课题研究论文：基于应用背景的“电磁场与电磁波”教学研究
电磁场与电磁波论文
电磁场与电磁波在实际中的应用对电磁场现象的研究是从十六世纪下半叶英国伊莉莎白女王的试医官吉尔伯特开始，然而他的研究方法很原始，基本上是定性地对现象的总结。
对电磁场的近代研究是从十八世纪的卡文迪许、库伦开始，他们开创了用测量仪器对电磁场现象做定量的规律，引起了电磁场从定性到定量的飞跃。
电磁场理论的发展经历了很长时间，从发现到证实，从现象到理论，这一过程需要几代物理学家的努力付出。
电磁场理论在现代科技中有着广泛的应用。
现代电子技术如通讯、广播、导航、雷达、遥感、测控、嗲面子对抗、电子仪器和测量系统，都离不开电磁场的发射，控制、传播和接收；从假期，工业自动化到地质勘测，从电力、交通等工业、农业到医疗卫生等国民经济领域，几乎全都涉及到电磁场理论的应用。
不仅如此，电磁学一直是，将来仍是新兴科学的孕育点。
从科学的角度来说，电磁波是能量的一种，凡是能够释出能量的物体，都会释出电磁波。
正像人们一直生活在空气中而眼睛却看不见空气一样，人们也看不见无处不在的电磁波。
电磁波谱是无线电波,微波,红外线,可见光,紫外线,伦琴射线(X射线),伽玛射线.应用：（1）无线电波用于通信等（2）微波用于微波炉（3）红外线用于遥控、热成像仪、红外制导导弹等（4）可见光是所有生物用来观察事物的基础（5）紫外线用于医用消毒,验证假钞,测量距离,工程上的探伤等（6）X射线用于CT照相（7）伽玛射线用于治疗,使原子发生跃迁从而产生新的射线等.（8）无线电波。
无线电广播与电视都是利用电磁波来进行的。
恒定电场在电磁场课程中所占比例较小，但其应用却很广泛。
直流电路的应用实质上就是恒定电流场的应用，只是把场限制在特定的线路中。
现代大型铝电解槽，其工作电流达100kA。
由于巨大电流所带来的电磁力作用于铝液问题，已成为国内外研究的重要课题。
使电流场的应用理论又进一步丰富。
实际电工设备如电缆头、高压套管、绝缘子、电机和变压器等的似稳电场与一些非电工程中的物理量的模拟都运用了恒定电场的理论。
“电磁场与电磁波”程教学研究
要学 好这 门课程 ，必须 熟练掌握 这些基础课程 的相 关概念、理 也跟学 时少、学习时间紧、做 的练习不多有一定的关系。
论 和运 算 等。
２ 课 程 系统 性 强 ．
３ 学生不够重 视 ．
学生的学 习普遍有功利思想，喜欢 上有用的专业课，而对
本课程 是 以 Ｍａ ｗｅｌ ｘ ｌ方程组 为基础，对 电磁场的基 本性 基础理论课重视不够 ，学 习的主动性不够。 质和基 本原理展开论述 。涉及静 电场 、恒定电流场、静 磁场及 它¨的边值问题 ；时变 电磁场、平面电磁 波、导 行 电磁 波、电 磁幅射等内容，这 些各部 分内容组 成一 ＇系统性 很强的基础理 －Ｉ １
好的同学 ，学起 来就非常吃力。
４ 概念多 ． 且抽 象
识到能力的迁移 ，同时，也使学生减少了畏难情绪。
２ 精 选教 材 内容 ．
“ 电磁场与 电磁波” 是对大学物理 电磁场学 的进 一步加深
由于课时少，应根据本专业特点，根据 “ 电磁场与电磁波”
和拓展 ，讨论 的是更一般化 的情 形，每一章 内容都会引入一 些 课 程在课程体系中的地位、作用和任务 来精选教 材内容 ，与本
中国电力教育
四、改进教学手段，提高教学质量
１ 采 用实例 教 学， 激 发学生的 学习兴 趣 ．
而实际的电磁场 问题 就更难解 出了１因此，适当增加 电磁场的 数值计算还 是有实际意义的。
有了明确的目的才会有学 习的动机 ，激 发学 习的兴趣 ，因
由于课 时少，可选 择较简单的有限差分法进 行教学，以学
窖 中国电 力教育
２０ ￣ １月上 总第 １６ ０８ ２ ２期
电磁场与电磁波＂课程教学研究
刘 国庆
《电磁场与电磁波》课程的教学改革探讨
《电磁场与电磁波》课程的教学改革探讨【摘要】在分析目前《电磁场与电磁波》课程教学面临的困难的基础上，提出从理论和实践两方面着手提高教学质量的方法。
理论方面严抓数学基础，巧用应用背影；实践方面注重创新精神的培养，同时结合仿真实验与综合型、开放性实践的实施。
实践证明这样多管齐下能非常明显的提高教学质量。
【关键词】电磁场与电磁波；教学改革；理论与实践引言《电磁场与电磁波》课程是电子信息类专业和通信工程类专业一门重要的专业基础课，主要研究电磁场和电磁波的基本规律、基本性质、基本分析方法及其工程应用，它是一些交叉学科（如：生物电磁学、微波化学）的生长点和新兴边缘学科（如：计算电磁学、负折射率介质）发展的基础[1]。
《电磁场与电磁波》课程，因为其具有数学要求高、公式繁多、推导繁琐等特点，且电磁波又看不见、摸不着，学生学的过程中表现出很困惑。
因此，如何使课堂教学生动形象，激发学生的学习兴趣，培养学生的综合能力，是教师面临的重要问题。
本文从理论和实践两方面就这些问题进行了研究与探索。
一、理论教学改革1、牢抓数学基础《电磁场与电磁波》课程的数学基础要求高，涉及到矢量分析、微积分、微分方程等数学工具，方法灵活。
学生虽然在大学一、二年级学习过高等数学等相关课程，但是到了三年级学习本课程时相应的数学知识已经比较生疏，无法达到学习本课程要求。
从以往的教学经验来看，很多学生之所以在学习本课程时感到困难，就是因为数学基础不牢。
