场和磁场–电荷和电流2.Maxwell方程组–Gauss定理和环路定理–Maxwell方程的物理意义3.电磁波的产生和传播–基本概念和性质–真空中的电磁波–介质中的电磁波4.电磁波的传输线理论–传输线的波阻抗和特性阻抗–传输线的匹配和反射系数第二部分:微波技术的基本原理与应用1.微波技术的基本原理–微波的基本概念和性质–微波电路中的常用元件2.微波天线–天线的基本原理和分类–阵列天线和移相器3.微波器件–二端口网络的S参数–微波管和半导体器件4.微波测量–参数测量基础–矢量网络分析仪和频谱分析仪三、教学方法1.课堂讲授,注重理论与实践结合。
课程中将安排有实验课、编程实践课和设计课等,以提高学生的理论分析和实际操作能力。
2.辅助性学习材料:推荐教材《电磁场理论与微波技术基础》第二版,作为学生的参考书。
其他学习材料如电子课件、实验指导书等也将提供给学生,以便他们更好地掌握相关知识。
3.交互式教学:课上将采用多媒体讲解方式,同时通过课堂互动,加强与学生的互动交流。
学生也可到课下的微信群中深入交流和讨论。
四、考核方式本课程的考核方式包括以下方面:1.平时表现(10分):根据学生的课堂参与情况、作业完成情况、实验成绩等综合评定。
2.期中考试(40分):主要涵盖课程的第一部分内容,为闭卷考试,考试时间为90分钟。
微波技术课程设计一、课程设计背景微波技术是电子信息工程专业中的重要课程之一,也是现代通信领域的核心技术。
在该领域中,微波技术被广泛应用于无线通信、雷达探测、卫星通信等方面。
因此,对于学习该专业的学生来说,深入了解微波技术是十分必要的。
二、课程设计目标本次微波技术课程设计旨在帮助学生深入了解微波技术的基本原理和应用,并通过实践操作提高其实际操作能力,具体目标如下:1. 理解微波技术的基本原理和特性;2. 掌握常见微波器件的工作原理及其应用;3. 学会使用仿真软件进行电路仿真和优化;4. 能够独立完成简单微波电路设计和制作,并进行测试。
三、课程设计内容1. 微波器件原理及应用主要介绍常见微波器件(如方向耦合器、功分器、滤波器等)的工作原理和应用场景,并通过实验验证其性能。
2. 微波传输线与阻抗匹配介绍微波传输线的类型和特点,以及阻抗匹配的原理和方法,并通过仿真软件进行电路仿真验证。
3. 微波功率放大器设计学习微波功率放大器的基本原理和设计方法,通过仿真软件进行电路仿真和优化,并进行实际制作与测试。
4. 微波射频信号发生器设计学习微波射频信号发生器的基本原理和设计方法,通过仿真软件进行电路仿真和优化,并进行实际制作与测试。
四、课程设计步骤1. 理论学习首先,学生需要通过教材、课堂讲解等方式对微波技术的基本原理、常见器件及其应用等方面进行深入了解。
2. 仿真实验在掌握一定的理论知识后,学生需要使用相关仿真软件(如ADS、HFSS等)对所学内容进行电路仿真,并对结果进行分析和优化。
3. 实际操作在完成一定数量的电路仿真后,学生需要根据所学知识独立完成简单微波电路的设计、制作与测试。
在此过程中,需要注意安全问题及仪器操作规范。
五、课程评估方式1. 实验报告学生需要根据实验内容编写实验报告,包括电路设计思路、仿真结果及分析、实际制作过程和测试结果等内容。
2. 实验成果展示学生需要将所制作的电路进行展示,并对其性能进行说明。
“电磁场与微波技术”课程设计作者:花涛王青云梁瑞宇沈卫康来源:《科教导刊》2015年第29期????????摘要针对电磁场与微波技术课程中许多学生数理基础不够扎实,对课程中的数学推导以及公式记忆和理解产生畏惧感,从而对整个课程失去兴趣这一学情,本文提出通过突出各知识点之间联系,强调对所有知识点整体把握。
并以静态电磁场边界条件这一重要概念的教学设计为例,阐述“强调知识点之间联系”这一思想在教学过程中的运用。
强调以应用实例讲解导入新概念的教学方法,增加学生对公式概念的理解和学习兴趣。
