時(shí)間：2023-05-16 15:31:25
序論：在您撰寫電磁波的實(shí)際應(yīng)用時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞：電磁場(chǎng)與電磁波；電磁特性；均勻平面波
作者簡(jiǎn)介：張清河（1969-），男，湖北當(dāng)陽人，三峽大學(xué)理學(xué)院，副教授。
基金項(xiàng)目：本文系國家自然科學(xué)基金（項(xiàng)目編號(hào)：61179025）、三峽大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目共同資助的研究成果。
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）14-0071-02
鑒于“電磁場(chǎng)與電磁波”在電子與通信技術(shù)領(lǐng)域的重要性，各國高校的電子與信息技術(shù)類專業(yè)一直將其作為一門必修的基礎(chǔ)課程。[1-3]對(duì)于電子與信息技術(shù)類大學(xué)本科專業(yè)學(xué)生而言，“電磁場(chǎng)與電磁波”無疑是理論性最強(qiáng)、邏輯性最嚴(yán)密、數(shù)學(xué)工具應(yīng)用最多、概念最抽象、涉及應(yīng)用領(lǐng)域最廣的課程之一。學(xué)好這門課，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思想、科學(xué)分析問題的能力、復(fù)雜抽象的邏輯思維能力、勇于開拓的創(chuàng)新精神等將起著十分重要的作用。筆者在三峽大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“我校”）電子信息科學(xué)與技術(shù)、光信息科學(xué)與技術(shù)兩個(gè)本科專業(yè)講授“電磁場(chǎng)與電磁波”課程多年，根據(jù)該課程的特點(diǎn)和知識(shí)體系，結(jié)合學(xué)生實(shí)際，采用多樣化教學(xué)方法、新穎獨(dú)特的教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)化理論與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效地改善了教學(xué)效果。
一、教材內(nèi)容靈活處理
我校選用文獻(xiàn)[4]作為電磁場(chǎng)與電磁波課程教材，它同時(shí)也是國內(nèi)多所高校選用的教材。在多年講授的基礎(chǔ)上，對(duì)教材中的一些內(nèi)容進(jìn)行了靈活處理，取得了良好的效果。
在“媒質(zhì)的電磁特性”一節(jié)中，教材直接給出了介質(zhì)表面極化電荷面密度、磁化電流面密度的表達(dá)式，沒有具體的推導(dǎo)過程，學(xué)生理解不了。事實(shí)上，這一結(jié)論的前提應(yīng)該是自由空間中單一均勻介質(zhì)表面，而教材中沒有明確這一前提。在講授這一部分內(nèi)容時(shí)，先推導(dǎo)出任意兩種不同均勻介質(zhì)形成的交界面上極化電荷、磁化電流面密度，然后再退化到自由空間中單一均勻介質(zhì)表面，下面僅以極化電荷為例。如圖1，由于兩者介質(zhì)的極化強(qiáng)度不同，極化遷出與遷入的電荷不相等，導(dǎo)致在交界面的薄層內(nèi)存在極化面電荷分布。
二、注重課程在新技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用
在教學(xué)過程中，在闡述基本理論和基本概念的同時(shí)，積極引導(dǎo)學(xué)生去尋找電磁場(chǎng)與電磁波的應(yīng)用，特別是在若干新技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用，讓學(xué)生了解電磁場(chǎng)與電磁波在科學(xué)技術(shù)進(jìn)步中的作用，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，收到了良好的教學(xué)效果。
在講授“均勻平面波在各向異性媒質(zhì)中的傳播”一節(jié)時(shí)，重點(diǎn)放在均勻平面波在磁化等離子體中的傳播。首先介紹了電離層依據(jù)電子濃度的不同，具有層狀結(jié)構(gòu)的分布特點(diǎn)，如D層、E層、F層等，在地磁場(chǎng)的作用下，電離層具有兩個(gè)特性角頻率，即電子的回旋角頻率和等離子體臨界頻率。并指出電磁波在電離層中的傳播特性與這兩個(gè)頻率緊密相關(guān)。當(dāng)電磁波頻率接近電子的回旋角頻率時(shí)，將發(fā)生磁共振現(xiàn)象，導(dǎo)致電磁波能量損耗極大，電離層對(duì)電磁波的吸收最大，這是短波通信應(yīng)該盡量回避使用的頻率。為了實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信，電磁波頻率必須高于等離子體臨界頻率，否則信號(hào)將不能穿過電離層。另一方面，頻率小于臨界頻率的電磁波不能穿透電離層而被反射，利用電離層對(duì)電磁波的反射原理，可以實(shí)現(xiàn)短波遠(yuǎn)距離的通信和遠(yuǎn)距離目標(biāo)的探測(cè)，這正是天波雷達(dá)的基本原理。在講述“天線陣”一節(jié)時(shí)，結(jié)合現(xiàn)代軍事尖端武器裝備，講解了相控陣?yán)走_(dá)及相控陣天線的概念，并簡(jiǎn)要介紹了其工作原理，即通過控制相鄰天線之間的相位差，就能夠改變天線陣波束最大值的指向，實(shí)現(xiàn)主波束在全空間的掃描。講解電磁波在導(dǎo)電介質(zhì)中的傳播時(shí)，結(jié)合海水的導(dǎo)電特性，向?qū)W生解釋了為什么對(duì)潛通信要用長(zhǎng)波通信。在講解電磁波的極化概念時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生分析為什么收音機(jī)和電視的天線架設(shè)不同，并簡(jiǎn)要介紹了電磁波的極化在微波遙感、光學(xué)工程、分析化學(xué)等應(yīng)用領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用。通過理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，學(xué)生對(duì)這些問題有了較深的認(rèn)識(shí)，開闊了視野，對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣也越來越濃厚。
三、結(jié)語
“電磁場(chǎng)與電磁波”課程難學(xué)難教，而掌握本課程的理論基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)電子信息類專業(yè)的學(xué)生來說又非常重要。我們?cè)诮虒W(xué)過程中進(jìn)行了一些有益的探索，通過對(duì)教材內(nèi)容的靈活處理、大量穿插理論知識(shí)在高新技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用實(shí)例等，激發(fā)了學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣，取得了良好的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)：
[1]Jin Au Kong.電磁波理論[M].吳季，等，譯.北京：電子工業(yè)出版社，2003.
