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《电磁场与电磁波》教学大纲
课程英文名
ElectromagneticFieldTheory
课程代码
04M0067
学分
2.5
总学时
40
理论学时
40
实验/实践学时
0
课程类别
学科基础课
课程性质
必修
先修课程
《高等数学》《大学物理》
适用专业
微电子科学与工程/电子科学与技术
开课学院
光学与电子科技学院
执笔人
周盛华
审定人
冯桂兰
制定时间
2025年01月
注:课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课;课程性质是指必修/限选/任选。
一、课程地位与课程目标
(一)课程地位
电磁场与电磁波课程是电子与微电子等专业的一门重要的专业基础课,主要研究电磁场与电磁波的基本属性,描述方法,运动规律,与物质的相互作用及其应用。要求学生通过本门课程的学习,能够系统地掌握电磁场与电磁波的基本概念,基本性质,基本规律以及求解电磁场问题的基本方法;了解电磁场与电磁波在现代科学技术中的应用以及发展动态。
(二)课程目标
专业教学目标:
1.通过本课程的学习,掌握电磁场与电磁波两个方面的基本概念与基本理论,为今后学习其它后续课程或在电磁场与电磁波方面进一步深入学习打下必要的基础;
2.在熟知一些基本物理概念和物理量的基础上,全面掌握《电磁场与电磁波》中的一些基本原理及数值分析计算手段:如静电场的基本方程、恒定磁场的基本方程、电磁场的基本方程组,坡印亭定理,分界面上的边界条件;了解分离变量法,镜像法,有限差分法等;
3.学会运用电磁场与电磁波基本原理来解决一些实际中遇到的电磁场与电磁波相关问题的求解,如波导的设计、电磁波发射、传播等问题;同时培养学生严密的理论推导和分析计算能力,为后续课程打下良好的基础。
4.通过分组讨论/大型作业/翻转课堂等,培养学生创新意识、团队意识和人际交流能力。
思政教育目标:电磁场与电磁波课程要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学的全过程,实现全程育人、全方位育人,培养学生的爱国情怀、社会责任、文化自信、人文精神、科学精神。电磁场与电磁波理论是近代自然科学中,理论相对最完整、应用最广泛的支柱学科之一。?电磁场与电磁波技术已遍及人类的科学技术、政治、经济、军事、文化以及日常生活中的各个领域,正在深刻的改变现代的科学与技术,也正在深刻的影响着人类的思想,?通过在电磁场与电磁波课程的教学过程中,融入思想品德政治教育有利于培养社会主义的电子专业人才,培养其科学探索的精神!有利于增强学生的民族自尊心和上进心,培养学生的社会责任感!
二、课程目标达成的途径与方法
本课程是一门理论性较强的课程,涉及到许多公式的理解与运用,采用电子教案、视频、FLASH动画、实物照片等现代化教学多媒体手段进行教学。使用配合教材的“电磁场与电磁波”多媒体课件和学校的BB课程平台,对教学的难点与重点进行多媒体演示,将抽象的电磁场与电磁波问题用计算机形象、动态、直观地展示出来,以帮助学生更好地理解抽象的概念,充分激发学生的学习兴趣和热情。对难点采用多种方式、多种媒体、从多个不同角度进行讲解,使绝大多数学生能够透彻理解掌握。
采用启发式教学,对重要的公式或定理做出详细的数学推导,而对一些复杂繁琐的公式等不作推导,只对主要公式进行必要说明,把讨论重点放在物理概念、物理模型和思维方法上,并穿插一些电磁科学发展史小故事,增加学生的学习兴趣。在教学中,结合目前国内外与课程相关的热点问题,注重反映与本课程有关的学科前沿,注重培养学生的创新意识和创新能力,比如左手介质、趋肤效应、电磁波隐身技术等充分激发学生的想象能力和思维能力,提高学生的学习兴趣,培养学生的创新能力。
通过介绍电磁场与电磁波理论的发展历史,使学生认识到电磁场与电磁波对于国计民生的重要性,对于国家安全的重要性!要激发和增强学生的民族自尊心和责任感;通过介绍我国移动通信技术、5G技术的发展,介绍我国在集成电路、芯片等方面与发达国家还存在很大的差距,增强学生对国家民族自强发展的紧迫感;通过介绍电磁场与电磁波领域物理学家的历史,激励学生勤奋刻苦学习,立志为祖国献身;在教学中渗透辩证唯物主义教育,有助于培养学生辩证唯物主义世界观,并使学生逐渐学会用马克思主义观点、方法分析处理问题,从而把学生塑造成一个自觉的辩证唯物主义者;在电磁场与电磁波课程教学中渗透团结协作精神,体会合作的乐趣,并将班级分成若干学习小组,采用翻转课堂方式,培养学生团结协作精神教育,教育学生学会与人相处,学会相互帮助。
三、课程目标与相关毕业要求的对应关系
课程目标
课程目标对毕业要求的支撑程度(H、M、L)
毕业要求1
毕业要求
1
毕业要求
4
毕业要求
5
课程目标1
M
课程目标2
M
H
课程目标3
H
课程目标4
M
四、课程主要内容与基本要求
第一章矢量分析