电磁场与电磁波感想

电磁场与电磁波感想（精选8篇）

电磁场与电磁波感想 第1篇

电磁场与电磁波

姓名学号

赵倬毅 080260310 电磁场理论的应用

经过过一学期的学习，我们知道电磁场理论是工科电类专业的一门重要的技术基础课。它在物理电磁学的基础上，进一步研究了宏观电磁现象的基本规律和分析方法，是深入理解和分析工程实际中电磁问题所必须掌握的基本知识，很多实际工程问题只有通过电磁场才能揭示其本质。下面举例说明电磁场理论在实际工程问题中的应用。

1、电容式传感器

电容量和极板面积、极板间的距离，以及极板间所充的介质有关，改变其中任何一项，就可以改变电容量。利用这个特性，可以构成“电容式传感器”，它可以把物理量的变化转化为电容两的变化。如果把这个电容器接在桥式电路中或是一个振荡电路中，就可以把电容的变化，转化成电量的变化。经过放大处理，可以实现对于原物理量的检测或控制。图 1a、1b 分别为改变面积和介质的电容传感器原理图

1a(改变面积）1b（改变介质）

图 1 电容式传感器的原理图

由图 1a 得

利用这个传感器，可以用来测量物体得位移。故

在实际应用中，为了提高传感器的灵敏度，常常做成差动式传感器。例如图2 所示，为一变面积的差动式电容传感器，其中间为一动片，上下两个园筒是定片，当动片上升时，1 C 增大2 C 减小，当动片下降时则相反，所以动片位置的变化转化成1 C、2 C 的变化。若将其放于桥路中，就可以将电容的变化变换成电压的变化。

图 2 差动式电容式传感器的原理图

电容式传感器常常用于测量零件的尺寸、物位、位移的变化等等。

2、静电技术应用

任何事物都有两重性，给人们带来许多麻烦的静电能也能变害为利，它在静电分选、静电除尘、静电分离、静电植绒、静电纺纱、静电喷漆、静电复印等等方面大显身手。静电分选:是利用各种塑料不同的静电性能来进行分选的方法。利用静电进行分选，对于多种混杂在一起的废旧塑料需通过多次分选。静电分选法特别适用于带极性的聚氯乙烯，分离纯度可达99%。物料经馈料系统均匀散布在接地转动电极光滑表面上，荷电的物料与接地转辊电极交换，两种不同静电性能不同的物料有差异。然后荷电的物料进入分选区，在静电力、重力、离心力等的合力下落。完成两种不同电性物料的分离。

静电复印：现在静电复印得到广泛使用。静电复印机的中心部件是一个可以

旋转的接地的铝质圆柱体，表面镀一层半导体硒，叫做硒鼓。半导体硒有特殊的 光电性质：没有光照射时是很好的绝缘体，能保持电荷；受到光的照射立即变成 导体，将所带的电荷导走。复印每一页材料都要经过充电、曝光、显影、转印等 几个步骤，这几个步骤是在硒鼓转动一周的过程中依次完成的。充电:由电源使 硒鼓表面带正电荷。曝光:利用光学系统将原稿上的字迹的像成在硒鼓上。硒鼓 上字迹的像，是没有光照射的地方，保持着正电荷。其他地方受到了光线的照射，正电荷被导走。这样，在硒鼓上留下了字迹的“静电潜像”。这个像我们看不到，所以称为潜像。显影:带负电的墨粉被带正电的“静电潜像”吸引，并吸附在“静电 潜像”上，显出墨粉组成的字迹。转印:带正电的转印电极使输纸机构送来的白纸 带正电。带正电的白纸与硒鼓表面墨粉组成的字迹接触，将带负电的墨粉吸到白 纸上。此后，吸附了墨粉的纸送入定影区，墨粉在高温下熔化，浸入纸中，形成 牢固的字迹。硒鼓则经过清除表面残留的墨粉和电荷，准备复印下一页材料。静电除尘，具有效率高的优点，现在很多空气净化器就是用静电能吸除空气 中的很小的尘埃，使空气净化，静电在环境保护中能发挥重要作用。以煤作燃料 的工厂、电站，每天排出的烟气带走大量的煤粉，不仅浪费燃料，而且严重地污 染环境．利用静电除尘可以消除烟气中的煤粉．除尘器由金属管A 和悬在管中 的金属丝B 组成，A 接到高压电源的正极，B 接到高压电源的负极，它们之间有很强的电场，而且距B 越近，场强越大．B 附近的空气分子被强电场电离，成为电子和正离子．正离子被吸到B 上，得到电子，又成为分子．电子在向着正极A运动的过程中，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，吸附到正极A 上，最后在重力的作用下落入下面的漏斗中．静电除尘用于粉尘较多的各种场所，除去有害的微粒，或者回收物资，如回收水泥粉尘。

3.恒定电场应用举例

当一定值电流流经被检金属试件时，试件两端的电位差应服从欧姆定律：

U=IR，由于电流I 为恒定值，故电位差U 仅取决于试件的电阻R。电阻R 是受 材料中许多因素影响的，例如试件的几何形状、尺度、试件自身的材质、试件是 否有缺陷存在、缺陷的尺度、方向等。利用电位差与上述因素之间的对应关系可 以实现对试件几何尺寸的测量；可以用于材质检验；缺陷检测及对裂纹深度的测 量等等。

裂纹深度测量原理：当电流从被检工件的检验部位通过时，将形成一定的电流、电位场。如工件表面存在裂纹，随着裂纹的形位、尺度的不同，它对电流电位场的影响也不同。利用测量电位分布的方法来判断金属材料中裂纹的状况，是电位法测量裂纹深度的依据。图3 所示是将四个电流电极（或称电流探针）分别直线排列放置在工件的无裂纹部位（a）和有裂纹部位（b）时的电流、电位场。一个恒定的电流通过电流探针A 和B 在工件中产生电流场和一个与材料的组成和结构特性有关的电位分布，通过另一对电极c 和d 可以检测某两点间的电位差，并在电压表上显示。假定与材料有关的影响因素和几何尺寸均相同，以相同的电 流分别在无裂纹和有裂纹的试样上测试，显然在测量极c 和d 之间无裂纹试样的 电位差与有裂纹试样的电位差之间的差异是由裂纹引起的。如果保持试验电流、被检工件材质、厚度不变，而只有裂纹深度变化时，则该电位差是一个裂纹深度 的函数，通过标定可将电测系统取得的电位差信号转化成裂纹尺寸，从而实现裂 纹深度的测量。

