电磁波课程论文大全11篇
时间：2023-03-27 16:40:56
电磁波课程论文篇（1）
作者简介：张清河（1969-），男，湖北当阳人，三峡大学理学院，副教授。
基金项目：本文系国家自然科学基金（项目编号：61179025）、三峡大学教学研究项目共同资助的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）14-0071-02
鉴于“电磁场与电磁波”在电子与通信技术领域的重要性，各国高校的电子与信息技术类专业一直将其作为一门必修的基础课程。[1-3]对于电子与信息技术类大学本科专业学生而言，“电磁场与电磁波”无疑是理论性最强、逻辑性最严密、数学工具应用最多、概念最抽象、涉及应用领域最广的课程之一。学好这门课，对培养学生严谨的科学思想、科学分析问题的能力、复杂抽象的逻辑思维能力、勇于开拓的创新精神等将起着十分重要的作用。笔者在三峡大学（以下简称“我校”）电子信息科学与技术、光信息科学与技术两个本科专业讲授“电磁场与电磁波”课程多年，根据该课程的特点和知识体系，结合学生实际，采用多样化教学方法、新颖独特的教学内容，强化理论与实际应用相结合，激发了学生的学习兴趣，有效地改善了教学效果。
一、教材内容灵活处理
我校选用文献[4]作为电磁场与电磁波课程教材，它同时也是国内多所高校选用的教材。在多年讲授的基础上，对教材中的一些内容进行了灵活处理，取得了良好的效果。
在“媒质的电磁特性”一节中，教材直接给出了介质表面极化电荷面密度、磁化电流面密度的表达式，没有具体的推导过程，学生理解不了。事实上，这一结论的前提应该是自由空间中单一均匀介质表面，而教材中没有明确这一前提。在讲授这一部分内容时，先推导出任意两种不同均匀介质形成的交界面上极化电荷、磁化电流面密度，然后再退化到自由空间中单一均匀介质表面，下面仅以极化电荷为例。如图1，由于两者介质的极化强度不同，极化迁出与迁入的电荷不相等，导致在交界面的薄层内存在极化面电荷分布。
二、注重课程在新技术领域中的应用
在教学过程中，在阐述基本理论和基本概念的同时，积极引导学生去寻找电磁场与电磁波的应用，特别是在若干新技术领域中的应用，让学生了解电磁场与电磁波在科学技术进步中的作用，极大地激发了学生的学习兴趣，收到了良好的教学效果。
在讲授“均匀平面波在各向异性媒质中的传播”一节时，重点放在均匀平面波在磁化等离子体中的传播。首先介绍了电离层依据电子浓度的不同，具有层状结构的分布特点，如D层、E层、F层等，在地磁场的作用下，电离层具有两个特性角频率，即电子的回旋角频率和等离子体临界频率。并指出电磁波在电离层中的传播特性与这两个频率紧密相关。当电磁波频率接近电子的回旋角频率时，将发生磁共振现象，导致电磁波能量损耗极大，电离层对电磁波的吸收最大，这是短波通信应该尽量回避使用的频率。为了实现卫星通信，电磁波频率必须高于等离子体临界频率，否则信号将不能穿过电离层。另一方面，频率小于临界频率的电磁波不能穿透电离层而被反射，利用电离层对电磁波的反射原理，可以实现短波远距离的通信和远距离目标的探测，这正是天波雷达的基本原理。在讲述“天线阵”一节时，结合现代军事尖端武器装备，讲解了相控阵雷达及相控阵天线的概念，并简要介绍了其工作原理，即通过控制相邻天线之间的相位差，就能够改变天线阵波束最大值的指向，实现主波束在全空间的扫描。讲解电磁波在导电介质中的传播时，结合海水的导电特性，向学生解释了为什么对潜通信要用长波通信。在讲解电磁波的极化概念时，引导学生分析为什么收音机和电视的天线架设不同，并简要介绍了电磁波的极化在微波遥感、光学工程、分析化学等应用领域中的广泛应用。通过理论知识与实际应用相结合，学生对这些问题有了较深的认识，开阔了视野，对本课程的学习兴趣也越来越浓厚。
三、结语
“电磁场与电磁波”课程难学难教，而掌握本课程的理论基础知识，对电子信息类专业的学生来说又非常重要。我们在教学过程中进行了一些有益的探索，通过对教材内容的灵活处理、大量穿插理论知识在高新技术领域中的应用实例等，激发了学生对该课程的学习兴趣，取得了良好的教学效果。
参考文献：
[1]Jin Au Kong.电磁波理论[M].吴季，等，译.北京：电子工业出版社，2003.
电磁波课程论文篇（2）
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）15-0118-02
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。利用部级实验中心的优势，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”部级规划教材。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.
电磁波课程论文篇（3）
作者简介：裘国华（1974-），男，浙江绍兴人，中国计量学院信息工程学院，讲师；李九生（1976-），男，广西桂林人，中国计量学院信息工程学院，教授。（浙江杭州310018）
基金项目：本文系浙江省高等学校精品课程建设项目、中国计量学院校立高教课题资助（编号：HEX200727、HEX200872）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）08-0051-02
“电磁场理论与微波技术”是电子信息工程、通信工程和电子科学与技术类专业的一门重要专业必修课。也是一门学生公认较难学难教的课程，该课程既与前期的高等数学、大学物理学等课程的知识紧密联系，又对目前移动通信、电磁兼容和生物电磁学等前沿学科的学习与认知起着重要作用。[1-2]随着信息技术的快速发展，为满足社会对从事于微波工程、电磁测量技术和无线电技术等领域人才的需求，中国计量学院（以下简称“我校”）始终如一支持该课程的建设，我们对“电磁场理论与微波技术”进行课程改革和教学实践，有效地提高课程的教学质量，改进了教学效果，[3]2009年被评为学校精品课程，在2010年被增选为浙江省精品课程。本文对课程的改革和实践作初步总结。
一、课程建设和教学实践历程简述
我校“电磁场理论与微波技术”课程建设与教学改革实践经历多年，从原先“电磁场理论”和“微波技术与天线”分开授课，然后合并成“电磁场理论、微波技术与天线”课程，发展到目前为“电磁场理论与微波技术”，期间主要经历了三个时期：
2004年以前，课程建设初期。“电磁场理论”和“微波技术与天线”单独设课，两个课程安排在不同学期，理论与实践相隔一个学期，总体教学效果不明显。
2005至2006年，课程建设的起步期。学校根据高校微波专业的电磁场培养目标，决定将原来的“电磁场理论”和“微波技术与天线”合并为“电磁场理论、微波技术与天线”课程，电信、通信和电科三个专业同时开设该课程，并进行教学方法、教学手段的改进，以及教材建设和师资队伍建设。编写了《电磁场理论与微波技术》实验指导书；在校内实行微波实验室“全日制”开放，积极开辟学生第二课堂；制作《电磁场理论与微波技术》课件，改革教学方法与手段，结束了“黑板+粉笔”的单一教学模式，聘请外校知名教授来校讲课和培训新教师，取得了一定的教学效果。
2007年至今，课程的建设改革期。2007年申请了校级教改课题，开展“电磁场理论与微波技术”课程实践和教学探索，并以建设学校重点课程为契机，全面修改课程内容体系。从内容的广度、深度都有了质的改变，强化了电磁场理论的基本原理、基本知识，以及仿真、设计、制作方法和步骤等内容，进行精品课程建设，全面提高教学质量。
二、课程建设和教学实践的主要内容
1.完善教学大纲，调整教学内容
教学大纲是指导课程教学、评价教学质量的主要依据。根据培养计划和课程设置等情况，最近五年对教学大纲进行了三次较大的修改和完善，使学生掌握电磁场和微波的基本结构，建立相关概念间的联系，对本课程理论知识有比较完整的理解，为后续课程的学习打下基础。比如在电磁场理论方面，重点要求重点掌握静电场的梯度和散度、静电场的基本性质、恒定磁场的磁通连续性、磁介质的磁化及矢量磁位和矢量泊松方程、标量磁位和拉普拉斯方程、麦克斯韦方程组的内容及其物理内涵和时变电磁场中的分界面的边界条件等内容；在微波技术方面，掌握传输常数、特性阻抗、反射系数、驻波比等微波传输线的基本概念及其物理意义。掌握不同负载时的传输线的工作状态和传输线的阻抗圆图及其应用，掌握导波系统中的波型、传播常数、相位常数、截止波长、相速、群速等的概念，掌握微波网络分析中常用的参量和双口网络的工作特性参量，对矩形波导的波型及传输特性、TE10及波导壁的电流分布也予以重点要求，掌握各种基本微波元件的结构、原理和使用，使学生能对微波器件等最新技术有更加深入的认识，为学生在将来选修天线等知识时打下良好的基础，对于课程其余知识则要求了解。虽然本课程总学时数有所下降，但是教学大纲仍能在知识更新和课程体系结构等方面保证其合理性。
2.精选教材，突出“化繁为简”理念
根据教学大纲选择合适的教材是教学质量的基本保证。近些年来，我们先采用高等教育出版社1999年出版，谢处方、饶克勤编的《电磁场与电磁波》和西安电子科技大学出版社2001年出版，刘学观、郭辉萍编的21世纪高等学校电子信息类系列教材《微波技术与天线》，由于课本内容太多，公式推导繁琐，影响部分学生学习积极性。然后就改选用西安电子科技大学出版社2002年出版，盛振华编著的《电磁场微波技术与天线》，在与学生的互动过程中，学生反映对矢量分析这部分内容比较困惑，希望能在课本中列出这部分知识。于是又选用机械工业出版社2007年出版，傅文斌主编的《微波技术与天线》为教材，[4-6]该教材属于普通高等教育“十一五”部级规划教材。
