电磁场理论课课程设计论文

[摘要]工程电磁场是电气类专业三大主干课之一。今天小编给大家找来了《电磁场理论课课程设计论文(精选3篇)》仅供参考，希望能够帮助到大家。

电磁场理论课课程设计论文 篇1：

“电力系统分析”课程的教学经验与探索

摘要：“电力系统分析课程”作为农电和电气专业的核心课程，是基础理论课和专业课的连接纽带，学好该课程具有重要的意义。通过对课程多年的教学和探索，针对课程特点，定位了课程内容，将多种教学方法应用到教学实践中，提高了学生的学习兴趣和综合素质能力，取得了一定的效果。

关键词：电力系统；教学经验；教学方法

作者简介：倪晶（1975-），女，黑龙江哈尔滨人，东北农业大学电气与信息学院，讲师；房俊龙（1971-），男，黑龙江哈尔滨人，东北农业大学电气与信息学院副院长，教授。（黑龙江 哈尔滨 150030）

“电力系统分析”课程是东北农业大学（以下简称“我校”）农业电气化与自动化专业和电气工程专业必修的专业基础课，是两个专业的核心课程。它连接了之前学习的电工、电子、电机、自动化、计算机、高等数学等理论基础课程，又对后续的主要专业课程（如继电保护、架空线路、发电厂、变电站电气设备等）做了理论的基础准备，因此该课程是理论课、基础理论课向专业课和工程应用研究的过渡纽带，具有承上启下的作用。同时学生的课程设计、毕业设计和专业综合实验、生产实习等实验和实践环节也要大量应用电力系统分析的课程内容，因此，学好这门课程对电气化及电气工程专业的学生具有极其重要的作用，可以说电力系统分析课程是开启电力系统学科大门的一把珍贵钥匙。

一、教学中出现的问题

一直以来，学生普遍反映“电力系统分析”课程难学、难懂、难算，教师也感到难教。这门课程之所以会存在这样的问题，原因是多方面的。教师方面，由于近年来高校对教学体系的多次改革，授课学时数大大减少，但教学内容并没有削减，使得课堂教学中课程进度较快，习题做的较少；学生方面，由于课程中概念多、计算多、公式多、数学推导多，且理论性和工程性较强，因此学生感到课程难度很大；课程方面，本课程涉及相关学科和专业的知识太多，例如电路、电机、电子、电磁场等。这些因素都直接影响了课程教学的顺利进行并增加了学生学习的难度，使学生产生了畏难的情绪，进而影响了学习的热情和学习效果。

二、教学内容优化，适应农电人才培养

电力系统分析由电力系统稳态分析和暂态分析构成。稳态分析主要针对系统在对称稳态运行下参数的分析和计算及有功、无功功率对系统运行的影响，主要内容有线路变压器的参数和模型、网络潮流计算的手算和计算机计算以及有功、无功对电压和频率的影响。电力系统暂态分析是对系统发生故障时，系统中主要参数的分析和计算以及系统稳定性的分析，内容包括对称和不对称短路时参数的计算以及系统的静态和暂态稳定性。稳态分析和暂态分析这两大体系构成了电力系统分析的全部内容，把握了这样一条主线，对学习课程可以起到事半功倍的效果。

教学中注重电力系统基本概念、基本原理及基本计算方法的讲解，而对于较繁琐的理论推导或者实际应用性不多的内容可以适当精简。如在推导长输电线路的等值电路时，用到了许多电磁场和高等数学的知识，内容复杂抽象，学生学习、理解非常困难，学习上出现畏难情绪，在授课中可将公式推导适当简化，主要掌握结论和方法，增强学生学习的信心。再如电力系统的潮流计算中，随着计算机的发展和网络系统规模的增大，手算潮流已经不能适应对现有网络进行计算，因此教学中对应用性不多的手算潮流部分做了精简，保留原理公式的推导，而把计算的重点主要放在用计算机来求潮流，既能突出教学的重点又减少了学生的负担，起到良好的效果。

