前言：我們精心挑選了數篇優質電磁波的實際應用文章，供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來啟發，助您在寫作的道路上更上一層樓。

第1篇

一、工程實例教學實踐

《電磁場與電磁波》是電子信息類專業的主干基礎課程，涉及大量的場論和矢量分析方面的數學知識，覆蓋內容較廣，且有一定的深度。相對于應用型課程，該課程的理論分析內容較多，課程理解需要學生花費較大的精力和時間，且需要能夠靜下心來思考電磁場問題，因此，對于工科學生來說普遍較難理解。然而，該課程講授的知識、理論和方法，在實際工程中具有一定的普適性，更容易與工程實例結合。以靜態場為例，靜態場是不隨時間變化的場，是時變場的特例，在靜態場部分的教學中主要做電容和互感的測量實驗，多導體的部分電容和互感是靜態場中非常重要的兩個概念。要求學生在掌握部分電容和互感的特性及測量原理的基礎上，應用測試具體參數，對比測試結果與理論計算結果是否相吻合。再如麥克斯韋方程組，看似只是一組毫無新意、索然無味的方程，多數同學接觸到它都有一定的畏難情緒。但如果將“電磁隱形衣”“左手電磁材料”“磁懸浮”“無線電力傳輸”等實際應用有機結合到課程教學中，課堂氛圍異常活躍，學生的學習熱情大大提高，對實際工程實例的思考更加深入徹底，甚至有學生在此基礎上開始研究電磁理論新的應用。

二、課堂教學與課外科技活動結合

除課堂教學外，根據實際課堂教學內容，定期給學生布置與實際應用相關的作業，可以是科技小論文、工程實例中簡單問題的解決方案、學生分組內部科技小競賽等，復雜的形式可以是參加校外知名企業的有獎科技競賽、區域性科技創新能力大賽等。此外，通過講解電磁場在實際工程中運用的一些案例，以及讓學生由淺入深地了解到電磁應用的廣闊性，避免了學生學習的盲目性，避免在學生中形成學習電磁場無用論的觀點。

第2篇

“導學案”的精髓貴在一個“導”字，是通過引導學生，讓學生自主進行學習探究，發現問題、解決問題，進而實現高效課堂培養能力的目的。所以在設計這一節課時，我更注重引導學生，讓他們能從我所給出的指引中動腦動手，獲得知識。為此，我設計了三活動，一個測試，依次從電磁波是什么、電磁波的應用以及改變世界的信息技術三個方面來構成核心，讓學生在活動的輕松愉快的氛圍中“動有所得”，最后的小測試來加深理解、鞏固知識。

一、學習目標

1.知道光是一種電磁波。了解電磁波在信息傳播中的作用。

2.記住電磁波在真空中的傳播速度。知道波長、頻率和波速的關系并會進行簡單的計算。

3.電磁波的應用。

4.初步了解現代通信網絡。

二、重點難點分析

1.波長、頻率和波速的關系。

2.電磁波的應用。

三、課堂設計

活動（一）神奇的電磁波

做一做　事先準備好了五套實驗用具，將全班學生分成五組，指導他們做了如下實驗：打開收音機的開關，轉動選臺的旋鈕，調到一個沒有電臺的位置，并開大音量。將一節干電池的正極與一把鋼銼良好接觸，負極連一根導線，用手拿著導線的另一頭，使它在銼面上滑動，讓學生觀察現象并分組討論產生這一現象的原因。

讀一讀　在活動之后，指導學生閱讀教材，并明確如下兩個內容。

1.當導體中的電流迅速發生變化或通一高頻率的交變電流時，導體就會向四周空間發射電磁波。只有頻率很高的電流產生的電磁波才能傳得很遠。電磁波的國際單位是赫茲（Hz），簡稱赫，常用頻率單位還有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。其換算關系：1kHz=103Hz；1MHz=106Hz。

