電磁場與電磁波創新實踐教學探索與研究

廉繼紅 陳錦妮 薛謙

摘? 要：文章針對電磁場與電磁波課程教學中面臨的理論性強的問題，依照現代高等教育要求，對課程體系進行創新實踐教學建設，開發軟件仿真和綜合設計性實驗平臺。采用Matlab軟件仿真和硬件電路設計相結合的實驗教學方式，激發學生的創新實驗能力，提高課程教學質量。

關鍵詞：電磁場與電磁波;實驗教學;創新實驗;軟件仿真

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）07-0028-04

Abstract： In view of the strong theoretical problem in the course teaching of electromagnetic field and electromagnetic wave， according to the requirements of modern higher education， this paper proposes to construct innovative practice teaching of the curriculum system， develop simulation and hardware design comprehensive experimental platform. The experiment teaching method combining software simulation and hardware design is adopted to stimulate the students' innovative experimental ability and therefore to improve the quality of course teaching.

Keywords： electromagnetic fields and electromagnetic waves; experimental education; innovative experiment; software simulation

一、概述

《電磁場與電磁波》課程是通信、電子信息和信息科學與技術相關專業必修的一門重要專業基礎課，該課程的理論性強、數學模型抽象，存在一定教學困難。傳統教學模式中，教師多采用多媒體進行理論授課，課程知識點多，理論推導復雜，課程學時有限，學生難以深入理解導致學習積極性不高。在授課過程中大部分學校采用仿真軟件、視頻、動畫等多樣化手段輔助課堂教學，這些方式可以增加學生對電磁場和電磁波的感性認識，但是學生不動手做實驗，既不利于通過實驗過程發現思索問題，又不利于提高創新能力[1，2]。另外課程未設置實驗環境，學生通過學習具備了比較扎實的理論基礎和良好的數學計算分析能力，但僅停留在理論層面[3]。

為了解決以上問題，開展電磁場與電磁波實驗教學環節是提升電磁場與電磁波課程教學質量的必要手段，需要從實驗內容提升實驗的創新機制。如何開設實驗，合理地設置實驗內容，通過實驗有效地提高學生對電磁場與電磁波理論知識的理解和掌握，是需要不斷探索與實踐的課題。……