????????关键词电磁场微波技术知识点之间联系实例导入????????"Electromagnetic Field and Microwave Technology" Curriculum Design????????——Take ;"Static Electromagnetic Field Boundary Conditions" Instructional Design as the Case????????HUA Tao, WANG Qingyun, LIANG Ruiyu, SHEN Weikang????????(School of Communication Engineering, Nanjing Institute of Technology,Nanting, Jiangsu 211167)????????Abstract Electromagnetic Field and Microwave Technology curriculum for many students in mathematics and physics solid enough, the mathematicalderivation of the curriculum as well as memory and understanding formulas generate a sense of fear, and thus lose interest in the whole course of this learning situation. Proposed by highlighting links between knowledge, emphasis on overall grasp all the knowledge points. Instructional Design and static electromagnetic field boundary conditions for this important concept, for example, describes "stressed the link between knowledge," the idea of using the teaching process. Emphasizes application examples to explain the concept of introducing new teaching methods, increase students' understanding of the concept of formula and interest in learning.????????Key words Electromagnetic Field; Microwave Technology; link between knowledge; examples import????????0 引言????????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。
“电磁场与微波技术”课程设计作者:花涛王青云梁瑞宇沈卫康来源:《科教导刊》2015年第29期摘要针对电磁场与微波技术课程中许多学生数理基础不够扎实,对课程中的数学推导以及公式记忆和理解产生畏惧感,从而对整个课程失去兴趣这一学情,本文提出通过突出各知识点之间联系,强调对所有知识点整体把握。
并以静态电磁场边界条件这一重要概念的教学设计为例,阐述“强调知识点之间联系”这一思想在教学过程中的运用。
强调以应用实例讲解导入新概念的教学方法,增加学生对公式概念的理解和学习兴趣。
关键词电磁场微波技术知识点之间联系实例导入中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.10.067"Electromagnetic Field and Microwave Technology" Curriculum Design——Take ;"Static Electromagnetic Field Boundary Conditions" Instructional Design as the Case HUA Tao, WANG Qingyun, LIANG Ruiyu, SHEN Weikang(School of Communication Engineering, Nanjing Institute of Technology, Nanting,Jiangsu 211167)Abstract Electromagnetic Field and Microwave Technology curriculum for many students in mathematics and physics solid enough, the mathematical derivation of the curriculum as well as memory and understanding formulas generate a sense of