三、多种教学方法的应用，提高学习兴趣和效果

1.情感交流法，营造良好的课堂气氛

“亲其师，信其道”是说当学生对老师感兴趣时也会对他讲授的内容感兴趣。因此，作为教师要注意与学生之间的情感交流，多与学生沟通，多关心学生，成为学生的良师益友。此外，加强自身能力和素质的提高，使学生能信服、甚至崇拜老师，进而喜欢上这门课程，可以激发学生学习的兴趣。

2.学习讨论法，激发学习的主动性

在每节课的最后，给学生提出下次课程的一个重点问题，作为讨论的题目，让学生独立地查阅教材、收集资料，并进行小组讨论，课堂上老师和学生共同针对题目和查阅的资料进行讨论和分析。这种学习方法能使学生成为学习的主体，充分发挥学生学习的积极性和主动性，每个学生都可以发表自己的见解，集思广益、互相启发，使教与学的过程都得到了提高。

3.多媒体教学与传统黑板教学模式的优势互补

“电力系统分析”课程是专业基础课，在课程体系中起到承上启下的作用，该课程的特点是理论性、系统性较强。在传统的黑板教学中，教师在课堂上用大量的时间进行数学公式的推导和画图，教学效率较低，且教学效果不理想。随着多媒体技术的不断推广，这种集文字、图形、声音、图片、影像于一体的教学模式被广泛应用。采用多媒体教学可以省去大量的黑板画图和公式的书写时间，节省的时间可以用于重点和难点知识的讲解，既提高了学生学习的效率又增大了课堂的信息量，激发了学生学习的兴趣。

但是多媒体教学也存在着自身的弊端：信息量大，课堂进度较快，学生的注意力不能长时间集中，造成学生跟不上教师的讲课进度，进而影响了授课的效果。因此合理地选择和使用多媒体教学的同时，还要发挥传统黑板教学的优势，使二者共同参与到“电力系统分析”课程的教学过程中，达到教学效果的最优化。例如：在讲授同步发电机的原始方程时，运用多媒体教学的图像和动画的效果，通过对发电机模型和实物的展示，使学生对同步发电机内部的结构及各绕组间的位置关系有了直观而清晰的了解和认识，对学习同步机的方程奠定了良好的基础。

4.加强实践教学，提高理论认识

“实践是检验真理的唯一标准”，可见理论与实践的结合是学好知识的关键点，而良好的实践是对理论的升华。因此在课堂授课的同时，还应注重培养学生的动手实践能力。设有专业的“电力系统分析”实验室，对电力系统稳态和暂态分析中各种主要的运行特性和状态进行了模拟实验，促进了学生对课堂知识的吸收和理解。如单机—无穷大系统稳态运行方式的实验、电力系统功率特性和功率极限的实验、电力系统不对称短路及短路波形的测试实验等。

加强实践教学的另一个做法就是使学生深入到生产工作的现场，为此专业建立了多个校外实习基地，并与省内多家电业局结成友好合作单位，通过在实习基地的学习加深了学生对理论知识的理解，也使学生了解并熟悉了专业工作特点及要求，对今后的学习有一定的促进作用。

5.考核方式的多样化

教学的目的是为了使学生掌握所学的专业知识及技能水平，而单一的考试方式已经不能全面地反映学生学习的状况，因此我们采用了闭卷+开卷+实验+实习等多种手段的考核方法，培养学生从死记书本知识向主动探索知识、提高能力、提高综合素质水平的方向发展，加大动手和实践能力在课程考核总成绩中的比重，降低笔试成绩所占比重，为培养高素质的电力人才进行探索工作。

四、探索初步成效

“电力系统分析”课程是一门理论性和实用性都较强的专业基础课程。为满足农业电气化与自动化专业人才的培养目标，在教学中注重教学内容的优化，实行教学方法和教学手段的多样化，注重教学理论和实践的结合。通过多年的教学实践和探索，有效地激发了学生的学习兴趣，使学生能系统掌握课程内容，理论分析能力和解决实际问题的能力也得到了提高，达到了良好的教学效果。

参考文献：

[1]李光琦.电力系统暂态分析[M].北京:中国电力出版社,2007.