图 3 电流电位场

电磁场与电磁波感想 第2篇

今天上了电磁学的物理演示实验课，收获颇多。我们看到了很多奇妙的物理现象，而这些现象都可以用我们学过的物理原理来解释，让我对这些现象充满了兴趣。由此想到生活中也有很多奇妙的现象可以用电磁原理来解释。

我对日光灯的启辉演示印象很深，一直认为日光灯没有启辉器是无法亮起来的，但是老师居然用一个尼龙丝掸子摩擦生电而让日光灯亮了起来。其摩擦生电产生足够高的电势差与启辉器有同样的作用，所以可以代替启辉器。这就可以解释了为什么刚脱下的衣服在碰到日光灯时会使日光灯发光的现象。

其实我们生活中有很多电磁学的现象，电磁起重机，变压器，等离子体显示屏，扬声器，电动机，发电机等等都是利用电磁的原理。还有避雷针，依靠尖端放电的原理，将高空中的大量电荷依靠粗的铜导线引入深层地下的潮湿土壤中，从而保护高层建筑不受电击影响。除此之外，比如说摩擦起电，大家从小就玩过的游戏，依靠不同物体对电荷的束缚力不同，从而摩擦的过程中导致了电荷的在物体之间的转移，也便是有了被磨擦过的小玻璃棒可以吸附小的纸片，儿时的我们看来仿佛是神奇的“魔术现象”。

电磁炉是利用交变高频变化的电流，激发产生高频变化的磁场，高频变化的磁场再次在特定的铁制容器中激发电场，推动电荷快速移动，电流做功发热从而产生大量的热能加热食物。还有电圈式话筒则是依靠带点线圈在磁场中的受力作用起到电信号与声信号的相互转换而起到扩音等目的。还有静电除尘则利用让不同物体带上相反电荷之后凭借吸附力干净完整的除去难以清除的尘埃。

《电磁场与电磁波》教学思考 第3篇

关键词：电磁场,电磁波,教学改革,教学效果

《电磁场与电磁波》是一门理论性很强的专业基础课。以库仑定律、安培定律和法拉第电磁感应定律和2个基本假说 (有旋电场和位移电流) 为基础, 得出麦克斯韦方程, 并讨论静态电磁场、时谐电磁场与电磁波的传播和辐射特性。该课程是电子类和电信类课程的基础, 也是遥测的基础, 更是通信专业基础课之一。电磁场与电磁波技术是一门非常重要的技术基础课程, 涉及领域非常广泛, 尺度从纳米到千米、电压从微伏到兆伏、功率从微瓦到亿瓦、频率从直流到光频等。由此可见, 该课程在电类专业教育体系中的重要性。由于该课程理论性很强, 对数学的要求较高, 一些概念抽象不容易被理解, 学生会感到烦琐、枯燥、难以理解, 渐渐地对这门课程失去兴趣, 每节课逐渐衍变成教师的复习而不是学生的学习。因此, 《电磁场与电磁波》的教学也应随需求而产生变化, 对该课程的教学进行改进迫在眉睫, 从而激发学生的学习兴趣, 激发学生的学习动力。

1 教学方式的改进

托尔斯泰曾说过:“成功的教学所需要的不是强制, 而是激发学生的兴趣。”由此可见, 兴趣对学生学习好《电磁场与电磁波》这门课程有极大的导向作用。课堂上, 教师应与学生多互———————————————————————————动, 活跃课堂气氛, 使学生对这门课充满兴趣, 以充分调动学生的学习积极性, 从而由被动学习变为主动学习, 获得较好的教学效果。心理学研究表明, 人们在良好的情绪状态下思路开阔、思维敏捷、解决问题迅速;在情绪低迷和郁闷时思路阻塞、动作迟钝、无创造性。因此, 教学技巧, 特别是幽默技巧在课堂上的运用, 将对学生产生极强的情绪感染力, 在这种氛围中学生易接受知识。德国著名的演说家海因?雷曼麦也讲过, 用幽默的方式说出严肃的真理, 比直接了当地提出更能为之接受。因此, 在课堂上适当的幽默是很有必要的。

虽然《电磁场与电磁波》课程的理论性很强, 但在教学中通过引入故事来提高学生的兴趣, 可收到很好的教学效果。有国外学者研究表明, 如果在讲解抽象概念后举与此概念相关的幽默例子, 然后再解释概念, 学生的记忆会非常深刻。因此, 当叙述公式或定理时, 可先讲述与这个公式或定理有关的事例, 也可以列举一些与此相关的前沿科技成果, 使学生对此产生兴趣。比如, 1784年, 库仑提出了金属丝的扭力定律, 给出了一种新的方法测量极小力。同年, 他还设计出了一种新型测力工具——扭秤。在扭秤的帮助下, 发现了电学中的库仑定律。1788年, 库仑将同样的结果应用到了两个磁极之间的相互作用中, 这标志着电学和磁学研究从定性研究进入了定量研究, 意义重大。用短短的几分钟讲述1个事例的课堂, 远远比全程讲述公式、推理的教学效果要好很多, 甚至可以使学生有所启发。

2 教学内容的改进

电磁场的基本理论由麦克斯韦建立, 至今已有150多年, 很多科学家, 比如安培、比奥、欧姆和法拉弟等也作出了巨大的贡献, 才完成了麦克斯韦方程组。在这150多年中, 曾采用多种方法破解这个方程组。方程组本身没有大的改变, 通过不断探索破解方程组的新方法和新途径, 不断发现了该方程组新的应用场合, 并基于该方程组发明设计了很多产品。随着科技的不断进步, 新的电子产品不断出现, 它们越来越需要考虑电磁干扰和兼容性等问题, 因此, 学生也要相应地掌握新的电磁知识和技能。要获得这些新的知识和技能, 就必须对教材内容进行改革。随着科技的发展, 可视化软件不断出现, 使电磁场可直观表示, 这有利于学生的理解, 但同样需要对教材内容进行改革。因此, 应编撰教材, 有针对性地选取教学内容, 从而提高学生的学习兴趣和学习效率。