fear, and thus lose interest in the whole course of this learning situation. Proposed by highlighting links between knowledge, emphasis on overall grasp all the knowledge points. Instructional Design and static electromagnetic field boundary conditions for this important concept, for example, describes "stressed the link between knowledge," the idea of using the teaching process. Emphasizes application examples to explain the concept of introducing new teaching methods, increase students' understanding of the concept of formula and interest in learning.Key words Electromagnetic Field; Microwave Technology; link between knowledge; examples import0 引言电磁场与微波技术,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。
《电磁场与微波技术》课程讨论课教学计划库伦定律和毕奥-萨瓦尔定律讨论矩形截面金属波导管壁电流分布讨论2014年9月~~~一、整体思路以大学物理、工程数学等课程为基础,对电磁科学的历史、重要实验定律给出深入认知和理解;将传统电路中电流的基本知识延伸到电磁科学中对电流的更广泛的解释,通过微波器件的管壁电流分析感受场与路关系的统一,同时缩短理论知识与工程实践之间的距离。
通过课前布置、指导,让学生利用课外时间查阅相关教材及资料,进行分析、归纳、总结或提炼,以学生上台讲演和讨论为主要教学形式,深入研讨围绕Maxwell经典方程的实验定律、场理论的工程实践所涉及的知识点及,以具体问题的理论解析和提出解决问题的方法为讨论内容,引导学生积极思考、学会学习、主动学习,综合训练学生能力,提高学生综合运用本专业知识,分析、理解和解决本专业及相关行业的理论和实践问题的能力。
二、目的与意义1. 通过基于团队的学生上台讲演和课程讨论这种体验式教学方式,加深对电磁场基础理论和微波传输线基础知识的理解,培养学生的实践能力,令其在沟通能力、团队合作能力等方面得到锻炼;2. 初步训练学生查阅文献、阅读相关技术资料和调查研究能力;3. 了解电磁学相关实验定律的由来和发展过程,了解类比法在电磁定律中的作用;4.了解矩形截面金属波导管壁电流的分布,并利用其进行工程实践应用。
三、具体实施方案1.学生上台讲演、报告各组学生在课外查找、阅读和分析相关的知识内容,总结、整理并撰写报告,做成PPT。
各组同学委派一名学生完成一次讨论课PPT讲解,上台陈述本组的研究内容,陈述时间为10分钟,最后每人上交一份分析报告(WORD文档及PPT,电子版)。
由于选课人数的原因,无法完成在课堂上每组同学的讲解过程,因此采用当场抽签的方式决定上台讲解的组数,保证随机性。
2.课堂互动陈述完后,汇报的学生回答台下学生和评委老师提出的问题,并针对所汇报的问题进行讨论,讨论时间为5分钟,最后由老师点评(依据需要讨论的具体内容,总结存在的主要问题,在课堂上由老师引导下进行讨论)。
《电磁场与微波技术》课程教学大纲一、课程的基本信息适应对象:本科电子科学技术课程代码:25001214学时分配:36赋予学分:4先修课程:《电路分析基础》、《线性代数》、《积分变换》、《高等数学》后续课程:《数字信号处理》、《现代通信原理》、《数字图像处理》二、课程性质与任务《信号与线性系统》是电子科学与技术专业本科生必修的专业基础课程。
本课程的基本任务使学生牢固掌握信号与系统的基本概念、基本理论和基本分析方法。
理解傅里叶变换、拉普拉斯变换和z 变换的基本内容、性质,掌握信号与系统的时域、变换域分析方法(时域法、频域法、z 域法、s 域法、状态变量法),特别要注意建立信号与系统的频域分析以及系统函数的概念,为学生进一步学习数字信号处理、现代通信原理等课程奠定坚实的理论基础。