因此在课程开始的时候必须强化学习一些必要的数学知识，尤其是散度、旋度、梯度等矢量场分析的内容以及微分方程求解方面的知识，并注意将这些数学知识和本课程中的物理概念联系起来，为本课程的学习打下扎实的基础。
2、多种教学手段结合的教学方式好的教学方法是保证教学质量的前提，教学手段的灵活多样化是提高教学质量的根本。
《电磁场与电磁波》由于其抽象、复杂，仅靠描述和板书是很难讲解清楚的。
采用多媒体教学方式，如图片、视频、FLASH 动画以及MATLAB 动画等手段进行直观的演示，把复杂抽象的内容用生动形象的方式表达出来，图文并茂、形象直观，以帮助学生对学习内容的理解。
刍议“电磁场与电磁波”教学改革实践
刍议“电磁场与电磁波”教学改革实践电磁场与电磁波是物理学中的重要概念，也是现代科技发展的基础。
在高中物理课程中，电磁场与电磁波的教学内容一直以来都是比较复杂和抽象的，学生很难将其与实际生活联系起来，因此教学改革实践显得尤为重要。
本文将对电磁场与电磁波的教学改革实践进行深入探讨，并提出一些具体的改革建议。
一、问题现状分析1. 教学内容难以理解电磁场与电磁波是高中物理课程中的重要内容，但由于其抽象性和复杂性，学生往往难以理解和掌握相关知识，导致学习成绩不佳。
2. 缺乏实际应用传统的教学方式注重理论知识的传授，却很少与实际应用相结合，导致学生对电磁场与电磁波的实际意义缺乏认识，缺乏学习的动力和兴趣。
3. 缺乏互动性传统的课堂教学方式以教师讲授为主，学生被动接受知识，缺乏互动性和参与性，难以激发学生的学习热情。
二、教学改革实践1. 强化实验教学为了增强学生对电磁场与电磁波的实际应用认识，可以加强实验教学，让学生亲自动手进行实验操作，观察现象，探究规律，从而加深对知识的理解。
2. 融入科技元素在教学过程中，可以融入一些科技元素，比如通过多媒体展示电磁场与电磁波的应用实例，让学生了解相关知识对现代科技发展的重要作用。
3. 创设情境，增加趣味性教师可以通过讲故事、提出问题、设计情境等方式，增加教学的趣味性，激发学生的学习兴趣，让学生在轻松愉快的氛围中学习相关知识。
4. 提倡合作学习合作学习是一种有效的教学方式，可以培养学生的团队合作能力，激发学生的学习热情，提高学习效率。
在教学过程中，可以安排学生小组合作完成相关任务，共同探讨问题，互相交流，相互促进。
5. 引导自主学习在课堂教学之外，可以引导学生阅读相关书籍和资料，自主进行学习和思考，提高学生的自主学习能力，培养学生的独立思考能力。
三、改革建议1. 制定教学计划学校可以制定电磁场与电磁波的教学计划，明确教学目标和任务，合理安排教学内容和教学方法，保证教学质量。
“电磁场与电磁波”课程教学实践与探讨-2019年文档
“电磁场与电磁波”课程教学实践与探讨基金项目：本文系河南省教育厅项目（项目编号：12A510017）、华北水利水电大学项目（项目编号：201027）的研究成果。
“电磁场与电磁波” 是电子科学与技术专业必修的一门专业基础课程。
随着电子技术飞速发展，特别是电力电子设备密度不断增加，数据通信传输速率和信道带宽的提高，要求电子科学与技术专业学生和电气工程师必须具备“电磁场与电磁波” 方面的知识储备。
由于“电磁场与电磁波”理论性强，场与波的概念比较抽象，课程涉及公式的数学推导较多，课程难度较大。
所以，“电磁场与电磁波”课程无论对教师的教学，还是对学生的理解掌握都有较大的难度。
另外，本课程教学效果又直接影响后续专业课程的学习如微波技术、光电子技术等。
[1] 因此，“电磁场与电磁波”课程对于电子科学与技术专业学生是十分重要的。
综合教学内容和教学方法改革，加强理论联系实践，避免了简单的理论教育，在“电磁场与电磁波”理论与实验教学方面进行了有益的探索，近年来取得了一定的教学效果。
一、“电磁场与电磁波”课程内容研究1.完整的内容体系“电磁场与电磁波”教学内容必须和专业培养方案保持一致。
华北水利水电大学使用的教材是西安交通大学冯恩信老师的《电磁场与电磁波》。
该教材是国家级规划教材，依据培养方案学时数由62 学时调整到 48 学时。
课程要求学生熟练掌握基本理论和基本分析方法，重点是理论基础和知识体系的完整性，同时尽量避开繁杂的数学推导。
“电磁场与电磁波”从科学实验基础出发，总结出电磁规律，根据电磁规律，针对不同的实际情况，采取相应的求解方法来解决不同的实际工程问题。
课程涉及的大多数物理量是矢量场，分布是时间的函数，而且还是空间分布函数，概念比较抽象，而电磁场与电磁波又是看不见、摸不着的。
此外，课程对学生的数学知识及其应用能力要求比较高，数学知识多要用到偏微分、多重积分、矢量分析和场论等。
教学内容应该根据学时进行取舍：（1）首先补充介绍矢量分析和场论内容，使学生更容易学习电磁场，有利于学生学习矢量场的分析方法，更好地建立电磁场的概念。
基于应用背景的“电磁场与电磁波”教学研究
基于应用背景的“电磁场与电磁波”教学研究【摘要】本文主要围绕基于应用背景的“电磁场与电磁波”教学展开研究。
在引言部分中，首先探讨了研究背景和研究意义，明确了研究的重要性。
在通过对电磁场与电磁波基础知识的梳理，教学方法与策略的探讨，案例分析与实践的讨论，教学效果评价以及课程改进与发展等方面，深入探讨了教学内容与方法的优化与改进。
在结论部分对研究进行了总结，展望了未来研究方向，同时对教学实践提供了一定的启示。
本研究旨在提高学生对电磁场与电磁波相关知识的理解和应用能力，促进教学效果的提升，为学科教学的改进与发展提供参考与借鉴。
