认证学习
电磁场与微波创新实践
分享
课程详情
课程评价
spContent=《电磁场与微波创新实践》是为电子信息类及相关学科(通信、微电子、光学等)学生提供科研训练的入门导引类课程。是课程团队五门全系列国家及省一流本科课程的重要后续组成部分。国内外高校在学科专业课结束,本科毕业设计(论文)阶段之前这段时一般都设有创新设计及科研训练类的重要教学环节,这个版本MOOC虽然是以电磁场与微波技术方向的创新设计案例、仪器设备、现代仿真设计为蓝本讲授的,但其导引研发思路完适用于电子信息大类及相关学科方向,也可为学有余力的优秀学生参加重大国内系列比赛(挑战杯、电子设计大赛等)提供良好参考训练平台,创新内容也可延申到研究生阶段。课程团队在设课后取得了不错的成效,已在本研各类创新科研、创新训练、创业训练、挑战杯、电子设计大赛等中取得了不错的成果。课程的授课内容适用于大学低年级优秀生、中高年级学生以及低年级研究生参考使用,也可为已在生产一线的工程技术人员提供自我提升的良好平台。
—— 课程团队
课程概述

¯ 新工科创新人才培养资源课程;

¯ 电磁场与微波及电子信息类相关专业基本科研训练入门;

¯ 常用学科基本仪器操作展示;

¯ 灵活的多适应模块,既有面向基础人员(低年段、社会人员自学提升),也有拔尖提升的前沿内容(面向高年级、保研生);

¯ 源自团队20多年人才培养、学科竞赛成果、110多项国家发明专利支撑及2部学术专著(设计样例分析);

¯ 低成本接触现代射频微波、通信科技人员/企业一线工程人员的设计样例、天线建模及分析方案;

¯ 科研创新思维启蒙样例分析;

¯ 浸入式视频操作指导。

授课目标

作为新工科创新人才培养的入门课程,主要目的在于提升创新能力/思维及动手能力。重在积累,MOOC远程教育是一种探索模式。课程重点在于培养掌握创新设计理念的形成、分析解决问题的能力。通过完成这门课程的学习,学生应能具备如下能力:

 

1)     初步掌握电磁场与微波相关常用设备的操作方法;

2)     了解天线的核心参数、基本原理工作机理、调控方法;

3)     了解电磁波的入射、反射、衍射、干涉、偏振等系列现象;

4)     学会使用史密斯电子圆图进行射频微波参数的计算;

5)     初步掌握现代射频微波工程师常用的EDA软件 Microwave Office (MWO),了解ADS、HFSS

6)     会利用微波EDA工具完成初级射频器件如滤波器、谐振器、匹配、布板的设计;

7)  了解天线设计的基本方法;单元工作原理及提升核心性能的手段、技巧;

8)  对微波现代化应用具有框架认识;

9)     初步了解微电子领域相关的 EMC、EMI、RFID、FRIC等方面问题;

10)掌握电子科学与技术学科科研工作能力(特别是射频、微波、集成电路等)、先关学科竞赛、本科毕业论文形成方法;

11)“挑战杯”等一流赛事的观摩体验;创新意识的积累;

12)企业一线工作及研发人员经验积累、项目竞标、质量控制要数等知识养成。



课程大纲
预备知识

基础建议:

《普通物理》

《电磁场与电磁波》(团队中国大学MOOC)或同类课程如:《电动力学》、《电磁场理论》

《微波技术基础》(建议通过团队中国大学MOOC课程快速补充)

《电磁场与微波技术实验》(团队中国大学MOOC)

《天线与电波传播》(建议通过团队中国大学MOOC课程快速补充)


知识拓展:

《电磁波及其应用》(团队中国大学MOOC课程)

参考资料

Ø 游佰强、周建华、李伟文等编著:《电磁场与微波技术实验》,厦门大学出版社;

Ø 游佰强、周建华等译(U.S. INAN 等著):《工程电磁学与电磁波》,清华大学出版社,2019.11

Ø 周建华、游佰强译(N.N.Rao 等著):《工程电磁学基础》,机械工业出版社,2006年;

Ø 游佰强周建华林斌李伟文,《天线精细调控技术》,厦门大学出版社,2021 

Ø 游佰强周建华李伟文《现代天线实用设计技术》,厦门大学出版社,2016

Ø Bhag Singh Guru etal:《Electromagnetic Field Theory Fundamentals》, PWS Publishing Company (机械工业出版社原版影印),1998年;

Ø 游佰强等、周建华、李伟文、李杰: 《微波技术基础》 国家精品MOOC, 中国大学MOOC 平台: http://www.icourse163.org/course/XMU-1001778008  【国家一流本科】

Ø 游佰强、周建华、李伟文、李杰:《电磁波及其应用》中国大学MOOC【福建省一流本科2020线上】http://www.icourse163.org/course/0807XMU046

Ø 游佰强、李伟文、李森森、周建华、李杰《天线与电波传播》 中国大学MOOC 【福建省一流本科2020线上】http://www.icourse163.org/course/0807XMU080

Ø 游佰强、李伟文、李森森 《电磁场与微波技术实验》http://www.icourse163.org/course/0807XMU045

Ø 李伟文、李森森、杨其、宋争勇、游佰强等 《电磁场与电磁波》http://www.icourse163.org/course/0807XMU047

常见问题


  • 通过 MOOC 学习《电磁场与微波技术创新实验》特色:


本课程是创新思维养成及实验技能训练实验类的课程,由于实验设备价格昂贵,耗材费高,国内外相关技术人才培训费用都非常高昂。因此通过MOOC精选的课程视频学习是改革创新的提升模式,没有时间空间限制,自由控制进度,虚拟仿真模拟提供了动手演练平台。课程教学以线条性思维(类同AI逻辑导图)启发教学


  • 平台是否提供软件下载:


商品软件受软件开发商版权限制,本站点暂不提供下载。学生可自行到软件开发商官方网站下载免费的教学版本即可跟进MOOC的学习;目前各大知名软件厂商均提供有供自学的免费 Demo 版本或 教学版本。


  • 是否一定要学过微波技术基础、天线等课程才能选此课?


不是必须的,课程注意是通过样例养成创新思维、提升实验技巧。但如果通过微波技术课程(请参考团队国家精品MOOC)学习,对实验机理理解、创新仿真设计是非常有利的,特别是传输线理论、微带线基础、微波网络等。


  • 课程学习次序应该如何掌握?


建议学习过《普通物理》、《电磁场理论》后再选修此课程,《微波技术基础》、天线与电波传播可与本课程同步学习。


  • 学习内容是否会很难?


本课程的建设理念和微波技术一样,都是力求让学生在轻松的环境中自然而然学会核心内容。视频安排上由浅入深,涉及创新的电磁仿真设计也是从基础的射频器件、滤波器到稍微复杂的天线设计。课程创新设计类没有严格顺序,也可以跳跃选修需要的内容。


  • 课程涉及哪些交叉学科?


微电子、通信、材料(新型人工电磁材料)、化学化工(新微观特性分析、辅助工艺技术)、生物医电、导航、遥感遥测等都可以用到微波EDA工具,创新涉及多学科交叉。