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1、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 月名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 5 页 -1 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
2、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
3、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
4、讨论）。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 5 页 -2 3.讨论课时间第 2 周或第 13周，所有同学必须参加，否则讨论成绩为零。课后提交报告PPT电子版和纸质文档。四、主要内容本门课程设有二次讨论课，分别针对库仑实验定律、毕奥-萨瓦尔定律、矩形金属波导边界对电磁场的影响、位移电流与管壁电流分布的内容进行探讨。第一次讨论设置在电磁场基本矢量授课结束后，围绕电磁场基本矢量概念引入的实验的实施条件、进行研究的基础条件准备、科学研究的类比法等内容进行探讨。第二次设置在矩形金属波导模式分析授课结束后，围绕矩形波导边界条件、场分布与管壁电流关系、位移电流与场分布关系、位移电流
5、与管壁电流如何形成闭合回路等内容进行探讨。讨论课的题目将分别在相关课程开始前下发，也可由学生根据兴趣自行选题。讨论课选题主要包括以下内容，其中（1）、（2）为第一次讨论课题目，（3）、（4）为第二次讨论课题目：（1）库仑实验定律的分析(a)如何建立的实验目标；（要求学生查阅搜集早于库仑或者库仑同时代的学者们关于电力的猜想和论述，体会库仑实验不是偶然的空穴来风，要创新就要注意相关领域最新发展。）(b)如何充分利用自身特长建立实验方法；（要求学生查阅库仑与卡文迪许等人对电力的不同实验方法，了解库仑是扭转力矩研究专家，体会库仑扭称设计，讨论如何将一微量变宏观化等）(c)讨论科学研究的重要方法：类比法
6、的应用(d)讨论后鼓励学生撰写心得报告。（2）毕奥-萨瓦尔定律的分析(a)如何建立的实验目标；（要求学生查阅搜集奥斯特的电流磁效应实验对毕奥、萨瓦尔和安培等人进行磁力实验研究的重要影响，体会毕奥、萨瓦尔和安培等人的磁力实验不是偶然的空穴来风，进一步体会创新就要注意相关领域最新发展。）(b)如何建立有效的实验方法；（要求学生查阅相关的实验方法，进一步讨论如何将一微量变宏观化、排除干扰因素等奇思妙想）名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 5 页 -3(c)讨论科学研究的重要方法：类比法的应用(d)讨论后鼓励学生撰写心得报告。（3）矩形金属波导管壁电流分布讨论(a)如何利用边
7、界条件分析管壁电流；(b)如何分析管壁电流线的闭合性；(c)如何应用位移电流概念对管壁电流进行分析；（主要分析位移电流的最大位置，位移电流如何与管壁电流组成闭合电流线等）（4）矩形金属波导管壁电流特性在实际工程设计中的利用(a)讨论电磁波的泄漏与开缝关系；(b)讨论金属波导如何对电磁场进行限制；(c)结合实验教学内容进一步分析矩形波导电磁波参量相关测量的特点；五、基本要求与成绩评定（共5 分）1.基本要求：（1）第一次讨论课至少要选择一个电磁定律来作为研究内容；（2）第二次讨论课要对管壁电流的理论和实践应用都作为研究内容。3.其它要求（1）所有学生必须参加，无故不参加讨论课者，讨论课成绩按零分
8、计。所有上台汇报的学生必须着正装，在讲台前站立汇报。（2）每位同学的讨论课成绩由小组成绩和组内成绩两部分构成。小组成绩由以下三个方面进行评价：资料的查阅整理及PPT制作质量，占讨论课成绩的30%；PPT讲解及回答问题情况，占讨论课成绩的40%；提问交流情况，占讨论课成绩的30%。小组得分为组内所有同学的平均分，每位同学的得分依据其在组内的贡献，在小组平均分的基础上浮动，但最高分与最低分差值不得小于15%。组内得分定由各小组成员自行讨论确定，签字后由小组组长上报。（3）演示汇报的主要目的是让老师和其他同学了解你们的主要内容和工作。每个案例的演示汇报时间不超过10 分钟，另外有5 分钟的提问讨论时
9、间。每个小组必须严格控制演示时间，超过时间1 分钟以上要扣分。每一个同学都要事先练习好，避免超时。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 5 页 -4 演示汇报的 PPT文件要清楚地说明讨论和研究的主题、讨论主题的简要介绍、主要内容、总结和结论等。（4）讨论课分组办法以班级为单位分小组，每班分为6 组，每组不多于 6 人。各小组在讨论范围内自选讨论点，围绕讨论点开展资料收集、分类、整理、制备及展示的各项工作。小组内成员可以实行分工合作，并把工作分配写入PPT说明文档中，说明文档随 PPT一起上交。（5）制作 PPT文档的一些建议尽量多使用图表和图片文本要简洁、字体要足以看得清楚要避免全篇的文字每一个幻灯片要提供清晰的信息要巧妙使用文字的颜色和字体每一个幻灯片的内容要适当名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 5 页 -