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1、精品名师归纳总结电磁场与电磁波教学总结任宇辉2022 年 11 月一、课程简介：“电磁场与电磁波 ”是高等学校电子信息和通信等电子类专业本科生必修的一门专业基础课。该课程是微波技术与天线 、高等电磁理论等后续专业课程学习的基础。课程所包含的内容是这些专业本科同学应具备的学问结构的重要 组成部分。通过本课程的学习, 使同学对宏观电磁场与电磁波的基本概念和规律有深化完整的懂得。 把握麦克斯韦方程组的含义及其应用。明白媒质的电磁特性及电磁边界条件。 学会定量运算典型电磁场的方法。 把握电磁场边值问题的基本解法。具备对简洁工程电磁问题的分析才能。锤炼试验技能,培育创新才能。二、历史沿革2005 年以前
2、,由于师资等缘由我院并未特的开设 “电磁场与电磁波” 课程。当时由高宝建副教授主讲“微波技术与天线”课程,其中大致用 810 个课时来介绍电磁场的基本原理。2004 年以来,课程获得了校级教学质量工程项目的资助,我们加大了对 “电磁场与电磁波 ”课程的改革与建设。通过系统的争论与探究,重点进行了课堂教学内容、教学方法、现代化教学手段、试验教学等方面的争论和实践。学校也对通信工程专业试验室进行投入,购置“电磁场与微波”相关试验设备,使得课程试验的条件进一步改善。自 2005 年起,学校修订培育方案, 由高宝建、任宇辉老师为我院通信工程、电子信息工程、电子信息科学与技术三个本科专业同时开设“电磁场
3、与电磁波”课程。其中通信工程、电子信息科学与技术专业为“学科方向课”,共 54 课时。电子信息工程专业为“专业选修课” ,共 36 课时。但此次培育方案调整后,我们不再为本科生开设“微波技术与天线”课程。2022 年,学校再一次修订培育方案。“电磁场与电磁波” 被确认为通信工程、电子信息工程、电子信息科学与技术三个本科专业的“学科平台课程”,并且为通信工程专业后续同学开设“微波技术与天线”课程。至此,“电磁场、微波技术与天线”课程体系在我院本科生的培育中占有了重要的位置。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结目前,“电磁场与电磁波”课程由任宇辉讲师主讲,高宝建副教授督导。我 们将以这
4、次培育方案的修订为契机, 连续加强课程体系的建设, 不断深化教学改革,积极投身和参与全国各种教学、教研和教改活动,形成沟通国内同行、准时 把握教学前沿动态的良好渠道,进而推动“电磁场与电磁波 ”课程建设的连续进步和进展。三、教学特色1. 鲜明的教学主导思想当前教学改革主要有两种思路, 其一是把教学方法放在第一位, 即重视课件、动画等多媒体方法的运用。其二是片面强调教学内容的充实、丰满,却忽视各种现代教学方法的帮助作用, 即认为“提高教学质量和成效第一位的问题在于讲课的内容和水平,其次才是方法”。而通过多年的实践和总结,我们认为：教学内容是根本,是“红花”。教学方法就是帮助,是“绿叶”。只有充实
5、、丰满的内容,配以鲜活、生动的方法,才能提高学习爱好,保证教学质量,二者缺一不行。2. 合理的教学内容目前,“高校物理”课程是理工科高等院校必开的一门通修基础课程,其中的 “电磁学”部分和“电磁场与电磁波”课程中的静态场内容完全重复。这使得在“电磁场与电磁波”在授课时,课程内容科学取舍尤为重要。依据调研和实践的结果, 我们大幅度的压缩了静态场的教学课时。 这样做既符合该课程的侧重点和应用方向, 又符合电子信息类专业的培育目标要求。 同时仍可以带来如下好处：1) 节省课时。这样我们可为时变电磁场、传输线、电磁波传播、及电磁技术应用等内容的教学留出较多的课时,增加教学的敏捷性。2) 防止重复,提高