由于进行精品课程建设，对教材也提出更高的要求。吸取以往选择教材的经验，现在使用北京邮电大学出版社2010年出版，李媛、李久生编写的《电磁场与微波技术》，与以前教材相比，该教材根据面向21世纪电类技术基础课程教学改革的要求，并考虑到电子类专业的特点，注重对电磁场与微波技术的基本概念、基本规律、基本分析方法的介绍，着重对广大普通学生分析问题、解决问题能力的培养。本书内容由浅入深、重点突出，基本理论推导去繁就简，着眼于应用，方便学生理解，使学生更易于接受课程知识。[7]
3.促进教学科研互动，培养创新能力
教学与科研的相互结合，可促进教学质量提高。任课教师在授课过程中，把自己相关的科学研究项目和研究结果介绍给学生，例如在讲授微波滤波器知识时，介绍如何用微带设计新型微波器件，并用Ansoft HFSS和MathCAD等仿真软件进行设计和分析，画出设计电路原理图，然后再播放相关滤波器件的实际电路图，这样一方面使学生对利用微带设计微波器件等复杂过程和抽象概念有简洁的理解，加深对理论知识的认识，另一方面提高学生对本课程的学习兴趣，为学生今后做相关微波研究和创新设计打下基础，例如利用MATLAB软件进行练习和处理，学生还可以自己动手实践，起到良好的效果。目前太赫兹波的研究利用是近些年比较热门的课题，在车站、奥运会和出入境等安检以及食品质量检测方面具有越来越多的应用前景，鼓励有潜力的学生利用学校太赫兹波实验室进行研究和创新设计，允许学生与老师一道，积极参与发表科研论文和撰写专利，有些学生在攻读硕士研究生时，继续选择与本课程相关的课题作为研究方向，学生的创新能力得到培养。
4.改进实验教学，提高实验效果
根据教学大纲，改革实验内容，重新编写实验指导书，增加综合性和设计性实验。在实验中，教师首先讲解实验要点和注意事项，然后以学生操作为主，教师指导为辅进行实验，对实验结果进行当场验收并进行相关理论知识的提问，以此作为评定学生实验平时成绩的主要依据，有助于学生的实验预习和增强学生的动手积极性，鼓励学生多角度分析实验现象，检验实验数据的可靠性，规范学生实验报告，提高实验效果。实验室还提供高要求的选做实验和开放性实验，利用学院建立的RF-2000系列射频实验基地，鼓励学生自行创新设计，切实体验和探索电磁场和微波技术在工程中的应用，使学生感受理论知识与实际工程的联系，增进对基本概念的认识。
5.重视教学电子资源建设，拓宽课程信息来源
课程组利用学校教学网络设施，建设本课程的教学网站，列出该课程的教学团队情况、教学大纲、教学日历、电子教案、授课录像、实验指导书、实验大纲、思考题、习题及解答和多媒体课件等信息，鼓励学生经常点击浏览。作为随堂答疑的补充，还安排教师负责解答学生提出的疑难问题，解决学生在学习中遇到的困惑，增强学生对学习本课程的自信心，也为学生提供了一个崭新的自学环境，拓宽了本课程信息来源。
6.改革考试方式，促进考核公平公正
本课程的考试方式曾经采用开卷考试，相当一部分学生就以为只要考试时带上书本就能考好，在平时也不认真做作业和复习，实际情况是考得不是很理想。课题组教师决定改变考试方式，采用闭卷考的方式，建立20多套试题库，由于本课程的公式较多，有的公式又较繁琐，就在每套试题后面附上公式，而且公式不按照章节的先后顺序排列，比如有关相速度的公式可能就有；；；；；等公式，需要学生真正了解试题所指物理概念才能找到正确公式。期末考试时由学校教务处随机抽取试题进行考试，任课教师也不清楚具体会考什么题目，使学生打消了以前认为的平时可以不来上课，只要划重点的那节课来了就能考好的投机心理，从而重视平时按时上课，既提高了课堂出勤率，又促使学生自觉加强考前复习，改善了学习效果，促进学生考核更加公平和公正。
7.建设精品课程，提升教学水平
精品课程建设对教学质量的提高起到积极作用，已成为课程建设的重要标志。本课程积极参与精品课程建设，整合课程资源，优化教学内容体系，全面提升课题组的教学水平，在2009年经学校评审成为校级精品课程，2010年被增选为浙江省精品课程，表明该课程建设取得了良好成果，课程的教学水平也得到进一步的提升和认可。
三、结束语
课题组教师经过多年的不懈努力，“电磁场理论与微波技术”课程建设和教学实践取得了初步成效，学生对本课程的学习积极性更加主动，教学效果得到明显改善，在校内外获得了积极评价。当然，还有许多工作需要进一步完善，我们一定会在今后的教学中继续改进。
参考文献：
[1]周雪芳,钱胜,李齐良.“电磁场与电磁波”精品课程建设的探索与实践[J].中国电力教育,2011,(4):68-69.
[2]李丹美,仇润鹤,叶建芳.“电磁场与电磁波”课程教学改革探索[J].实验室研究与探索,2005,(S1):157-159.
[3]姜宇.在“电磁场与电磁波”课程中建立创新理念[J].电气电子教学学报,2009,31(1):95-96.
[4]谢处方,饶克勤.电磁场与电磁波[M].北京:高等教育出版社,1999.
电磁波课程论文篇（4）
作者简介：马凤英（1975-），女，河南濮阳人，郑州大学物理工程学院，副教授。（河南 郑州 450001）
基金项目：本文系国家自然科学基金（项目编号：60907046）、河南省教育厅自然科学研究计划项目（项目编号：2009A140008）、郑州市科技局项目（项目编号：121ppTGG360-7）的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）36-0099-02
“电磁场与电磁波”是郑州大学（以下简称“我校”）电子信息类、通信工程、电子科学与技术、电气工程及自动化等专业学生必修的一门重要专业基础课，主要研究电磁场的基本属性及其运动规律、波与物质相互作用及信息的提取、电磁场系统的计算方法及仿真技术和工程技术应用中的电磁理论问题等。它和电磁干扰与电磁兼容、射频及高速电路设计与开发等课题紧密联系，是一些交叉领域的学科生长点和新兴边缘学科发展的基础。同时，电磁场与电磁波作为能量的一种形式、信息传输的载体和探测未知世界的一种重要手段，在通信、雷达、医疗保健、导航、军事、能源和环境检测等领域中得到了广泛的应用。但是由于电磁场与电磁波概念抽象、理论深奥、应用数学知识多、分析推导繁琐等，使该课程历来被认为是教师难教、学生难学的课程之一，甚至有学生私下里称电磁场这门课为“火葬场”。随着“宽口径、轻专业、重基础”本科培养理念的出现，各高校开设基础课程门类增多，我校自2009年来将该课程的课时数由64学时减少为48学时。这样一来，要在教学计划学时内完成教学内容，每节课的上课内容就会增加，满堂灌的教学方式势必会导致学生疲倦，不利于学生自主学习能力和自我发展能力的培养。另外，针对我校光学、光学工程硕士专业方向和电子科学与技术、电子信息科学与技术两个本科专业就业的需要，对教学内容需进行适当调整。因此，为了适应这种情况，对于课程讲授内容适当增减，教材的重新选择及教学方法的改革势在必行。
一、教学内容的改革
新的教学计划修订之前，这门课采用的教材是马海武教授编写的《电磁场理论》，该书基础性较强，偏重于理论，教授这门课的老师也是我校物理专业的教师。而电子信息、电子科学与技术这两个专业毕业生，无论深造还是就业，均偏重于电磁场的应用——解决工程类电磁场问题。因此，教学计划修订后，这两个专业的教材换为谢处方、饶克谨教授编写的《电磁场与电磁波》。教学内容上也进行适当优化，比如大学物理中电磁学部分已经对真空和介质中的静态场以及电磁感应现象和位移电流假设进行了详细的讲解，也简单介绍了麦克斯韦方程组。在教授“电磁场与电磁波”这门课时对静态场的特性和分析就可以用较少的学时，以学生为中心，多以提问的形式进行讲授。而对时变电磁场的分析方法、电磁波的反射与透射以及波导与谐振腔相关章节的讲授就要用较多的学时。另外在讲授这部分内容时要增加一些工程实例，加深学生对知识的理解并提高应用能力。如在讲授“均匀平面波对多层介质分界面的垂直入射”时，引入滤光片、介质高反膜和增透膜的设计原理及应用，使学生对课程的背景、研究领域、主要技术、发展方向有大致的了解，培养学生在此领域的兴趣和深入研究的愿望。
二、教学方法与教学手段的改革
1.将科研课题引入课堂教学，提高学生对基础研究的兴趣和关注
早在2005年教育部的教高[2005]001号文中就强调“积极推动研究性教学，提高大学生创新能力”。探索性是本科研究性教学的主要特征之一，不但要传授知识，还要培养学生探求未知的能力。因此，高校教师不但要讲好书本知识，还要做好科研，大量查阅文献资料，实时关注本专业方向的最新发展动态，有针对性由浅入深地将最新科研成果引入到教学中以激发学生的求知欲，使学生主动参与到科研中来。例如笔者结合研究方向微腔器件与物理，在讲解“均匀平面波反射与透射”时，只带领学生推导导电媒质分界面的垂直入射，根据电磁边界条件得出分界面上电场振幅反射和透射系数，强调入射介质中的电场为入射波和反射波的叠加，把具体的科研问题——平面微腔器件结构设计引入课堂教学。平面微腔是典型的集成光电子器件，而光电子集成又是信息技术的发展新方向。平面微腔（尤其是光学微腔）结构设计中，比较重要的一个参数是有效腔长的确定。有效腔长的大小不但包括两反射镜之间的光学距离，还应包含两端反射镜的相位穿透深度。以电磁波在介质/金属界面反射为例，让学生了解相位穿透深度的概念。