[2]何仰赞.电力系统分析[M].武汉:华中科技大学出版社,2005.

[3]陈憬华.“电力系统分析”多媒体教学实践与探索[J].广东工业大学学报(社会科学版),2007,(7):194-195.

[4]王敏.电力系统分析教学内容与教学方法研究与实践[A].第四届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(上册)[C].2007.

（责任编辑：王祝萍）

作者：倪晶 房俊龙 李明

电磁场理论课课程设计论文 篇2：

应用型高校工程电磁场课程教学改革的研究与探讨

[摘 要]工程电磁场是电气类专业三大主干课之一。为了适应应用型高校学科发展的需求，并结合目前课程教学所存在的普遍问题，文章主要从教学手段、教学方法和教学实践等方面提出了改革方案：在教学手段中适当引入COMSOL仿真软件相关案例进行辅助教学，以提高学生的空间想象能力;教学方法上应用类比法讲授课程，提高学生的理解能力;在教学实践上，发挥高校大学生创新创业项目的特点，将工程电磁场理论与实际生产应用相结合，鼓励学生对交叉学科进行学习探索，以此提升学生对工程电磁场相关知识的应用能力，从而进一步提高工程电磁场的教学质量。

[关键词]工程电磁场;应用型高校;COMSOL仿真

工程电磁场、电路、电机学是电气工程类最主要的三门专业基础课程，而工程电磁场又是电路和电机学的基础[1]。例如，电磁场中的电流守恒定律是电路课程中基尔霍夫定律的理论基础;电磁场中的磁学部分又是电机学课程中磁路分析的物理基础; 另外，电磁场中的静电场也是电气高电压领域中气体放电物理的重要组成部分。因此，工程电磁场是学习其他电气类专业课的基础，学生要对此引起重视。电气专业是偏向实用工程类的学科门类，工程电磁场课程很多内容往往是抽象的、难以理解的，很多学生学起来感觉枯燥、乏味，并且认为其与电气专业关系不大而没有引起重视。因此，在授课过程中，工程电磁场往往是学生在学习过程中难以理解的课程。学生在学习过程中学习兴趣低，缺乏积极主动性。怎样使学生牢固掌握工程电磁场的理论知识是本课程教学改革的重要内容，同时结合应用型高校的特点，如何引导学生对该课程的学习做到举一反三，并将所学知识应用到实践中是本文研究的主要内容。

一、工程电磁场课程的特点

1.在课堂讲授过程中，数学公式推导很多，学生难以理解。数学基础较差的学生，往往在上课中拘泥于公式的推导过程而忽略了本质的物理意义，因而在听课过程中无法跟上老师的讲课节奏[2]，最终对重要的物理基本概念和规律没有掌握，久而久之就对课程失去了学习的信心，变得自暴自弃，甚至出现课上打游戏或者逃课的现象，很多学生考试不及格。另外，大部分高校在考研时不考工程电磁场这门课，因而大部分学生没有对该课程引起重视。

2.工程电磁场课程的物理概念比较抽象，其是一种看不见摸不着的物质，没有实物可供测量，教师对此应特别加以强调。很多学生在学习过程中难以理解，跟不上教师的上课节奏，因此导致后续课堂的教学效果不好。课后作业大部分都是拘泥于公式推导类的习题，学生仅仅只是应付式地完成作业，甚至有抄袭现象，很多学生不知道这门课自己到底学了什么，有什么用途，今后能干什么。

3.工程电磁场课程与实际应用、就业上岗直接关联不大。大部分学校每年都会对本专业的教师和学生进行教学效果的问卷调查，发现少数学生对工程电磁场课程没有引起足够重视，认为 “此门课程与自己的就业没有太大联系”，因此上课听讲也就失去了主动性，甚至有的学生干脆上课不听，等到期末考试时又存在临时抱佛脚的现象。另外，大部分高校都是通过期末考试来考核学生对知识的掌握情况的，这种做法难免会引发学生临时突击，对知识概念不理解，公式死记硬背等问题，一旦考试过后学生对所学内容很容易忘记，从而失去了课程教学的意义。

