新工科背景下“电磁波与天线”课程教学探析——以陆军工程大学相关课程建设为例

“电磁波与天线”是研究电磁场与电磁波基础理论、天线与电波传播基础知识及其分析方法的一门核心专业课程,在人才培养中处于关键地位。针对新工科背景下的课程教学,首先分析了这门课程在课堂学习效率、数学物理基础、抽象思维能力、网络学习兴趣、动手实践能力五个方面的不足;其次从系统设计教学内容、深化教学方法改革、优化课堂教学设计三个方面探讨应对策略;最后总结了课程在教学手段、思想政治设计和教学模式方面的效果特色。课程教学探析对提升学生综合学习能力和电磁工程素养有促进作用,对相关专业课程的建设具有一定的参考价值。     

“电磁场与电磁波”课程思政教学探讨与实践

文章首先阐述了“电磁场与电磁波”课程思政教学现状,然后分析了“电磁场与电磁波”课程思政教学的必要性,接着说明了“电磁场与电磁波”课程思政教学的目标,最后论述了“电磁场与电磁波”课程思政教学实践。     

MATLAB软件在电磁类课程典型天线中的应用

电磁波和天线类课程中涉及的典型天线内容丰富、结构复杂多样、电磁特性抽象难懂。利用各种虚拟软件模拟典型天线的电磁现象,化抽象为具体,是提升课堂教学效率的“虚实结合”好方法。在介绍课程特点的基础上,分析对比不同仿真软件的优缺点,重点阐述MATLAB中AntennaDesignerAPP的功能,并精心设计四个典型线/面天线仿真实例,验证了APP插件的快捷可视化。可以看出,AntennaDesigner工具箱简洁高效,适合进行快速仿真、参量预估,对于提高课堂效率和学员电磁素养具有重要的意义。     

对学历合训《电磁波与天线》课程教学的思考

本文结合学历合训学员本身的特点,对电磁波与天线课程的地位要求、教材建设、授课团队、以及发挥计算机辅助教学等问题进行了探讨。     

电磁场与电磁波课程的教学改革与实践

电磁场与电磁波是电子信息类专业的一门重要的专业基础课程。通过对课程教学现状和难点分析,以培养学生的学习兴趣、实际应用能力为目标,对课程的教学内容和教学方式进行了改革和探索。应从纵向、横向进行教学内容优化,重点突出引入课程导入、类比归纳、案例教学、演示教学等多元化教学手段,实施灵活考核评价模式,提高教学质量。     

OBE理念下“电磁场与电磁波”教学改革研究

“电磁场与电磁波”是电子信息工程、通信工程等专业的重要必修核心课程,对于培养学生的创新能力和专业素养具有关键性作用。目前“电磁场与电磁波”课程存在教学目标模糊、教学内容抽象、教学方法单一且陈旧以及教学评价指标不够全面等问题,应以OBE教学理念对该课程进行教学改革。以OBE理念为指导,重新制定“电磁场与电磁波”课程的教学目标,加强针对学生个性化需求和职业发展的培养。同时,通过丰富教学内容、多样化教学手段,提高学生的学习兴趣和参与度,构建一个多层次、多样性的考核评价体系,以确保该课程的教学质量不断提高。     

移动通信基站近场辐射环境分析

天线近场是天线电磁波所覆盖的区域,由于距离接近天线,而天线的电磁辐射功率与离天线的距离和角度有关以及复杂环境的潜在影响,而变得比较难以计算。由于天线近场辐射特性复杂,目前国内还没有统一的电磁辐射测试与评价标准,因此有必要对其进行深入的研究。通过对远场公式与近场模拟结果的比较,验证了公式的可靠性。     

电磁波测向教学实验设计

针对电磁场与波课程中天线方向图参数的教学,设计了一种教学实验方法,开发和研制了目标信号源和天线测向装置,开展寻找目标位置的电磁波测向实验。实验将天线参数设计与实际工程应用相结合,可以帮助学生理解天线参数的作用,增加工程应用体验。实验设计具有趣味性和知识性,在实际教学活动中,对提高学生学习积极性效果明显。     

化工原理课程中的类比教学

动量传递、热量传递和质量传递现象存在“三传类比”关系,在《化工原理》课程中充分利用这一特点进行类比教学,有助于教学效果的提高。     

从一个实例分析电磁场的能量

赫兹通过实验证实了电磁波的存在,这意味着,电磁场不仅是一种描述方式,而且是一种真正的物理实在．天线辐射电磁波,电磁能量随着电磁波的传播不断地从天线传向远方．在空间各点上,用接收器都可以接收到电磁波的能量．不同于一般的实物,电磁场的概念比较抽象．     

CST微波工作室在高增益平面反射阵天线实验教学中的应用

在天线理论与技术课程教学中，天线的基本概念和工作原理较为复杂抽象，且天线的实验验证及性能测试依赖价格昂贵的微波测试仪器及微波暗室等条件，尤其是高增益天线由于其电尺寸较大、仿真难度也较大。针对课程现存的这些教学难点，介绍了CST微波工作室在高增益天线设计实验教学中的应用。以一个24 GHz高增益反射阵天线为教学案例，通过软件的应用使学生掌握天线手动建模、VB宏语言自动化建模、2D/3D天线方向图查看、天线辐射效率计算等教学内容。同理论教学相比，基于CST微波工作室的实验教学环节可有效地将天线设计过程形象化、案例化，使得“天线理论与技术”课程教学更具说服力，提高课程的教学效果和专业水平。     