介质/金属界面的反射系数为。其中和分别为入射和出射介质（金属）的波阻抗，其中为复数。因此，为复数。一般金属反射镜的反射率接近于1，即，为界面上反射波相对入射波的位相延迟。
假定入射电场为，经界面反射后入
射介质中的合成电场为，
即合成电场为行驻波场。
当时，合成电场取最大值；当时，合成电场取最小值。
驻波比，由于接近于1，因此驻波比接近无穷大，即入射介质中的电场接近于驻波场。不同于理想介质/理想金属界面，此时界面处并不是驻波的波节，其波节位置由合成电场取最小值时所对应的z值确定，如图1所示。
取n=-1，所对应z值即为金属的相位穿透深度（如图1标注）。
2.多媒体与传统板书相结合的教学手段
多媒体教学相对于传统板书教学具有自身的优越性，它可以在文字、图形的基础上增加图像、动画、声音、影像等，将传统教学手段很难表达的教学内容或无法观察到的现象利用视觉和听觉的形式展现出来，使抽象复杂的问题简单化，枯燥难懂的知识形象化。比如在分析波从波密媒质到波疏媒质传播且入射角大于临界角时透射电场的分布时，如果仅从公式推导得出透射电场的形式，学生很难直观地理解透射波的传播情况。此时就可以通过MATLAB编程来再现透射电场，学生就能够直观地看到透射波（表面波）沿分界面传播但其振幅在垂直于分界面方向上按指数规律的衰减情况。这时告诉学生表面波的等幅面和等相面垂直为非均匀波，学生就会产生深刻的理解。多媒体授课可以提高课堂教学效果，提升教学质量，但并不是所有的课程都适用多媒体教学。比如电磁场这门课有很多公式推导，如果一味地依赖多媒体就会造成讲课节奏过快，学生理解消化时间减少，反而不利于课堂教学效果的提高。因此，这门课程适合采取多媒体和传统板书相结合的方式进行授课。
3.尝试开设相关实验
“电磁场与电磁波”作为工科电类专业的技术基础课，具有理论性强、概念抽象、数学基础要求高等特点。要想提高教学效果，应设法使复杂的问题简单化，抽象的概念形象化。目前开设的课堂演示实验有：电（磁）介质的极化（磁化）、均匀平面波在非导电媒质和导电媒质中的传播、波的极化、均匀平面波在理想介质（导体）界面上的反/透射及表面波等。为了进一步提高学生的动手能力，使他们在实验中验证所学理论，笔者正计划开设实验课，实验内容初步定为：电磁信号的波速、波长和相位常数的测量；电磁波的极化；电压驻波比测量；电磁波的反射与透射；电磁场与电磁波的计算机仿真等。通过实验教学环节，从测量基本参量入手，利用专业测量仪器研究波的传播、极化等特性。
4.设置合理的考评机制
课程的考核是督促学生学习、检验教学效果的重要手段，其最终目的是使学生更好地掌握专业基础知识和相关研究领域的应用。这门课的成绩取决于学生的综合表现，包括学生平时出勤情况、作业完成情况、课堂与老师的互动情况以及期末考试成绩。每个学期会不定期抽查学生出勤情况，出勤成绩占总成绩的20%。另外，平时作业占总成绩的20%，期末考卷成绩占总成绩的60%。课后习题让学生自己在课下练习，而需要交的作业是结合具体工程实例的设计或者论述题，没有具体的参考答案，避免出现敷衍、互相抄袭的现象。此外，根据学生平时课堂发言以及与老师互动情况，还设立奖励分，最高10分，这部分直接计入总成绩。
5.不断提高自身素质和教学水平
教学活动中，教师首先要尊重学生，热爱学生，以学生为中心开展教学工作。课堂上要保持热情，每次上课之前都要抽出几分钟把上节课的主要知识点回顾一下，让学生轻松过渡到教师接下来要讲授的内容。课上列出纲领和精华部分，对有些问题给出思路，然后结合具体的科研和工程问题，让学生掌握更多新的知识和科研前沿。穿插一些有关人生的感悟和思考，让学生在轻松的气氛里学习，培养积极向上的人生观。除了以满腔的热情对待事业和学生外，教师还要自觉高标准地塑造自身的人格，才能以自身健康的人格培养学生的人格。在教学中还要不断充实自己，完善教学资料，跟踪最新的教学和科研成果，积极参加高等学校电路和信号系统、电磁场教学与教材研究会，跟兄弟院校电磁场教师进行交流，不断提高教学水平。
三、总结
针对我校光学、光学工程硕士专业方向和电子科学与技术、电子信息科学与技术两个本科专业就业的需要，以及目前“电磁场与电磁波”课时大幅缩减的教学现状，提出了从教学内容、科研促教学到教学手段、实践教学等一系列的改革思路，目前已取得了初步成效。下一步的目标是增加课外实验内容，通过实验验证并巩固所学理论知识，激发学生的学习兴趣，进一步增强学生的创新能力。
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，
1999.
[2]刘万强，孙贤明，王海华.电磁场与电磁波实验教学的探索与实践[J].大学物理，2012，（12）.
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[4]中国高等教育学会.改革开放30年中国高等教育发展经验专题研究[M].北京：教育科学出版社，2008.
[5]赵晓霞.大学本科研究性学习的特征[J].现代大学教育，2006，
（5）.
电磁波课程论文篇（5）
【基金项目】本文获：桂林电子科技大学“电磁场与微波技术核心课程教学科研团队”立项项目（项目编号：JGZ201157）;新世纪广西高等教育教学改革工程立项项目（项目编号：2012JGA138）及桂林电子科技大学教育教学改革项目（项目编号：JGB201304）资助。
【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）09-0103-01
一、《电磁场与电磁波》课程的特点
1.是电子信息类专业的一门专业基础课
“《电磁场与电磁波》课程兼顾理学和工学两方面，是电子信息类专业开设的一门十分重要的专业基础课”，在专业课和基础课之间起到承上启下的桥梁作用。它在内容体系、教学手段和方法等方面的教学要求相当严格，使学生在逻辑思维方面得到严格的训练，为他们进行后续课程的学习奠定了良好的专业基础，因而对学生专业素质的培养和提高起着至关重要的作用。
2.理论性强，内容抽象，教学水平要求高
该课程的主要内容是介绍电磁场与电磁波的基本特性，侧重于电磁波，电磁场部分是在《电磁学》的基础上运用矢量分析的方法，与高等数学中的微积分知识点紧密相联，且对于不同坐标系场量的表达也不一样，导致公式繁杂，推导时非常烦琐;而电磁波部分所讲的均匀平面波、平面波的极化等都对学生的数学水平以及空间想象能力都有着很高的要求，因而抽象难懂、不易学。虽然，在学习该课程前，学生已经学过微积分知识以及场论，但由于种种原因，学生学得比较肤浅，再加上学生分析问题能力不够强，常常感觉这门课程不容易理解和学会，由此将该课程称为“天书”。针对该学科这种特点，我们就要对该课程对教学方法进行改进，尽量避免烦琐的数学公式的推导，让学生注重物理规律，使课堂教学形象生动，并突出该课程的实用性，提高学生的学习兴趣，进而提高教学效果。
二、《电磁场与电磁波》课程在教学中容易出现的问题
1.教师当作数学教，学生当作数学学，使得学生产生畏难情绪
由于该课程与高等数学中的微积分知识点紧密相联，且对于不同坐标系场量的表达也不一样，公式繁杂，推导时非常烦琐，再加上电磁现象比较复杂和抽象，具有看不见摸不着的特点，且很难找到实物模型，所以学生普遍认为“难学”，久而久之，就会失去耐心。部分教师，尤其是青年教师，往往注重数学计算，而忽略了其物理意义的阐释，容易使该课程变成数学课，这就更增加了学生学习的畏难情绪。
2.注重理论传授，弱化了其在实际中的应用，让学生感觉无用，降低了学生学习的主动性
不少教师在讲课时，由于教学时数或者认识的偏差往往注重理论基础知识的传授，而忽略这些知识与实际应用的联系，结果容易让学生产生“学习这门课有何用”的疑惑，不能调动起学生的学习积极性。此外，由于不能感受到该理论在解决实际问题中的巨大威力，因而也不能调动学生运用电磁场理论分析问题解决问题的主动性，进而影响了学生解决问题能力的提高。
三、对该课程教法和学法进行探讨
作为该专业课的主讲老师要随时展变化对自己的教学内容、方法、手段进行及时的改进、补充或者完善，尽量避免烦琐的数学公式的推导，让学生注重物理规律，使课堂教学形象生动，并突出该课程的实用性，使学生的学习兴趣得以提高，教学效果得到改善。
1.引入适度的不确定性调动学生探寻式思考，做到学以致用
在解决问题时，多安排一些不确定性，让学生自己分析和解决问题，而概念性的问题则少一些不确定性。现在的学生学习功利性很强，认为将来对就业有用以及对实际有用的内容就学，对实际意义不大的就不学。
2.采用实验启发式教学法引导学生通过对实验现象的理论分析得出自己的结论，增强学生对有关抽象规律的感性认识，降低学习难度
3.充分利用多媒体课件，板书与现代教学手段相结合
充分利用多媒体课件，包括电子教案、视频、FLASH动画、实物照片等用动画和图形的方式展示出来，是一些很抽象，很难理解的一些内容包括介质的极化和磁化、电磁波的传播、反射和透射等内容，学生通过多媒体课件就有了感性认识，提高了他们的学习兴趣。但是，由于使用多媒体教学的特殊性，教师授课若只盯着电脑屏幕，就会缺少与学生的沟通，让学生觉得自己成了教学设备的奴隶，教师也无亲切的感觉。
4.采用现代电磁场仿真工具进行仿真，把学生从繁琐的数学推到公式中解脱出来