三、教学目的与要求设置本课程的目的在于使学生通过本课程的学习,初步建立起有关“信号与系统”的基本概念,掌握“信号与系统”的基本理论和基本分析方法,为进一步学习后续课程及从事通信、信息处理等方面有关研究工作打下基础。
通过本课程的学习,学生应该掌握信号与系统的基本概念、基本理论和基本分析方法,通过一定数量的习题练习加深对各种分析方法的理解与掌握。
四、教学内容与安排第一章绪论 (6学时)考核内容:1、信号与系统2、信号的描述、分类和典型示例3、信号的运算4、阶跃信号与冲激信号5、信号的分解6、系统模型及其分类7、线性时不变系统8、系统分析方法第二章连续时间系统的时域分析(6学时)考核内容:1、引言2、微分方程式的建立与求解3、起始点的跳变——从0-到0+状态的转换4、零输入响应和零状态响应5、冲激响应与阶跃响应6、卷积7、卷积的性质8、用算子符号表示微分方程9、以“分配函数”的概念认识冲激函数d (t)第三章傅里叶变换(12学时)考核内容:1、引言2、周期信号的傅里叶级数分析3、典型周期信号的傅里叶级数4、傅里叶变换5、典型非周期信号的傅里叶变换6、冲激函数和阶跃函数的傅里叶变换7、傅里叶变换的基本性质8、卷积特性(卷积定理)9、周期信号的傅里叶变换10、抽样信号的傅里叶变换11、抽样定理第四章连续时间系统的复频域分析 (10学时)考核内容:1、引言2、拉普拉斯变换的定义、收敛域3、拉氏变换的基本性质4、拉普拉斯逆变换5、用拉普拉斯变换法分析电路、s域元件模型6、系统函数(网络函数)H(s)7、由系统函数零、极点分布决定时域特性8、由系统函数零、极点分布决定频响特性9、二阶谐振系统的s平面分析10、全通函数与最小相移函数的零、极点分布11、线性系统的稳定性12、双边拉氏变换13、拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系第五章傅里叶变换应用于通信系统——滤波、调制与抽样 (8学时) 考核内容:1、引言2、利用系统函数求响应3、无失真传输4、理想低通滤波器5、系统的物理可实现性、佩利—维纳准则6、利用希尔伯特变换研究系统函数的约束特性7、调制与解调8、带通滤波系统的运用9、从抽样信号恢复连续时间信号10、脉冲编码调制(PCM)11、频分复用与时分复用12、从综合业务数字网(ISDN)到信息高速公路第六章信号的矢量空间分析(8学时)考核内容:1、引言2、信号矢量空间的基本概念3、信号的正交函数分解4、完备正交函数集、帕塞瓦尔定理5、沃尔什函数6、相关7、能量谱和功率谱8、信号通过线性系统的自相关函数、能量谱和功率谱分析9、匹配滤波器10、测不准(不定度)原理及其证明11、码分复用、码分多址(CDMA)通信第七章离散时间系统的时域分析 (6学时)考核内容:1、引言2、离散时间信号——序列3、离散时间系统的数学模型4、常系数线性差分方程的求解5、离散时间系统的单位样值(单位冲激)响应6、卷积(卷积和)7、解卷积(反卷积)第八章离散时间系统的Z域分析 (8学时)考核内容:1、引言2、z变换定义、典型序列的z变换3、z变换的收敛域4、逆z变换5、z变换的基本性质6、z变换与拉普拉斯变换的关系7、利用z变换解差分方程8、离散系统的系统函数9、序列的傅里叶变换(DTFT)10、离散时间系统的频率响应特性五、教学设备与设施要求使用多媒体教学设备六、课程考核与评估本课程采用闭卷考试的方法,考试时间为120分钟。
电磁场与微波技术课程设计集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#“电磁场与微波技术”课程设计作者:花涛王青云梁瑞宇沈卫康来源:《科教导刊》2015年第29期摘要针对电磁场与微波技术课程中许多学生数理基础不够扎实,对课程中的数学推导以及公式记忆和理解产生畏惧感,从而对整个课程失去兴趣这一学情,本文提出通过突出各知识点之间联系,强调对所有知识点整体把握。
并以静态电磁场边界条件这一重要概念的教学设计为例,阐述“强调知识点之间联系”这一思想在教学过程中的运用。
强调以应用实例讲解导入新概念的教学方法,增加学生对公式概念的理解和学习兴趣。