【关键词】关键词：电磁场、电磁波、教学研究、应用背景、基础知识、教学方法、案例分析、教学效果评价、课程改进、结论总结、未来研究方向、教学实践、启示。
1. 引言1.1 研究背景电磁场与电磁波作为物理学中重要的概念，在现代科学和技术领域具有广泛的应用。
随着科技的不断进步和发展，电磁场与电磁波的研究成果已经深入到各个领域，如通信、医疗、能源等。
对于这一领域的教学研究仍然存在着一些挑战和问题。
当前的教学模式往往局限于传统的讲授和实验教学，缺乏与实际应用场景结合的教学内容和方法。
学生在学习过程中往往缺乏对电磁场与电磁波的深入理解和应用能力，导致学习效果与实际需求的脱节。
我们有必要进行基于应用背景的“电磁场与电磁波”教学研究，以期通过整合现代科技应用中的实际问题和案例分析，探索更符合学生需求和发展趋势的教学方法和策略，提高教学效果和学生的学习动力。
这也将有助于促进电磁场与电磁波相关课程的持续改进和发展，为培养具有实践能力和创新精神的优秀人才做出贡献。
1.2 研究意义电磁场与电磁波是物理学中非常重要的一个主题，对于理解电磁现象和应用技术具有深远的意义。
在当今信息化社会中，电磁场与电磁波的应用已经无处不在，比如无线通信、雷达系统、医学影像等领域都依赖于电磁波的传播和感知。
教学研究在于将复杂的科学概念和理论以浅显易懂的方式呈现给学生，引导他们建立正确的物理观念和思维方式。
刍议“电磁场与电磁波”教学改革实践
刍议“电磁场与电磁波”教学改革实践电磁场与电磁波作为物理学中的重要内容，一直是高中物理教学中不可或缺的一部分。
随着时代的发展，教学内容和方法也需要不断改革和创新，以适应学生的需求和发展。
本文将就电磁场与电磁波教学改革实践进行探讨和分析。
我们需要认识到的是，传统的教学方法和内容已经无法满足学生的学习需求。
传统的教学方法注重于知识的灌输和概念的传授，学生被passively 接受知识，而缺乏主动的学习和实践。
对于电磁场与电磁波这样的抽象和复杂的内容，传统的教学方法往往难以引起学生的兴趣和理解。
我们需要从教学内容和教学方法两方面进行改革。
除了教学内容的改革，教学方法的创新也是非常重要的。
传统的课堂教学以教师为中心，学生passively 接受知识，而现代教学方法更加注重学生的主动参与和实践。
在教学中可以采用案例教学的方法，通过教师提供一系列的案例，引导学生分析和解决问题，从而培养学生的逻辑思维和实际应用能力。
可以通过实验和实践的方式帮助学生理解和掌握电磁场与电磁波的相关知识，增强他们的学习体验和兴趣。
还可以运用多媒体技术和互动教学手段，比如利用电子白板、教学视频等多媒体资源，使抽象的知识更加直观和生动。
在教学中引入现代科技，如计算机模拟实验、虚拟实验室等，可以帮助学生更加直观地了解电磁场与电磁波的现象和规律，激发学生的学习兴趣。
除了课堂教学，我们还可以引入实践教学和跨学科的教学方法，使学生学会把所学的知识与实际工程实践相结合。
安排电磁场与电磁波的相关实践课程，如设计简单的电磁感应实验、制作简单的电磁波发射器等，可以帮助学生理论联系实际，深化对知识的理解。
可以与工程学科进行跨学科合作，引入工程实例和案例，使学生更加贴近实际应用，增加学科之间的联系性，提高学习效果。
电磁场与电磁波的教学改革实践应该注重于理论知识与实践应用的结合，引导学生主动探究和实践。
只有这样，学生才能更加深刻地理解和掌握电磁场与电磁波的知识，提高其实际应用能力和创新能力。
物理电磁场与电磁波实验教学实践
物理电磁场与电磁波实验教学实践探讨摘要：电磁场与电磁波课程的理论性强，概念抽象，因此实验无疑能够提高学生的理解与掌握。
基于电磁场与电磁波课程的特征，从课程的教学理念，实验目标，实验方法以及实验内容方面进行探讨，通过形象的实验提高学生的对电磁场与电磁波知识的理解与掌握，从而提高学生自主学习的能力与积极性。
关键词：电磁场电磁波实验教学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。
电磁波的应用 电磁场与电磁波研究型学习论文
电磁波的应用摘要：本文从电磁波频段使用的角度介绍了电磁波在生活中的应用，包括通讯方面的应用、医疗保健方面的应用、家用电器方面的应用，信息化战争的应用。
This paper introduces the electromagnetic wave from the Angle of the electromagnetic spectrum used in the application of life, including communications applications, the application of health care, home appliance applications, the application of information war.引言随着信息技术的飞速发展，电磁场与电磁波理论在通信,广播，电视，导航遥感遥测等方面有着越来越多的应用。
要想在电磁场与电磁波的应用上有所作为，首先我们需要了解电磁波的基本概念，了解它目前现有的应用，再对电磁波应用在其他领域进行可行的预测。
正文1电磁波的简要介绍：电磁波，又称电磁辐射。
是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式传递能量和动量，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面。