[2]柯亨玉.電磁場(chǎng)理論[M].北京：人民郵電出版社，2004.
一、工程實(shí)例教學(xué)實(shí)踐
《電磁場(chǎng)與電磁波》是電子信息類專業(yè)的主干基礎(chǔ)課程，涉及大量的場(chǎng)論和矢量分析方面的數(shù)學(xué)知識(shí)，覆蓋內(nèi)容較廣，且有一定的深度。相對(duì)于應(yīng)用型課程，該課程的理論分析內(nèi)容較多，課程理解需要學(xué)生花費(fèi)較大的精力和時(shí)間，且需要能夠靜下心來思考電磁場(chǎng)問題，因此，對(duì)于工科學(xué)生來說普遍較難理解。然而，該課程講授的知識(shí)、理論和方法，在實(shí)際工程中具有一定的普適性，更容易與工程實(shí)例結(jié)合。以靜態(tài)場(chǎng)為例，靜態(tài)場(chǎng)是不隨時(shí)間變化的場(chǎng)，是時(shí)變場(chǎng)的特例，在靜態(tài)場(chǎng)部分的教學(xué)中主要做電容和互感的測(cè)量實(shí)驗(yàn)，多導(dǎo)體的部分電容和互感是靜態(tài)場(chǎng)中非常重要的兩個(gè)概念。要求學(xué)生在掌握部分電容和互感的特性及測(cè)量原理的基礎(chǔ)上，應(yīng)用測(cè)試具體參數(shù)，對(duì)比測(cè)試結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果是否相吻合。再如麥克斯韋方程組，看似只是一組毫無新意、索然無味的方程，多數(shù)同學(xué)接觸到它都有一定的畏難情緒。但如果將“電磁隱形衣”“左手電磁材料”“磁懸浮”“無線電力傳輸”等實(shí)際應(yīng)用有機(jī)結(jié)合到課程教學(xué)中，課堂氛圍異常活躍，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情大大提高，對(duì)實(shí)際工程實(shí)例的思考更加深入徹底，甚至有學(xué)生在此基礎(chǔ)上開始研究電磁理論新的應(yīng)用。
二、課堂教學(xué)與課外科技活動(dòng)結(jié)合
除課堂教學(xué)外，根據(jù)實(shí)際課堂教學(xué)內(nèi)容，定期給學(xué)生布置與實(shí)際應(yīng)用相關(guān)的作業(yè)，可以是科技小論文、工程實(shí)例中簡(jiǎn)單問題的解決方案、學(xué)生分組內(nèi)部科技小競(jìng)賽等，復(fù)雜的形式可以是參加校外知名企業(yè)的有獎(jiǎng)科技競(jìng)賽、區(qū)域性科技創(chuàng)新能力大賽等。此外，通過講解電磁場(chǎng)在實(shí)際工程中運(yùn)用的一些案例，以及讓學(xué)生由淺入深地了解到電磁應(yīng)用的廣闊性，避免了學(xué)生學(xué)習(xí)的盲目性，避免在學(xué)生中形成學(xué)習(xí)電磁場(chǎng)無用論的觀點(diǎn)。
“導(dǎo)學(xué)案”的精髓貴在一個(gè)“導(dǎo)”字，是通過引導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生自主進(jìn)行學(xué)習(xí)探究，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高效課堂培養(yǎng)能力的目的。所以在設(shè)計(jì)這一節(jié)課時(shí)，我更注重引導(dǎo)學(xué)生，讓他們能從我所給出的指引中動(dòng)腦動(dòng)手，獲得知識(shí)。為此，我設(shè)計(jì)了三活動(dòng)，一個(gè)測(cè)試，依次從電磁波是什么、電磁波的應(yīng)用以及改變世界的信息技術(shù)三個(gè)方面來構(gòu)成核心，讓學(xué)生在活動(dòng)的輕松愉快的氛圍中“動(dòng)有所得”，最后的小測(cè)試來加深理解、鞏固知識(shí)。
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知道光是一種電磁波。了解電磁波在信息傳播中的作用。
2.記住電磁波在真空中的傳播速度。知道波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系并會(huì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。
3.電磁波的應(yīng)用。
4.初步了解現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)。
二、重點(diǎn)難點(diǎn)分析
1.波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系。
2.電磁波的應(yīng)用。
三、課堂設(shè)計(jì)
活動(dòng)（一）神奇的電磁波
做一做 事先準(zhǔn)備好了五套實(shí)驗(yàn)用具，將全班學(xué)生分成五組，指導(dǎo)他們做了如下實(shí)驗(yàn)：打開收音機(jī)的開關(guān)，轉(zhuǎn)動(dòng)選臺(tái)的旋鈕，調(diào)到一個(gè)沒有電臺(tái)的位置，并開大音量。將一節(jié)干電池的正極與一把鋼銼良好接觸，負(fù)極連一根導(dǎo)線，用手拿著導(dǎo)線的另一頭，使它在銼面上滑動(dòng)，讓學(xué)生觀察現(xiàn)象并分組討論產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因。
讀一讀 在活動(dòng)之后，指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，并明確如下兩個(gè)內(nèi)容。
1.當(dāng)導(dǎo)體中的電流迅速發(fā)生變化或通一高頻率的交變電流時(shí)，導(dǎo)體就會(huì)向四周空間發(fā)射電磁波。只有頻率很高的電流產(chǎn)生的電磁波才能傳得很遠(yuǎn)。電磁波的國際單位是赫茲（Hz），簡(jiǎn)稱赫，常用頻率單位還有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。其換算關(guān)系：1kHz=103Hz；1MHz=106Hz。
2.電磁波可以在真空中傳播，光也是一種電磁波。真空中電磁波的波速為c，在空氣中與真空中電磁波的波速非常接近，c=3×108m/s。相鄰兩個(gè)波峰（或波谷）的距離，叫做波長(zhǎng)。電磁波的波速c等于波長(zhǎng)和頻率f的乘積：c=λf。在空氣或真空中，各種頻率的電磁波的波速是相同的，所以，頻率越高的電磁波，它的波長(zhǎng)就越短。