二、工程电磁场的教学改革探索

工程电磁场是电气专业类非常重要的基础课之一，該课程的难点在于要求学生具有扎实的数学和物理基础[3]。在讲授过程中，加强学生的理论基础是重中之重，同时也要提高学生在课堂中的学习积极性。 比如在课堂讲授过程中，实时穿插该领域的研究热点及发展概况可以激发学生的学习兴趣，同时要给学生消化知识的时间。 具体表现在以下几个方面。

1.夯实基础教学。对于工程电磁场课程而言，学生的首要任务是夯实相关的数学基础，比如矢量，张量的分析、理解，矢量场和标量场的概念，以及梯度、散度、旋度的计算和区分。对于此部分，应该在课堂讲授过程中进行随堂检测，并在后续过程中进行相关知识的复习，以便及时了解学生对该部分知识的掌握情况。

工程电磁场的各部分教学内容往往是递进关系，比如第一章的矢量分析就是后面章节如何计算电场和磁场的旋度、散度的数学基础。在具体讲授本节课内容前，教师可以给学生复习与本节课内容相关的，之前所讲授的知识。这样既可以让学生加深上次课所学知识的印象，也可以让学生了解两次课内容的衔接点。

另外，可以用类比的方法给学生讲授相关知识。比如，在讲解静磁场内容时，可以对比静电场的相关内容，首先通过公式对比，让学生发现，静电场是一个有源无旋场，而静磁场是一个有旋无源场。其次对边界条件进行对比，当分界面存在自由电荷时，电位移矢量法向分量不连续，电场强度切向分量连续;当分界面上有传导电流时，磁场强度的切向分量不连续，磁感应强度的法向分量连续。这些特点又反过来印证了上述第一点对比内容，即静电场是无旋场以及静磁场是无散场的特点。这样一来，学生不仅可以记住相关知识，还能清楚地掌握各部分内容的特点，对以后复习起到了促进作用。

2.明确教学内容，注重课后复习，加强互动与交流。在工程电磁场课程讲授过程中，往往需要大量的计算分析，很多学生都拘泥于物理公式的由来，而忽略了公式的最终实际应用价值和物理思想。有些数学基础较差的学生在推导过程中跟不上教师的思路，往往在讲授下一部分内容时，部分学生还在对其中内容进行推导，从而影响了后续听课效果。

为了提高学生的听课效率，教师在推导之前，应明确地告诉学生下一步要做什么，采取什么方法，最终得出的公式的物理意义是什么，应用在什么条件以及适用范围，在应用过程中比较容易出错的地方是什么，课程的重点是什么，哪部分是必须了解的内容。另外，在推导公式的过程中，不能一味地推导，要让学生知道公式推导方法是什么，这样学生在课后复习时才能有针对性，即便课上没跟上，也可以根据教师提供的方法自己得出相关结论。课堂上可加强师生之间的相互交流和讨论，给学生接受知识的缓冲时间，这样可以提高学生的积极性，课堂效果才能显著提升。

另外，还要注重课后复习，引导学生积极探索与本课程相关的知识，拓展学生的知识面，让学生主动地，而不是被动地学习知识。为此，可以建立微信群，让学生在群里讨论自己的想法，并通过计入平时成绩的方式鼓励大家积极参与。此外，通过微信群给学生发布有关电磁场国内外发展前沿的相关课件和视频，使大家时时刻刻都能够体会到所学课程的用途;学生也可以在群里发布相关课程视频和图片，这样学生如果课上没有听懂，也可以利用课下时间自主学习和交流。同时，要鼓励学生们参加校内外的学术交流，也可以观看网络上的视频讲座，通过多媒体等各种方式拓展视野，开阔眼界，提升学生的学术水平 [4]。

