电磁场教案.docx

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电磁场教案

教案

课程名称电磁场

适用专业通信工程、电子信息工程

授课教师

职称职务讲师

教研室电子信息

院、系（部）电信系

莆田学院

第1章绪论

一、内容提要

     介绍电磁场的发展历程,电磁场、电磁波的应用,场与路的对比,本课程与后续课的关系等。

二、课时安排

章节序号及名称

主要内容

学时分配

总学时

绪论

本课程的学时、教材、参考书目；电磁场的发展历程；电磁场、电磁波的应用；场与路的对比；本课程与后续课的关系；课程要求与考核方式。

1学时

1学时

一、相关内容回顾

   在高中及大学物理课上我们已经接触过电磁场的概念,并学习了其中一些基础知识,比如：

场的基本性质、物理量的简单计算,等等,但这些知识只是构成了一个初步完整的理论体系,一些相关知识没有涉及到。

从今天开始,我们将详细地学习这门专业技术基础课,在普通物理电磁学的基础上,进一步使学生熟悉宏观、微观电磁场的基本性质和基本规律。

二、引入新内容

   在大学物理课上,我们所接触到的静电场,是由点电荷产生的,并且只考虑单一介质中的场的计算。

此外只是从宏观的角度讨论了电磁场的基本性质和基本规律,没有涉及到为微观电磁场的基本性质和基本规律,因此具有较大的局限性。

   通过本课程的教学,培养学生用场的观点来对电气工程中的电磁现象和电磁过程进行分析和判断的初步能力。

通过电磁场理论的逻辑推理能力培养学生正确的思维方法和严谨的科学态度,为学习专业课和进一步研究电磁场问题准备必要的理论基础,并提高学生的基本素质。

电磁场课程是电气工程类专业的主要基础课程之一,它不仅是许多专业课程的重要基础,而且是许多新兴边缘学科的发展基础和生长点。

从电磁场的角度研究物质的基本属性、运动规律及其相互作用。

理论严谨、体系完整,其逻辑推理、数学物理分析方法及所研究的电磁场运动规律都具有独特之处,具有一定的代表性。

通过学习使学生开阔视野,学会从场的角度观察问题、分析问题、解决问题。

在学习内容上,学生应掌握电磁场的基本性质、典型分析方法；正确理解电磁场的基本概念,并能运用这些概念,从电磁场的角度分析和处理一些典型的电磁场问题；对电磁场及电磁波的整体理论体系有一个比较完整的理解。