关键词电磁场微波技术知识点之间联系实例导入"Electromagnetic Field and Microwave Technology" Curriculum Design——Take ;"Static Electromagnetic Field Boundary Conditions" Instructional Design as the CaseHUA Tao, WANG Qingyun, LIANG Ruiyu, SHEN Weikang(School of Communication Engineering, Nanjing Institute of Technology, Nanting, Jiangsu 211167)Abstract Electromagnetic Field and Microwave Technology curriculum for many students in mathematics and physics solid enough, the mathematical derivation of the curriculum as well as memory and understanding formulas generate a sense of fear, and thus lose interest in the whole course of this learning situation. Proposed by highlighting links between knowledge, emphasis on overall grasp all the knowledge points. Instructional Design and static electromagnetic field boundary conditions for this important concept, for example, describes "stressed the link between knowledge," the idea of using the teaching process. Emphasizes application examples to explain the concept of introducing new teaching methods,increase students' understanding of the concept of formula and interest in learning.Key words Electromagnetic Field; Microwave Technology; link between knowledge; examples import0 引言电磁场与微波技术,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。
通过本课程的学习,可以使学生掌握电磁场的基本定律和基本性质。
也只有学好电磁场理论,才能理解天线雷达微波技术等相关的后续课程。
本课程需要用到的数学知识较多,因此学生想要学好该课程,就需要在高等数学课程中打下良好的基础。
但是在很多高校,尤其是在二本院校中,许多学生数学功底较薄弱,甚至没有真正建立微积分的概念,对理论学习普遍兴趣不高,并且对公式推导有天然的恐惧感。
①②③④⑤所以在教授过程中,教师应尽量省略冗长推导过程,讲清楚结论和应用实例,导入新课时,要联系学生熟悉的事物并讲解原理。
1 强调知识点之间联系对于许多学生在学习该课程“不能很好地梳理清楚众多数学公式之间的联系,以及不能很好地运用公式解决实际问题”这一实际学情。
建议将“化烦为简”的思路贯穿整个教学过程。
一个较难的问题,往往是由许多简单的问题以及他们之间的联系组成的。
所以教师在教学过程中,应当突出各个知识点之间的联系,强调对所有知识点整体的把握。
这样就会让学生觉得这些方程公式的学习和推导其实不难,从而提升学生学习该课程的热情和效果。
在强调知识点间的关联的时候,同时也要讲清楚各知识点间的区别。
同时,注意新旧知识点的联系也是有效的教学方法。
着名教育学家奥苏贝尔的非常着名的“有意义学习法”认为:新知识的学习必须以已有的认知结构为基础。
所以教师在讲授知识的过程中,如何找到新旧知识点之间的关联,从而合理地在旧知识的基础上引入新知识。
成为讲好电磁场与微波技术这门课,以及其他相似课程的关键。
2 以应用实例讲解导入新概念学生缺乏对数学公式的兴趣,归根到底是因为脑海中缺乏一种立体的形象和各知识点的关联。
当教师在导入一个新的概念时,如果以一个应用实例给学生做讲解,会大大增加学生的学习兴趣,让学生更加形象地理解所要掌握的概念公式。
例如,在讲授电介质中的极化现象时,如果仅仅从公式的推导去代入,学生往往听不懂,也没有学习下去的兴趣。