6、同学的学习爱好。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3) 突出时变电磁场及其各种应用的重要性。3. 丰富的应用背景介绍电磁场理论具有广泛的应用背景,特别是在通信、军事、航空航天等领域。但是,目前绝大多数教材都没有相关内容的介绍。 为了激发同学的学习爱好, 我们大大加强了这方面内容的介绍。 例如, 我们特的开设 3 个课时的绪论内容, 利用电磁场的基本理论和同学一起争论 GSM手机与 CDMA手机那个是绿色手机提。问同学飞机为什么会隐身。 微波炉中为什么不能用金属器皿。 短波收音机为什么晚上收到的台多且干扰大等诸多问题,使同学充分熟悉该课程的重要性, 提高学习的主动性,取得了良好的教
7、学成效。4. 升华课程内容,注意科学的方法论的总结任何自然规律的熟悉过程, 都要经过一个必定的、 科学的过程（见图 1）,电 磁学的进展也不例外。从1820 奥斯特发觉“电学”和“磁学”之间的联系开头,到1831 年法拉第发觉电磁感应现象, 1865 年麦克斯韦总结出麦克斯韦方程组, 再到 1887 年赫兹证明电磁波的存在,最终到今日的广泛应用,正是这一过程的具体表达。对这些内容的介绍, 不仅可以提高同学的爱好, 而且可以引导同学积极摸索这一过程中的科学方法论对称性思想。这对他们日后的工作、 实践具有强大的指导意义。5. 生动的多媒体教学手段教学内容和教学水平打算整体教学质量,而多媒体教学手段
8、的应用, 就可以有效提高相关内容的教学成效,二者是统一的。在几年的教学过程中,我们制作了“电磁场与电磁波”电子教案。教案中既有严谨的理论推导, 又有生动的动画演示。 比如,我们以动画的方式演示了介质中可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电磁场的特点、 空间中电磁波的极化方式、 空间中行波与驻波的传播特性等抽象的概念。电子教案在几年的使用中不断修改和完善, 得到同学和督导组专家的一样好评。需要强调的是,充分利用各种多媒体教学手段, 可以帮忙我们提高工作效率, 增强教学成效。但在教学过程中,我们也要把握好其作为“绿叶”的度,不能成为我们工作省事的一种手段,更不能成为课堂教学的主宰。6.
9、 多样化的考核方式本门课程实行多种考核方式,包括：1） 平常成果：占总成果 20%,通过课堂提问、争论、考勤和平常作业考核。2） 期中考试：占总成果 20%,通过开卷考试或课程论文的形式考核。3） 期末闭卷：占总成果 60%,闭卷考试。我们的改革主要在期中考试部分。 几年的教学中, 课程的期中考试我们既采用过课程论文的形式,也采纳过开卷考试的形式。自2022 年起,我们的期中考试将采纳课程论文的形式。 在学期的开头,老师拟定和本课程相关的如干个方向, 要求同学用 10 到 12 周的时间查阅资料、争论争论,找准自己感爱好的切入点, 以西北高校本科毕业论文（设计）写作规范为纲,完成一篇课程论文。
10、通过这种方式, 除了完成课程的期中考核之外, 我们最期望达到的目的就是期望同学能够在查阅文献、 争论争论的过程中, 能够产生创新性的想法, 进而为同学参与“高校生创新方案”、“挑战杯”等活动开拓思路。四、存在问题和后续工作1. 试验教学严峻不足“电磁场与电磁波” 、“微波技术与天线” 的教学不能脱离试验环节。 目前我们的试验设备和试验内容严峻不足,无法特的开设课程试验。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2. 连续加强课程体系的建设,不断深化教学改革如前所述,我们课程的位置不断加强,课程的体系也进一步完善,这就要求 我们老师连续加强课程体系的建设, 不断深化教学改革。 我们将结合各级教学质量工程项目的申报,绽开以下工作：（1） ） 连续优化改革课程教学内容,突出课程的基础平台作用。（2） ） 开发课程学习网站,为同学自主学习创建平台。（3） ） 开发课程学习的帮助设计系统,使同学能够在学习过程中完成简洁设计。（4） ） 优化多媒体课件。可编辑资料 - - - 欢迎下载