我们这门课是后继课程如电机学、电器学、电磁场数值计算、生物电磁学等的重要基础。

三、主要内容

1．授课内容概述：

   本节主要介绍电磁场的简单发展历程、电磁场与电磁波的应用、本课程的特点以及本课程与前续课程、后续课程的联系等。

2．具体授课内容

详见讲稿。

四、授课流程

五、小结

1.电磁场的简单发展历程；

2．电磁场在本学科领域的应用。

六、作业及思考题

思考题：

1.结合你的专业说说电磁场的应用和新发展。

2.电磁场课程与大学物理中的电磁学有什么区别和联系？

第一章矢量分析及其场论

一、本章提要

   本章主要讲述电磁场的数学物理基础知识,包括矢量代数、正交坐标系、标量场和矢量场的积分微分定理,唯一性定理。

二、本章课时安排

章节序号及名称

主要内容

学时分配

总学时

1.1电磁场与矢量代数

1.2正交曲面坐标系

1.3标量场及其梯度

1.4矢量场的通量、散度与高斯散度定理

1.5矢量场的环量、旋度与斯托克斯定理

1.6亥姆赫兹定理

电磁场的数学物理基础知识,包括矢量代数、正交坐标系、标量场和矢量场的积分微分定理,电磁场的分类及其特点。

2学时

2学时

三、相关内容回顾

   前面介绍了电磁场的简单发展历程、本课程的特点以及本课程与前续课程、后续课程的联系等。

本课程的主要内容是在普通物理电磁学的基础上,进一步学习宏观、微观电磁场的基本性质和基本规律。

这些需要用到很多的数学基础知识,比如初等数学中三角函数的变换、高等数学中微积分运算、工程数学中场论及矢量分析的内容等。

这一章我们简单回顾场的数学物理基础知识,并介绍电磁场的基本方程组麦克斯韦方程组。

四、引入新内容

   本节主要介绍电磁场的数学物理基础知识,包括矢量代数、正交坐标系、标量场和矢量场的积分微分定理,电磁场的分类及其特点。

五、重点及难点

1.柱坐标系和球坐标系中梯度、散度、旋度的计算

2.矢量场惟一性定理。

六、主要内容

1．授课内容概述：

   本章主要讲述电磁场的数学物理基础知识,包括矢量代数、正交坐标系、标量场和矢量场的积分微分定理,电磁场的分类及其特点,矢量场惟一性定理。

2．具体授课内容

详见讲稿。

七、授课流程

八、小结

1.电磁场的数学物理基础知识,包括矢量代数、正交坐标系；

2．、标量场和矢量场的积分微分定理。

九、作业及思考题

课后习题：

p21：

1-2

1-6,1-14

十、预习内容及其思考题：

预习：

2-1,2-2

思考题：

1.微观上看,与物体的质量一样,电荷是以离散的方式出现在空间的。

但从工程或宏观电磁学的观点看,大量的带电粒子密集地出现在某空间体积内时,可以假定电荷以连续分布的形式充满该体积中。

如何描述？

2.分布电荷产生的电场如何计算?

3.电位的物理意义是什么？

电位的参考点如何选取？

4.如何利用电位求电场？

如何利用（根据）等位面（线）画电场强度线？

5.静电场中的导体具有哪些性质？

介质的极化对电场的影响？

6.电介质的极化和导体的静电感应有何不同？

如何考虑电介质和导体在静电场中的效应？

自由电荷与束缚电荷的区别是什么?

教学设计、教案和课件的区别

一、教学设计是根据教学对象和教学目标，确定合适的教学起点与终点，将教学诸要素有序、优化地安排，形成教学方案的过程。

它是一门运用系统方法科学解决教学问题的学问，它以教学效果最优化为目的，以解决教学问题为宗旨。

具体而言，教学设计具有以下特征。

1、教学设计是把教学原理转化为教学材料和教学活动的计划。

教学设计要遵循教学过程的基本规律，选择教学目标，以解决教什么的问题。

2、教学设计是实现教学目标的计划性和决策性活动。

教学设计以计划和布局安排的形式，对怎样才能达到教学目标进行创造性的决策，以解决怎样教的问题

3、教学设计是以系统方法为指导。

教学设计把教学各要素看成一个系统，分析教学问题和需求，确立解决的程序纲要，使教学效果最优化。

4、教学设计是提高学习者获得知识、技能的效率和兴趣的技术过程。

教学设计是教育技术的组成部分，它的功能在于运用系统方法设计教学过程，使之成为一种具有操作性的程序。

二、教案是教师的教学设计和设想，是一种创造性劳动。

写一份优秀教案是设计者教育思想、智慧、动机、经验、个性和教学艺术性的综合体现。

我认为教师在写教案时，应遵循以下原则：

1、科学性

所谓符合科学性，就是教师要认真贯彻课标精神，按教材内在规律，结合学生实际来确定教学目标、重点、难点。

设计教学过程，避免出现知识性错误。

那种远离课标，脱离教材完整性、系统性，随心所欲另搞一套的写教案的做法是绝对不允许的。

一个好教案首先要依标合本，具有科学性。

2、创新性

教材是死的，不能随意更改。

但教法是活的，课怎么上全凭教师的智慧和才干．尽管备课时要去学习大量的参考材料，充分利用教学资源，听取名家的指点，吸取同行经验，但课总还要自己亲自去上，这就决定了教案要自己来写。