《电磁场与电磁波》的授课内容中, 不同专业的教学要求是不一样的, 通信工程专业的侧重点是电磁波的传播;电子信息和电子科学专业的重点是电磁兼容、电磁干扰和电磁辐射等。一般而言, 各高校中此课程的课时数普遍偏少, 但内容很多, 因此, 应根据本专业自身的特点和要求选取合适的教学内容。与本专业关联性不强的内容, 可根据课时的安排, 有选择性地讲解、介绍或让学生自学。在课堂教学时, 尽可能地结合生活和工作中电磁波的具体例子讲解, 从而加深学生的学习印象, 使抽象的、看不见的、摸不着的的电磁波具体化, 从而促进学习效果, 提高学生对抽象理论知识的掌握程度。比如, 在讲授“平面电磁波的极化”、各种极化平面波的特性时, 可举例水平极化天线的应用。如果电视机的收视效果较差时, 则可调整天线与地面水平的吻合情况;当垂直极化时, 与收音机的收听效果、天线是否垂直地面有关。通过实例的讲述, 可使学生对这些理论的理解更加深刻。

3 作业方式的改进

作业环节不容忽视, 做好该环节学习可收到意想不到的效果。从认知规律上看, 知识的学习要经历新知识的获得、知识的转化和评价。作业的目的是进一步消化、理解课堂上所学的知识, 从而达到巩固课堂知识的目的。因此, 写作业是学习过程中不可缺少的重要环节。在布置作业方面, 可一分为二: (1) 作业题目要“少而精”。因材施教是关键, 对于学习这门课程比较吃力的学生, 可以降低题目难度。 (2) 将课堂交给学生。可提前2 d给定章节, 并以2或3个学生为一组查阅资料;多人协调后选1个学生上讲台, 在一堂课的前20 min讲授这一章节的主要内容;讲授完后, 由听课的学生或教师向讲述该章节的团队提问;最后20 min交给教师。在前面的25 min内, 教师要起到引导的作用。学生上讲台讲课, 这本身需要学生对该章节有关知识的全面了解, 同时, 是对学生能力的一种锻炼。在完成该课程的课时中, 争取使每一个学生都有上讲台的机会, 并根据他们在讲台上的表现评定, 以此作为评价该课程成绩的依据之一。

完成论文重要的前提是学生必须阅读大量的相关书籍。对于学习课程还有余力的学生, 教师可推荐一些文章, 指导他们写论文。对于写得好的学生, 可适当加分。

4 课程考试的改进

为了评估、检测和督促学生的学习, 考察学生对知识的理解程度, 必须举行考试, 考试是课程建设和教学管理的重要环节之一, 也是测量和评价教学效果的主要方法和手段。但考试的方式有很多种, 考试内容也有重点。对于《电磁场与电磁波》这门理论性很强的课程而言, 检验其应用能力显然是不切实际的。因此, 检验学生正确理解这门课程内容和掌握课程的重点才是关键, 而不列颠哥伦比亚理工学院对电磁场与电磁涌的考试方式值得借鉴:学生考试时可携带1张纸进入考场, 纸上可书写任何文字、公式或画图, 由于只有1张纸, 且只能在单面上书写, 所以, 必须有效地利用这张纸, 这就要求学生在平时的课堂中要认真听讲, 积极、主动地学习, 才能正确理解所学内容, 掌握课程的重点和难点。因此, 应结合实际情况, 提出相应的考试方式, 包括课程分数的构成和比例。学生们的科研论文和学习心得等都应纳入考试方式中。

5 结束语

《电磁场与电磁波》在电子信息专业和通信工程专业中占有非常重要的地位。掌握本课程的理论知识, 对电子信息和通信工程专业的学生而言非常重要。因此, 组织好该课程的教学十分关键。在教学改进中, 兴趣的培养至关重要, 有了兴趣后才能谈如何学习, 才能寻求学习的方法和技巧;在教学内容上, 应针对不同专业的要求精选教材内容;在教学方式上, 应做到适当的幽默;在作业方式上, 应做到“一分为二”;在考试模式上, 应根据该课程的特点转变方式, 注重学生正确理解课程内容的方法。

参考文献

[1]刘国庆.电磁场与电磁波课程教学研究[J].中国电力教学, 2008 (126) :74-75.

[2]姚华桢, 李小敏.电磁场与电磁波课程的教学研究[J].中国现代教育装备, 2007 (07) :52-53.

[3]张晋俊.浅谈幽默技巧在教学过程中的运用[J].时代文学, 2006 (03) :221-222.

电磁场与电磁波感想 第4篇

摘 要 “电磁场与电磁波”与“大学物理·电磁学”是高校电子类专业所开设的两门重要课程，前者是专业基础课，后者是公共基础，但由于二者课程定位不同，存在较大差异。本文从教学内容、教学方法和教学衔接等方面分析了它们的区别与联系，讨论了教学中的衔接问题，对提高教学效率、保证教学质量具有一定的参考价值。

关键词 电磁场与电磁波 电磁学 区别 教学衔接

中图分类号：G648.2 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2016）15-0004-02

一、引言

“大学物理”是我国高等院校理工科类非物理专业的必修基础课，其主要目的是为后续的专业课学习打下基础。“电磁场与电磁波” 是高等院校电子类和通信类专业的重要专业基础课程，主要学习电磁场与电磁波的基本属性、运动规律及相应工程应用等内容，但前期基础就是“大学物理.电磁学”（后简称“电磁学”）的核心内容，但在知识内容的深度、广度及实用性方面都有加深和拓展，同时也存在内容重叠的部分。为了避免“电磁场与电磁波”在教学过程中与“电磁学”中知识内容的重复，让学生更好地学好“电磁场与电磁波”课程的核心内容，应分析 “电磁学”与“电磁场与电磁波”的区别，并规划好二者的教学衔接问题，提高教学效率，保证教学质量。

二、教学衔接问题

“电磁场与电磁波”与“电磁学”这两门课程从内容上来看都会涉及到电磁运动基本理论和电磁波相关理论，从研究的对象来看，本质区别不大。但是由于它们在教学目标上的区别，导致教学内容上也存在很大的差异，因此我们应在教学方法、教学重点和教学思路上区别对待，并做好教学衔接，提高教学效率，改善教学效果。