科技发展到今天，我们应该用最有效的方法，即计算机仿真。计算机仿真，其实就是一种模拟实验，它具有分析精度高、速度快等特点，不仅仅在教学，而且在电磁场器件设计中也被经常采用。我们都知道传统的天线设计方法总是由设计师根据天线的分析理论以及自己的经验通过编程进行数值计算的方法来确定天线的各参数，这样做花费的时间多，精度也低，而且设计周期长，而采用现代电磁场仿真工具如DS（Ad？鄄vanced Design System）、HFSS（High Frequency Structure Simulator）电磁仿真软件等以现代计算机为基础的电磁场数值分析方法必将成为一种选择。
5.加强前面知识的回顾和应用，有利于学习的连贯性。
“电磁场与电磁波”课程难学难教，而掌握本课程的理论基础知识，对电子信息工程与通信工程专业的学生来说又非常重要。针对学生的情况，课堂讲解时争取做到三讲：不讲、少讲和精讲：对重要的公式和定理给出详细的讲解和数学推导，而对一些复杂繁琐的公式及其推导等做到少讲或者不讲。我们就要鼓励学生主动学习、积极思考。
总之，作为《电磁场与电磁波》课程教师应结合实际进行教学，力争使学生做到学以致用。在教学过程中举一些发生在身边的实例，使学生普遍对电磁场与电磁波课程很感兴趣，学生有了强烈的求知欲望，通过对电磁场与电磁波课的讲授，学生明白了原因，学习兴趣也增强了。在教学过程中采用实验启发式教学法，使学生的观察能力、分析推理能力、归纳总结能力、理解和应用能力都得到了提高，使得本来无形的物理过程变得有声有色。这样既可以激发学生的学习兴趣，搞活教学气氛，又能提高教学效果。
参考文献：
电磁波课程论文篇（6）
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）08-0172-02
早在18世纪八九十年代，科学家就开始展开对电磁场的研究，逐渐形成电磁场与电磁波理论并应用于实际。当今社会，随着科学技术的猛速发展，电磁场与电磁波理论应用领域也越来越广，不仅局限于自身领域，而且与相关学科相互交叉渗透，还逐步形成了生物电磁技术以及电磁隐身理论等。可以说，电磁场的应用已经深入几乎所有信息类学科。[1]信息时代在不断发展，高频电磁波―微波应时代要求成为信息的主要载体，不仅在卫星通信、计算机通信、光纤通信、雷达等高科技领域得到广泛的应用，而且在现代社会生产、生活中的应用也极为广泛，已经渗透到人们的日常生活中，与人们的日常生活息息相关。
一、课程特点及存在问题
1.课程特点
“电磁场与电磁波”是一门理论性很强的专业基础课，主要内容有矢量分析、静电场、恒定磁场、恒定电场、时变电磁场、均匀平面电磁波、导行电磁波、电磁辐射等。对于电子信息工程专业的学生来说，该课程是不可缺少的基础专业课程。通过该课程的学习，学生可以为毕业后从事相关工作打下一定的理论及实践基础。但是该课程的学习讲究抽象思维和逻辑推理两者的结合，不仅概念抽象、公式复杂多变，而且需要一定的数学推理过程，学生往往不易理解掌握，因此如何提高该课程的教学质量和效果，是教学者在改革探索和实践过程中遇到的难题，是值得进一步深入研究的课题。[2]
2.课程教学存在的主要问题
（1）课程传统的教学目标往往是直接向学生灌输事实性知识，即课程内容是介绍电磁场与电磁波“是什么”和“为什么”，而缺乏电磁场与电磁波“怎么做”和“怎么用”，教学过程过多的偏重理论，对理论的实际应用介绍甚少。
（2）总体来讲，教师只采用板书和多媒体幻灯片相结合教学，一门课程从头讲到尾，学生被动接受，课堂上疲于记笔记和用大脑接受老师所讲的内容，没有一个系统的去理解思考的过程，教与学过程分离，这样便不利于学生原创性思维的有效发展。
（3）学生在学习过程中，除了反映电磁场太抽象，无法生动的想象实际不存在的电磁场，也不能像电路可以直观的测量，还反映课程内容多、理论性强，而且公式多，许多地方需要将工程应用数学灵活运用。[3]
（4）电磁场与电磁波课程的考核方式也有一些弊端，一般情况下采用的还是“一刀切”模式，即“考试分数定高低”，没有照顾到部分学生的基础差异，同时又过分强调了对理论知识推导的考核，仅通过一张试卷来考查学生掌握知识的程度，缺乏全面性与科学性。
二、教学改革方法
1.以理论为基础，以应用为根本，确定实际教学的研究方法。对教学大纲和教学计划进行一定的调节、修订，弱化理论讲解，重视实际应用，提高学生自我解决问题的能力，主要采用“用什么理论，讲什么理论”和选学、自学内容相结合的模式，这样可以让大部分学生掌握课程的主要内容，又可以让对该课程深感兴趣的学生得到深层次的学习和提高。
2.上好绪论课。任何一门课程的教学都必须以上好绪论课作为良好的开端。“电磁场与电磁波”课程的绪论课对于激发学生的学习兴趣和学习热情相当关键，课中除了讲授电磁场理论的发展过程――经典电磁场理论阶段与计算电磁场理论阶段，也可适当讲述其实际中的重要应用，引起学生对该课程的重视及兴趣。
3.结合多种教学手段，提高教学质量。科学的教学方法不能依然采用传统的“粉笔+黑板”的模式，应该考虑适当利用计算机多媒体辅助教学，使教学内容显得丰富、形象，能够对教学起到很好的促进作用。比如合理的运用Matlab软件。Matlab软件是一款功能强大的科学计算软件，它集许多功能和诸多的工具箱为一体，在课堂时间充裕的情况下，通过编写较为简单的Matlab程序语句，可以在课堂上进行小规模电磁场数值计算问题的演示。
4.注重案例教学。比如，讲解静电平衡与静电屏蔽原理时，选取的教学案例是有金属外壳的汽车能够避免雷击的应用事例；讲解法拉第感应定律时，选取的教学案例是电动机、发电机以及变压器的应用事例；讲解电磁波辐射和接收时，选取的教学案例是雷达与隐形飞机之间的对抗的应用事例。[4]在讲解电磁兼容问题时笔者常采用1982年著名的英阿马岛海战作为教学案例，由于阿根廷海军没有能够很好的解决电磁兼容问题，从而导致了被英国导弹击沉的悲惨结果。
5.注重对比，善于分阶段总结。“电磁场与电磁波”课程中涉及的理论多且较为抽象，让学生在学习过程中经常有无所适从的感觉。[5]因此，分阶段进行课程总结是非常必要的，这样可将书本的相关知识点归纳并对比，便于学生连贯理解，对学生学习效率的提升很有帮助，也提升了教学质量。
6.结合实际，改进教学。“电磁场与电磁波”课程理论性强、概念抽象，又与工程应用数学结合紧密，公式多且推导繁杂，一直被认为是教师难教、学生难学的课程。在教学过程中，应改变传统的纯理论讲解，注重实例分析、习题课相结合；提出一些思考题，激发学生对课堂的兴趣，还可以对其进行有效的思维能力训练。
7.定期举办学术报告会。让学生了解电磁场与微波技术的最新发展现状和发展趋势，了解电磁场与微波技术的市场需求，了解电磁场与微波技术及相关人才市场需求，了解电磁场与微波技术方向就业前景，从而激发学生的学习兴趣，充分调动学生的学习积极性。
8.摒弃传统的考核模式，开辟科学的考核制度。经过“电磁场与电磁波”课程教学改革后的考核采用平时成绩和期末考试成绩加权平均获得总评成绩的方式，其中平时成绩占总评成绩的40%，期末成绩占总评成绩的60%。在平时成绩中，除了出勤率、作业质量以外，还将课堂问答作为额外的项目加入考核，对回答问题态度积极踊跃、对课程有着独到见解的学生予以奖励，最后的总评成绩可以适当提高。这样不仅可以增加师生互动，活跃课堂气氛，而且还可以避免学生为了分数投机取巧，仅为高分而去学习课程。
三、教学改革实践成果
通过对“电磁场与电磁波”课程教学目标与教学内容的适当调整与优化，使学生更加容易的掌握课程的根本，从而少走弯路，节约了大量的学习时间，避免学生在学习时陷入复杂繁琐的数理推导之中，让学生在课程的学习过程中获得了更丰富的工程实践案例，从而顺利实现应用型本科院校的工程技术型人才目标。教学方法的改革，使得理论与实际的联系更加紧密，避免了学生纠结于该课程中一些难而无用的知识，更加侧重于工程实际应用；教学手段的改革，使得课堂上的气氛更加活跃，也使得学生的实践能力大大提高；课程考核方式的改革，使得学生的学习积极性得到了全面地调动，学生主动参与到课堂学习过程中，学习兴趣有了很大的提高。
“电磁场与电磁波”课程的合格率达到了96%以上，优秀率将近30%，越来越多的毕业生选择从事相关工作；在飞思卡尔大学生电子设计大赛中，3名同学选择了该方向的科研设计，因设计创新超越其他设计而取得了优异成绩；同时该方向的考研率也有很大提高，从2010届开始，五届有数十名应届毕业生选择电磁场与微波技术方向作为硕士研究生报考方向，其中31名顺利考取了东南大学、南京理工大学、重庆邮电大学、中国计量学院等国内知名院校的电磁场与微波技术专业。有近六成的学生参加了该课程的研讨式学习和科研课题研究，多位同学在国内外知名科技期刊上发表了科研论文。我校的“电磁场与电磁波”课程经过教学改革以后，可以较为全面的培养学生的科学作风、创新精神和实践能力，促进学生全面协调发展。
四、结语
“电磁场与电磁波”课程在电类专业的学科地位举足轻重，是学习电类专业学生必学的一门专业课程，如何把这门课程上好对教师的教学能力提出了很高的要求。笔者在教学过程中对课程内容进行了适当调整与改革，在教学方法上进行了多种新颖的尝试，科研教学相结合使得教学多样化，对多媒体教学手段的合理应用以及教学过程中与学生面对面交流增强了学生对该课程的学习兴趣，对教学质量的提高起到了较好的效果。
[ 注 释 ]
[1] 李长胜，林志立，冯丽爽.“电磁场与电磁波”课程内容的修改建议[J].电气电子教学学报，2012（6）：11-15.