基于HFSS仿真软件的微波天线课程教学探索

为使学生更好地理解微波天线辐射的基本原理及物理意义,提出将电磁场仿真软件HFSS应用到微波天线课程的教学中,使抽象难懂的天线理论公式转变为可视化的图形演示,提高学生的学习积极性,从而提升教学效果。以微带天线为例,采用HFSS仿真软件,对天线的反射系数、辐射方向图以及增益进行了分析和演示。实践证明,这种感性认知教学方法有助于加强学生对微波天线理论的理解和掌握。     

培养高中物理核心素养的方法策略研究

<正>“情境类比”方法是笔者在研究“物理情境教学”和“类比迁移理论”的基础上提出的教学方法,就是运用“类比迁移理论”创设类比情境进行物理教学的方法。将“类比迁移理论”和“物理情境教学法”与培养物理核心素养的目标有机结合,研究“情境类比”方法在培养高中物理核心素养中的应用。针对这一问题笔者进行了课题研究,以下内容是课题研究的部分成果。     

概率论与数理统计课程的全程类比教学研究

概率论与数理统计课程是一门重要的基础课程.在教学中科学使用类比方法,能够从总体上把握该课程的脉络,达到举一反三、触类旁通的效果,能够有效降低教学的难度.可以通过以下方面进行类比教学:随机事件与集合的类比,离散型随机变量与连续型随机变量的类比,一维随机变量与二维随机变量的类比,概率论部分与数理统计部分相关概念的类比,置信区间与假设检验的类比等。     

电磁场与电磁波仿真实验教学

电磁场与电磁波课程理论抽象、数学计算繁杂,将Matlab引入课堂教学中,设计几个电磁波在波导中的传播和在自由空间的辐射仿真实验,并动态模拟电磁波的传播和辐射特性。仿真实验形象而生动,理论和实践有效结合,强化学生对电磁波的理解和应用。主要运用多媒体现代教育技术、方法与手段来增加课堂教学的信息量从而提高教学质量。     

天线仿真实验的设计与教学实践

基于时域有限差分法电磁仿真软件FDTD,设计了系列天线仿真实验.通过仿真软件,对天线进行了建模,经计算得出系列天线性能参数,如远场辐射方向图、回波损耗、驻波比、阻抗匹配等.计算并分析了矩形微带天线、直线阵列、相控阵天线和平面阵列天线的远场方向特性,并在教学中验证了天线仿真实验的可行性,收到了较好的教学效果,加深了学生对天线技术等课程的理解.     

“PBL”在“电路”课程实践教学中的探索与实践

笔者借鉴“PBL”教学思想,在国内率先将其成功地应用于电路课程实践教学中。针对“PBL”教学中“出题、指导、答辩、评价”等教学环节进行了深入的探索、研究与实践,取得了阶段性成果。实践表明：在“电路”课程教学中引入“PBL”教学,对提高教学质量起到了巨大的推动作用。其成果在同行中引起极大的反响,其经验对国内同类大学的课程建设和教学改革已经产生了较好的示范和辐射作用。     

高中数学教学中类比思想的应用技巧——以“等比数列的前n项和公式的推导”为例

类比思想是一种基本的数学思想方法,在高中数学教学中渗透类比思想,对于培养高中学生举一反三、触类旁通思维有着积极意义。文章详细解读类比思想的概念及教学意义,应用案例分析法对“等比数列的前n项和公式的推导”一课教学进行探究,指出教师可以通过整合教学资源、创设教学情境、呈现例题、组织练习、总结知识、布置作业培养学生的类比学习思维。同时,文章结合课程教学情况提出几点类比思想的应用反思,希望能够为高中数学类比课堂的建设提供参考。     

基于HFSS的圆极化电磁波虚拟仿真教学案例设计

为提升教学效果,解决学生理解电磁场与电磁波中抽象的圆极化概念带来的教学问题,采用高频结构仿真器模拟圆极化电磁波产生,设计圆极化天线虚拟仿真实验教学案例。在虚拟仿真实验教学中,采用图形和数据解释圆极化波产生过程,学生可理解圆极化天线和分析圆极化波的特性,透彻理解圆极化波的产生和圆极化天线的设计。通过可视化的圆极化波虚拟案例教学,不仅能够帮助学生理解抽象的圆极化概念问题,还能激发学生学习电磁场与电磁波的兴趣。     

通识类课程创新性教学实践探索

以“新能源发展与技术变革”通识课程教学为基础,探索通识类课程的创新性教学实践的方法和手段,分别从课程背景、教学问题、方案设计、教学实施、课程评价、经验总结等几方面开展教学研究。以“太阳能电池种类与光伏发电原理”的课堂教学为实例,围绕课程教学的“教”和“学”的契合统一;课程内容的通识性、高阶性、挑战度的统一;复合型人才的创新意识和社会主义核心价值观的培养目标统一进行课程创新性教学实践。课程教学获得专家和学生的一致好评,创新性教学成果对通识类课程的教学推广及辐射效应意义重大。