教师备课也应该经历一个相似的过程。

从课本内容变成胸中有案，再落到纸上，形成书面教案，继而到课堂实际讲授，关键在于教师要能”学百家，树一宗”。

在自己钻研教材的基础上，广泛地涉猎多种教学参考资料，向有经验的老师请教．而不要照搬照抄，要汲取精华，取去糟粕，对别人的经验要经过一番思考——消化，吸收，独立思考，然后结合个人教学体会，巧妙构思，精心安排，从而写出自己的教案。

3、差异性

由于每位教师的知识，经验，特长，个性是千差万别的。

而教学工作又是一项创造性的工作。

因此写教案也就不能千篇一律，要发挥每一个老师的聪明才智和创造力，所以老师的教案要结合本地区的特点，因材施教。

4、艺术性

所谓教案的艺术性就是构思巧妙，能让学生在课堂上不仅能学到知识，而且得到艺术的欣赏和快乐的体验。

教案要成为一篇独具特色”课堂教学散文”或者是课本剧。

所以，开头，经过，结尾，要层层递进，扣人心弦，达到立体教学效果。

教师的说，谈，问，讲等课堂语言要字斟句酌，该说的一个字不少说，不该说的一个字也不能说，要做到恰当的安排。

5、可操作性

教师在写教案时，一定从实际出发，要充分考虑从实际需要出发，要考虑教案的可行性和可操作性．该简就简，该繁就繁，要简繁得当。

6、考虑变化性

由于我们教学面对的是一个个活生生的有思维能力的学生，又由于每个人的思维能力不同，对问题的理解程度不同，常常会提出不同的问题和看法，教师又不可能事先都估计到。

在这种情况下，教学进程常常有可能离开教案所预想的情况，因此教师不能死扣教案，把学生的思维的积极性压下去。

要根据学生的实际改变原先的教学计划和方法，满腔热忱地启发学生的思维，针对疑点积极引导。

为达到此目的，教师在备课时，应充分估计学生在学习时可能提出的问题，确定好重点，难点，疑点，和关键。

学生能在什么地方出现问题，大都会出现什么问题，怎样引导，要考虑几种教学方案。

出现打乱教案现象，也不要紧张。

要因势利导，耐心细致地培养学生的进取精神。

因为事实上，一个单元或一节课的教学目标是在教学的一定过程中逐步完成的，一旦出现偏离教学目标或教学计划的现象也不要紧张，这可以在整个教学进度中去调整。

三、课件（courseware）是根据教学大纲的要求，经过教学目标确定，教学内容和任务分析，教学活动结构及界面设计等环节，而加以制作的课程软件。

它与课程内容有着直接联系。

1、课件的长度

多媒体课件的内容可多可少、一个大的多媒体课件可以包括一门完整的课程内容，可运行几十课时；小的只运行10-30分钟，也可能更少时间。

2、多媒体课件

所谓多媒体课件是根据教学大纲的要求和教学的需要，经过严格的教学设计，并以多种媒体的表现方式和超文本结构制作而成的课程软件。

3、常用制作方式

现在应用最广泛的多媒体课件形式是PPT（用officePowerPoint制作的幻灯片），由于它编辑、播放，各种操作简单易学，而且能够很方便地找到资源，并且根据自己的需要进行改善和加工，对技术的要求相对不高，并且多加钻研也可以有反复多彩的效果，能满足许多需要，因此广受欢迎。

其他应用较广的还有Flash和Authorware以及几何画板（数学老师常用）等等

4、课件制作的几个原则

①教学性 课件的应用必须是能优化课堂教学结构，提高课堂教学效率的。

②可操作性 课件的操作要尽量简便﹑灵活﹑可靠，便于教师和学生控制，尽量避免复杂的键盘操作，交互操作层次不应太多。

③科学性 课件制作要符合科学性，不要出现知识性的错误。

否则用课件还不如做实验，但课件永远不可以取代实验。

④简约性 课件的展示的画面应符合学生的视觉心理。

要突出重点，同一画面对象不宜太多，避免对学生注意力产生干扰。

注意动与静的对比，前景与背景对比，