电磁辐射的载体为光子，不需要依靠介质传播，在真空中的传播速度为光速。
只要是本身温度大于绝对零度的物体，都可以发射电磁辐射，而世界上并不存在温度等于或低于绝对零度的物体。
因此，人们周边所有的物体时刻都在进行电磁辐射。
尽管如此，只有处于可见光频域以内的电磁波，才可以被人们肉眼看到。
电磁波主要用以下参数描述：（1）周期T——相邻两个波峰或波谷通过某一固定点所需要的时间间隔，单位为s（秒).(2)频率f——单位时间内通过传播方向上某一点的波峰或波谷数目，即单位时间内电磁波振动的次数。
f=1/T=w/2π（Hz)。
（3）波长——波是由很多前后相继的波峰和波谷所组成，两个相邻的波峰或波谷之间的距离称为波长。
_电磁场与电磁波_课程教学研究
“电磁场与电磁波”课程教学研究孙贤明王海华刘万强（山东理工大学电气与电子工程学院，山东淄博，255049）摘要：为符合我校制定的培养应用型人才的指导思想, 提高学生的工程应用能力。
本文首先分析了电磁场与电磁波教学中面对的主要困难，然后从课堂教学，实验设计，课后作业，考核方式四个方面讨论了如何激发学生自主学习的积极性，培养学生研究性、创新性的学习能力。
希望以此为基础促进“电磁场与电磁波”课程教学质量的提高。
关键词：电磁场与电磁波；电子信息工程；教学研究中图分类号：TM152；G642 文献标识码：AStudy on the Teaching in Electromagnetic Field and Electromagnetic Wave CourseSun Xian-ming Wang Hai-hua Liu Wan-qiang(School of electrical and electronic engineering,Shandong University of Technology,ZiBo,Shandong, 255049, China)Abstract：In order to fit the guiding ideology of training practical talents of our university, and improve student's ability of application engineering capability. This paper analyses the main difficulties in the teaching of electromagnetic field and electromagnetic wave course, and then we discussed the classroom teaching, designof experiments, homeworks, and assessment methods to promote students problem —based learning abilities and enthusiasm.The authors hope that it can improve the teaching quality of Electromagnetic Field and Electromagnetic Wave Course．Keywords：lectromagnetic field and electromagnetic wave; electronic information engineering; research of teaching《电磁场与电磁波》作为电气信息类相关专业必修的专业基础课，是在学生们掌握了有关大学物理电磁场基本知识的基础上，进一步阐述宏观电磁场的基本性质、基本规律和基本分析计算方法，目的是培养学生运用场的观点对工程电磁问题进行初步分析与计算，锻炼学生科学的思维方式和分析方法，完善知识能力结构，提高专业的总体素质[1]。
刍议“电磁场与电磁波”教学改革实践
刍议“电磁场与电磁波”教学改革实践电磁场与电磁波是物理学中的重要内容，也是现代物理的重要组成部分。
随着科学技术的不断进步，电磁场与电磁波教学内容也日益丰富和深入。
传统的教学方法往往难以满足学生对于深入理解的需求，对于电磁场与电磁波教学的改革实践势在必行。
本文将就电磁场与电磁波教学改革实践进行深入探讨，旨在为教学改革提供一些思路和建议。
一、教学内容设置的优化在电磁场与电磁波的教学内容设置中，应当注重理论与实践相结合。
传统的教学方法往往注重理论知识的传授，而忽视了实际应用，使得学生难以把理论知识应用到实际中去。
在教学内容设置上，可以适当增加一些实际案例，帮助学生将理论知识与实际应用相结合，增强学生的学习兴趣。
也要注重教学内容的系统性和完整性，将电磁场与电磁波的相关知识结构化地呈现给学生，帮助学生建立完整的知识体系。
二、教学方法的创新在电磁场与电磁波的教学中，传统的教学方法主要以讲述和板书为主，这种方法往往难以激发学生的学习兴趣，也难以帮助学生更好地理解知识。
对教学方法进行创新是十分必要的。
在教学中可以引入一些多媒体教学手段，比如通过视频、图表等形式讲解，这样有助于学生更直观地理解知识。
也可以通过案例分析、实验演示等形式让学生更好地理解知识，增强学生的实践能力。
还可以采用讨论、互动等形式促进学生的思考和交流，从而提高学生的学习效果。