2.電磁波可以在真空中傳播，光也是一種電磁波。真空中電磁波的波速為c，在空氣中與真空中電磁波的波速非常接近，c=3×108m/s。相鄰兩個波峰（或波谷）的距離，叫做波長。電磁波的波速c等于波長和頻率f的乘積：c=λf。在空氣或真空中，各種頻率的電磁波的波速是相同的，所以，頻率越高的電磁波，它的波長就越短。

議一議　在獲得了如上知識后，再結合“做一做”的內容探討論如下的物理現象：手機放在電視機旁邊，當有電話來時，電視機的畫面會出現一些“雪花”，這是為什么？并且長時間用手機連續通話，會出現頭暈的情況，這是為什么？

活動（二）電磁波的應用

由于電磁波比較抽象，我特意做了課件，主要涉及軍事應用，如探測飛機、導彈用的雷達；民航應用，如GPS導航；天文應用，如探測遙遠星球；氣象應用，如探測臺風、雷雨等。通過課件中設計的一些小問題，引導學生對摸不到看不見的電磁波有一定的形象認識。此活動的另一個主要目的就是激發學生的學習興趣。

活動（三）改變世界的信息技術

引導學生閱讀如下內容，更深入了解電磁波的應用對社會產生的巨大影響。

1.衛星通信是利用人造地球衛星作為中繼站，轉發無線電波，進行通信的。通信衛星大多是相對地球“靜止”的同步衛星。一般只要有三顆互成120°的同步衛星，就覆蓋了幾乎全部地球表面，可以實現全球通信。衛星通信具有傳輸距離遠、覆蓋區域大、靈活、可靠、不受地理環境條件限制等獨特優點。全球衛星定位系統（GPS）就是衛星通信的實際應用。

2.光纜通信是應用光的傳播特性，把光能限制在光纖內部，用光信號取代傳統通信方式中的電信號，從而實現信息的傳遞。光纖具有傳輸容量大、傳輸距離長、高抗干擾等特性。

3.移動通信由電磁波傳遞信息，可以在信號覆蓋的任何地方使用。當前應用最為普遍的為“蜂窩系統”。

四、隨堂測試

1.電磁波在真空中的傳播速度是__________；電磁波的波長越長其頻率就越______________；電磁波___________（填“能”或“不能”）在空氣中傳播。

2.2012年7月28日03時12分（北京時間），倫敦奧運會開幕，媒體通過通訊衛星用______波把奧運會的信息及時傳到世界各地。若中央電視臺第一套節目的頻率為52.5MHz（1MHz=106Hz），則中央電視臺第一套節目的波長為________m。

3.以下與電磁波應用無關的是（）

A．手機通信 B．微波爐加熱食物

C．雷達偵查 D．聽診器了解病情

4.關于電磁波和現代通信，下列說法正確的是（）

A.光纖通信傳輸的信息量很大，主要用于無線電廣播

B.移動電話靠電磁波傳遞信息

C.電磁波的波長越大，頻率越高

D.電磁波的應用對人類有利無害

5.關于電磁波和現代通信，下列敘述不正確的是（）

A．光是一種電磁波，電磁波可以在真空中傳播

B．電磁波的頻率越高，在空氣中傳播的速度就越大

C．同步通信衛星繞地球轉動的周期跟地球自轉的周期相同

第3篇

關鍵詞：電磁場與電磁波；教學內容；教學方法

作者簡介：劉鑫（1980-），女，黑龍江佳木斯人，黑龍江科技大學電氣與信息工程學院，講師；

趙志信（1979-），男，黑龍江哈爾濱人，黑龍江科技大學電氣與信息工程學院，講師，哈爾濱工業大學電子與信息工程學院博士研究生。

基金項目：本文系黑龍江省教育廳“十二五”規劃課題“EIP-CDIO在電磁場與微波技術類課程教學中的應用”（課題編號：GBD1212069）、黑龍江省高教學會十二五規劃課題“EIP-CDIO 模式下電磁場與微波技術類課程教學改革探討”（課題編號：HGJXH C110902）、黑龍江科技大學教研項目的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）14-0073-02

