课程概述

电磁波的各个方面应用已经大量融入我们的日常生活中，既为我们带来了更加便捷的模式，也可能造成不少的安全隐患，面向变化莫测的未来，提升对相关知识中高层次的普及程度是非常必要的。课程将从大众化身边的点滴电磁现象开始，介绍电磁波在各个领域中的应用并浅析机理，让学习者逐步积累在现代生活及科技应用中必备的基础知识，对未来发展应用建立一定的框架式理解。

教学基本要求：（框架类比现行教学计划，难度相当，以保证转换学分的教学质量等同，另外更注重创新思维培养及科技应用样例展示；教学内容将逐步改革，教学内容与国际化接轨）

每个单元拟设计一定量的互动性作业，强调培养学生自觉获取知识和融会贯通的能力。初步实现由“教学型”模式向互动学习和研究模式相结合的“研究型”教学模式的转化，鼓励学生检索最新科研动态，结合电磁场与微波技术方面的基础知识进行分析解答，学生可以通过网络教学平台提交；MOOC系统教师在线提问答疑，学生可以由此获得课程加分。

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策， 2021年秋季学期开始，中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书，仅提供电子版的认证证书服务，证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证，可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询，或者访问 https://www.icourse163.org/verify，通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核，成绩达到课程考核标准的学生（每门课程的考核标准不同，详见课程内的评分标准），具备申请认证证书资格，可在证书申请开放期间（以申请页面显示的时间为准），完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项：

1. 根据国家相关法律法规要求，认证证书申请时要求进行实名认证，请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后，系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


预备知识

适合 2个层次的学习定位：

1）可以作为完全没有基础的大学入门通识课程，作为跨学科的知识储备（学科入门、知识拓展）；

2）也可以在完成大学《普通物理》、《电磁场理论》（或同类课程如：《电磁场与电磁波》、《电动力学》）甚至《微波技术基础》后学；高层次的知识运用能力；

授课大纲

一、身边的电磁波

1-1 电磁波和电磁频谱

1-2 电磁波和无线通信

1-3 电磁波在生活中的应用

第一章课件

第一章测验

第一章练习（互评作业）

二、电磁波在不同载体中的传输及应用

2-1 电磁波传输介质

2-2 电磁波传输介质应用及反射

2-3 电磁波传播特性及导行系统a

2-4 导行系统b及微波谐振器

第二章课件

第二章测验

第二章练习（互评作业）

三、电磁波功率的应用与保健

3-1 微波加热与电磁辐射a

3-2 电磁辐射b与保健

3-3 电磁兼容与国防军事

第三章课件

第三章练习（互评作业）

第三章测验

四、电磁“隐身”

4-1 隐身技术基本概念介绍

4-2 无线电波段隐身技术

4-3 红外线、可见光、声波段隐身技术

4-4 新型人工电磁材料

第四章课件

第四章测验

第四章练习（互评作业）

五、电磁波波长与频率、分布参数与微波器件

5-1 电磁波的波长与频率

5-2 分布参数与常用微波器件a

5-3 常用微波器件b

第五章课件

第五章测验

第五章练习（互评作业）

六、电磁波在导航定位及其相关体系中的应用

6-1 全球卫星导航系统GNSS

6-2 遥感遥测技术

6-3 物联网

第六章课件

第六章作业

第六章测验

七、预警系统与电波通信技术

7-1 预警系统介绍与分类

7-2 常见预警系统

7-3 常用传感器件

7-4 救灾应急体系与电波通信

第七章课件

第七章测验

第七章练习（互评作业）

八、浅析电磁建模与数值分析技术

8-1 趋肤效应与常见电磁场数值分析方法a

8-2 常见电磁场数值分析方法b

8-3 常见数值分析方法c与复杂结构建模

第八章课件

第八章测验（new）

第八章练习（互评作业）

九、电磁波与现代探测技术

9-1 电磁穿透与无损检测

9-2 CT与核磁共振a

9-3 核磁共振b与探地雷达

第九章课件

第九章练习（互评作业））

第九章测验

十、电磁波信号的获取与各类常用天线

10-1 电磁波信号的获取与天线介绍

10-2 各类常用天线a

10-3 各类常用天线b与分形几何a

10-4 分形几何b与分形天线

第十章课件

第十章练习（互评作业）

第十章测验

第十一章 5G通信

11-1 应用前景和技术路线

11-2 技术场景和性能挑战

5G通信测验

第十一章作业

参考资料


Ø 游佰强、周建华等译：《工程电磁学与电磁波》，清华大学出版社，2019.11

Ø D.H. Staelin, A. Morgenthaler, J. A. Kong: <Electromagnetic Waves>，ISBN: 0-13-225871-4,Prentice Hall,1998.

Ø Aziz S. Inan, <Electromagnetic Waves>, ISBN: 0-201-36179-5, Prentice Hall, 1999.

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

Ø  配套实验： 《电磁场与微波技术实验》中国大学 MOOC （福建省一流本科课程）同时段开设

 https://www.icourse163.org/course/XMU-1002922012    

Ø 专业基础：《微波技术基础》中国大学 MOOC（国家精品、一流本科课程），同时段开设

https://www.icourse163.org/course/XMU-1001778008

Ø 专业应用：《天线与电波传播》 中国大学 MOOC（福建省一流本科课程），同时段开设 

https://www.icourse163.org/course/XMU-1207481802 

Ø 厦门大学微波与天线团队 精品课程网站系列课程：boya.xmu.edu.cn/INDEX1.HTM

常见问题
  • 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，可以获得比较高的起点，《微波技术基础》可与本课程同步学习。章节间没有严格次序，相互有关联，重在电磁场相关知识的应用介绍，设计现代电子通信各个领域；


  • 完全没有基础的是否可以学习此课程?

  • 这们可得定位满足2个层次的需求，作为基本层次，也可以作为大学入学后的同修课来学习。有些内容虽然做详细理论证明不能了解，但可以积累很多生活中的电磁学基础知识，为跨学科知识储备做好准备。由于课程讲述采用了比较通俗易懂的方式，直接接受也是可以的。最后个别难度较大的电磁仿真及设计手段可以先跳过去，等到高年级再按需学习

  • 学习内容是否会很难？


本课程的建设理念立足知识运用，讲述的都是身边熟悉的电磁现象，内容安排都是力求让学生在轻松的环境中自然而然积累学会核心内容，视频安排上由浅入深；


  • 课程涉及哪些交叉学科？


微电子、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、遥感遥测等都得到拓展应用。


文科生是否可以学习此课程？

我们现代基本都在电磁波、电子器件的包围之中，无论哪个学科在未来的生活及工作中都不可避免地涉及到本课程讲述的内容，不同专业的学院可以按需了解相关内容，得到用武之地。