电磁场与波 说课 电子学院 李红,内容提要,一、课程简介 二、课程内容 三、课程实施 四、课程特色 五、课程改革思路,一、课程简介,地位与作用,1,教材分析,2,教学目标,3,应用领域,4,下一项目,1、地位与作用 电磁场与波是电子信息工程专业的专业必修课，以满足学生毕业后从事电子产品制造工作岗位的需要。近代科学的发展表明，电磁场与电磁波基本理论是一些交叉学科的生长点和新兴边缘学科发展的基础，而且对完善自身素质，增强适应能力和创造能力长远地发挥作用。,返 回,一、课程简介,2、教材分析 教材：王增和教授等人编写的电磁场与波。本书是电子信息类专业的教材，适当删减内容和降低要求，也可用于相关专业的大专。 参考书：周希朗老师编写的电磁场理论与微波技术基础。 说明：国内尚无适合高职高专专门使用的电磁场与电磁波的相关简明教材,返 回,一、课程简介,3、教学目标 知识目标：掌握电磁场的基本理论和波动理论，了解宏观电磁场的主要应用领域及其原理。 能力目标：训练学生分析问题、归纳问题的能力，用场的理论和波动理论来分析解决所遇到的相应的实际问题，以满足学生毕业后从事电子产品制造工作岗位的需要 素质目标：通过本课程的学习，培养学生的团队合作精神、语言表达能力、决策能力、自学能力、客观评价能力、竞争意识、可持续发展能力等职业综合素质，为以后从事专业工作奠定基础。,返 回,一、课程简介,4、应用领域, 电磁场（或电磁波）作为能量的一种形式，是当今世界最重要的能源，其研究领域涉及电磁能量的产生、储存、变换、传输和综合利用。 电磁波作为信息传输的载体，成为当今人类社会发布和获取信息的主要手段，主要研究领域为信息的产生、获取、交换、传输、储存、处理、再现和综合利用。 电磁波作为探测未知世界的一种重要手段，主 要研究领域为电磁波与目标的相互作用特性、目标特征的获取与重建、探测新技术等。,返 回,一、课程简介,二、课程内容,职业能力需求分析,1,课程的体系结构,2,与其它课程的联系,3,学时分配,4,下一项目,1、职业能力需求分析,电子 产品 制造 岗位 与本 课程 相关 能力 分析,电磁场 基本特性,电磁波 基本特性,分析方法,应用,脚踏实地,严谨务实,拓展创新,守时诚信,团队协作,吃苦耐劳,精益求精,基 于 企 业 文 化 的 素 质 分 析,职 业 能 力,职 业 素 质,返 回,二、课程内容,2、课程的体系结构,电磁场与电磁波,库仑定律,毕奥萨伐尔定律,两个基本假说,麦克斯韦方程组,静态场、时变场以及电磁波的传播与辐射特性,总结归纳,讨论,返 回,基础,二、课程内容,3、与其它课程的联系 与高等数学的关系：本课程需要用到的数学知识较多，因而需要在“高等数学”课程中打下良好的基础。 与“普通物理”的关系：通过本课程的学习，可以使学生在普通物理电磁学的基础上，进一步掌握电磁场的基本定律和基本性质，对电磁场与电磁波有较完整的理解，学会用场的观点分析一些较简单的电磁场问题。,返 回,二、课程内容,4、学时分配,返 回,二、课程内容,三、课程实施,学情分析,1,教学方法,2,教学手段,3,课程评价,4,下一项目,1. 学情分析 学生本课程教学必须用的数理知识储备不够，很多学生甚至没有真正建立微积分的概念，更谈不上用这些知识去分析问题和解决问题。多数学生的没有养成良好的学习习惯。学生对理论知识普遍兴趣不高。 因此，教师应尽量省略冗长推导过程，只讲结论和物理含义，导入新课时，联系学生熟悉的事物并讲解原理。,返 回,三、课程实施,2. 教学方法 本课程在教学中，根据课程内容和学生特点，采取灵活多样的教学方法，体现职业教育的特点和学生的认知规律，体现“以学生为中心，教师为主导”的教学理念。主要实施的方法有：讲授法、举例法、分组讨论法和引导发现法。,三、课程实施,讲授法：可以使学生系统的掌握所学知识 分组讨论法、举例法和引导发现法：可以指导学生掌握自学方法,研究性学习,协作学习,创造性学习,让学生成为学习的主体,培养终身学习的习惯。 启迪学生思维的创造性和灵活性，培养学生举一反三的能力，可以提高学生的学习积极性和主动性，增强学习兴趣。