3.采用仿真软件进行教学。不同于实物粒子，电磁场是一种看不见摸不着的物质[5]，在讲授过程中学生难以理解，因此如何提高学生的理解能力以及把握知识的掌控度是当务之急。很多高校通常将Matlab仿真软件引入工程电磁场课堂中，甚至专门开设了Matlab仿真课程设计。相对于Matlab数值软件来说，COMSOL仿真软件的优势是不需要烦冗复杂的编程，只需要按部就班地进行点击操作就可以实现具体仿真内容，对于初学者来说更为方便。另外，COMSOL即使对于复杂模型的计算也能够直观地用图像形式描述电磁场的空间分布。学生通过使用该软件后具有一定的操作基础，以后可以根据教师科研项目或者毕业设计的要求进一步学习。

教师应该熟练掌握 COMSOL仿真软件中电磁场模块的基本操作，着重研究讨论工程电磁场课程的教学大纲要求、重点与难点，选择和设计典型问题作为范例，學习 COMSOL中的相关下载案例，全面系统地开发这些范例所对应的配套辅助教学资料，并在辅助教学实践中不断完善。具体步骤建议如下：

（1）教改方案和设计思路：对学生开设短期课程的COMSOL仿真软件的系统培训，教会学生如何建立模型，如何求解简单环境下电磁场的空间分布。

（2）在教学改革中，参照工程电磁场教学大纲，对于授课中部分难以理解的内容，选取计算量较大的且空间物理抽象的实例引入教学过程中。 基于COMSOL仿真软件，针对仿真操作流程、调试和优化，编写一套完整的辅助教学讲义和资料。

例如，将一个实心圆形且密度均匀的导体引入交变的正弦磁场当中。通过对利用相应的COMSOL软件进行有限元仿真分析，来模拟空间物理场的分布情况。可以看得到的球体感应电流和空间磁场（如图1所示）非常清晰，学生在上课过程中可以一目了然。对于静电场复杂问题模型也可以用同样的方法得到满意的结果，这不仅减小了烦冗的计算，还能够更直观地表现相应的物理模型。

4.将部分重点、难点内容以实验教学的形式贯穿到课堂中。为了激发学生在工程电磁场课堂中的积极性，需要将实验手段引入课堂教学当中，有助于学生对知识的理解。传统的实验教学方法是：指导教师按照教学大纲的要求来布置学生的实验任务;学生在固定的时间完成实验后，再完成相应的实验报告，回答教师提出的问题，再由指导教师根据学生实验情况及完成情况评估成绩。这种情况下学生很少能够提高自主学习的能力，只能一味地被动接受知识，有时候仅仅为了完成任务而进行实验。因此，如何调动学生对实验的积极性，是要研究的问题[6]。在课余实验或者在教师的科研项目中，教师可以提取与课程内容相关的知识点，通过教师一系列的启发和指导，让学生自主设计具体的实验内容，以提高学生的学习能力。在课堂教学过程中，除开设验证性实验外，教师还可以在课堂上通过实验现象的方式启发、引导学生对新知识进行理解和掌握，让学生以分组讨论的形式主动学习，提高学生的抽象思维能力。

5.以产教融合促教学，提高学生的实践能力。应用型高校应加强学生实践环节，把电磁场理论知识和实际应用发展相结合，这是应用型高校的学科特色，也是其要努力的目标。要利用工程电磁场自身的学科优势，实行产教融合，改变学生认为工程电磁场这门课程“不实用”的偏激思想。另外，课余时间可以邀请有关科研项目的专业教师，举办本课程研究发展动态、国内外研究进展学术讲座。同时，应积极鼓励兴趣较高的学生参与相关课题研究，进一步提升学生的专业兴趣。具体形式为：结合目前电磁场相关的知识体系，实行交叉学科的科研探索，比如电磁场与气体放电物理的结合，在具体放电实验中引导学生思考电磁场对某一参数的影响，从而达到培养学生独立思维能力的目的。