但是如果以生活中常见的微波炉的原理作为知识点的引入,会起到事半功倍的效果。
微波炉的工作原理是:(1)微波炉是利用电磁波的能量来加热食物的。
(2)微波炉由一个磁控管将电能转化为电磁波,然后照射到食物上。
(3)食物被电磁场加热的原因:因为食物中含有水分子,而水分子具有一定的电偶极矩,在高频电磁场作用下,正负电荷将受到电场力的作用,电偶极矩发生迅速变化和旋转,使得水分子运动加剧,温度上升,熟化食物。
通过实例形象的解释,学生会迫切地想要了解电偶极矩是怎么回事,怎样的结构。
这时教师再去讲解是由于极化现象产生的电偶极矩,学生比较容易接受。
例如也可以通过隐身战斗机的实例来引入一些重要的概念。
在理工类专业,学生往往对军事方面有着很浓的兴趣。
通过战斗机的隐身原理来引入,学生会非常感兴趣。
隐身大体可以分为三种:(1)视觉隐身(或光学隐身)。
这时可以引入光线弯曲,透视的概念;(2)红外隐身。
这时可以引入红外辐射屏蔽的原理;(3)电磁隐身(或雷达隐身)。
这时可以引入外形整体设计,涂敷吸波材料,面阻抗加载的原理。
3 以“静态电磁场边界条件”教学设计为例阐述“知识点之间关联”的运用我们以讲授“电磁场与微波技术”课程中的一个非常重要概念“静态电磁场边界条件”时的教学设计为例,来体现“强调知识点之间联系”这一思想在教学过程中的运用。
首先我们针对电磁场边界条件,提出动态(时变)电磁场的边界条件与静态电磁场的完全相同。
这样我们就只需要学习静态电磁场的边界条件,具体分为静电场的边界条件和恒定磁场的边界条件。
然后我们运用“电场和磁场对偶”的思想,重点学习和推导静电场的边界条件。
其法向和切向边界条件证明过程则分别对应着静电场基本方程积分形式的两个方程。
这样一个整体的学习电磁场边界条件问题就化简成了学习静态电磁场中的静电场边界条件这一比较简单的问题。
磁场的边界条件可以运用“电场和磁场对偶”的思想来学习,推导过程与静电场边界条件证明过程极为相似。
具体的磁场边界条件推导过程可以让学生在课后自己练习,以加深印象。
整个课程中要强调“对偶”的观点。
只要记住一组方程,其他的方程都会与这组方程有一种对称的联系。
这对学生记忆理解电磁场的基本公式有很大帮助。
重点让学生掌握各个数学方程之间的联系,理清方程的涵义和相互联系,以便可以从整体上掌握所有的电磁场理论公式。
这样就可以让学生对数学方程公式的“畏惧感”消失了。
具体证明静电场边界条件的时候可以详细的讲解每一步过程。
做到多媒体教学演示与黑板板书相结合,图形和文字并茂加深学生印象。
同时重点需要注意的地方用红色标注以示突出。
整个教学过程要做到:重点内容突出、尊重教学特点、多种教学手段结合、授课上下连贯层次清晰。
具体的教学流程总体设计如图1。
4 进一步改革建议在教授此门课程的过程中,教师应该改变传统的学科本位课程观,在采用能力本位课程观的基础上,朝多元整合型方向发展,形成一种多元整合的课程观。
具体改革的思路表现为:(1)坚持理论与实践相结合。
应该更多融入产业要素、行业要素、企业要素、职业要素和实践要素。
(2)适当增加实验课时量,最好可以让学生学会电磁场天线微波类的仿真软件,如ADS、HFSS。
增加学生今后就业选择面。
(3)采取灵活多变的教学手段。
板书与PPT课件相结合。
特别重要的公式带着学生一起在黑板上推导一遍。
对于冗长推导的章节,过程尽量简化,让学生掌握重要概念,对公式可以持拿来主义,关键是会用!充分发挥计算机的仿真功能,给学生展示电磁天线仿真的实例,激发学生学习的热情,让他们有自己试一试的热情。
告诉学生教师自己以往“背公式”的诀窍。
5 小结本文提出在学习“电磁场与微波技术”课程中,通过“强调联系”的教学思想,突出各个知识点之间的联系,强调对所有知识点整体的把握,以此来帮助学生对公式的记忆和理解,提升学生的学习热情和效率。
本文以讲授“静态电磁场边界条件”这一重要概念时的教学设计为例,阐述在讲授过程中如何强调公式之间的联系。
同时也强调以应用实例引入概念讲解来激发学生的学习兴趣。
注释①李九生,裘国华.电磁场理论与微波技术教学改革研究[J].中国现代教育装备,:57-58.②林相波,刘军民.电磁场与电磁波课程教学中的几点思考[J].电气电子教学学报,(2):95-96.③袁明辉.电磁场理论教学研究[J].科技创新导报,:184.④苏艳.电磁场与电磁波教学方法探讨[J].科技信息,:107.⑤张会芝,刘艳芳.通信工程专业电磁场理论课程教学探索[J].中国现代教育装备,:107-108.。