1.教学目标的衔接。“电磁学”课程一般在大学一年级开设，其作为一门通识性基础课程，主要对电场、磁场、电磁波的基本概念、基本规律和基本方法进行学习和理解，为学生以后专业课程的学习打下坚实的基础。“电磁场与电磁波”是工科类高校电子工程、信息工程、通信工程等专业学生的必修课程，是信息技术的理论基础，是电子信息大类专业学生的基础知识部分。在课程定位上，其作为专业基础课，将为后续“微波技术”“射频通信电路”“电信传输理论”等专业课的学习奠定基础。因此，相对于“电磁学”这门公共基础课而言，其教学目标不同。通过该课程的学习，让学生建立电磁场的概念，认识电磁场的物质性，掌握电磁场运动的基本规律，理解麦克斯韦方程的表达形式及其物理意义，并让学生掌握一些典型电磁场问题的数学建模与求解，使学生能够用“场”的观点去思考、分析和计算一些简单的电磁场基本问题。这将对学生的数学功底、逻辑推理、理性思维能力有一定的拓展。可以说，两门课程在教学目标上是一个由低到高的层次递进关系。

2.教学内容的衔接。从教学内容上看，“电磁学”课程介绍了静电场的基本性质、稳恒磁场的基本规律、电磁感应的基本规律，并简单地引出麦克斯韦方程组，至于时变电磁场、平面电磁波、传输线、波导、天线等问题均未涉及。故它只是从“静态”的观点对电磁场的基本问题进行讲解，使学生从整体上对电磁场有一个初步认识。而“电磁场与电磁波”作为电子信息大类专业不可或缺的专业基础课，内容丰富的同时，难度也有所增加。它包括“电磁场”与“电磁波”两大部分的核心内容。“电磁场”部分是在“电磁学”课程的基础上，运用矢量分析描述静电场、恒定电流场和静磁场的基本物理概念，在总结基本实验定律的基础上给出时变电磁场的基本规律，引出边界条件，学习静电场问题的求解方法，如镜像法、分离变量法等。“电磁波”部分主要介绍电磁波在真空和介质中的传播规律以及天线的基本理论。具体内容包括平面电磁波、传输线理论、导行电磁波以及电磁波辐射等部分。即这部分内容主要从“动态”角度描述和分析电磁波。可见，在教学内容上，“电磁场与电磁波”课程相对于“电磁学”课程不是简单的重复，而是知识体系的递进关系。

3.教学方法的衔接。“电磁学”课程的知识相对简单，很多概念和规律都是在实验基础上，通过学生的感性认识后抽象出物理模型而建立起来的。而“电磁场与电磁波”课程却侧重于利用矢量分析和场论等数学工具，对物理模型所满足的物理规律进行严格的理论推导，得出合理的结论，形成完整的理论知识体系。因此，在教学中我们应该有意识地引导学生从“形象思维”向“抽象思维”转变与过渡，引导他们通过理性的思考、严密的分析、逻辑的推理来学习和理解电磁波传播的内在规律。在理论学习的同时，辅助以一些仿真（HFSS、CST、MATLAB等）和演示验证性实验，加强对电磁波现象和规律的理解。这样才能在教学方法上对两门课程进行良好的衔接，改善教学效果。

三、结语

本文从教学目标、教学内容、教学方法上分析“电磁场与电磁波”与“电磁学”两门课程的区别，找出它们之间的切入点，在教学过程中对两门课程进行良好的衔接、承前启后，使学生在知识上自然过渡，树立学习的信心，提高“电磁场与电磁波”课程的教学效率， 保证课程的教学质量，具有一定的参考价值。

参考文献：

[1]许琰，杨爽. 对大学物理教学改革的探索[J]. 教育教学论坛，2014，（1）：49-51.

[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. 2009，31（2）：95-97.

[3]潘长宁，何军，周昕.“电磁场与电磁波”与“大学物理.电磁学”教学衔接问题的探讨[J].教育教学论坛，2015，（1）：159-160.

基金项目：重庆邮电大学校级教改项目 （XWTJG1401）。

电磁场与电磁波论文 第5篇

学院：信息科学与工程学院 专业：电子信息工程 班级：电子0902班 学号：20092712 姓名：++++++++

电磁场与电磁波的实际应用

电磁波是电磁场的一种运动形态。电与磁可说是一体两面，电流会产生磁场，变动的磁场则会产生电流。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场，这就是电磁场，而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波，电磁的变动就如同微风轻拂水面产生水波一般，因此被称为电磁波，也常称为电波。电磁场与电磁波在实际生产、生活、医学、军事等领域有着广泛的应用，具有不可替代的作用。如果没有发现电磁波，现在的社会生活将是无法想象的。

（一）在生产、生活上的应用

静电场的最常见的一个应用就是带电粒子的偏转，这样象控制电子或是质子的轨迹。很多装置，例如阴极射线示波器，回旋加速器，喷墨打印机以及速度选择器等都是基于这一原理的。阴极射线示波器中电子束的电量是恒定的，而喷墨打印机中微粒子的电量却随着打印的字符而变化。在所有的例子中带电粒子的偏转都是通过两个平行板之间的电位差来实现的。1.磁悬浮列车

列车头部的电磁体N极被安装在靠前一点的轨道上的电磁体S极所吸引，同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体N极所排斥。列车前进时，线圈里流动的电流方向就反过来，即原来的S极变成N极，N极变成S极。循环交替，列车就向前奔驰。

稳定性由导向系统来控制。“常导型磁吸式”导向系统，是在列车侧面安装一组专门用于导向的电磁铁。列车发生左右偏移时，列车上的导向电磁铁与导向轨的侧面相互作用，产生排斥力，使车辆恢复正常位置。列车如运行在曲线或坡道上时，控制系统通过对导向磁铁中的电流进行控制，达到控制运行目的。

“常导型”磁悬浮列车的构想由德国工程师赫尔曼·肯佩尔于1922年提出。

“常导型”磁悬浮列车及轨道和电动机的工作原理完全相同。只是把电动机的“转子”布置在列车上，将电动机的“定子”铺设在轨道上。通过“转子”，“定子”间的相互作用，将电能转化为前进的动能。我们知道，电动机的“定子”通电时，通过电磁感应就可以推动“转子”转动。当向轨道这个“定子”输电时，通过电磁感应作用，列车就像电动机的“转子”一样被推动着做直线运动。2.电磁泵