[2] 肖春燕.“电磁场”课程教学改革的研究[J].电气电子教学学报，2010（1）：29-31.
电磁波课程论文篇（7）
【中图分类号】G718.5 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）01-0209-02
引言
随着微波、磁场技术的广泛应用，电磁场、电磁波知识的教学成为了当前高职物理课程教学的重点内容。尤其是对于高职学校机电专业学生而言，电磁场与电磁波教学尤其重要，是必不可少的内容。但是近几年来，随着高职院校的扩招，高职学生的学习能力不够高是客观问题，所以在高职物理教学的过程中保证高职学生高效的学习尤为重要。本文将从高职机电专业物理教学实际出发，探讨高职物理课中电磁场与电磁波教学的具体策略，希望能为提高高职物理课程电磁场与电磁波教学水平起到一定的积极作用。
1.高职物理课程中电磁场与电磁波内容的特点
电磁场和电磁波是高职物理课程中包含丰富的数学和物理知识的部分课程，是高职物理课中难教、难学的一部分。该部分内容不但具有较强的理论性，同时还具有数学推导过程繁琐、概念抽象等特点，这就要求学生在学习过程中应该具有较强的抽象思维能力、空间想象能力以及逻辑推理能力，在学习的过程中采用多样化的分析方法。毋庸回避，而这对基础不是很扎实的高职学生具有一定的难度。加之，由于高职物理电磁场和电磁波的部分实践教学成本较高，教师在教学过程中就忽略了这部分实践教学内容，导致学生在实际的学习过程中对学科知识难以理解和掌握，导致学生对电磁波和电磁场的相关知识理解不够深入，难以融会贯通。
例如，在电磁波与电磁场的教学过程中，通常是以麦克斯韦的电磁场基本理论为基础，在此基础上分析并论述“电磁场与电磁波”的相关内容。在该部分内容的学习过程中，由于学生物理、数学知识以及抽象思维能力的不足，导致学生在理解电磁理论方程的过程中出现了似懂非懂、知其然而不知其所以然的问题。这些特点都要求对现代高职物理教学方式进行改革。
2.教学方法的选择
在采用传统的教学方法过程中，高职物理课中的电磁场与电磁波教学主要注重理论教学，而实践教学内容所占的比例相对较小。这首先给学生形成了一个该部分内容实用性不强的印象，导致高职学生完全失去了学习动力。同时，该部分内容还存在着考核内容较为单一，绝大部分情况是通过笔试考试分数决定考核成绩，没有对高职学生的动手能力进行锻炼与考核。基于此，在高职物理课中的电磁场与电磁波教学过程中应该从以下几个方面着手改革：
2.1 将提高学生兴趣作为主要目标，以实践应用作为教学组织的主要内容
在教学过程中，从机电专业工程应用以及工程实践的角度出发，以具体的实际问题为突破口，对课本的内容进行讲授，采用理论联系实际的方式，极大地激发学生的学习兴趣。在教学过程中注重理论知识以及理论知识在实际生活中的应用实例介绍，诸如电磁场理论在现代通信卫星、电磁波技术在医疗、生物及化学等多个领域的应用，提高学生的学习兴趣。
2.2 充分利用现代信息网络，持续更新教学内容
随着现代电磁技术的迅速发展，高职物理教学内容应该在基础内容和知识方面进行持续的更新，尤其是在电磁技术的应用方面，应该通过持续更新的方式方能充分提高学生的学习兴趣。对于更新教学内容的方式，利用现代信息网络是一个有效的途径。这不但要求教师在教学过程中充分应用信息网络，同时还应该积极地引导学生正确合理地使用网络资源，对电磁学科发展与应用的最新动态予以认识。教师在教学的过程中则重点关注电磁技术的发展现状，在对原有经典理论知识进行分析、讲解的同时，适当地增加新的理论及应用技术，对教学讲义进行持续更新、充实和完善。
2.3 淡化理论公式的推导过程
电磁波理论公式的推导是一个较为复杂而繁琐的过程，它对高等数学以及电磁学等都有较高的要求。但是，从高职学生的实际情况以及学生工作过程中的实际应用来看，学生只需要对各个微波元器件的工作原理进行了解，在此基础上对元器件的内部结构与尺寸等进行适当改进即可，并不需要太多的数学理论知识。因此，高职教师在教学的过程中可以适当地对理论公式予以淡化，这样不但消除了学生畏难的情绪，同时也提高了学生的学习积极性。
2.4 综合采用多种教学方法
当前高职物理教学过程中，主要采用的教学方法包括利用仿真软件教学和多媒体教学两种主要的方式。其中，仿真软件教学方式给学生提供了一个真实的数字平台，学生能够通过软件设计出元器件。在教学中充分的利用仿真软件可以有效的缩短电磁理论计算的时间，同时还可以显著的提高学生的设计能力。
而多媒体教学具有图、文、声并茂的教学特点，所以在教学过程中适当的应用多媒体来表示电磁波元器件的外部特点及内部结构特征，通过短片、动画等形式使得学生能够对课本上的理论知识形成一个更加深刻、直观的理解。
同时，对于条件不够成熟的高职院校而言，在教学的过程中可以通过形象化的教学方式提高电与磁物理教学的水平。例如，在教授“运动的电场产生磁场”的教学内容方面时，长直导线长为L，其中通过电流I，则与导线距离为r处的磁通密度为B，
这时，长直导线周围的磁感线应该是一个沿着垂直导线平面内的同心圆，可以采用右手螺旋定则的方式予以表示，可以用图1表示。
而从形象化教学的角度出发，设想伴随着运动电荷产生了一个运动的电场，而运动的电场又会产生一个运动的磁场。如图2所示，当载流导线的电子以速度做定向运动时，导线截面中的正离子被认为是静止不动的，而正离子所产生的静电场与电子产生的静电场则出现相互抵消的现象。但是，由于正离子静止不动，导致运动电子所产生的电场并没有被抵消。然而，由于正离子没有运动，从而伴随运动电子的运动电场所产生的磁场没有抵消。这时，在导线长为L，半径为r的圆柱面之上，导线的线电荷密度为ρ，则在该圆柱面上所产生的电通量是：
电通量=E×S=E2πrL。
由高斯定理有：
则与导线相距πr距离的运动电场的场强E=。
2.5 积极开展互动式的教学方式
在新的教学理念之下，学生是整个教学过程的主体。因此，教师在教学过程中通过互动式的教学方法，让学生带着自己的知识，经验、思考、灵感、兴致参与活动，这样可以为他们萌发创新意识，培养创新能力提供良好的契机。为了形成较好的学习氛围，应该鼓励学生提问。教师可以在电磁场或者电磁波结束之后进行分组讨论，通过这种方式能有效的提高他们学好高职物理课程的积极性与信心。同时，教师还应该强化教学实践环节，通过实践教学活动提高学生对知识的理解与巩固，锻炼学生的整体应用能力，提高学生解决实际问题的能力。同时，及时的更新课程内容，对教学讲义进行逐步的完善，带动学生的学习兴趣。由于高职物理的理论性较强，因此在教学的过程中还可以采用上述形象化的教学方式来加强学生对理论知识的理解，并结合实验课程增加学生的感性认识，加深学生对所学习内容的理解与掌握。
2.6 对教学内容进行精心设计
电磁场与电磁波的内容具有理论性较强、内容枯燥以及思维抽象等特点，导致学生难以提起兴趣进行深入的学习，在学习的过程中容易出现走神等现象。这时，教师应该以提高学生兴趣为首要目的，对教学内容进行精心设计，这一点尤为重要。在实际的讲授过程中，将重点放在电磁学的基本概念以及基本理论的阐释方面；而在实践课程的教学过程中，结合课程教学的主要内容，精心设计几个经典的案例，在每次课程进行之前都从工程实际出发，提起学生的学习胃口，接下来的课程教学内容自然能够达到预期的效果。
结语：
本文在对高职物理课程中电磁场与电磁波的教学特点进行论述的同时，对高职物理课程电磁场与电磁波的教学策略进行分析。同时，以具体的教学内容为例探讨了电磁场与电磁波的教学策略，对提高高职物理课程中电磁场与电磁波的教学水平具有一定的积极作用。
参考文献：
电磁波课程论文篇（8）
中图分类号：G642.0 ； ； ； ； ；文献标识码：A ； ； ； ； ；文章编号：1007-0079（2014）17-0073-02
电磁场理论具有理论性强、概念抽象、公式繁多、数学推导繁琐的特点，要求学生具有较强的空间想象能力、抽象思维能力和逻辑推理能力。[1，2]这门课的特点对学生提出了很高的要求，所以这门课是教学和学习难度最大的课程。特别是对于像桂林电子科技大学这样的二本院校来说，学生基础相对于重点院校的学生普遍要差些，自主学习的能力也要差些。[3]因此，如何做好二本高校电磁场课程的教学工作是摆在面前的一个紧迫问题，值得花大力气来探讨研究。笔者在美国休斯顿大学（University of Houston）留学期间旁听了Jackson教授讲授的应用电磁波和微波工程两门课，感受到中美教育颇有不同，所以将这些经验与在实际教学中的经验和发现的问题相结合，根据我国高校的实际情况探讨电磁场课程的教学。
一、教学内容探讨
对于电磁场这门抽象、复杂、教学难度大的课程，二本高校还得面对学生基础和自主学习能力比重点高校学生相较稍差的校情，因地制宜地选择合适的教学内容是十分重要的；特别是桂林电子科技大学（以下简称“我校”）电磁场课程的学时已由原来的100多学时减少到现在的56学时。面对这样的情况，需认真研究这门课程的教学内容，使学生以有限的学时掌握电磁场的基础知识，为进一步的学习或研究打下坚实的基础。为此，将教学内容与美国大学的教学内容做一比较应该是有益的。