,三、课程实施,实例1（新课导入时所举的例子）： 微波炉的工作原理,隐身飞机,三、课程实施,实例2（引导发现法）： 提出问题：任何天线、任何辐射系统都不可能辐射出均匀平面波这种“波形”，而人们还是以均匀平面波作为入门的向导，这是为什么呢？从这一点引发出去，可以对学生有颇多启迪： a.科学的思维方法。如何建立物理模型既是充分简化的又没有丢失其物理本质？ b.思维的灵活性。不去讨论平面波如何产生，而是讨论这种波形一旦建立在无限的宇宙空间里，是否允许它继续存在，以何种方式存在下去？,返 回,三、课程实施,3. 教学手段 充分发挥“电磁场与波”PPT课件的作用。激发学生的学习兴趣，提高学生学习的积极性。 对于冗长推导的章节，过程尽量省略，若不能省去，则事先做好幻灯片采用多媒体教学，节省教学时间，改善教学效果。 充分发挥计算机的绘图功能，让学生通过上机解决一些有实际意义的电磁场问题。,三、课程实施,例如：小电流环天线结构（利用图片更加生动形象）,返 回,三、课程实施,4、课程评价 对学生进行形成性的考核测试，考核项目包括学生在学习过程中每个任务中的表现（即平时成绩和实验成绩）以及期末考试成绩。具体为： 平时成绩20分：出勤成绩、课堂表现、作业情况 实验成绩20分：实验态度、纪律、查阅资料质量和完成任务的质量 试卷成绩60分：主要考察学生对基本概念和基本理论知识的掌握程度及应用能力,返 回,三、课程实施,四、课程特色,教学内容,1,方法与手段,2,下一项目,1、教学内容 教师在教学时对各个章节的内容不可能面面俱到，把本科教材内容浓缩成“压缩饼干”，对所用教材的章节内容进行筛选，选择依据是: 关系本课程的基本结构、理论、概念及公式（例如梯度、散度、旋度、麦克斯韦方程组等内容）不仅要讲，而且要舍得花费时间和精力，讲清讲透 对今后实际工作有实用价值的知识（例如波动方程、传输线理论、电磁波的辐射等内容），力争讲到，讲好。 对于需要大量数学知识而无法讲透的内容，宁可舍弃不讲或者只介绍结论省略推导演示过程。 与知识总脉络联系不太紧密的内容，尽量不涉及。,返 回,四、课程特色,2、方法与手段 根据学生现有的知识结构与实际掌握的程度，采用的措施为: 淡化理论的缜密性要求，尽量减少数学推导，注重物理概念的理解。例如，由麦克斯韦方程组导出电流连续性方程的推导过程就不必在黑板上演示。 多采用比较法，对结构相似的定理、定义与公式（例如矢量的散度与旋度的比较、真空中静电场与静磁场的特性比较、介质中的电磁场特性比较等内容）进行综合归纳，列出表格，对比相似点与差异点，以加深学生对于概念的理解与记忆。,四、课程特色,尽可能利用资源，上好实验课。实验课无论对于调动学生的学习兴趣，启迪思维还是训练动手能力都很有益处，并且有利于加强学生对于课堂教学知识的掌握与巩固。 课下多与学生沟通，增进师生的感情以便活跃课堂气氛。,返 回,四、课程特色,五、改革思路,改变传统的学科本位课程观，在采用能力本位课程观的基础上，朝多元整合型方向发展，形成一种多元整合的课程观。具体改革的思路表现为： 坚持理论与实践相结合 应该更多融入产业要素、行业要素、企业要素、职业要素和实践要素 注重知识和技能相结合，培养学生综合的职业能力 强化学生创新能力训练，提高学生职业变化的适应能力 教材建设的改革， 希望有关专家编写一本专门适用于大专生的“电磁场与波”相关的课本。,谢谢！,三、课程实施,微波炉的工作原理： 微波炉是利用电磁波的能量来加热食物的。 微波炉由一个磁控管将电能转化为电磁波，然后照射到食物上。 食物被电磁场加热的原因：因为食物中含有水分子，而水分子具有一定的电偶极矩，在高频电磁场作用下，正负电荷将受到电场力的作用，电偶极矩发生迅速变化和旋转，使得水分子运动加剧，温度上升，熟化食物。,返 回,三、课程实施,隐身大体可以分为三种： 1.视觉隐身（或光学隐身） 光线弯曲，透视等。 2.红外隐身 红外辐射屏蔽。 3.电磁隐身（或雷达隐身） 外形整体设计，涂敷吸波材料，面阻抗加载等。,返 回,