三、教学资源的整合在电磁场与电磁波的教学中，教学资源的整合是非常重要的一环。
传统的教学资源主要以教师的讲授和课本为主，这种资源的单一性使得教学过程显得枯燥乏味。
应当积极整合各类教学资源，比如在线教育平台、科普网站、教学视频等，使得学生可以在不同的资源中获取知识，丰富学习方式，提高学习的效果。
也可以邀请相关领域的专家学者来进行讲座或交流，为学生提供更广阔的视野，拓展知识面。
四、教学评价体系的完善在电磁场与电磁波的教学改革实践中，教学评价体系的完善同样是重中之重。
传统的教学评价主要以考试为主，将知识面狭窄化，使得学生只关注分数而忽视了对于知识的真正理解和掌握。
电磁场与电磁波论文
电磁场与电磁波论文对电磁场与电磁波的发展及认识肖江电子103班6100210030关键词：电磁场、电磁波、磁偶极子、麦克斯韦电磁场与电磁波的发展每一门学科都有一个发展完善的过程，我们这学期学的《电磁场与电磁波》也同样经历过一段曲折而又艰辛的道路，无数们先辈用智慧与汗水的结晶给我们后人留下了无尽的财富。
虽然我们初中物理就学过电和磁之类的相关东西，但真正让我对其有一定了解的还是在高中时期，那是我们就知道了磁和电之间有着很紧密的联系，电能生磁反过来磁也能生电，最明显的例子就是导体切割磁场线能产生感应电动势，那是我们就觉得电和磁是种很神奇的东西，看不见摸不着但却真实的存在我们每个人身边。
我国是发现和使用天然磁石最早的国家，早在两千多年前的春秋战国时期我们的祖先就发现了能够吸引铁的“慈石”。
在西方，磁现象首先由古希腊著名的哲学家泰勒斯发现。
公元前三世纪的战国时期，在《韩非子》这部著作中，记载了用磁石指示方向的仪器——司南，后将磁针装在轴上，放在盒子里，成为罗盘。
后来，指南针经阿拉伯传入欧洲，在航海领域显示出巨大的价值。
由此可见，电磁现象很早就已经被发现。
在磁的本质探索方面，经过了长期多次的反复曲折过程。
然而真正对电磁现象的系统研究则要等到十六世纪以后，并且静电学的研究要晚于静磁学，这是由于难以找到一个能产生稳定静电场的方法，这种情况一直持续到1660年摩擦起电机被发明出来。
十八世纪以前，人们一直采用这类摩擦起电机来产生研究静电场，代表人物如本杰明·富兰克林。
人们在这一时期主要了解到了静电力的同性相斥、异性相吸的特性、静电感应现象以及电荷守恒原理。
后来，人们曾将静电力与在当时已享有盛誉的万有引力定律做类比，发现彼此在理论和实验上都有很多相似之处，包括实验观测到带电球壳内部的球体不会带电，这和有质量的球壳内部物体不会受到引力作用（由牛顿在理论上证明，是平方反比力的一个特征）的情形类似。
其间苏格兰物理学家约翰·罗比逊（1759年）和英国物理学家亨利·卡文迪什（1773年）等人都进行过实验验证了静电力的平方反比律，然而他们的实验却迟迟不为人知。
电磁场与电磁波课程教学方法论文
电磁场与电磁波课程教学方法论文摘要：电磁场与电磁波是一门难度较大的重要专业基础课。
在教学过程中，可以根据学科特点，综合利用各种教学资源，充分调动学生学习兴趣，提高学生对知识的深入理解，以达到更好的教学效果。
关键词：电磁场与电磁波;教学方法;学习兴趣根据光电信息科学与工程专业的培养要求，电磁场与电磁波[1-2]课程是该专业的基础必修课。
该课程要求学生掌握电磁场的有关定理、定律、麦克斯韦方程等的物理意义及数学内涵，并用所学的知识理解电磁场与电磁波的相关规律，培养学生正确的思维方式和分析问题的能力，为后续课程打下坚实的理论基础。
该课程课时少，任务重，概念抽象，数学推导繁琐，是一门难教、难学的课程。
然而学生在浏览课本目录时往往觉得知识点很熟悉而掉以轻心，导致在学习的过程中出现看似简单却无从下手的窘境。
该课程需要较好的高等数学及大学物理知识，又是后续课程如应用光学、光电信息物理基础、物理光学、激光原理与技术、光电子学、信息光学等课程的重要理论基础，是一门承上启下的关键课程。
因此如何把握课堂教学，使学生在课堂上对知识体系建立深刻而又良好的印象，最大限度地激发学生的学习兴趣，培养学生的学习能力至关重要。
本文从以下几方面着手以提高学生学习积极性。
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。
“电磁场与电磁波”课程教学改革研究
“电磁场与电磁波”课程教学改革研究作者：胡宝晶杨利来源：《教育教学论坛》2024年第02期［摘要］通过分析“电磁场与电磁波”教学过程中出现的典型问题，首先将教学内容具体化，通过案例分析其中蕴含的思政意义。
其次，将理论内容与马克思主义的基本原理相结合，达到以教育人的效果。
之后，通过补充“电磁场与电磁波”在生活中的应用，使学生能够从身边案例中寻找所学知识点的踪迹，温故知新。
最后，对传统的单一化读写教材的教学方式进行了全新的教学改革，增加了CDIO教学法，解决了原理性强、内容繁多的问题；增加了对分课堂PAD教学法，解决了教学时长受限、课本局限的问题；增加了PBL教学法，解决了教学设施有限、高数学能力要求等问题。