先看休斯顿大学电磁场这门课程的教学内容。休斯顿大学将电磁场课程分为两门课程，即应用电磁学（ECE 2317）和应用电磁波（ECE 3317）。应用电磁学这门课程包含的主要内容有电磁学基础、矢量分析、麦克斯韦方程、基尔霍夫定律、静电场与静磁场、电阻、电容、电感、磁路与变压器。而应用电磁波课程包括时域与频域中的麦克斯韦方程、波印亭定理、平面波传播、波在理想与有耗煤质中的反射与透射、传输线、波导和天线。可见，休斯顿大学将电磁场这门课将静态场与动态场分别放在两门课讲授，每门课讲授时间相当于国内的48学时，即两门课加起来有96学时。而我校本科电磁场课程目前只有56学时，比休斯顿大学整整少了40个学时。因此，我校电磁场课程的教学内容主要包括矢量分析、静态场、麦克斯韦方程、时变电磁场、无界空间中的TEM波、TEM波的反射与透射。可见，我校的电磁场课程教学内容与休斯顿大学有所不同。但是需要指出，基尔霍夫定律学生在“电路分析”课程即已学习，传输线、波导和天线有后续的课程学习，磁路与变压器、电阻、电容、电感、分离变量法和镜像法根据我校不同专业的需求而有所取舍；此外，对一些复杂的内容，如分离变量法和镜像法等，做简化处理。
做这样的安排首先因为课时相比休斯顿大学来说少得多；其次，二本高校的学生基础与学习能力都稍差，有必要简化讲授部分复杂的内容；第三，我校电子科学与技术专业有电磁场方面的后续课程，专业基础必修课“微波技术”，专业限选课“微带电路”“电波传播与天线”“微波电路及CAD技术”和专业任选课“电磁兼容”等课程，这些课程的设置覆盖了“电磁场”课程的不足部分。我校的其他专业根据需求也会选择一定的电磁场后续课程。可见，鉴于我校“电磁场”学时远比休斯顿大学相关课程学时少且我校学生素质比休斯顿大学学生稍差的现实，笔者简化了这门课的教学内容以适应我校不同专业（如通信工程等）对电磁场知识的需求，且我校电子科学与技术专业的后续课程弥补了“电磁场”课程的不足，覆盖了休斯顿大学电磁场课程的内容并有所拓展。我校电磁场课程教学内容的设置因地制宜，适合学生基础及不同专业的需求，使学生打下良好的电磁场知识基础，奠定了进一步学习和研究的基础。
二、教学方法探讨
1.教材选取
探讨了教学内容，再来探讨下教学方法。教学方法跟教材的选取形式是密切相关的。休斯顿大学应用电磁学课程并没有指定一本专门的上课用教材，而是推荐了三本教材书：《Applied Electromagnetism》（L. C. Shen and J. A. Kong， 3rd）、《Schaum's Outline on Theory and Problems of Electromagnetics》（J. A. Edminister， 2nd）和《Schaum's Outline on 2000 Solved Problems in Electromagnetics》（S. A. Nasar）；休斯顿大学的应用电磁波课程推荐的参考教材为《Applied Electromagnetism》（L. C. Shen and J. A. Kong， 3rd）、《Engineering Electromagnetics》（Hayt and Buck，6th）和Fundamentals of Engineering Electromagnetics （D. K. Cheng）。可见，休斯顿大学电磁场的教学并没有指定一本专门的教材，而是教师按照自己的讲义进行授课，学生参考几本教材进行学习。而像很多国内高校一样，我校的电磁场课程指定了一本专门的教材《电磁场与电磁波》（谢处方、饶克谨著），[4]虽然也另外指定了2本参考教材，但是多数学生习惯于只看指定教材。
2.教学考核
教材的选取形式一方面是因为国外学生是主动学习，主动思考并探索知识；而国内的学生从小到大习惯于被动学习和接收知识，习惯于指定学习内容，缺乏主动探索和求知的精神。另一方面休斯顿大学电磁场类课程老师除了会布置一定的作业外，也会布置一些project来要求学生利用课外时间完成；这些作业或project多是要求学生利用所学知识来解决实际问题，难度较大，需要学生大量查阅文献资料和参考书来完成，从而培养了学生独立进行科学研究的能力。美国的其他大学也大多如此。[5]而我校（也包括很多国内高校）的作业布置一般都是教材里的习题，且没有project这个环节，学生完成作业只需要翻看课本即可，难以锻炼学生的独立科研能力。
此外，休斯顿大学应用电磁学考核成绩中平时作业占10%，project占10%，第一次考试占25%，第二次考试占25%，期终考试占30%；应用电磁波平时作业占15%，project占10%，中期考试占25%，期终考试占50%。而我校电磁场考核成绩中平时占20%，实验占10%，期终占70%。考核的平时成绩主要看学生到勤率和交作业情况，主要考核成绩还是看期末考试；如此，很多学生抱着临时抱佛脚，考前冲刺一下的想法，难以调动学生学习的积极性。当然，这种情况是国内较为普遍的情况。但是，可以适当借鉴美国高校的一些做法，如平时安排一些小的project让学生查阅文献，增加平时测试，布置一些与实际问题密切相关的作业，从而调动学生平时学习的积极性，培养独立研究的能力。
3.教学方法
面对电磁场课程学习的高难度，学习能力稍差的二本学生容易产生畏难情绪，并逐渐失去学习的兴趣。因此，具体到课堂教学方法上要特别注意因材施教，注意讲课的逻辑清晰、物理概念清楚、理论联系实际，引导学生学习的兴趣。笔者根据在美国休斯顿大学留学期间旁听Jackson教授课堂教学的理解和多年的教学经验，认为授课应注意以下几点：
（1）笔者一开始讲课就应该跟学生交代清楚本次课的讲课内容，需要解决的问题，重点问题和难点问题，并在课的最后交代下一次课的讲授内容，便于学生预习。讲课时要逻辑要清晰，条理清楚，应该将复杂的问题简单化，利于学生理解；并经常使用提问的方式，引导学生思考。
（2）电磁场这门课是数学与物理的完美结合，但是这也就意味着物理概念抽象、理论性强并且公式繁多。[6]要避免将课堂教学变成数学推导课，枯燥的数学推导只会降低学生课堂学习的兴趣。电磁场这门课的数学推导都应该是为把物理问题讲清楚而进行的，不能一味为推导而推导；一定要把数学背后的电磁原理和电磁现象讲清楚，便于学生理解和应用。
（3）一定要讲明白公式的适用条件。一些公式在不同的适用条件下其形式是不同的，或者该公式只在一定条件下适用。如果不把这些问题讲清楚，这些公式在学生的头脑中就很混乱，无所适从。如麦克斯韦第一方程的微分形式为（1）式所示。但是在学习中也会应用麦克思维第一方程的另外两种形式（2）和（3）。要分清这几个公式的适用情况，首先就要搞清楚和的概念。是传导电流密度，是位移电流密度。在静态场中，场不随时间变化，因此对时间的偏导为零，因此不存在位移电流，此时适用公式（2）；在时变电磁场的无源区=0，但存在位移电流，因此适用公式（3）；而在时变电磁场的有源区，同时存在传导电流和位移电流，因而适用公式（1）。这样讲解，学生对公式的使用条件就很清楚了，也便于学生理解这几个公式。
（1）
（2）
（3）
（4）将相近或易混淆内容做比较，更易于理解和记忆。如上面所讲的麦克斯韦第一方程的几种适应条件放到一起做比较。坡印廷定理瞬态形式（4）式和平均形式（5）式，放到一起做比较，更利于学生理解（4）式是瞬时值，而（5）式是一个周期T内的平均能流密度矢量。这样的比较有利于理解两个相近的概念，分清两个公式的物理意义与应用环境，并易于公式的记忆。
（4）
S平均
（5）
（5）将课本枯燥的理论知识与实际应用联系起来，以激起学生的学习热情。电磁场课程不但学习难度高，而且很多学生反映不知道学习这门课有何用处，这些问题严重打击了学生的学习兴趣。因此，在授课时要注意介绍电磁场知识在实际生活中的应用，让学生明白学习并不单单是枯燥的理论知识，这些知识都是指导实际工程的基础，解决学生为什么要学的问题。除可适当介绍电磁场在通信（手机、基站、卫星等）、探测（探地雷达，石油探测等）、定位（各种雷达）和微波医疗等的应用外，还可介绍具体知识的应用。如电磁场应用的例子之一的微波炉就应用了电磁波在导电媒质中传播的知识：一般食物的电导率σ为有限值（非零），所以电磁波在食物中传播是有耗的（电场转化为电流，电流转化为转化为热量W=Pt=I2Rt）；而微波炉中不能放金属器皿是因为金属的电导率σ很大，会产生很大的电流，损坏金属器皿，甚至产生危险。通过对授课内容的拓展，可以活跃课堂教学，让学生明白电磁场知识是怎样在实际中应用的，从而激发学生的学习热情，大大提高课堂教学的效果。
三、结语
电磁场理论在电子和通信类专业中占有十分重要的地位，值得花大力气去探讨怎么学好这门课。欧美等国家在电磁场教学上有很多值得借鉴的经验，应将这些经验与二本高校的实际相结合，探讨最适合的教学道路。最后，教师应该不断提高自己的业务水平和综合素质，不断提高教学水平。
参考文献：
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[2]张华美，徐立勤.“电磁场理论”课程教学的几点认识[J].科技信息，2010，（14）：3.