利用磁场和导电流体中电流的相互作用，使流体受电磁力作用而产生压力梯度，从而推动流体运动的一种装置。实用中大多用于泵送液态金属，所以又称液态金属电磁泵。电磁泵按电源形式可分为交流泵和直流泵；按液态金属中电流馈给的方式可分为传导式电磁泵和感应式电磁泵；按结构不同可分为平面泵和圆柱泵等。传导式泵中，电流由外部电源经泵沟两侧的电极直接传导给液态金属；感应泵中，电流则由交变磁场感应产生。电磁泵没有转动部件，结构简单，密封性好，运转可靠，因此在化工、印刷行业中用于输送一些有毒的重金属，如汞、铅等；在原子能动力工业中用于输送化学性质特别活泼的金属，如钠、钾、钠钾合金；在铸造企业中可以用来做铝、镁等活泼金属的定量泵，但现在主要为军工等大型企业使用。

3.磁流体发电机

磁流体发电中的带电流体，它们是通过加热燃料、惰性气体、碱金属蒸气而得到的。在几千摄氏度的高温下，这些物质中的原子和电子的运动都很剧烈，有些电子甚至可以脱离原子核的束缚，结果，这些物质变成自由电子、失去电子的离子以及原子核的混合物，这就是等离子体。将等离子体以超音速的速度喷射到一个加有强磁场的管道里面，等离子体中带有正电荷、负电荷的高速粒子，在磁场中受到洛伦兹力的作用，分别向两极偏移，于是在两极之间产生电压，用导线将电压接入电路中就可以使用了。

磁流体发电的另一个好处是产生的环境污染少。利用火力发电，燃烧燃料产生的废气里含有大量的二氧化硫，这是造成空气污染的一个重要原因。利用磁流体发电，不仅使燃料在高温下燃烧得更加充分，它使用的一些添加材料还可以和硫化合，生成硫酸钾，并被回收利用，这就避免了直接把硫排放到空气中，对环境造成污染。

利用磁流体发电，只要加快带电流体的喷射速度，增加磁场强度，就能提高发电机的功率。人们使用高能量的燃料，再配上快速启动装置，就可以使发电机功率达到1000万kW，这就满足了一些需要大功率电力的场合。目前，中国，美国、印度、澳大利亚以及欧洲共同体等，都积极致力于这方面的研究。4.微波炉

微波炉（microwave oven/microwave），顾名思义，就是用微波来煮饭烧菜的。微波炉是一种用微波加热食品的现代化烹调灶具。微波是一种电磁波。微波炉由电源，磁控管，控制电路和烹调腔等部分组成。电源向磁控管提供大约4000伏高压，磁控管在电源激励下，连续产生微波，再经过波导系统，耦合到烹调腔内。在烹调腔的进口处附近，有一个可旋转的搅拌器，因为搅拌器是风扇状的金属，旋转起来以后对微波具有各个方向的反射，所以能够把微波能量均匀地分布在烹调腔内。微波炉的功率范围一般为500～1000瓦。从而加热食物。

（二）电磁场与电磁波在医学上的应用

1.电磁波在医疗上的应用

在科学上，称超过人体承受或仪器设备容许的电磁辐射为电磁污染。电磁辐射分二大类，一类是天然电磁辐射，如雷电、火山喷发、地震和太阳黑子活动引起的磁暴等，除对电气设备、飞机、建筑物等可能造成直接破坏外，还会在广大地区产生严重电磁干扰。另一类是人工电磁辐射，主要是微波设备产生的辐射，微波辐射能使人体组织温度升高，严重时造成植物神经功能紊乱。但是对电磁辐射，要正确认识，而且要科学防护。事实上，电磁波也如同大气和水资源一样，只有当人们规划、使用不当时才会造成危害。一定量的辐射对人体是有益的，医疗上的烤电、理疗等方法都是利用适量电磁波来治病健身 2.生物电磁场保健

将人体置于姜氏场导舱内接受载有青春信息的植物幼苗发射的生物电磁波。结果发现：人体红细胞膜的渗透脆性降低，韧性增强；甲状腺素、性激素分泌增加；免疫功能提高；肾上腺皮质激素分泌无明显变化。提示：植物幼苗电磁波有助于红细胞功能的发挥，促进机体新陈代谢，增加青春活力，提高性功能，增强免疫力从而对人体发挥返老还青和医疗保健作用。

3.激光治疗

激光是60年代初出现的一种新光源。已广泛应用于国防、农业、卫生医疗和科学研究，也是治疗肿瘤的一种新方法。用它既能切割组织，又能同时止血，能使肿瘤组织迅速气化和雾化，从而使肿瘤在瞬间消失。激光对组织具有热、压、光和电磁场效应的作用。

（1）、热效应：激光能使肿瘤组织在几秒种的短时间内，局部温度高达200-1000摄氏度，使其变性、凝固坏死，继而气化消失。

（2）、压力效应：激光本身的光压和由高热导致的组织膨胀引起的二次冲击波，加深了肿瘤组织破坏。

(3)、光效应：激光被肿瘤组织吸收后，可增强热效应，使肿瘤组织被破坏。(4)、电磁场效应：激光是一种电磁波。能产生电磁场，可使肿瘤组织离化、核分解而被破坏死亡，如有残癌也可自行消退，这可能与免疫有关。激光制造成激光器、激光手术刀用于治疗体表肿瘤，眼耳鼻咽喉肿瘤、神经肿瘤等。4.EMF系统

EMF系统是由（株）日本MDM公司开发研究生产的新一代脑外科手术器械。根据其作用原理，我们俗称之为“电磁刀”。EMF系统利用高频电磁能对机体组织进行汽化，切割和凝固。因该系统外周围优良组织的热损伤小且不需要对极板，因此尤其使用于脑外等精密外科。对硬性及深部微小脑瘤的去除极为有效。EMF系统与常规的电刀相比，在原理和设计上都有很大区别。EMF系统用于汽化，切割和凝固的输出功率很小（49W以下），为一般电刀所不及。不需要对极板这一特点使单极手术刀用于脑外手术成为可能。没有烧伤感电和破坏神经系统的危险，安全性高，使用方便。与激光刀相比，不需要眼球保护镜和其它保护附件，操作时对患者和医生均无危害。手术时与患部直接接触，医生可以灵活掌握调节。与超声波刀相比，EMF系统对于硬化深部微小肿瘤的汽化治疗效果尤为显著。HandPiece非常轻便且呈弯曲状，使视野不受影响，并有利于长时间手术。刀头部分可以任意弯曲，适用于各种手术需要。5.微波治疗

