课程教学中采用新的论述体系,从力的类比入手引入场的概念和定义,以场的理论为基础进行分析,以波的特性为重点展开论述;从大学物理的基础导出电磁场与电磁波的基本理论和基本方程;引入位函数,并以静态场为例介绍位场的求解方法;在不同的介质条件下反复分析场与波的基本规律;结合工程实际情况,对波的产生、导波以及辐射进行分析讨论。针对本课程物理概念抽象和理论难以掌握等特点,采用研究型教学模式,将学科专业相关的工程应用渗透到课堂教学中,使学生在获取知识的同时激发学生学习兴趣,提高学生主动性、积极性和创造性,为后续课程的学习和实践工作打下坚实的基础。
通过本课程的学习,学生应达到以下基本要求:
1. 掌握场的基本分析方法,掌握电磁场基础理论知识,掌握电磁场与电磁波的基本概念,使学生建立电磁场与电磁波的理论体系,培养学生推理、分析和计算电磁场和电磁波相关问题的能力;
2. 掌握电磁场和电磁波的计算分析方法,使学生学会用电磁理论去观察、分析和解决一些典型的场和波的问题,培养学生正确的思维方法和分析解决复杂工程问题的能力;
3. 掌握重要电磁问题的数学物理模型的建立过程以及分析方法,培养学生针对实际电磁问题运用相应仿真软件进行建模仿真的能力。
通过电磁场与电磁波课程,应当使学生建立电磁场与电磁波的理论体系,以“场”与“波”的基本概念,学会用场的观点去观察、分析、解决基本电磁问题,掌握时变场和静态场的计算分析方法,理解电磁波在不同媒质中的传播特性,理解电磁波的辐射和传输理论,为处理实际电磁问题建立理论基础。培养学生科学的思维方法,认识电磁理论指导实践的作用,提高学生工程实践能力和创新能力;培养学生科学的思维方法,将抽象的理论或概念,与实际电磁问题相结合,使学生在获取知识的同时激发学生学习兴趣,提高学生主动性、积极性和创造性,为后续课程的学习和实践工作打下坚实的基础。
《电磁场与电磁波》MOOC课程成绩满分100分,各教学环节成绩分布如下: 单元测验占总成绩的 50%; 讨论占总成绩的 10%, 期末考试占总成绩的40%。其中课程讨论根据同学们在“课堂交流区”回帖的数量给予评分,课程讨论获得满分(10分)的同学发表的有效帖子不得少于10次。
完成全部课程的学习,总成绩为60分以上,可以获得结业证书。证书的形式为认证证书(可查询验证的电子版和纸质版),学员可以在课程结束后根据需要进行申请,认证证书的收费标准为100元/份。
《高等数学》课程相关知识点,如矢量分析、场论、线积分、面积分、体积分等内容;
《电路分析》课程中相关知识点,如基尔霍夫定律、电阻、电容、电感的定义及计算等内容。
《大学物理》课程中相关知识点,如电学和磁学部分的内容;
[1] 付琴等. 电磁场与电磁波基础(第3版). 北京:电子工业出版社,2019.
[2] Ulaby F T, Ravaioli U . Fundamentals of Applied Electromagnetics. New Jersey : Pearson Prentice Hall, Upper Saddle River, 2004
[3] 王增和等. 电磁场与电磁波. 北京:电子工业出版社,2001
[4] 赵家升等. 电磁场与电磁波解题指导. 成都:电子科技大学出版社,2000
[5] 邵小桃等. 电磁场与电磁波. 北京:清华大学出版社,2014
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[7] 谢处方,饶克谨. 电磁场与电磁波(第4版). 北京:高等教育出版社,2006
[8] 张洪欣等. 电磁场与电磁波教学、学习与考研指导. 北京:清华大学出版社,2014
[9] 何业军,桂良启(译),电磁场与电磁波. 北京:清华大学出版社,2013
Q : 如何开展学习?
A : 本课程采用从观看教学视频内容,完成各单元测试,以及资料查阅结合课程内容讨论;完成慕课内容和知识点的学习。课程内容的巩固和进一步消化通过期末考试完成。
Q: 学习中有疑问怎么办?
A : 如果大家学习中有疑问,可以在讨论区提问;届时课程组教师将进行答疑解惑,同时也欢迎各位同学参加答疑解惑。