[3]付志坚.新进本科院校“工程电磁场”教学改革初探[J].经营管理者，2013，（20）：346.
电磁波课程论文篇（9）
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）01-0086-02
“电磁场与电磁波”是电子、通信等信息类理工科本科专业的一门基础必修课程，是教育部电子信息类工程教育专业论证指定课程之一。随着现代信息技术的飞速发展，从事各类信息技术的人员必须通晓和掌握电磁场与电磁波的基本理论、分析方法及其技术应用。同时，现代化课程教学手段和工具也在发生着巨大的变化，伴随着多媒体教室的推广和个人计算机的普及，各种专业软件在课堂教学的应用具备了硬件条件支撑，成为了一类重要的辅助教学工具。特别地，以Mathematica符号计算和MATLAB数值计算为典型代表的专业数学软件已在许多课程教学中得到大量应用。它们不仅可以进行微积分、矢量分析和坐标系变Q之类的符号运算以及大型复杂矩阵运算、偏微分方程求解等科学计算，而且还具有丰富的可视化能力，可以描绘出各类复杂的二、三维图形或动画图形，为辅助求解电磁场问题提供了方便。将专业数学软件引入到课堂的辅助教学中，有利于帮助学生理解和掌握电磁场与电磁波的特点与规律，对于提升课堂教学质量，提高教学效果具有重要意义。
一、教改目的
“电磁场与电磁波”课程是一门具有浓厚数学与物理学色彩的课程。它理论性强，概念抽象，数学推导繁琐，而且基本物理量是三维空间矢量，对学生的科学计算、抽象思维和空间想象等诸多能力要求较高，被公认为是一门“教师难教、学生难学”的理论课程。究其原因，主要包括以下几个方面：
1.计算繁琐。电磁场问题的求解通常比较复杂，它涉及到许多数学领域的计算，例如旋度散度中的求导、时谐场的复数运算和偏微分方程的特殊函数求解，特别是矢量分析几乎贯穿在整个电磁场问题的求解过程中。
2.模型抽象。各种电磁场都具有复杂的矢量空间分布，同时非可见光频段的电磁波具有不可见和不可触摸的特性，只能进行抽象的空间想象，或者借助昂贵的仪器进行测量。
3.时空分布复杂。电磁波是电场与磁场相互激发的结果，它在不同位置不同时刻都在发生变化。为更好地描述电磁波的性质，绘制出空变化的动画图形是十分必要的。如果按照传统手工画图的课堂教学方式，对于复杂问题的求解和分析不仅耗时费力，容易出错，而且不能得到美观精确的三维图形演示。
以上这些不足极大影响了学生对该课程的学习兴趣，不利于教学工作的顺利开展。因此，在教学中我们应在熟练掌握Mathematica数学软件所具备的强大计算能力以及出色的图形展示能力的基础上，深入分析“电磁场与电磁波”课程内容、教学重点与难点，选择和设计典型电磁场与电磁波问题作为范例，全面、系统地开发对应的辅助教学配套讲义和程序包，并在该课程的辅助教学实践中不断改进完善。
二、教改意义
“电磁场与电磁波”课程包含有大量繁琐的公式推导、复杂多变的科学计算以及难以绘制的空间三维分布图。学生普遍反映该门课程比较难学，概念抽象，难以理解。这就要求在该课程教学中应针对这些实际问题开展教学改革探索与实践，寻求一条建设优质辅助教学资源的途径，努力为该课程的新型教学手段探索出一条崭新的道路。
基于Mathematica数学软件可安装在个人计算机上，并且具有其超强的公式推导、科学计算、模拟仿真和结果可视化功能，在理论理解上就可化抽象为清晰，在公式推导上化繁杂为简单，在科学计算上化耗时易错为快捷精确，用直观的图像形象地描述电磁场分布和电磁波传播的状态。这样师生们就可以从繁琐的数学计算和手工绘图中解放出来，将更多的精力放到对理论概念的理解和专业知识的获取上。同时，在掌握课程基本理论的基础上，对数学软件的初步学习和熟练使用，必将使得学生的科学计算和图形可视化展示能力“如虎添翼”，培养学生懂得借助现代计算工具来辅助课程学习和求解实际问题的意识。
开展此类基于数学软件的辅助教学还具有以下几个方面的优点：
1.课程内容和专业软件有机结合的综合教学。经过数学软件开发者多年的不懈努力和版本更新，现代专业数学软件已具有强大的功能，特别是符号计算和图形可视化功能的全力提升，可快速计算“高等数学”、“线性代数”、“复变函数”、“常微分和偏微分方程”等课程所涵盖的公式和方程，而这些课程是大部分物理类专业课程的数学基础。“电磁场与电磁波”课程刚好具有大量微积分计算、偏微分方程求解、公式推导和三维图形展示的教学需要，将Mathematica数学软件应用到这门课程的教学中可谓恰到好处。反过来，数学软件在电磁场与电磁波问题中的应用也为数学软件新功能的开发和完善提供了发展方向。
2.理论知识讲授和计算仿真演示结合的实时教学。由于场地、经费方面的制约，部分学校院系对“电磁场与电磁波”课程还没有开展实物实验的客观条件，导致课程变成纯理论教学，不利于学生对知识的深刻理解和实践应用。随着现代多媒体教室和个人笔记本电脑的普及，基于数学软件平台的电磁仿真计算和图形展示，使得科学计算和仿真演示可以和理论教学同时在教室里进行。这个优势也有利于学生在任意时间、地点应用笔记本电脑动手解决一些实际电磁学问题。
3.准确快捷的现代计算工具的全面应用替代了耗时易错的传统手工计算。利用Mathematica数学软件快速的符号计算功能辅助教学，使得电磁学问题的求解过程更加快捷方便，公式推导更加得心应手，还能完成手工无法胜任的大型矩阵计算和复杂偏微分方程求解等计算任务。
4.直观的可视化图形展示替代了深奥的抽象化想象理解。基于Mathematica数学软件强大的函数可视化功能，对不可见不可触摸的电磁场的求解结果进行仿真处理和图形展示，可以帮助我们直观理解电磁学问题，使得学生对电磁理论相关知识点更加易学易懂。
三、教改步骤
任课教师可在熟练掌握Mathematica专业数学软件所具备的功能基础上，深入分析“电磁场与电磁波”课程内容的特点、教学重点与难点，选择和设计典型问题作为范例，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.教改方案与设计思路：调研国内“电磁场与电磁波”课程数学软件辅助教学开展情况，搜集有关文献资料，制定辅助教改方案，确定教改思路方法，合理安排人员分工和任务进度计划。
2.教改资源开发与建设：根据“电磁场与电磁波”课程教学大纲，以课程重点和难点内容为核心，挑选一些既典型又有一定计算难度和复杂性的电磁学问题作为范例。基于Mathematica数学软件，开展代码编写、调试和优化，汇总整理程序代码包，编写一套完整的辅助教学讲义和资料。
3.教改成果实践与完善：将上述辅助教学资料在“电磁场与电磁波”课程教学中应用。根据教学实践中碰到的问题和学生反馈的意见，不断加以改进完善。
四、总结
在“电磁场与电磁波”课程中引入Mathematica数学软件作为辅助教学工具，可有效解决该课程的诸多教学难题，全面提升学生的科学计算、公式推导和图形可视化能力，提高其对课程的学习兴趣。以Mathematica数学软件为开发平台，我们可以把理论教学和计算仿真教学有效结合起来，加深学生对电磁理论的直观化形象化理解，鼓励学生自己动手利用Mathematica数学软件解决一些实际的电磁学问题。这也是全面提高学生综合素质能力，培养现代创新型人才的改革需要。同时，在“电磁场与电磁波”课程中开展基于数学软件的辅助教学改革实践不仅丰富了该课程的教学手段，而且由于软件程序代码具有很好的可移植性和可修改性，对其他类似专业课程的教学改革也具有很高的参考价值。
参考文献：
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[2]王明军，李应乐，唐静.MATLAB在电磁场与电磁波课程教学中的应用[J].咸阳师范学院学报，2009，24（2）：89-91.