学校和学院作为指导单位，还应鼓励学生积极申报大学生创新创业实践项目。由专业教师为相关负责人，鼓励学生自行申报课题，激发学生的想象能力，提升学生对知识的应用能力。对于工程电磁场课程而言，项目验收时可以用具体设计的实验装置或者科研论文的形式，再由相关教师进行评估，对学生的工作予以批评或鼓励。这种形式也适应应用型高校的发展理念。

为了培养学生对课程的实践能力，实验操作与实训技能培养应增加课外实践活动，带领学生参观有相关实验条件的科研院所，开展与本课程内容相符合的工厂实习，以培养学生的应用技能与创新能力，实现研究性学习。开展与学科教学相融合的专题研究的根本目的是弥补课堂教学的不足，它与课堂教学是相互补充、相互促进的共生体，而研究性学习正是以此为切入点，并将其作为主要的教学目标[7]。在学生对工程电磁场课程内容有所了解后，可让学生参与到相关内容的课程研究项目中去，其目的是让学生真正感受到工程电磁场这门课对社会生产、科学研究具有更深层次的应用价值，以及工程电磁场在众多交叉领域中起到的关键作用。通过培养学生对本课程的实践能力，可以让学生在实际生活中更好地分析问题、解决问题，并且能够找出问题的本质。

三、总结

工程电磁场是一门理论性很强的课程。对于应用型高校而然，不仅要重视学生的理论学习，更要体现本课程在实际应用中的价值，这两个方面缺一不可。对于理论学习而言，引入COMSL仿真软件可使许多复杂电磁场问题变得简单化，其中三维可视化的图表有助于学生对空间电磁场的理解。将仿真教学融入课程中，提高了学生的听课积极性。

通过以小组为单位设计大型综合实验来培养学生的创新能力，在实验过程中鼓励学生提出问题，并引导学生运用所学的电磁场相关知识解决实际问题。同时，鼓励学生参与和本课程内容相符合的创新创业实践项目，以培养学生的应用技能与创新能力，实现研究性学习。这不仅巩固了学生所学的基础知识，还提高了学生对工程电磁场课程的学习兴趣，从而提高工程电磁场的教学质量。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 李景丽，程子霞.工程电磁场教学改革初探[J].大学教育，2016（7）：97-98.

[2] 刘奕吟.以思维导图“巧”学物理[J]. 课程教育研究，2015（17）：171.

[3] 张群，侯健敏，杨丽.“电磁场理论”课程改革探讨[J].中国电力教育，2009（19）：115-116.

[4] 李健，马盼盼，李丽，等.本科生量子力学教学改革探索[J].科技创新导报，2016（26）：141+143.

[5] 张智，綦琼英. 《电磁场理论》教学中的几点创新感悟[J].世界华商经济年鉴·高校教育研究，2008（12）：160.

[6] 吴新开，曾照福，胡小虎，等.电器控制类实验教学改革[J].中国现代教育装备，2003（10）：18-19.

[7] 李佩佩，张丽丽，彭 勃.工程实践背景下电磁场与电磁波课程教学改革初探[J].电脑与电信，2014（11）：69-70.

[责任编辑：钟 岚]

作者：高深　蔡纪鹤　陈伦琼

电磁场理论课课程设计论文 篇3：

电磁场理论与微波技术课程教学改革探索

［摘　要］电磁场理论与微波技术是通信工程本科专业一门重要的专业基础课。该课程系统性强，概念抽象，公式繁杂，涉及很多物理知识与数学分析方法。基于这些特点，并结合本校近年来的教学情况，从课程体系、课程内容和教学方法三个方面入手，对电磁场理论与微波技术课程进行改革与探索。