微波是指波长在1毫米至1米范围内的非电离辐射高频电磁波。70年代后期微波技术在医疗上得到应用。科学家研究发现，微波治疗有3种：一是大剂量高热治疗肿瘤，能抑制肿瘤细胞的蛋白质合成，降低肿瘤细胞分裂速度，增强化疗、放疗效果；二是用于局部生物体组织的凝固治疗，具有不炭化、不产生烟雾的特点；三是小剂量的温热治疗，可以解痉、止痛、消炎并促进伤恢复等。6.电磁波消毒

利用电磁波的场效应和热效应，在5－l0分钟内能迅速达到国家卫生部规定的消毒要求，对成捆、成扎的纸币、成叠的毛巾、医疗器械具有穿透力强，无残留药毒性的消毒特点，是当今消毒领域的新突破。

（三）在军事上的应用

1.雷达

雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息。

雷达所起的作用和眼睛和耳朵相似，当然，它不再是大自然的杰作，同时，它的信息载体是无线电波。事实上，不论是可见光或是无线电波，在本质上是同一种东西，都是电磁波，传播的速度都是光速C, 差别在于它们各自占据的频率和波长不同。其原理是雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向，处在此方向上的物体反射碰到的电磁波；雷达天线接收此反射波，送至接收设备进行处理，提取有关该物体的某些信息(目标物体至雷达的距离，距离变化率或径向速度、方位、高度等)。

测量距离实际是测量发射脉冲与回波脉冲之间的时间差，因电磁波以光速传播，据此就能换算成目标的精确距离。测量目标方位是利用天线的尖锐方位波束测量。测量仰角靠窄的仰角波束测量。根据仰角和距离就能计算出目标高度。

测量速度是雷达根据自身和目标之间有相对运动产生的频率多普勒效应原理。雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同，两者的差值称为多普勒频率。从多普勒频率中可提取的主要信息之一是雷达与目标之间的距离变化率。当目标与干扰杂波同时存在于雷达的同一空间分辨单元内时，雷达利用它们之间多普勒频率的不同能从干扰杂波中检测和跟踪目标。2.电磁炮

电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器．与传统的大炮将火药燃气压力作用于弹丸不同，电磁炮是利用电磁系统中电磁场的作用力，其作用的时间要长得多，可大大提高弹丸的速度和射程．因而引起了世界各国军事家们的关注．自80年代初期以来，电磁炮在未来武器的发展计划中，已成为越来越重要的部分。3.电子对抗 电子对抗也称“电子战”或“电子斗争”。敌对双方利用电子技术进行的作战行动。目的是削弱、破坏敌方电子设备的使用效能，以保护己方电子设备效能得到

充分发挥。包括雷达对抗、无线电通信对抗、光电对抗等。基本内容有电子对抗侦察、电子干扰和电子防御。电子对抗是现代战争的重要作战手段。

电子对抗就是敌对双方为削弱、破坏对方电子设备的使用效能、保障己方电子设备发挥效能而采取的各种电子措施和行动，又称电子战。电子对抗分3个方面：电子对抗侦察、电子干扰和电子防御。电子对抗按电子设备的类型可分为雷达对抗、无线电通信对抗、导航对抗、制导对抗、光电对抗和水声对抗等；按配置部位又可分为外层空间对抗、空中对抗、地面(包括海面)对抗和水下对抗。机载电子对抗系统是现代电子对抗的主要手段。随着弹道导弹和卫星的发展，外层空间是一个新的战场，电子对抗在未来的现代化战争中，将对战略攻防起到重要作用。

电磁场与电磁波在实际中应用广泛，以上所写只是实际应用中的一小部分。电磁场与电磁波有着强大的生命力和蓬勃的朝气，人们对它进行不断探索，创造出一个又一个具有强大功能的新工具。

电磁场与电磁波学习心得 第6篇

12级通信班，王小莉（1201120148）

《电磁场与电磁波》作为通信工程专业的一门骨干学科，其重要性不言而喻，但该课程体系严谨，公式繁多，推导复杂，概念抽象。在学习时因难以理解而倍感困难。并且需要一定的物理及高数基础，不然学起来就更像学天书。

在现代电子技术中，不论是通讯、广播、电视、导航、雷达、定位、遥感、测控、以及电子对抗系统，还是家用电器、工业自动化、地质勘探、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与电磁波的有关内容。本课程的最大特点就是数学推导与分析较多，理论性较强，内容抽象，涉及了大量繁琐的计算和证明，对数学基础有较高的要求。课程中虽然涉及了部分中学阶段的电磁学知识，但在此基础上又有延伸和拓展，并以一种全新的方式呈现在我们面前（微分或积分形式）。但也仅仅是从其数学意义的角度上进行的，其间并未过多涉及其具体的工程应问题，使得在学习时依旧存在着一些理解上的障碍。同时，电磁场与电磁波存在于四维空间当中。对于习惯了三维空间的我们来说，引入既抽象又难理解的四维空间，无疑又给我们的学习带来了更大的困难。此外，书中还汇聚了多达数十位科学家的毕生研究成果,如麦克斯韦方程组，法拉第电磁感应定律，安培定律，达朗贝尔方程，海姆霍夫定理，坡印廷定律等，不胜枚举。更值得一提的是：这些知识的年代跨度可达数百年。由此，课程的特点也就更加显而易见：即难学、难懂。

电磁场与电磁波课程体系严谨，公式繁多，推导复杂，概念抽象，难以理解。因此我在学习之前树立了一个正确的学习态度，即使难学难懂，还要根据本课程的特点有针对性的采取一些科学的学习方法对这门课各个击破。