电磁波课程论文篇（10）
1课程背景与现状
我们现在处于一个物联网的时代，也处在一个信息爆炸的时代，身边的各种电子产品都能接入互联网，包括笔记本、手机、智能手表、手环、液晶电视甚至空调、冰箱。对于这些接入互联网的设备而言，不仅包括传统的宽带、光纤形式，也包括最新的无线接入形式，如WIFI，蓝牙等等。因此这些设备都离不开其中的一个关键部件——天线，而天线又是通过电磁波传递信号数据，因此，学习《电磁场与电磁波》这门课程是了解当今物联网时代背景的基础。传统的《电磁场与电磁波》课程主要注重基本的数学和物理概念，缺少对时代背景的联系，也缺少对实际工程项目的具体分析。因此，在传统课程的基础上，我们应当做出进一步的全面改革，不仅从教师自身科学素养与工程经验的角度，也要从备课方式、课程内容的设置、课堂呈现方式以及作业布置的角度，去更新这门课程的教学方式。使学生在新的专业体系下，能够掌握更丰富的专业知识和具备更高的专业知识素养，从而更好地面对新时代的发展要求。
2教学改革内容
谈到教学改革，第一步应当是提高教师自身的科学素养及丰富自己的实际工程经验。传统高等学校对教师的培养方式过多地强调科学论文的数量，忽视科学论文的质量。另外，鼓励更多的是“两耳不闻窗外事、一心只读圣贤书”的科研态度。在新的物联网及信息时代，我们虽然也需要这类关着门一心钻入学术研究的老师，同样也需要一批能够承担工程项目的老师，并且需要有敢担当能成事的魄力与能力。因此在新的多元考核方式和多元培养模式的基础上，将大学教师自身培养成为具有深层次科学素养及深厚工程经验的学者，能为课堂精彩内容的呈现做一个很好的铺垫，也同时刺激学生感到学以致用，进而激发他们更加奋发向上，并愿意全身心投入到学习中。教学改革的第二步就是备课的改革。在第一步的基础上，教师积累了一定科学素养与工程经验后，备课的工作不仅可以做得更专注，也可以做得更全面。通过对电磁场与电磁波、微波天线、电波传播等相关行业不同教科书的类比与研究，通过不同工程项目实施所积累的工程经验，可以全面梳理相关行业的各类科学与工程应用，在此基础之上可以分析比较通过何种方式呈现能帮助学生融会贯通课程知识，最终将最适宜学生接受的内容整理于课堂讲稿与展示的PPT中，为课程的讲授打下一个良好的基础。教学改革的第三步就是授课的改革，授课是与学生面对面交心的开始，是传授知识的关键环节。如何在这一步上提高学生对所学知识的转化能力也是十分重要的。因此，在课程的开始环节，最好从一个工程实例引入，激发学生的好奇心，如何去解决这个工程实例，接着慢慢进入到课程的正文中。并且理论联系实际，指明具体工程项目对参数的要求形式，从这些参数出发介绍本章本节所要讲授的具体内容。另外，在课程的讲授过程中，多采纳提问法，让学生不再一股脑儿地被动接收，而是边思考边吸收。再者，课件PPT的展示也要图片与公式相结合，图文并茂，否则很容易让学生在公式的海洋中逐渐失去兴趣，慢慢把上课变成一种老师和家长的任务要求，而非主动学习的路径形式。教学改革的最后一步是课后作业的布置。虽然表面上看起来作业不是一个十分重要的环节，但是在具体不同实施方法上，可以对学生对知识的吸收产生迥异的效果。在传统的作业形式中，多为公式推导或者生搬硬套地套用公式去进行计算的形式。因此，针对新的物联网时代的要求，应该用工程项目的实现等类似形式，通过具体小项目的实施，再结合课后的习题，使学生掌握一个完整的设计过程，能让学生充分感受到学以致用，并且愿意将时间花在作业上面，减少大面积的抄袭现象。
3结语
总而言之，在新的时代我们需要对电磁场与电磁波课程进行新的改革，其不仅仅是从课堂呈现的形式出发，也是从教师自身的角度出发，通过科研论文的研究和工程项目的锻炼，去提高课堂教学水平。另外通过多种教学方式相结合的方式，图文并茂地将知识要点传授给学生，并且通过课后小项目加习题相结合的方式对学生进行考核，最终使学生感到学以致用，并对学习产生兴趣，最终提高课程的教学质量。
参考文献：
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[5]叶卫民,朱志宏,刘肯,袁晓东.《光电子学中电磁场理论》研究生课程教学的思考[J].高等教育研究学报,2010(01).
[6]王明军,张辉,李应乐,向宁静,董群峰.“电磁场与电磁波”课程教学改革实践的探索与思考[J].中国电子教育,2010(02).
电磁波课程论文篇（11）
1引言
在高校人才培养中，实验室实现了将理论与实践的有机结合，对学生的创新性思维有着启迪作用。 因此，实验教学历来都是各高校非常重视的环节。对物理学来说，电磁场与电磁波理论性强，概念抽象，因此，为了加深学生的理解与学习，必须通过实验促进学生对知识的理解与掌握。
2“电磁场与电磁波”课程特征分析
“电磁场与电磁波”研究的重点是电磁场和电磁波的属性，规律，以及应用等。由于其和光纤通信技术，电磁干扰，移动通信技术等联系紧密，应用范围非常广。“电磁场与电磁波”要求数学基础深，并且理论性强，概念非常抽象，因此，学生进行学习时不容易理解，非常困惑，单纯的理论讲解，会丧失学生学习主动性与积极性。
“电磁场与电磁波”内容抽象，理论性强，其理论应用又十分具体，和人们的生活联系紧密，这是其特征；而“电磁场与电磁波”学习的难点在于，由于“电磁场与电磁波”看不见摸不到，必须具有非常强的空间想象力，才能理解“电磁场与电磁波”空间传播的形态。
3“电磁场与电磁波”教学设计
3.1“电磁场与电磁波”教学理念
高校学生培养思想应该是基于知识能力与素质相结合，培养学生的学习知识的能力以及研究探索的能力，提高学生应用知识的能力以及实践能力。因此，电磁场与电磁波教学中学生学习的重点不是知识的接受与知识的传承，而是对知识的探索。教师对学生的培养要从以传授知识为主转变为培养学生独自思考，开拓创新能力的培养方面，从而使得教学的质量不断提高。
3.2“电磁场与电磁波”教学方法
在电磁场与电磁波教学过程中，通过改革要实现由老师为主体向以学生为中心的转变，老师只起到引导作用；教学过程中改变传统的老师注入式教学，要转变为师生互动；要积极利用现代化的科技教学手段。教师进行课程的教学设计时，要充分考虑教学并重的原则，积极探索学生主动学习，勤于动手的能力的培养，改变学生的死记硬背，强接受式的学习。能力培养学生的独立分析解决问题以及获取新知识的能力。
3.3“电磁场与电磁波”实验目标与实验设计
基于电磁场与电磁波内容的特征，电磁场与电磁波实验目标在于解决目前电子技术对电磁波知识的依赖；和教学大纲紧密结合，结合课程重点的知识内容，对难点问题进行解决。由于电磁场与电磁波教学比较抽象，重点解决学生抽象学习和具体知识的矛盾；理论联系实际，利用理论知识解决实际中的问题，提高学生学习的积极性与热情，从而使得学生独立思考问题解决问题的能力得到提升。
“电磁场与电磁波”实验采用电磁波教学综合试验仪。实验内容和教材中重点内容，难点知识点紧密结合在一起，通过对实验的设计，演示和验证，将教材中抽象的概念具体形象化，从而将枯燥的教学变得生动活泼，从而使得学生能够主动的研究学习，极大的促进了学生的积极性与学习的热情，加深了学生对电磁场与电磁波的理解。
4实验方法
4.1实验装置
电磁场与电磁波实验装置包括了发射装置，辅助装置以及接收装置，如图1所示。信号产生器与发射天线构成了发射装置；具有可视化的电磁波感应器构成了接收装置。学生基于课本理论知识，对接收装置进行设计。实验的支架，强度指示装置，反射机构等等都属于辅助装置。辅助装置基于实验内容与目的的不同，为了使实验具有可扩展性，辅助装置能够进行多种组合。
4.2电磁波实验原理
实际中，收发电磁波都需要天线，天线不但是能量转换器同时还可以进行电磁波的辐射与接收。天线发射电磁波时，高频电流的能量被转变为电磁波能量；而天线接收时，又将电磁波能量转变为电流能量。发射信号源采用的是功率信号发生器，利用天线进行电磁波的发射。当在天线馈电点接入小功率的电泡时，电泡就会发光，表明接收位置电场强度。此时，灯泡与接收天线就构成了电磁波感应接收装置。
4.3实验内容
一、设计和制作电磁波感应器
天线通过金属丝制作，在感应灯板的两端通过螺丝将天线固定，同时安装于测试支架，不断将感应板角度进行调整，使得发射天线极化方向和感应板角度一直，那么由于穿过了线圈，磁场发生变化，天线出现电流，使得电流表发生偏转或者灯泡发亮。通过实验能够使得学生对电磁感应的原理有了更加深刻的理解。接收天线形式示意图如图2所示。
二、电磁波传播特性实验
在能够旋转的支臂上安装天线，将天线的极化方向与天线和支臂的角度一致，此时固定支臂滑块，不断变化发射板的位置，会使得电流表不断发生变化，或者使得灯泡的亮度发生改变，从而判断出现了波节。利用这个实验，可以加深学生对驻波产生原理，迈克尔逊干涉原理的认识与理解；同时，利用反复测量电磁波的波长，频率，波节等，使得学生对于电磁波的空间的传播的特性有更加深刻的认识。
三、电磁波的极化实验
在水平极化接口，垂直极化接口，右旋圆极化接口与左旋圆极化接口上接发送天线的电缆，然后在测试支架上安装电磁波感应器，感应器位置设置成水平，垂直以及45°角等不同形式，不断改变感应器滑块的位置，此时，对灯泡亮度改变时，移动感应器滑块与发射天线的距离，从而对发射天线电磁波的极化形式进行判断，通过实验使得学生对电磁波极化特性加深了认识和掌握。
结束语
利用“电磁场与电磁波”课程的实验设计，将课本抽象的理论概念形象具体化。通过实验教学，使得学生对教材的理论知识点掌握的更加牢固，理解的更加透彻，提高了学生的动手实践的能力，使得学生主动学习的积极性大大提高。“电磁场与电磁波”实验教学说明，教学过程中理论固然重要，而实践更是不能缺少。和具体的实际问题的应用背景相结合，通过实验提高了教学的启发性，不但提高学生独立思考问题的能力，同时使得学生综合实践能力得到了极大的培养，对高校培养高素质人才有着非常重要的作用。
参考文献
