“电磁场与波”课程的教学改革研究

谷 宇，钱 倩

(1、内蒙古科技大学信息工程学院，内蒙古 包头 0140102、内蒙古恒瑞安科技服务有限责任公司，内蒙古 包头 014010)

“电磁场与波”是我校通信工程和电子信息工程两个专业的专业基础课。由于它是后续“微波技术与天线”、“电视原理”、“移动通信”和“卫星通信”等课程的理论基础，所以学生对其熟练掌握十分重要[1，2]。

该课程具有理论性强、概念抽象和数学推导繁多等特点，被认为是一门难教难学的课程。如何提高该课程的教学质量和教学效果，一直是教学改革探索和实践的课题[3，4]。

1 课程特点

“电磁场与波”课程主要涉及源与场的关系。它以Maxwell方程组为核心，主要讲述有关宏观电磁场的基本概念、基本原理、运动规律以及与带电物质的相互作用等内容[5]。该课程具有如下特点:

(1)理论体系严谨、公式繁杂:本课程基于Maxwell方程组论述电磁场的基本性质和基本原理。采用了三维矢量积分方程组、偏微分方程组、复数方程组以及时空偏微分方程组或积分方程组等，公式繁杂。

(2)概念抽象:电磁场随着时间沿空间传播形成电磁波，时变的电场和磁场在场空间中互相激发，描述和分析都十分抽象，难理解。

(3)涉及的知识点多:电磁场不仅涉及时域和频域，还涉及空域和极化等。要求不仅具备高等数学、复变函数以及数理方程等数学知识，需要“大学物理”和“电磁学”等先修课程的知识积累，且需掌握矢量分析和场论知识等。

(4)学时紧张:“电磁场与波”课程的学时数，已经大幅缩减，我校已经缩减至40学时。……