此外书中还频繁涉及到高等数学和线性代数的内容，比如旋度的计算就涉及到了线性代数中行列式的计算，散度和梯度的计算又涉及到了高等数学中的有关知识。本课程有大量的电磁学公式，而课本中针对这些公式的大量繁杂的数学推导和证明又常常使我们无所适从，一头雾水。在解决实际问题的时候，根本无法抓住问题的本质所在，依旧会无从下手。

在以往其他专业课的学习中，总是对计算能力有着较高的要求，结果则往往是在考试时仅仅套了套公式，按了按计算器而已。虽然成绩较高，但是收获却不大。然而在电磁场与电磁波这门课程当中，真正应该强调的是对概念的理解，而并非计算和推导。对概念不仅要知其然，还要知其所以然，这样在实践中才能真正应用所学知识来解决问题。纵然在实际工程应用中会伴随着大量复杂的、且有一定精度要求的计算，但这些计算完全可以交给功能强大且效率极高的电子计算机来完成。在追求效率和速度的今天，在某些工程应用中使用手工计算明显不合时宜，因此不必拘泥于计算的问题。此外，过于繁杂的计算反而会掩盖概念的本质。对于计算，我们认为应该充分利用好现代计算工具，如各种数值计算软件和专业的电磁场与电磁波分析软件，熟练掌握它们的使用方法，培养现代工程实践能力才是正确的方向。

电磁场与电磁波课程中有许多内容比较抽象，比如：电磁波的极化现象，时谐电磁场，电磁波在空间的传播等内容。若只是研究课本上的理论，不仅十分枯燥而且不易理解掌握。此时应该遵循由感性到理性的认识规律，合理运用的电子课件，把抽象的内容形象化，具体化。

在《电磁场与电磁波》的学习过程中，必须学会一点点化解，比如学习电场时，先从点电荷开始，到线电荷，再到面电荷，最终到体电荷。从它所产生的电场类型开始，由静电场到时变电场，即Maxwell方程组中的第二，第四方程。从它所产生的磁场类型开始，由恒定磁场到时变磁场，即Maxwell方程组中的第一，第三方程。在有关电流的部分，同样可以以点带线，以线带面地来研究点电荷，线电流，面电流以及相应的电流密度等各种特性。而后又可以采用归纳法，从Maxwell方程组出发来反思静态场，把静态场归结为时变场的一种特殊情况。

电磁场与电磁波课程教学方法论文 第7篇

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，.

[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，.

电磁场与电磁波感想 第8篇

关键词：电磁场与电磁波,优秀课,教学方法

电磁场与电磁波是电子信息类本科各专业学生必修的一门重要的学科基础课程, 所涉及的内容是电子信息类本科学生知识结构的必要组成部分, 对学生专业素质的培养和提高起很大的作用。所以, 2014年成功申报成为长春理工大学优秀课程。本文主要总结《电磁场与电磁波》优秀课程建设的教学经验和方法及教学手段等, 分别从理论教学和实验教学两个方面对教学内容、教学方法和教学手段等进行探讨。

一、《电磁场与电磁波》教学内容的调整

1.教学大纲的调整和修订。①根据培养方案提高学生实践能力的要求, 《电磁场与电磁波》在内容体系结构上做了一些调整, 为此修订教学大纲, 学时数由原来的理论64学时改为到理论48学时+实验8学时, 使学生既能掌握基本理论又能打下应用基础, 同时既突出基础性和知识体系的完整性, 尽量避开繁杂的推导, 注意理论与实际应用的结合, 使学生易于接受。②为了加强实践环节的教学力度, 增设8学时实验课程。根据实验教学大纲, 编写实用的实验指导书, 保证工科学生工程能力的提高。实验教学层次分明, 学生实验兴趣得到提高, 达到最佳实验效果。

2.课程内容体现学科前沿技术, 理论与工程不脱节。《电磁场与电磁波》的前修课程是高等数学、工程数学、大学物理, 是学生学习后续课程微波技术、天线、光技术、雷达技术、电气技术、电子对抗等的基础, 在学科建设与发展中起着承上启下的作用。因此, 本课程在专业培养目标中的定位为:承上启下, 重在基础, 开拓创新, 引领未来。电磁场主要让学生掌握分布参数系统的主要理论、分析方法、长线理论及常用传输线, 为以后从事微波电子应用技术、通信工程准备必要的理论基础。该课程理论严谨, 逻辑性强, 对培养学生逻辑思维能力、独立分析能力和解决问题的能力及理论联系实际的能力, 都有很重要的作用。

从课程内容上, 主要从理论和实验两个方面体现学科前沿:①《电磁场与电磁波》课程的工程性很强, 因此教师在课堂理论教学中, 经常从电子与信息科学领域、电磁科学领域取得一系列重大成就出发, 将能反映近代科学技术的成就和一些对学生有重要意义的工程内容, 引入课堂讲解, 通过讲解例题、建立习题、精选前沿内容作为选修内容方式, 将相关内容引入本门教材和教学内容中。同时, 建立网络课程, 加强网络资源建设, 不断充实课程资源, 完善网络教学, 不断收集最新的科技成果补充到网络教学中。②加强《电磁场与电磁波》课程实践课和理论课的结合与渗透, 培养学生解决实际问题的综合能力, 理论教学与实践教学密切相关。根据实验教学的要求, 保证理论教学为实践教学打好坚实的理论基础, 让理论课教师参加实验教学, 及时与学生沟通, 了解学生掌握知识的情况与兴趣所向。与上述教学内容改革相适应, 自编出版相应的实验教材 《电磁场与电磁波实验指导书》, 并在教学中采用。

二、教学方法改革

针对《电磁场与电磁波》课程理论性强, 抽象, 公式多, 这种情况, 我们在教学过程中对《电磁场与电磁波》课程的教学方法进行改革和探索, 采用多种有利于培养学生自主学习能力和创新能力的方法, 总结一些有成效的举措和经验。

1.采取小班授课, 让学生积极参与。针对学院通信系大珩班的高要求, 对大珩班采用小班授课, 在教学过程中采用提问、讨论、测验等方式, 同时给学生有在同学面前讲解习题、大量练习的机会, 激发学生学习兴趣, 调动学习主动性, 教学效果非常明显。