［关键词］“电磁场与电磁波”；教学改革；思政意义；实际应用［基金项目］ 2019年度国家自然科学基金“基于多维数据融合的民航无线电干扰实时监测研究及系统设计”（61863035）；2022年度云南省科技厅农业联合专项“基于黑磷和二氧化钒的动态双调谐完美吸波体”（202101BD070001-064）；2022年度云南农业大学一流课程课题“通信电子线路一流课程建设”（2021YLKC114）［作者简介］胡宝晶（1983—），男，云南大理人，博士，云南农业大学理学院副教授，主要从事电子技术研究；杨利（2002—），女，云南昆明人，云南农业大学大数据学院2021级计算机科学与技术专业本科生，研究方向为电子线路。
［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）02-0045-04 ［收稿日期］ 2022-10-31“电磁场与电磁波”是高等院校电子信息专业的必修课程，为学生之后在无线电波通信技术、卫星通信、天线技术等领域深入研究打好稳固的地基。
然而，“电磁场与电磁波”涉及的复变函数、矢量分析、积分方程等数学领域的知识很多，对学生运用数学的能力要求极高。
不仅如此，课时的压缩使本就不充裕的学习进程更加紧凑；同时，科技的快速更新使得课本上的内容显得略微落后。
电磁场与电磁波课程的教学研究
一、激发学生的学习兴趣
兴趣是最好的老师。高中物理中就一部分篇幅介绍 电磁场知识，学生对这部分知识并不陌生，但相当一部 分学生对此兴趣不高。如何激发学生的学习兴趣、纠正 以前形成的错误的学习习惯成为该课程的首要任务。 “电磁场与电磁波”课程理论性虽强但应用背景明确， 在教学方法上我们将应用背景与理论学习结合起来，通 过启发和引导学生进行思考，促使其将书本和课堂的知 识用于分析和研究实际问题，做到学以致用和活学活用， 加强学生的学习积极性。因此在学习静态电磁场之前， 我们首先引出背景知识—电磁学的三大实验定律（库 仑定律、安培定律、法拉第电磁感应定律），并对学生
四、板书与多媒体课件结合
电磁场是既有大小又有方向的矢量场，并且大小和 方向随空间和时间变化。本课程的一些重要概念，比如 均匀平面波在空间的传播、电磁波的极化和驻波、行波 等，对于学生来讲是较难理解和想象的。我们利用多媒 体课件具有生动、直观、形象、信息量大等优点，采用 多媒体技术，以动画、图形的形式将抽象枯燥的内容变 得形象生动，使复杂的物理过程变得更加简单直观，这 样大大提高了学生的学习兴趣。不过， 单用户多媒体教 学系统还存在某些不足， 主要是信息不能共享， 课后 学生不能使用。因此我们在校园网环境下， 建立网络多 媒体教学系统，并进行网络试题库共享与网上答疑。 对于“电磁场与电磁波”课程而言，全部采用多媒 体课件教学效果不是很理想，因为该课程数学基础要求 高，在理论教学中有大量的数学推导，如果这部分内容 采用多媒体教学，学生很难跟上，对知识点也是一知半 解，印象不深，因此一些涉及到基本概念的推导、习题 的讲解时，我们采用板书教学。虽然板书的速度较慢， 但加强了与学生之间的互动，提高了学生参与的积极 性，取得了较好的教学效果。因此在教学实践中，我们 将板书与多媒体课件教学有机结合起来，发挥各自教学 优势，达到了提高教学效果的目的。我们在教学中利用 Ｍａｔｌａｂ软件工具进行电磁场电磁波的辅助分析及可视 化教学，对课程中的矢量分析、静态场的求解、波动方 程等都做了仿真演示，提高了学生的学习兴趣，并鼓励 学生自己动手用Ｍａｔｌａｂ解决电磁场问题。
基于工程案例的《电磁场与电磁波》教学实践
基于工程案例的《电磁场与电磁波》教学实践《电磁场与电磁波》是现代信息学科的重要基础，是现代信息科学发展的重要支撑。
它不仅是微波、天线、电磁兼容的理论与设计的基础，而且是各种现代通信方式的主要信息载体，如光纤通信、移动通信、卫星通信，以及电视、雷达等各种专门学科，都是以电磁波携带信息的方式来实现的。
因此，对于该课程的学习，很大程度上有利于学生后续认识并解决实际工程中的复杂问题，加深理解电磁场与电磁波的本质。
但该课程概念抽象、理论性强，对学生的空间想象力和数学基础要求很高，是公认的难教和难学的课程。
在教学过程中，笔者尝试引入工程实例教学实践，从教学内容上增加电磁场与电磁波的应用实例，同时结合其他教学手段，使抽象的概念形象化，难懂的公式物理化，零散的知识系统化，理论基础与实际应用密切联系化，激发学生学习兴趣，引导学生探索性学习，启迪学生创新性思维，促进学生知识拓展应用能力的提高。
一、工程实例教学实践《电磁场与电磁波》是电子信息类专业的主干基础课程，涉及大量的场论和矢量分析方面的数学知识，覆盖内容较广，且有一定的深度。
相对于应用型课程，该课程的理论分析内容较多，课程理解需要学生花费较大的精力和时间，且需要能够静下心来思考电磁场问题，因此，对于工科学生来说普遍较难理解。
然而，该课程讲授的知识、理论和方法，在实际工程中具有一定的普适性，更容易与工程实例结合。
以静态场为例，静态场是不随时间变化的场，是时变场的特例，在静态场部分的教学中主要做电容和互感的测量实验，多导体的部分电容和互感是静态场中非常重要的两个概念。
要求学生在掌握部分电容和互感的特性及测量原理的基础上，应用测试具体参数，对比测试结果与理论计算结果是否相吻合。
再如麦克斯韦方程组，看似只是一组毫无新意、索然无味的方程，多数同学接触到它都有一定的畏难情绪。
但如果将“电磁隐形衣”“左手电磁材料”“磁悬浮”“无线电力传输”等实际应用有机结合到课程教学中，课堂氛围异常活跃，学生的学习热情大大提高，对实际工程实例的思考更加深入彻底，甚至有学生在此基础上开始研究电磁理论新的应用。
电磁场与电磁波论文