“電磁場與電磁波”課程是通信工程專業的一門專業基礎課。它是在“大學物理”（電磁學）課程的基礎上進一步研究電磁場與電磁波的基本屬性、描述方法、運動規律、與物質的相互作用及其應用?！半姶艌雠c電磁波”是“微波技術”、“移動通信”、“光纖通信”等相關課程的前續課程，可見該課程在通信工程專業課程體系中的重要性。學生在學習本門課程時普遍反映難度很大。以下針對本課程的特點，就教學內容和方法進行探討。

一、“電磁場與電磁波”課程特點

1.所需基礎知識面廣

“電磁場與電磁波”課程是以高等數學、大學物理、復變函數等課程為基礎，所涉及的內容很廣。因此要想學好這門課，必須有很好的數學和物理基礎。

2.推導多、計算難

“電磁場與電磁波”課程中所涉及的公式和推導很多且計算難度大，許多結論是由推導總結而得到的。推導中需要用到大量的矢量運算、微分方程、積分方程等，過程非常復雜。

3.課時少、內容多

由于教學大綱的重新修訂，“電磁場與電磁波”課程的學時由54學時調整為45學時，但教學內容并沒有做大的調整，主要包括靜電場、恒定電場、恒定磁場、靜態場邊值問題、時變電磁場、平面電磁波、導行電磁波等。[1]

二、教學內容和方法的研究

1.針對不同的學生講授不同的內容

筆者所在高校通信工程專業學生分為二本生和三本生，二者在教學計劃中的差別之一是三本生在“電磁場與電磁波”課程后沒有“微波技術”課程。這就要求針對二者在教學內容上有區分。導行電磁波在“微波技術”課程中會有深入的講解，因此針對二本生可以不講授這部分內容，針對三本生則需要講授。

2.理清思路，圍繞“一條線”展開電磁場理論教學

學生在學習“電磁場與電磁波”課程時感覺內容多且條理性差，在課上對于講授內容不知如何定位，不了解各個章節之間的關聯，這就導致學生思路不清晰，進而產生厭學情緒。針對這一情況，在上課時要給學生理清思路。

針對《電磁場與電磁波》教材，[2]說明其章節安排。教材分為數學和物理基礎部分（第1章）、電磁場部分（第2-5章）和電磁波部分（第6-8章）。電磁場根據時間變化特性可分為靜態場（第2-4章）和時變場（第5章）。靜態場包括靜電場、恒定電場和恒定磁場。電磁場部分圍繞亥姆霍茲定理展開研究，亥姆霍茲定理講述的是在空間有限區域的任一矢量場由它的散度、旋度和邊界條件唯一確定。[2]亥姆霍茲定理說明研究一個矢量場必須要研究該場的散度、旋度和邊界條件，而場的散度、旋度又構成場的基本方程。此外，研究場時還可以借助輔助量，輔助量一般為位函數和場能量。因此，電磁場理論的“一條線”可以歸納為“基本方程（散度、旋度）—邊界條件—位函數—場能量”。表1以邊莉編著的《電磁場與電磁波》教材中靜電場、恒定磁場和時變電磁場為例說明“一條線”對應的內容。由于恒定電場與靜電場有可比擬性，因此對于恒定電場可以采取與靜電場相比較的方法來教學。學生通過表1對電磁場理論部分的主要內容能夠產生較有條理性的認識，在上課時知道所學知識在整個電磁場知識體系中的位置，學習時不會抓不到頭緒。

3.教學中結合實際應用，培養學生初步的科研能力

由于電磁場與電磁波理論性強，在教學中要結合實際講解理論，例如講授電磁波在介質中透射時，解釋日常用到的微波爐工作原理。微波在穿過有耗介質（含水分子的食物）時，使水分子產生“共振”現象，水分子之間發生激烈的摩擦和碰撞，進而產生熱量，加熱含水的食物。在學生的學習過程中教師不斷地解答現實中的各類現象，可以促使學生激發更強的求知欲，從而使學生能夠主動地學習。