［关键词］电磁场理论与微波技术　课程体系　课程内容　教学方法

［

电磁场理论与微波技术是通信工程本科专业一门重要的主干课。课程主要涉及电磁场与电磁波基本理论和微波工程两个方面，电磁场与电磁波基本理论主要研究电磁场源与场的关系以及电磁波在空间传播的基本规律，微波工程主要讨论电磁波的产生、辐射、传播及电磁微波理论在工程上的各方面应用。课程涉及大量的物理基础知识以及各种数学方法，在学习过程中如何把握物理概念与数学方法之间的联系，如何提高学生的学习兴趣，如何提高学生的工程应用能力是至关重要的。为了真正改善课程教学效果，结合本校办学特点和教学实际情况，从课程体系、课程内容、教学方法三个方面入手，改进本课程的教学，以适应本课程概念抽象、工程性强及教学要求高的要求。

一、课程体系

课程体系是一个专业所设置的课程相互间的分工与配合。电磁场理论与微波技术与大学物理、电路分析同属于通信工程专业的基础课程这一课程体系。而课程所需的数学方法则来源于高等数学、工程数学等数学基础课程。这些前修课程均安排在电磁场理论与微波技术课程之前。但相关课程负责人之间缺乏密切且有效的沟通，整个通信工程专业的基础课程还没有形成一个统一的课群体系。前修课程掌握的程度直接影响到本课程的学习。反之，电磁场理论与微波技术课程的学习也会影响到一些后续的专业课程的深入，包括毕业设计。

我们根据本校近年的教学经验，围绕提高教学质量这一中心，尝试调整整个课程体系。新的课程体系将电磁场与微波技术、大学物理、电路分析以及相关数学基础课程构成一个课群。其中专业课程的内容需要不断更新，甚至需要增加一些新的课程，但基础课程不能变。为了让学生掌握本专业的基础知识与技能，又能了解学科的发展方向和新技术，在课群建设时，设置主要的内容，去掉该课群中重复的部分，及时将科研成果以及教研成果引入课程教学，使学生能够掌握这些课程的精髓部分，又能节约一些课时。如在大一的大学物理课程中，可适当地侧重静态电磁场理论的教学，从而减少电磁场与微波技术中静态电磁场的学时数，将时变电磁场作为电磁场与微波技术讲授的重点。再如在大三的本课程中，可对微波工程部分内容，按照无线移动通信技术应用的需要选择性地教授

除了以上对各门相关课程内容进行整合，还需要对各课程进行统一设计，将课程设计与课程实施有效地结合起来，形成统一的教学内容体系。如在大一的大学物理课程中设计问题，启发学生去思考电磁波实际是如何在空间中进行传播的，然后在大三的本课程中来完整地解答这个问题。再如在大二的电路分析课程中尝试引入和设计分布参数电路，引发学生思考,比较集总参数电路和分布参数电路的异同点。在大三的本课程中通过传输线理论，加深学生对于这两种电路的理解。在大三的本课程的最后设计一个完整微波通信系统，在给学生介绍微波技术在系统中的应用的同时，引导学生对于通信系统形成初步概念，为后续的通信专业课程埋下伏笔。

二、课程内容

课程内容是课程各部分的组织及具体要讲授的知识点。结合本校学生的学习特点，在选择内容上应把握以下原则：一，在电磁场与微波技术的教学中突出数学概念、物理概念和工程概念之间的区别和联系；二，将经典理论和现代理论有机结合；三，逐步在电磁场与微波技术中增加工程性、综合性和设计性的案例，注重电磁场与电磁波以及微波理论的工程应用。按照此原则，将电磁场与微波技术内容分为四部分：矢量分析、静态场、时变场和微波基础。

本课程首先介绍矢量分析与场论的内容，基于此知识来研究静态场。静态场包括三类：静电场、恒定电场和恒定磁场。要求掌握静态场的基本规律，相应场量所满足的基本方程。学会利用基本方程灵活地解决静态场的一些基本问题，如求静电平衡下导体的电位问题。