电磁场与电磁波论文电磁场与电磁波摘要:电磁场与电磁波理论是近代自然科学中，理论相对最完整、应用最广泛的支柱学科之一。
电磁场与电磁波技术已遍及人类的科学技术、政治、经济、军事、文化以及日常生活的各个领域。
电磁场与电磁波课程更是电子科学与技术专业的主干课程。
关键词:电磁场与电磁波;电子科学与技术;应用电磁场与电磁波是客观存在的一种物质，具有物质的两种重要属性:能量和质量。
但是，电磁场与电磁波的质量极其微小，因此，通常只研究电磁场与电磁波的能量特性。
人类对电磁现象的认识源远流长，但其知识与应用开始形成系统化及理论化则始于18世纪，卡文迪许、高斯、库伦等著名科学家对电磁现象所做的卓有成效的研究启动了电磁世界这一巨轮的运转。
而19世纪则是电磁研究蓬勃开展的时代，法拉第、欧姆、傅立叶、基尔霍夫、安培、麦克斯韦、赫兹、楞次，单单从这些名字和科学家的阵容，你就可以感受到这一时期电磁科学取得了多么辉煌的成就。
库仑定律的建立基于英国科学家卡文迪许在1772年做的一个一个电学实验，他用一个金属球壳使之带电，发现电荷全部分布在球壳的外表面，球腔中任何一点都没有电的作用。
库伦定律揭示了电荷间的静电作用力与它们之间的距离平方成反比。
安培在假设了两个电流元之间的相互作用力着它们的连线之间的作用力正比于它们的长度和电流强度，而与它们之间的距离的平方成反比的公式，即提出了著名的安培环路定理。
基于这与牛顿万有引力定律十分类似，泊松、高斯等人仿照引力理论，对电磁现象也引入了各种场矢量，如电场强度、电通量密度(电位移矢量)、磁场强度、磁通密度等，并将这些量表示为空间坐标的函数。
但是当时对这些量仅是为了描述方便而提出的数学手段，实际上认为电荷之间或电流之间的物理作用是超距作用。
直到法拉第,他认为场是真实的物理存在,电力或磁力是经过场中的力线逐步传递的，最终才作用到电荷或电流上。
他在1831年发现了著名的电磁感应定律，并用磁力线的模型对定律成功地进行了阐述，但是电磁感应定律的确认是在1851年，这一过程花了20年。
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112112 学科教育论文
基于应用背景的“电磁场与电磁波”教
学研究
在十二届全国人大四次会议的记者会上，教育部部长袁贵仁在围绕“教育改革和发展”的谈话中指出，中国高等教育供给侧结构性改革的主要矛盾是培养理论性、学术性人才的学校多，而培养技术、技能型人才的学校少。
他在提出的高校创新创业教育的六件事中明确提到了提升教师创新创业教育教学能力。
从工科“电磁场与电磁波”课程的特点看，由于其数学要求高、理论性强，一直是一门公认的难教难学难考的课程。
考虑到该课程作为专业基础课有着很强的应用背景，有着充足及广泛的素材和实例，引入教学的可行性极强，从而能为培养高素质和高质量的应用型人才搭建一个可靠的平台。
目前各高校对该课程的教学改革进行得如火如荼，包括教学方法、教学内容、考试方式等方面，但无论什么办法，核心的一点就是如何提高学生的学习兴趣和积极性。
笔者认为最重要的是通过认识和专业课的联系及广泛的工程和实际应用例子，使学生真正体会该课程的重要性而自觉投入到学习中。
此课程改
革也和中国高等教育和本校的转型完全一致。
要把各种应用例子充实到“电磁场与电磁波”教学的各个环节，不断地强化学生对此的认识。
本文就这一思路和实施重点加以阐述。
一、绪论的精心准备
每门课的第一堂课尤为重要，学生听课的效率很高。
十分有必要精心准备好补充的绪论部分，把本课程的地位作用、特点、应用等加以讲述。
要根据不同专业预先了解已上了那些课程，后续有那些专业课，有针对性地设计例子来体现本课程的作用和地位。
如从日常生活中的遥控器到微波炉，从实验中的示波器到电子显微镜，从工程中的发电机到磁悬浮，从医学上的X透射到核磁共振，从通讯领域的手机、局域网到导航系统，从军事上的雷达到隐身飞机等等[1]。
这些例子无不都深刻地反映了电磁场和电磁波在不同领域极其广泛的应用，从而来吸引学生对本课程的学习兴趣和积极性，起到一个良好的开端作用。
二、课堂教学环节的深度融入
课堂教学是最核心的环节，除了要使学生掌握“电磁场与电磁波”基本概念和基础知识外，更重要的就要在整个授课过程中贯穿各种应用实例，真正让学生认识到学习
本课程的广泛的应用价值。
以前可能是学时有限，一般最多是绪论或每一章提到一些具体应用，这远远不够。
要在合适的章节甚至具体特点和性质上都要引入合适的应用实例，从而真正达到我们提倡的创新教学目的。
2.1静态场
在讲静电场时，可举静电放电、静电感应、静电屏蔽、静电力的应用等等。
如带电体为球形时表面均匀带电，但如在尖锐处就会有大量电荷积累而形成很强的电场，像高压线附近形成的电晕就是一种放电现象。
当平板电容器的极板面积和间距一定时，改变其间的填充介质，电容量即发生变化，这就形成所谓的电容式传感器。
静电屏蔽是封闭的导体腔可以阻断外界静电场的影响，例如高电压实验室及微波暗室通常应具备接地良好的金属网状屏蔽墙，以阻断内外静电场的相互影响。
像某些电路板及敏感电子器件应放入导电袋中。
其实对时变电磁场也可起到同样的作用。
再如讲到电容器时，可举每人用的手机的电容式触摸屏，它原理上通过与工作面形成的耦合电容来吸走一点交流电来定位坐标等。
恒定磁场的应用非常普遍，如发电机、电动机、电磁铁、示波器、磁屏蔽技术、电子显微镜、回旋加速器、磁悬浮技术等等。