2.采用隐性分层, 分类指导。根据不同学生认知水平的差异, 结合“以学生的发展为本”的前提, 采用隐性分层法教学, 遵循“因材施教”的原则, 面向全体学生, 为每个学生提供适合各自发展水平和接受能力的电磁场相关教学, 使各层次学生学有所成, 感受到学习《电磁场与电磁波》的乐趣。

3.采用实例进入课堂, 提高课堂效率。对于大班授课的课堂, 在课程建设过程中, 加大理论课堂教学投入, 把可以在课堂上演示电磁波的相关内容制成动画, 把前沿科学技术制成视频带入课堂, 使课堂内容直观、充实。

4.采用理论实验相结合。加强《电磁场与电磁波》课实践课和理论课相结合与渗透, 培养学生解决实际问题的综合能力。理论教学与实践教学密切相关, 根据实验教学的要求, 保证理论教学为实践教学打好坚实的理论基础, 让理论课教师参加实验教学, 及时与学生沟通, 了解学生掌握知识的情况与兴趣所向。

三、教学手段改革

1.电磁场与电磁波程采用全方位、立体化、多视角的教学模式, 发挥教师的主导作用, 确定学生的主体地位。结合“电磁场与电磁波”课程理论性强、信息量大、概念抽象等特点, 采用多媒体教学方法, 通过形象化的动态过程演示, 根据《电磁场与电磁波》课程内容的发展修改课件, 加入录像实例等, 达到良好的教学效果。

2.教学过程中需要规范的板书, 使课堂的条理性和层次性更加清晰, 因此进一步把传统授课手段和多媒体教学等现代教育技术手段恰当地组合, 扬长避短, 达到理想的教学效果。

3. 不断丰富网络教学资源, 把相关教学课件、教案、大纲等上传到网络课程, 在课后巩固环节中, 要求学生自主学习, 充分利用网上教学资源, 进行课前预习、课后复习, 真正提高教学效果。

4.完善试卷和成绩分析。根据长春理工大学《长春理工大学关于试卷评阅与归档的管理办法》, 课程组要求教师明确试卷评阅教师责任, 采取统一评分标准和集体流水阅卷的方式进行评卷。阅卷完成后, 必须进行试卷和成绩科学、客观的分析, 组织课程组教师对考试结果进行总结经验, 指导教学。坚持对试卷归档, 统一管理, 保证试卷归档的完整性与准确性。近3年, 《电磁场与电磁波》考试成绩分布基本合理, 成绩单记载清楚、规范。试卷和成绩分析科学、客观, 并能反馈指导教学, 较好地反映学生的学习情况。

四、实验教学环节建设

电磁场与电磁波实验是理论课教学的一个重要组成部分。根据教学的基本要求以及电子学人才培养的需要, 课程组整合实验课程和教学内容, 形成从基础训练到系统设计的完整的实验教学体系, 使学生能够在理论课学习的基础上, 由浅入深地学习电磁场与电磁波的相关知识, 为射频电路设计、无线通信技术、光纤通信、卫星通信等相关领域的课程学习和科研打下坚实的基础。

1.修订实验教学大纲, 编写实验指导书。为了适应开放实验室的要求, 实验教材既有实验理论教学内容, 又有实验操作的教学内容, 实验教学层次分明, 既包括基本部分实验内容、设计性部分实验内容, 也包括综合性部分实验内容, 添加探究创新的部分内容, 提高学生实验兴趣, 激发创造性的思维, 达到最佳的实验教学效果。

2.加强《电磁场与电磁波》课实验课和理论课的结合与渗透。根据实验教学的要求, 让理论课教师参加实验教学, 保证理论教学为实践教学打好坚实的理论基础, 使理论教学与实践教学紧密结合, 培养学生解决实际问题的综合能力。

3.利用网络资源, 建立开放实验室。利用国家级实验中心的优势, 建立开放实验室, 学生可以利用网上预约系统自主预约, 进行实验。同时, 根据实验教学的特点, 把实验内容、实验要求、实验考核方法、仪器设备使用手册、器件数据手册等教学资源制成网络课程上传至网络, 让学生自主下载学习、交流, 开阔思路。

五、优秀课程教材及相关资料建设和选取

1. 教材选用国家“十五”、“十一五”规划等教材。①谢处方、饶克谨, 《电磁场与电磁波》 (第四版) , 北京:高等教育出版社, 2006年普通高等教育“十一五”国家级规划教材。②蔡立娟、陈宇, 《电磁场与电磁波实验指导书》, 长春理工大学校内教材, 2010年。

2.参考教材。①钟顺时, 《电磁场基础》, 北京:清华大学出版社, 2006年, 21世纪高等学校电子信息工程型规划教材;②焦其祥等, 《电磁场与电磁波》, 北京:科学出版社, 2005年, 21世纪高等院校教材;③王新稳、李萍, 《微波技术与天线》, 北京:电子工业出版社, 2002年, 21世纪高等学校电子信息类教材;④冯慈璋, 《电磁场》, 北京:高等教育出版社, 1999年, 高等学校教材。

3.为了提高学生对理论课程的理解, 课程梯队提供大量的辅助教学资料。例如, 制作《电磁场与电磁波》教学课件, 推荐课外辅导书、指导光盘等, 建立习题库等。为了促进学生自主学习, 扩充知识面, 学院资料室向学生全面开放。学院资料室现藏书两万余册, 期刊一百余种, 其中与本课程相关书籍或期刊500余种, 许多参考书配有参考课件、光盘, 可供学生课堂内外使用, 效果良好。另外, 学校网络资源丰富, 学生可以充分利用网络资源和多媒体课件, 收集、阅读相关知识, 提高学习兴趣。

长春理工大学《电磁场与电磁波》优秀课课程组将继续在教学中不断摸索、前进, 进一步提高教学质量, 服务学生与社会。

参考文献

[1]罗三桂.现代教学理念下的教学方法改革[J].中国高等教育, 2009, (6) :11-13.

[2]李慧, 刘克平, 尤文.自动化专业精品课建设的研究与实践[J].实验室研究与探索, 2011, (10) :306-308.

[3]蔡立娟, 陈宇, 杨立波.浅谈“电磁场与电磁波”课程教学改革[J].教育与职业, 2010, (30) :136-138.

[4]柳礼泉.精品课程建设与一流教师队伍培养[J].高等教育研究, 2007, (3) :80.