議一議 在獲得了如上知識(shí)后，再結(jié)合“做一做”的內(nèi)容探討論如下的物理現(xiàn)象：手機(jī)放在電視機(jī)旁邊，當(dāng)有電話來時(shí)，電視機(jī)的畫面會(huì)出現(xiàn)一些“雪花”，這是為什么？并且長(zhǎng)時(shí)間用手機(jī)連續(xù)通話，會(huì)出現(xiàn)頭暈的情況，這是為什么？
活動(dòng)（二）電磁波的應(yīng)用
由于電磁波比較抽象，我特意做了課件，主要涉及軍事應(yīng)用，如探測(cè)飛機(jī)、導(dǎo)彈用的雷達(dá)；民航應(yīng)用，如GPS導(dǎo)航；天文應(yīng)用，如探測(cè)遙遠(yuǎn)星球；氣象應(yīng)用，如探測(cè)臺(tái)風(fēng)、雷雨等。通過課件中設(shè)計(jì)的一些小問題，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)摸不到看不見的電磁波有一定的形象認(rèn)識(shí)。此活動(dòng)的另一個(gè)主要目的就是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
活動(dòng)（三）改變世界的信息技術(shù)
引導(dǎo)學(xué)生閱讀如下內(nèi)容，更深入了解電磁波的應(yīng)用對(duì)社會(huì)產(chǎn)生的巨大影響。
1.衛(wèi)星通信是利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站，轉(zhuǎn)發(fā)無線電波，進(jìn)行通信的。通信衛(wèi)星大多是相對(duì)地球“靜止”的同步衛(wèi)星。一般只要有三顆互成120°的同步衛(wèi)星，就覆蓋了幾乎全部地球表面，可以實(shí)現(xiàn)全球通信。衛(wèi)星通信具有傳輸距離遠(yuǎn)、覆蓋區(qū)域大、靈活、可靠、不受地理環(huán)境條件限制等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）就是衛(wèi)星通信的實(shí)際應(yīng)用。
2.光纜通信是應(yīng)用光的傳播特性，把光能限制在光纖內(nèi)部，用光信號(hào)取代傳統(tǒng)通信方式中的電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。光纖具有傳輸容量大、傳輸距離長(zhǎng)、高抗干擾等特性。
3.移動(dòng)通信由電磁波傳遞信息，可以在信號(hào)覆蓋的任何地方使用。當(dāng)前應(yīng)用最為普遍的為“蜂窩系統(tǒng)”。
四、隨堂測(cè)試
1.電磁波在真空中的傳播速度是__________；電磁波的波長(zhǎng)越長(zhǎng)其頻率就越______________；電磁波___________（填“能”或“不能”）在空氣中傳播。
2.2012年7月28日03時(shí)12分（北京時(shí)間），倫敦奧運(yùn)會(huì)開幕，媒體通過通訊衛(wèi)星用______波把奧運(yùn)會(huì)的信息及時(shí)傳到世界各地。若中央電視臺(tái)第一套節(jié)目的頻率為52.5MHz（1MHz=106Hz），則中央電視臺(tái)第一套節(jié)目的波長(zhǎng)為________m。
3.以下與電磁波應(yīng)用無關(guān)的是（）
A．手機(jī)通信 B．微波爐加熱食物
C．雷達(dá)偵查 D．聽診器了解病情
4.關(guān)于電磁波和現(xiàn)代通信，下列說法正確的是（）
A.光纖通信傳輸?shù)男畔⒘亢艽螅饕糜跓o線電廣播
B.移動(dòng)電話靠電磁波傳遞信息
C.電磁波的波長(zhǎng)越大，頻率越高
D.電磁波的應(yīng)用對(duì)人類有利無害
5.關(guān)于電磁波和現(xiàn)代通信，下列敘述不正確的是（）
A．光是一種電磁波，電磁波可以在真空中傳播
B．電磁波的頻率越高，在空氣中傳播的速度就越大
C．同步通信衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期跟地球自轉(zhuǎn)的周期相同
關(guān)鍵詞：電磁場(chǎng)與電磁波；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法
作者簡(jiǎn)介：劉鑫（1980-），女，黑龍江佳木斯人，黑龍江科技大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院，講師；
趙志信（1979-），男，黑龍江哈爾濱人，黑龍江科技大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院，講師，哈爾濱工業(yè)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院博士研究生。
基金項(xiàng)目：本文系黑龍江省教育廳“十二五”規(guī)劃課題“EIP-CDIO在電磁場(chǎng)與微波技術(shù)類課程教學(xué)中的應(yīng)用”（課題編號(hào)：GBD1212069）、黑龍江省高教學(xué)會(huì)十二五規(guī)劃課題“EIP-CDIO 模式下電磁場(chǎng)與微波技術(shù)類課程教學(xué)改革探討”（課題編號(hào)：HGJXH C110902）、黑龍江科技大學(xué)教研項(xiàng)目的研究成果。
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）14-0073-02
“電磁場(chǎng)與電磁波”課程是通信工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。它是在“大學(xué)物理”（電磁學(xué)）課程的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究電磁場(chǎng)與電磁波的基本屬性、描述方法、運(yùn)動(dòng)規(guī)律、與物質(zhì)的相互作用及其應(yīng)用。“電磁場(chǎng)與電磁波”是“微波技術(shù)”、“移動(dòng)通信”、“光纖通信”等相關(guān)課程的前續(xù)課程，可見該課程在通信工程專業(yè)課程體系中的重要性。學(xué)生在學(xué)習(xí)本門課程時(shí)普遍反映難度很大。以下針對(duì)本課程的特點(diǎn)，就教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行探討。
一、“電磁場(chǎng)與電磁波”課程特點(diǎn)
1.所需基礎(chǔ)知識(shí)面廣