除了課堂上的教學要結合實際應用外，還應鼓勵學生課后以課程中的某一個知識點為出發點，查閱相關科研文章。例如，講到電磁波在介質中傳播特性時，結合黑龍江科技學院礦業特色，要求學生下載并閱讀文章《“電磁場理論”課程教學中兩個實例的應用》，[3]并要求學生回答手機能否應用于煤礦井上與井下的透地通信。學生通過對文章的查找、自學，對知識點做進一步的掌握，可以從中獲得成就感，同時有益于培養學生初步的科研能力。

4.多媒體教學與板書相結合

傳統的黑板板書教學的優點是教學速度較慢，留給學生思考的時間較多，使其能跟上教學進度，學生注意力容易集中。它的缺點是耗時多，且不容易展示圖片，對動態顯示更是無能為力。多媒體教學的出現彌補了板書教學的缺點，例如法拉第電磁感應定律、均勻平面波極化和傳播等等通過多媒體可以動態地演示給學生，增強學生的理解能力，加深學生的印象，提高教學效果。

多媒體教學方法雖然優點多，但不能一味使用而放棄板書。多媒體反映的信息量大，教學速度快，如果大量使用多媒體會使學生跟不上教師的節奏。一旦聽不懂，學生會厭倦學習，形成惡性循環。因此，采用多媒體與板書相結合的教學方式更適宜。對于重點內容還是使用板書比較好，過于煩瑣且只需了解的推導過程、例題題目、圖片、動態演示等采用多媒體比較適合。

5.教與練并重，認真批改作業

在“電磁場與電磁波”的教學中，有必要給學生留一些課后的作業，從而鞏固課堂上的學習。學生在課堂上聽懂教師的講解，通過課后的練習將課堂上知識的掌握情況反饋給教師，使得教師更好地掌握學生的薄弱環節，在課堂上予以重點講解。從作業情況看，部分學生學習態度不端正，抄襲他人作業，這樣會導致教師對學生掌握情況的判斷出現錯誤。針對這種情況，有必要在第一次作業中找出作業雷同的學生進行談話，必須在抄襲剛一出現時就將其遏制在萌芽狀態。筆者在教學中針對作業抄襲情況采取過上述辦法，個別抄襲情況還存在，但總體上明顯下降。

6.健全考核機制

為了加強對教學過程的監管，采用8+2的考核機制，即總成績中期末考試占80%，平時成績占20%。平時成績包括課堂表現（出勤、課堂回答問題等）、作業和期中考試。平時成績的考核可以使學生提高對課程的重視程度，必要時可以采取一些壓制手段。例如課堂提問回答錯誤的學生扣1分，回答正確加1分。這樣教師可以向不認真聽課的學生提問，提醒其集中注意力。而回答問題的正確與否關系到期末成績，所以回答錯誤的學生會期望在下一次被提問時能夠回答正確而補得1分。通過這種方式可以有效地管理表現不理想的學生。

期末考試采取閉卷考試方式，而期中考試采取“一張紙開卷”的考試方式。所謂“一張紙開卷”是指在考試時學生可以參考自己帶的一張A4紙進行答題，考試前學生可以在紙的正反面手寫與課程相關的任何內容?！耙粡埣堥_卷”，有效地督促學生對上半學期所學知識進行歸納和總結，教師通過一張紙的書寫內容以及答題情況對學生上半學期的學習情況有所掌握，考試過后可以針對學生普遍沒有掌握好的知識點重新講解。教師針對這些內容可以反思教學方法的不足之處，以便在新一輪上課時有所改進。此外，通過期中考試教師可以在下半學期對成績不好的學生加強管理?？荚囶}目題型應該多樣化，包括是非判斷題、選擇題、填空題、計算題、證明題等題型，從多方面考核學生。

三、結束語

“電磁場與電磁波”課程理論性很強，存在著教師難教、學生難學的情況。我們在注重培養學生的學習興趣的基礎上，把教學內容歸納成一條主線，教學中結合實際應用，培養學生初步的科研能力，多方面對學生進行考核。從學生的反饋情況來看，這些做法取得了一定的成績。

參考文獻：

[1]張昕.電磁場與電磁波[M].哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社，2008.