在讲到用基本理论求解螺旋管的磁场时，
其产生的均匀磁场就可用于质谱仪、磁控管、回旋加速器、显像管及控制电子束的扫描等。
类似电场，当线圈的匝数和尺寸不变时，变更线圈中的填充物可改变线圈的电感，就是电感传感器的基本原理。
磁悬浮技术是利用磁场力抵消重力的影响从而使物体悬浮。
如采用德国技术在我国上海浦东长度为30公里，时速达430km/h的磁悬浮列车。
首条国产磁悬浮明年上半年将在长沙投入运营。
在讲到基本方法叠加原理和镜像法时，就可举雷云静电场对地面的影响及输电线路周围的工频磁场分布计算[2]。
这都是很好的镜像法并具体利用叠加原理计算的例子，从而来引起学生的注意对上述两方法的认识和理解。
对于不能用解析解处理的复杂问题，就可介绍利用类似MATLAB计算语言来进行计算和处理[3]。
对于求解静电场和静磁场都满足的拉普拉斯方程时，除认识能处理电（磁）场的计算外，由于其它领域也有一样的方程形式，也可适用于恒定流场、恒定温度场。
比如说水电比拟就是在同样边界条件下，可利用两者的相似性先做出其中一个参量测定推出另一个参量的具体数据。
实际应用中由于测量电位较方便且精确，就可以通过此方法来计算出流场的速度分布。
这在某些湖泊（如杭州西湖）的环境治理研究中有具体例子说明[4]。
2.2时变场
时变场中首先学的就是电磁感应定律，它的应用极其广泛。
如当一根导电棒在磁场中旋转切割磁场线时，导电棒的两端之间产生电动势，就是单极直流发电机的工作原理。
反之就构成单极马达。
家用的电度表、电磁灶也都以此为原理。
还可以根据导体中感应产生的涡流变化来检测导体中存在的缺陷等。
电磁波的传播例子不胜枚举，从收音机到有线电视、从雷达到微波通讯、从有线电视到卫星导航系统、从无线局域网到蓝牙技术，无不利用电磁波作为载体。
在讲理想介质中传播的电磁波时，认识到电磁波的频率相同时，在介质中的波长比真空中的要短，这种现象称为缩波效应。
利用此效应在制造微带电路和微带天线中起到关键的作用，尺寸小、重量轻对于航天及军用设备尤为重要。
当电磁波在有耗介质中传播时，电磁能量将会损失。
这种吸波效应现象就可以利用制造吸波材料用于隐形飞机或隐形军舰等。
测量天线的微波暗室也采用吸波材料制成墙壁、顶面和地面，以消除电磁波的反射[1]。
电磁波的传播特性中的极化规律在工程实际应用中也得处处考虑，圆极化波雷达也称为全天候雷达，在穿过雨区时不会受到强烈吸收，飞机与地面的通信往往需要采用圆极化天线。
极化
匹配对于无线通信链路是达到最佳状态的一个指标。
光波是一种电磁波，虽然光波的极化方向随机，采用一些方法可以获得极化特性即偏振特性，如目前流行的3D电影就是利用偏振光产生的效果。
电磁波的另一个重要量是频率，不同频率的电磁波传输过程中有其自身的特点，所以我们知道有很多中传输的方式和方法。
有双导线、同轴线、微带、金属波导和光纤等，可以根据和介质的相互作用及辐射等特点来认识和理解各自的性质和作用。
讲到电磁波的辐射，就可从天线引入。
从常见的金属拉杆天线、收音机的磁棒天线到日常离不开的基站天线、电视塔天线等等来体现。
尽可能避免烦琐的理论推导，主要通过基本的结论来分析辐射和那些参量相关，并举例说明。
如拉杆天线、收音机螺旋管天线接收时的方向性问题；太阳在清晨特别呈现鲜红色而天空又为什么是蔚蓝色的。
随着现代高速电路技术飞速发展，电路设计中遇到的高频问题越来越多，带来研究电磁辐射的电磁兼容与电磁干扰等诸多问题[5][6]。
三、研究性学习的小论文
课堂上教学的时间毕竟有限，实施自主和研究性学习是大家普遍公认的好方法。
“电磁场与电磁波”在各领域的广泛应用使得可选的课题面广量大，现在网络的普及也使实施具备良好的可操作性，学生可根据各自的兴趣来选择课题内容。
当然有取得良好的效果，关键是要组织实施好。
重点抓好以下几个步骤：如研究性学习的初步介绍、研究课题的选择、课题研究和撰写和评价。
毕竟学生对研究性学习的方法和手段并不很熟悉，所以需要花点时间进行引导。
可编写学习手册放至课程的教学网站。
特别可重点推荐一些信息资源，如生活中的电磁理论，磁化水、微波加热、条形码技术、雷电、电磁波公害等；军事领域方面的雷达、隐身技术、激光武器等；高新技术方面的液晶技术、光纤通讯、纳米材料等。
当然要使此环节起到良好的效果，必须给学生一定的压力，一是在课程的总分中占部分比例，二是要安排时间随机抽取部分学生进行交流，大家进行一起交流学习，并通过老师的点评让学生认识到还有那些地方存在缺陷和不足，起到举一反三的作用。
四、实用应用软件的体现
适合研究“电磁场与电磁波”的应用软件有不少，根据实际情况本课程中重点突出MATLAB语言和HFSS仿真软
件[3][7][8]，穿插在适当的课程教学中。
MATLAB是学生开设的课程，而且在“电磁场与电磁波”中有广泛的应用。
无论是从静态场到时变场，从平面波的传播到波导中的电磁场分布，从电磁波的反射折射到电流元的辐射规律，都可很好地用MATLAB进行计算或仿真。
这样一方面丰富了课堂教学的多样性和可视化，也使学生认识了MATLAB在处理各类问题的具体应用。
HFSS是一款三维电磁场仿真软件，是当今流行的微波无源器件和天线的设计与仿真工具。
天线部分在整个“电磁场与电磁波”中虽只占很少的课时，但用该软件可展示一下各类天线的仿真图，让学生尽早了解到HFSS的应用，也为今后毕业论文选择相关内容作一定的铺垫和今后的独立工作储备知识。