“電磁場(chǎng)與電磁波”課程是以高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、復(fù)變函數(shù)等課程為基礎(chǔ)，所涉及的內(nèi)容很廣。因此要想學(xué)好這門課，必須有很好的數(shù)學(xué)和物理基礎(chǔ)。
2.推導(dǎo)多、計(jì)算難
“電磁場(chǎng)與電磁波”課程中所涉及的公式和推導(dǎo)很多且計(jì)算難度大，許多結(jié)論是由推導(dǎo)總結(jié)而得到的。推導(dǎo)中需要用到大量的矢量運(yùn)算、微分方程、積分方程等，過程非常復(fù)雜。
3.課時(shí)少、內(nèi)容多
由于教學(xué)大綱的重新修訂，“電磁場(chǎng)與電磁波”課程的學(xué)時(shí)由54學(xué)時(shí)調(diào)整為45學(xué)時(shí)，但教學(xué)內(nèi)容并沒有做大的調(diào)整，主要包括靜電場(chǎng)、恒定電場(chǎng)、恒定磁場(chǎng)、靜態(tài)場(chǎng)邊值問題、時(shí)變電磁場(chǎng)、平面電磁波、導(dǎo)行電磁波等。[1]
二、教學(xué)內(nèi)容和方法的研究
1.針對(duì)不同的學(xué)生講授不同的內(nèi)容
筆者所在高校通信工程專業(yè)學(xué)生分為二本生和三本生，二者在教學(xué)計(jì)劃中的差別之一是三本生在“電磁場(chǎng)與電磁波”課程后沒有“微波技術(shù)”課程。這就要求針對(duì)二者在教學(xué)內(nèi)容上有區(qū)分。導(dǎo)行電磁波在“微波技術(shù)”課程中會(huì)有深入的講解，因此針對(duì)二本生可以不講授這部分內(nèi)容，針對(duì)三本生則需要講授。
2.理清思路，圍繞“一條線”展開電磁場(chǎng)理論教學(xué)
學(xué)生在學(xué)習(xí)“電磁場(chǎng)與電磁波”課程時(shí)感覺內(nèi)容多且條理性差，在課上對(duì)于講授內(nèi)容不知如何定位，不了解各個(gè)章節(jié)之間的關(guān)聯(lián)，這就導(dǎo)致學(xué)生思路不清晰，進(jìn)而產(chǎn)生厭學(xué)情緒。針對(duì)這一情況，在上課時(shí)要給學(xué)生理清思路。
針對(duì)《電磁場(chǎng)與電磁波》教材，[2]說明其章節(jié)安排。教材分為數(shù)學(xué)和物理基礎(chǔ)部分（第1章）、電磁場(chǎng)部分（第2-5章）和電磁波部分（第6-8章）。電磁場(chǎng)根據(jù)時(shí)間變化特性可分為靜態(tài)場(chǎng)（第2-4章）和時(shí)變場(chǎng)（第5章）。靜態(tài)場(chǎng)包括靜電場(chǎng)、恒定電場(chǎng)和恒定磁場(chǎng)。電磁場(chǎng)部分圍繞亥姆霍茲定理展開研究，亥姆霍茲定理講述的是在空間有限區(qū)域的任一矢量場(chǎng)由它的散度、旋度和邊界條件唯一確定。[2]亥姆霍茲定理說明研究一個(gè)矢量場(chǎng)必須要研究該場(chǎng)的散度、旋度和邊界條件，而場(chǎng)的散度、旋度又構(gòu)成場(chǎng)的基本方程。此外，研究場(chǎng)時(shí)還可以借助輔助量，輔助量一般為位函數(shù)和場(chǎng)能量。因此，電磁場(chǎng)理論的“一條線”可以歸納為“基本方程（散度、旋度）—邊界條件—位函數(shù)—場(chǎng)能量”。表1以邊莉編著的《電磁場(chǎng)與電磁波》教材中靜電場(chǎng)、恒定磁場(chǎng)和時(shí)變電磁場(chǎng)為例說明“一條線”對(duì)應(yīng)的內(nèi)容。由于恒定電場(chǎng)與靜電場(chǎng)有可比擬性，因此對(duì)于恒定電場(chǎng)可以采取與靜電場(chǎng)相比較的方法來教學(xué)。學(xué)生通過表1對(duì)電磁場(chǎng)理論部分的主要內(nèi)容能夠產(chǎn)生較有條理性的認(rèn)識(shí)，在上課時(shí)知道所學(xué)知識(shí)在整個(gè)電磁場(chǎng)知識(shí)體系中的位置，學(xué)習(xí)時(shí)不會(huì)抓不到頭緒。
3.教學(xué)中結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生初步的科研能力
由于電磁場(chǎng)與電磁波理論性強(qiáng)，在教學(xué)中要結(jié)合實(shí)際講解理論，例如講授電磁波在介質(zhì)中透射時(shí)，解釋日常用到的微波爐工作原理。微波在穿過有耗介質(zhì)（含水分子的食物）時(shí)，使水分子產(chǎn)生“共振”現(xiàn)象，水分子之間發(fā)生激烈的摩擦和碰撞，進(jìn)而產(chǎn)生熱量，加熱含水的食物。在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中教師不斷地解答現(xiàn)實(shí)中的各類現(xiàn)象，可以促使學(xué)生激發(fā)更強(qiáng)的求知欲，從而使學(xué)生能夠主動(dòng)地學(xué)習(xí)。
除了課堂上的教學(xué)要結(jié)合實(shí)際應(yīng)用外，還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生課后以課程中的某一個(gè)知識(shí)點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)，查閱相關(guān)科研文章。例如，講到電磁波在介質(zhì)中傳播特性時(shí)，結(jié)合黑龍江科技學(xué)院礦業(yè)特色，要求學(xué)生下載并閱讀文章《“電磁場(chǎng)理論”課程教學(xué)中兩個(gè)實(shí)例的應(yīng)用》，[3]并要求學(xué)生回答手機(jī)能否應(yīng)用于煤礦井上與井下的透地通信。學(xué)生通過對(duì)文章的查找、自學(xué)，對(duì)知識(shí)點(diǎn)做進(jìn)一步的掌握，可以從中獲得成就感，同時(shí)有益于培養(yǎng)學(xué)生初步的科研能力。
4.多媒體教學(xué)與板書相結(jié)合
傳統(tǒng)的黑板板書教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)是教學(xué)速度較慢，留給學(xué)生思考的時(shí)間較多，使其能跟上教學(xué)進(jìn)度，學(xué)生注意力容易集中。它的缺點(diǎn)是耗時(shí)多，且不容易展示圖片，對(duì)動(dòng)態(tài)顯示更是無能為力。多媒體教學(xué)的出現(xiàn)彌補(bǔ)了板書教學(xué)的缺點(diǎn)，例如法拉第電磁感應(yīng)定律、均勻平面波極化和傳播等等通過多媒體可以動(dòng)態(tài)地演示給學(xué)生，增強(qiáng)學(xué)生的理解能力，加深學(xué)生的印象，提高教學(xué)效果。
