电磁场理论课课程设计论文.doc

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1、电磁场理论课课程设计论文1课程设计中使用商业软件5学海无涯目前工程类的专业基础教学主要有两大模式:1)以课堂教育为主，结合多媒体教学模式，以音频和视频(动画模式或记录短片的模式等)进行理论教学［4］;2)理论和实验教学相结合的方式，将部分学时分配到课堂实验教学以及学生动手实验教学两个环节进行理论和实践相结合的教学［5－9］。模式1)使得课堂教学的理论内容更加丰富多彩，涵盖的内容更加广泛，但是由于课时数有限，在顾及了教学广度的同时，教学深度不能得到有效的保证。在某些极端的情况下，学生上课时看各种物理现

2、象觉得好玩，下课后却对课堂上学习的具体知识茫然无解，当对具体的问题进行讨论分析时更是一头雾水，不知道从何下手。在这种情况下，如果学生能够发挥主观能动性，在课后深入地学习课本上的知识，并阅读其他补充教材进行印证补充，那么就可以完全解决深度问题。为了让学生在课后对课本上的知识进行进一步消化巩固，通常采用加大课后作业的手段来督促学生进行自主学习。这种以课后习题敦促自学的方法对部分愿意自主学习的学生具有非常好的效果，能够在经历了课堂上相对比较宽泛的知识点以后对每一个知识点进行巩固学习;但是，对于缺乏学习主动

3、性的学生来说，课堂上种类繁多的知识点和课后枯燥机械的习题形成的反差使得他们不知从何下手去完成课后作业，学生通常在不同的知识点和不同的公式之间疲于奔命，难以进行清晰有效地理解和探讨。模式2)将实验教学加入到理论教学中，部分解决了理论和实践问题之间的差距，使得学生可以更加直观地理解课堂上某些知识点相关的物理现象，但是这种教学方法有以下3个不可避免的问题:1)不论是课堂教学实验还是实验室学生自己动手的实验，都需要相对比较多的时间进行铺垫准备，在有限的教学学时内无法针对每一个重要的电磁学现象都安排相应的实验

4、内容;2)由于实验室相对较少，设备以及维护费用相对昂贵，通常无法满足每个学生的教学需求;3)实验教学通常只针对可以用简单的实验手段实现的知识点，而且实验设计的前提是这些知识点相关的实验必须是可以直观地进行现象观察的。这些限制条件决定了符合实验教学的知识点缺乏全面性。可以说，投入的时间和财力都不少，但是涉及的知识点却不够全面。课程设计这个教学形式早已存在，但是一般情况下仅仅作为课堂教学的一个实践性补充，并未提到特别重视的位置。目前，计算机和网络的普及情况为课程设计提供了另外一种思路，即数字化的课程设计

5、方法。随着计算机和网络技术的飞速发展，高校大学生需要在具备一定专业知识的前提下学会使用与本专业相关的商业软件，如电子信息专业的学生需要了解并学会使用的商业软件有编程软件Matlab和VC++等，仿真软件HFSS和ADS等。而这些相关软件的学习和使用，通常不会专门开课来进行学习，因为这本来就是学生为了提高自身就业优势和提升专业技能而需要学会的自学课程。因此，在课堂上引入一部分和本课程本专业密切相关的商业软件的使用技能，不但不会成为学生学习过程中的负担，反而是他们乐意学习并且去掌握的技能。综上所述，为解

6、决前文中提到的在教学过程中的问题，同时结合目前的教学环境和学生的自身专业素养，本文提出了应用商业软件进行课程设计的思路，即针对教学中需要掌握并深入剖析的知识点设计课程设计的内容，让学生在商业软件平台上建立并仿真电磁学的模型，利用学到的知识对相应的物理现象进行观察和规律分析。2课程设计实例5学海无涯课程设计是教学设计中的一个环节，针对一个目的或者一个内容进行有计划、有结构的系列活动。对电磁场理论相关的课程教学而言，课程设计的内容需要针对教学中比较难理解的、比较抽象的，或是需要对知识点进行综合讨论的内容

7、来进行设计。因此，课程设计环节在“电子工程数学方法”“电磁场与波”以及“微波技术基础”课程的课堂教学中，对理论教学和实践教学相结合的重点环节进行了设计和讨论。由于商业软件平台可以模拟相对理想的实验环境，并且在观察物理现象时也不必拘泥于实验装置和物理实现方法困难的问题，在课程设计题目的设计上，可以选择尽量涵盖本课程大部分知识点的题目进行仿真设计，或者根据学生在学习过程中需要进行直观化理解的物理现象进行设定。如在本科第3学期，在学生对电磁波/场的概念还处于力线的范畴，对电磁波在导波系统中的传播规律还没有

8、进行具体学习的前提下［10］开设“电子工程数学方法”课程，学生对为何要求解泛定方程，为何要加入边界条件等原因并没有一个具象化的认识。尽管在课堂教学中提出求解定解问题就是泛定方程和边界条件以及初始条件的结合，学生也只是机械地记住了这个说法而已。在这个前提下再提出如何求解波动方程和泊松方程等方法，学生也只是迷茫地在几个特殊形式的方程中机械地求解而已。课后常有学生反映:“为什么就学这几个方程”“这些方程求解方法到底学了有什么用”等等问5学海无涯题。这些问题给一个答案并不难，