其次是要研究静态场边值问题的求解方法。正因为静态场边值问题解法简单，通过掌握它们并加以修正，就可以推广到时变电磁场上，作为求解电磁场和电磁波问题的基础。同时将静态场的性质推广到时变电磁场上。具体来说，即将静态场的麦克斯韦方程组结合反映变化磁场产生电场的法拉第电磁感应定律以及反映变化的电场产生磁场的麦克斯韦位移电流假说，同时包含时变电磁场的高斯定理和磁通连续性定理，构成一个完整的普适性的麦克斯韦方程组。掌握了麦克斯韦方程组以及边界问题的求解方法，就可以分析和解决具体的电磁场工程问题，如发电机导体平板周围的电磁场分布。

接着在建立波动方程等重要的数学模型的基础上，要求学生掌握电磁波在无界空间和有界空间、无耗介质和有耗介质中的传播特点。由此引入电磁波的工程应用——微波技术的应用。主要介绍微波技术基础，包括传输线理论，典型的波导模型以及微波网络基础的内容。这部分内容着重结合工程应用实例，如微波系统的工程实践。

三、教学方法

从国内外的教材来看，教学内容大致可分为两类：一是演绎法，它由库仑定律、毕奥-萨伐尔定律以及法拉第电磁感应定律出发，逐个介绍静态场、恒定磁场和时变电磁场。这种方法起点低，学生易接受，但与大学物理中的电磁学部分重复较多，学生会感到厌烦。同时逐一推导静态场的特点必然会费时多，导致时变场的内容受到压缩。二是归纳法，它从麦克斯韦方程组出发，先介绍时变电磁场，然后把静态场归结为时变场的一种特殊情况，最后再介绍静态场。这种方法虽然压缩了静态场的课时，充实了时变场的内容，但起点高，学生不易接受。

结合本校学生特点，在教学过程中采用以演绎法为主，归纳法为辅的方法。如在介绍电磁场基本理论内容的时候，首先采用演绎法，先简单介绍静态场的性质，再将其推广到时变场的麦克斯韦方程组。在演绎的过程中，多做总结和归纳，在比较中加强物理概念和数学概念之间的区别和联系，逐渐引入工程概念。如时变场与静态场、电流均匀分布和非均匀分布等；接着采用归纳法，从时变场的麦克斯韦方程组出发，巩固静态场的学习，将其视为时变场的一种特殊情况，用麦克思维方程组及边界条件方程来解决具体的电磁场问题。结合两种方法的特点，取长补短，使得学生学起来简单，同时又能锻炼学生思维能力，激发其自主学习的意识。

由于电磁场理论与微波技术课程的基本概念、数学公式和滤波器设计思路比较抽象，并且有大量的数学证明和推导，仍需借助黑板板书教学，在黑板教学中，对数学公式要书写规范，正确读写数学公式，让学生形成正确的第一印象；对基本概念和性质的解释应使用通俗、恰当和形象的方式来进行表达，让学生容易形成正确的理解，避免误解；对微波电路的设计，可采用框图或流程图的形式教授其基本设计思路，减少其中经验公式的推导。在板书使用的同时，多采用直观动态的多媒体素材、malab软件的可视化教学方式，将电磁场理论与微波技术的概念和性质生动形象的展现出来，进一步加深学生对它们的理解。

总之，力求使数学公式、抽象概念和设计思路形象化，避免枯燥的理论学习，激发学生的学习兴趣。 通过对电磁场与微波技术课程的课程体系、课程内容和教学方法进行改革，教学质量和效果有了明显的改善，学生学习的积极性被激发，理解问题和解决问题的能力逐步得到锻炼和提高。

［　参　考　文　献　］

［1］　郎耀秀.关于地方本科院校应用型人才培养的几点思考［J］.河池学院学报,2010,（30）：5-8.

［2］　朱开金,赵建义.新建本科院校工科专业培养模式的改革与创新［J］.教育理论与实践,2010,30（10）：6-8.

［3］　郭业才.通信工程专业《电磁场与电磁波》课程教学实践［J］.科技情报开发与经济,2006，16（6）.

［4］　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,2009.

［5］　罗晖.应用型本科教育中信息工程的课群建设探索［J］.华东交通大学学报，2007,（24）：189-190.

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［责任编辑：刘凤华］

作者：方荟 曹新容