多媒體教學(xué)方法雖然優(yōu)點(diǎn)多，但不能一味使用而放棄板書。多媒體反映的信息量大，教學(xué)速度快，如果大量使用多媒體會(huì)使學(xué)生跟不上教師的節(jié)奏。一旦聽不懂，學(xué)生會(huì)厭倦學(xué)習(xí)，形成惡性循環(huán)。因此，采用多媒體與板書相結(jié)合的教學(xué)方式更適宜。對(duì)于重點(diǎn)內(nèi)容還是使用板書比較好，過于煩瑣且只需了解的推導(dǎo)過程、例題題目、圖片、動(dòng)態(tài)演示等采用多媒體比較適合。
5.教與練并重，認(rèn)真批改作業(yè)
在“電磁場(chǎng)與電磁波”的教學(xué)中，有必要給學(xué)生留一些課后的作業(yè)，從而鞏固課堂上的學(xué)習(xí)。學(xué)生在課堂上聽懂教師的講解，通過課后的練習(xí)將課堂上知識(shí)的掌握情況反饋給教師，使得教師更好地掌握學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)，在課堂上予以重點(diǎn)講解。從作業(yè)情況看，部分學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度不端正，抄襲他人作業(yè)，這樣會(huì)導(dǎo)致教師對(duì)學(xué)生掌握情況的判斷出現(xiàn)錯(cuò)誤。針對(duì)這種情況，有必要在第一次作業(yè)中找出作業(yè)雷同的學(xué)生進(jìn)行談話，必須在抄襲剛一出現(xiàn)時(shí)就將其遏制在萌芽狀態(tài)。筆者在教學(xué)中針對(duì)作業(yè)抄襲情況采取過上述辦法，個(gè)別抄襲情況還存在，但總體上明顯下降。
6.健全考核機(jī)制
為了加強(qiáng)對(duì)教學(xué)過程的監(jiān)管，采用8+2的考核機(jī)制，即總成績(jī)中期末考試占80%，平時(shí)成績(jī)占20%。平時(shí)成績(jī)包括課堂表現(xiàn)（出勤、課堂回答問題等）、作業(yè)和期中考試。平時(shí)成績(jī)的考核可以使學(xué)生提高對(duì)課程的重視程度，必要時(shí)可以采取一些壓制手段。例如課堂提問回答錯(cuò)誤的學(xué)生扣1分，回答正確加1分。這樣教師可以向不認(rèn)真聽課的學(xué)生提問，提醒其集中注意力。而回答問題的正確與否關(guān)系到期末成績(jī)，所以回答錯(cuò)誤的學(xué)生會(huì)期望在下一次被提問時(shí)能夠回答正確而補(bǔ)得1分。通過這種方式可以有效地管理表現(xiàn)不理想的學(xué)生。
期末考試采取閉卷考試方式，而期中考試采取“一張紙開卷”的考試方式。所謂“一張紙開卷”是指在考試時(shí)學(xué)生可以參考自己帶的一張A4紙進(jìn)行答題，考試前學(xué)生可以在紙的正反面手寫與課程相關(guān)的任何內(nèi)容?！耙粡埣堥_卷”，有效地督促學(xué)生對(duì)上半學(xué)期所學(xué)知識(shí)進(jìn)行歸納和總結(jié)，教師通過一張紙的書寫內(nèi)容以及答題情況對(duì)學(xué)生上半學(xué)期的學(xué)習(xí)情況有所掌握，考試過后可以針對(duì)學(xué)生普遍沒有掌握好的知識(shí)點(diǎn)重新講解。教師針對(duì)這些內(nèi)容可以反思教學(xué)方法的不足之處，以便在新一輪上課時(shí)有所改進(jìn)。此外，通過期中考試教師可以在下半學(xué)期對(duì)成績(jī)不好的學(xué)生加強(qiáng)管理。考試題目題型應(yīng)該多樣化，包括是非判斷題、選擇題、填空題、計(jì)算題、證明題等題型，從多方面考核學(xué)生。
三、結(jié)束語
“電磁場(chǎng)與電磁波”課程理論性很強(qiáng)，存在著教師難教、學(xué)生難學(xué)的情況。我們?cè)谧⒅嘏囵B(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的基礎(chǔ)上，把教學(xué)內(nèi)容歸納成一條主線，教學(xué)中結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生初步的科研能力，多方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核。從學(xué)生的反饋情況來看，這些做法取得了一定的成績(jī)。
參考文獻(xiàn)：
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[關(guān)鍵詞] 電磁波；辣椒堿軟膏；類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎；護(hù)理效果
[中圖分類號(hào)] R593.22 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-7210（2012）08（c）-0087-03
Observation of clinical efficacy and nursing effect on specific electromagnetic wave combined with Capsaicin Ointment in the treatment of rheumatoid arthritis
YUAN Ling
關(guān)鍵詞：矩形波導(dǎo);傳輸系數(shù);反射系數(shù)
1 引言
波導(dǎo)是一種用來約束或引導(dǎo)電磁波傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)。盡管存在很多不同形式的波導(dǎo)，而且新的形式還不斷涌現(xiàn)，但到目前，在實(shí)際應(yīng)用中矩形波導(dǎo)和圓波導(dǎo)仍是兩種最主要的波導(dǎo)形式。人工電磁材料是本世紀(jì)初物理學(xué)和電磁學(xué)的重要發(fā)現(xiàn)之一。作為人工電磁材料的一種，相對(duì)介電常數(shù)接近零的超材料（Epsilon-near- zero，ENZ超材料）具有低折射率，高相速度，近零相移等特點(diǎn)，這種超材料突破了傳統(tǒng)電磁場(chǎng)理論中的一些重要概念，可以應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)領(lǐng)域，如新型電磁元器件、天線和開環(huán)諧振器等[1，2]，矩形波導(dǎo)在接近截止頻率時(shí)的色散特性可以用來模擬ENZ超材料的行為[3]。該結(jié)構(gòu)有大量的應(yīng)用前景，特別對(duì)于隱形裝置和微型天線的設(shè)計(jì)[4] 具有重要的理論參考價(jià)值和實(shí)際應(yīng)用意義。
2 理論分析
圖1是寬度為a和高度為b（其中a>b）的矩形波導(dǎo)。根據(jù)Maxwell方程組可以得到矩形波導(dǎo)TEmn模式電磁波的空間傳輸表達(dá)式：
TE波場(chǎng)方程 （1）
表式中w為電磁波角頻率，kc為臨界波數(shù)，m表示x方向變化的半周期數(shù)，n表示y方向變化的半周期數(shù)，γ為傳播常數(shù)。
3 變形矩形波導(dǎo)的傳輸特性
選擇兩個(gè)過渡層厚度相等形成Π通道（或ENZ通道）[4]，對(duì)ENZ通道的傳輸系數(shù)進(jìn)行模擬。介質(zhì)通道和過渡區(qū)的介電常數(shù)εRCH=1（空氣），波導(dǎo)輸入端的介電常數(shù)εR=2，bs = bch = 0.8毫米時(shí)，Π通道傳輸系數(shù)曲線如圖2所示。
可見，第一次傳輸峰出現(xiàn)在1.476 GHz，該點(diǎn)代表零階共振，即在隧道中出現(xiàn)的頻率;第二次傳輸峰值是由于法布里-珀羅共振所引起，其峰值位置很大程度上取決于隧道長(zhǎng)度。
第二傳輸峰值的產(chǎn)生主要是由于法布里-珀羅共振引起的，并且高度依賴通道長(zhǎng)度的變化而變化。法布里 - 珀羅共振的變化相當(dāng)于狹窄的通道各種長(zhǎng)度分別改變了L1 = 95毫米，L2= 127毫米，L3 = 190毫米，如圖3所示。可見，該屬性可以用來操縱第二傳輸高峰期。
5 結(jié)論
通過矩形波導(dǎo)的邊界條件解出Maxwell方程組關(guān)于電磁波的空間傳輸表達(dá)式，得到了矩形波導(dǎo)截止頻率和模式譜圖的一般結(jié)果。討論了ENA通道發(fā)生幾何變形的傳輸電磁波的特征，改變通道長(zhǎng)度僅影響法布里-珀羅共振出現(xiàn)的位置，并不會(huì)影響零階共振的產(chǎn)生。
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關(guān)鍵詞：電磁場(chǎng)與電磁波；類比法；循序漸進(jìn)；講義；習(xí)題
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）21-0010-02
隨著信息時(shí)代的到來，作為通信傳輸技術(shù)基礎(chǔ)的電磁場(chǎng)理論得到越來越廣泛和深入的研究與應(yīng)用?！半姶艌?chǎng)與電磁波”是電氣、電子信息、通信等工科電子類專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，它是在大學(xué)物理電磁學(xué)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究宏觀電磁現(xiàn)象的基本規(guī)律和分析方法。這不但是為了后續(xù)課程的需要，也是深入理解和分析工程實(shí)際中的電磁問題所必需掌握的基本知識(shí)，而且電磁場(chǎng)理論也是微波通信、衛(wèi)星通信、電磁兼容和生物電磁學(xué)等高新技術(shù)的理論基礎(chǔ)及交叉領(lǐng)域新學(xué)科的生長(zhǎng)點(diǎn)。[1，2]所以電類專業(yè)的學(xué)生，無論是從當(dāng)前的學(xué)習(xí)出發(fā)，還是為了拓寬將來的專業(yè)面，都應(yīng)該重視這門課程，學(xué)好這門課程，打好專業(yè)基礎(chǔ)。此外，學(xué)好這門課，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思想、科學(xué)分析問題的方法、復(fù)雜抽象的思維能力、勇于開拓的創(chuàng)新精神等將起著十分重要的作用。[3，4]另外由于獨(dú)立學(xué)院學(xué)生普遍基礎(chǔ)不是很好，并且對(duì)抽象的理論課程的學(xué)習(xí)興趣不大，更加重了獨(dú)立學(xué)院重“電磁場(chǎng)與電磁波”課程的教學(xué)工作。
一、“電磁場(chǎng)與電磁波”課程特點(diǎn)
1.基礎(chǔ)知識(shí)要求多
“電磁場(chǎng)與電磁波”課程是以大學(xué)物理、高等數(shù)學(xué)、電路分析、數(shù)學(xué)物理方程、復(fù)變函數(shù)等為基礎(chǔ)，所涉及的內(nèi)容很廣 。大學(xué)物理中，電磁學(xué)部分內(nèi)容是“電磁場(chǎng)與電磁波”的物理基礎(chǔ)，而矢量分析、特殊函數(shù)等內(nèi)容是學(xué)好“電磁場(chǎng)與電磁波”課程必需的數(shù)學(xué)工具，由于涉及復(fù)雜偏微分和特殊函數(shù)的計(jì)算，難度不小。因此要學(xué)好這門課程，必須熟練掌握這些基礎(chǔ)課程的相關(guān)概念、理論和運(yùn)算等。同樣對(duì)擔(dān)任本課程教學(xué)的教師提出了較高的要求，即一方面需要有較好的物理、數(shù)學(xué)及電路知識(shí)；另一方面需要有比較全面的專業(yè)知識(shí)。同時(shí)，又需要對(duì)通信工程實(shí)際情況有較廣泛的了解。因此本課程的教學(xué)相對(duì)而言比較不易。
2.數(shù)學(xué)推導(dǎo)計(jì)算多
課程涉及大量的物理知識(shí)以及各種數(shù)學(xué)方法，在學(xué)習(xí)過程中如何處理數(shù)學(xué)與物理的銜接，數(shù)學(xué)方法和物理概念的聯(lián)系以及理論分析與工程應(yīng)用的關(guān)系至關(guān)重要，這也是學(xué)生較難處理的問題。
3.抽象的概念多
“電磁場(chǎng)與電磁波”每章內(nèi)容都會(huì)引入一些新的、較難理解的概念、定律。例如散度和旋度是兩個(gè)比較抽象的數(shù)學(xué)概念，學(xué)生們甚至在課程結(jié)束之后仍感到這兩個(gè)概念很抽象，不理解在電磁場(chǎng)與波學(xué)習(xí)中為什么始終與之打交道；靜電場(chǎng)中的自分布電容、互分布電容、廣義力、虛位移等；恒定磁場(chǎng)中的矢量磁位、標(biāo)量磁位；邊值問題求解中的鏡像法、分離變量法等。這些新的概念及定律不僅抽象、難理解，而且所涉及的公式通常比較復(fù)雜，計(jì)算起來難度較大。基于以上特點(diǎn)，對(duì)于“電磁場(chǎng)與電磁波”這門課程，學(xué)生普遍認(rèn)為“難學(xué)”，教師普遍感到“難教”。
二、“電磁場(chǎng)與電磁波”教學(xué)存在的問題
1.學(xué)習(xí)問題
由“電磁場(chǎng)與電磁波”課程的特點(diǎn)可知課程本身過于抽象，學(xué)生普遍反映難學(xué)難懂，表現(xiàn)為抽象的純理論和概念多，復(fù)雜的偏微分公式多，計(jì)算求解難度大，而對(duì)老師來說教好這門課也具有相當(dāng)?shù)碾y度。另外，在學(xué)習(xí)“電磁場(chǎng)與電磁波”課程過程中，學(xué)生常常難以將已經(jīng)學(xué)好的數(shù)學(xué)知識(shí)和電磁場(chǎng)內(nèi)容很好地結(jié)合。在學(xué)習(xí)“電磁場(chǎng)與電磁波”之前，學(xué)生一般都具備矢量場(chǎng)論的基本知識(shí)，但是在學(xué)習(xí)“電磁場(chǎng)與電磁波”的過程中卻難以將所學(xué)知識(shí)與電磁場(chǎng)理論融會(huì)貫通、學(xué)以致用。還有許多學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱，學(xué)習(xí)起來備感吃力。
2.教材問題
目前絕大多數(shù)教材都只強(qiáng)調(diào)經(jīng)典的理論知識(shí)，缺乏有應(yīng)用背景和緊密跟蹤最新前沿發(fā)展的內(nèi)容，這樣不但導(dǎo)致理論與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)，也很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱忱。特別是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)差的學(xué)生來說，一看到大量的證明和數(shù)學(xué)推導(dǎo)問題就失去了信心。
3.缺少實(shí)驗(yàn)設(shè)備
由于資金和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的匱乏，使得大部分高校在“電磁場(chǎng)與電磁波”教學(xué)中缺少實(shí)驗(yàn)設(shè)備，導(dǎo)致無法開展實(shí)驗(yàn)課程。這樣原本就十分抽象的課程，完全變成了一門純理論教學(xué)的課程，也導(dǎo)致了學(xué)生學(xué)習(xí)中理論與實(shí)踐的脫節(jié)問題。
4.課時(shí)問題
隨著這些年的教學(xué)改革，大學(xué)生要求的總學(xué)分略有下降，而開設(shè)課程又增多的趨勢(shì)導(dǎo)致“電磁場(chǎng)理論”的教學(xué)課時(shí)被極大壓縮，由以前的80學(xué)時(shí)被壓縮到40學(xué)時(shí)，導(dǎo)致教學(xué)自由度受到了較大的限制。
三、提高“電磁場(chǎng)與電磁波”教學(xué)質(zhì)量的方法
1.制訂教學(xué)大綱，確定教學(xué)內(nèi)容
現(xiàn)有的“電磁場(chǎng)與電磁波”教學(xué)，大部分都是一些純理論講解的內(nèi)容，而學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中經(jīng)常問學(xué)這門課有什么用，學(xué)某一章節(jié)有什么用。看是一個(gè)簡(jiǎn)單的問題，但作為老師一定認(rèn)真思考，給學(xué)生一個(gè)滿意的答案。因?yàn)閺倪@個(gè)問題上一方面反映了老師講課不能只是大談理論講解，另一方面也反映了現(xiàn)有教材在實(shí)際應(yīng)用方面的缺陷。對(duì)這個(gè)問題回答的好壞直接關(guān)系到同學(xué)們學(xué)習(xí)的效果和興趣?；谝陨显蚝凸P者多年的“電磁場(chǎng)與電磁波”的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，自編內(nèi)部教材講義，此講義最大的特點(diǎn)是以通俗的語言來講解抽象的概念，以實(shí)際的例題來幫助理解重點(diǎn)理論，并且在每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都有對(duì)應(yīng)的應(yīng)用實(shí)例。
由于“電磁場(chǎng)與電磁波”理論是人類在認(rèn)識(shí)自然規(guī)律和生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)中發(fā)展起來的，在日常生活、科學(xué)研究和軍事等領(lǐng)域中的應(yīng)用非常廣泛，例如在微波爐、磁懸浮列車、隱形轟炸機(jī)、移動(dòng)電話中的應(yīng)用等。這些在此講義的每一章的后面都是一個(gè)拓展知識(shí)的介紹，比如在第二章靜態(tài)電磁場(chǎng)的最后一節(jié)中，就針對(duì)磁懸浮列車和衛(wèi)星電推進(jìn)器做了詳細(xì)講解，提高了同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣。
2.循序漸進(jìn)的教學(xué)方法
電磁場(chǎng)與電磁波是利用場(chǎng)的觀點(diǎn)來研究空間某一物理量的確定值問題，而矢量分析正是研究此問題的重要教學(xué)工具。應(yīng)用矢量分析的方法，可以使電磁場(chǎng)的基本定律、公式以簡(jiǎn)潔的形式表述出來，且與坐標(biāo)的選擇無關(guān)。所以先要學(xué)習(xí)一下矢量分析的內(nèi)容，包括矢量運(yùn)算、三種坐標(biāo)系、矢量的散度和旋度等內(nèi)容。以后每個(gè)章節(jié)的教學(xué)，采用從易到難、從靜態(tài)場(chǎng)到時(shí)變場(chǎng)、從電場(chǎng)到磁場(chǎng)再到電磁場(chǎng)、從三維空間到四維空間的循序漸進(jìn)的教學(xué)順序。
首先，從較為容易掌握的靜電磁場(chǎng)開始進(jìn)行學(xué)習(xí)，此章節(jié)的教學(xué)應(yīng)詳細(xì)地分析各種情況，其中包含對(duì)基本方程、邊值問題等理論的推導(dǎo)以及物理含義的分析，以及靜電能量與力的分析等，而靜磁場(chǎng)的講解一定要和靜電場(chǎng)的知識(shí)進(jìn)行類比學(xué)習(xí)。這樣就為時(shí)變電磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)波的傳播、波導(dǎo)等教學(xué)內(nèi)容打下一個(gè)比較好的基礎(chǔ)。后續(xù)各章節(jié)的教學(xué)，也應(yīng)注意與靜電磁場(chǎng)的理論進(jìn)行比較。從靜止電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)到研究運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定電荷產(chǎn)生的恒定電場(chǎng)，然后研究電流引入的恒定磁場(chǎng)，隨后進(jìn)行電磁感應(yīng)以及時(shí)變電磁場(chǎng)分析，并且在時(shí)變電磁場(chǎng)的分析中，推測(cè)電磁波的產(chǎn)生。之后講解均勻平面電磁波在無界空間的傳播、反射和透射，以及導(dǎo)行電磁波、電磁波輻射等知識(shí)，最后進(jìn)行傳輸線理論的講解。按照逐步深入方式，進(jìn)行知識(shí)的擴(kuò)充，使課程知識(shí)具有連貫性，學(xué)生也比較容易掌握。
3.巧妙使用類比方法
“電磁場(chǎng)與電磁波”課程體系中，小到一個(gè)公式，大到整個(gè)理論框架，都存在著對(duì)立統(tǒng)一的關(guān)系。通過這些知識(shí)點(diǎn)的類比，不僅使學(xué)生學(xué)到了“電磁場(chǎng)與電磁波”課程的精髓，也使他們體會(huì)到“電磁場(chǎng)與電磁波”課程體系中的對(duì)稱美。類比包含兩個(gè)方面的類比，一是課程、領(lǐng)域之間的橫向類比，例如與“大學(xué)物理”相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的類比，“電磁場(chǎng)”和“流體力場(chǎng)”、“電磁波”和“機(jī)械橫波”的比較。由于電磁波與機(jī)械波都是橫波，都具有橫波的特性等方面的類比，水波的傳播與電磁波能的傳播的類比，電磁場(chǎng)與流體力場(chǎng)的類比等等，類比的教學(xué)策略進(jìn)行更加形象直觀的傳授，啟發(fā)創(chuàng)造性思維。另一個(gè)則是縱向類比，譬如該課程本身的靜電場(chǎng)和靜磁場(chǎng)、靜電場(chǎng)和恒定電流場(chǎng)等的對(duì)比。這樣，既拓寬了學(xué)生的知識(shí)面，也使學(xué)生通過類比對(duì)電磁場(chǎng)波動(dòng)函數(shù)表達(dá)式有了深刻而又直觀的理解。
4.仿真軟件在教學(xué)中的應(yīng)用
對(duì)于電子信息、通信專業(yè)的學(xué)生，基本上都會(huì)使用MATLAB軟件，并且場(chǎng)與波的分析往往涉及復(fù)雜的繪圖和大量的計(jì)算，將MATLAB仿真技術(shù)應(yīng)用到“電磁場(chǎng)與電磁波”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，十分有助于將抽象的理論變成容易理解、接受的結(jié)論，這必將有助于“電磁場(chǎng)與電磁波”的課堂教學(xué)。[5]比如，利用MATLAB編寫的程序可以繪制三維矢量的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分布圖，給出了均勻平面波、矩形波導(dǎo)的傳輸模和截止模、電流元的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的分布圖，這將大大提高同學(xué)們的空間想象力和對(duì)這部分知識(shí)的理解能力。
5.適當(dāng)?shù)牧?xí)題練習(xí)
對(duì)“電磁場(chǎng)與電磁波”課程的學(xué)習(xí)，不但要有正確的教和學(xué)的方法，還要有適當(dāng)?shù)牧?xí)題練習(xí)。其實(shí)，習(xí)題都是針對(duì)某一知識(shí)點(diǎn)的實(shí)際應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，在同學(xué)們做習(xí)題的過程中一方面幫助他們理解知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用，另一方面也鞏固了課堂老師所講內(nèi)容。
在課堂教學(xué)中，不可能留出時(shí)間讓學(xué)生來學(xué)習(xí)題，只能有針對(duì)性地來講解有代表性的例題，做習(xí)題只讓同學(xué)們?cè)谡n下做，讓同學(xué)把遇到的問題匯總起來，在集體答疑的時(shí)間來給同學(xué)們做詳細(xì)的解答。在講義中不但針對(duì)每一知識(shí)點(diǎn)精心設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例，而且還設(shè)計(jì)了一定量的習(xí)題要求同學(xué)們完成。
此外，習(xí)題不僅僅是計(jì)算，在每一章結(jié)束后給學(xué)生出了一些思考題，讓學(xué)生自己去查找資料來完成。比如假如存在磁單極子，麥克斯韋方程的形式是什么樣的？
四、總結(jié)
本文是筆者多年來在“電磁場(chǎng)與電磁波”教學(xué)中的一點(diǎn)體會(huì)，本課程涉及的基礎(chǔ)知識(shí)比較多，對(duì)教師的專業(yè)課程知識(shí)的要求較高，同時(shí)需要教師密切結(jié)合本校學(xué)生的基礎(chǔ)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、課時(shí)、教學(xué)大綱的制訂等實(shí)際情況進(jìn)行分析。教學(xué)過程的每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要周密思考、認(rèn)真?zhèn)湔n，注意平時(shí)在科研項(xiàng)目中隨時(shí)積累，在教學(xué)中隨時(shí)涉獵其他專業(yè)的知識(shí)。教師的視野開闊了，學(xué)生才能在電磁場(chǎng)領(lǐng)域的思維角度開闊一些，能夠掌握宏觀電磁場(chǎng)與電磁波的基本性質(zhì)及基本規(guī)律，培養(yǎng)他們的抽象思維能力，分析解決實(shí)際問題的能力。
參考文獻(xiàn)：
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[2]王家禮，朱滿座，路宏敏.電磁場(chǎng)與電磁波[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2003.
[3]李波，豆根生，袁超.電磁場(chǎng)與電磁波課程的教學(xué)方法探索[J].河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2007，15（6）：127-128.
