可视化数字模拟创新教学在《电磁场与电磁波》中的探索与实践

发布时间：2019-08-08 20:39

【摘要】：结合现代数字技术,针对电子信息专业的《电磁场与电磁波》课程教学中对较为抽象的电磁场物理概念和现象,运用基于问题学习(PBL)研究型教学方法进行教学创新实践,尝试用C++计算机编程语言对教学过程中学生难易理解和掌握的电磁现象进行数学分析和建模,在此基础上实现形象逼真的动态模拟。该创新课程实施的目的在于引导学生主动参与到教学创新过程中,积极讨论电磁物理现象的建模过程和实现方法,以激发学生的学习兴趣,提高学生的学习积极性,培养学生的创新思维能力。通过实施本创新实践教学方法,提升了学生对电磁场、电磁波方面基本理论、基本规律感性认识的兴趣,增强了学生利用数学工具分析问题,解决问题的能力。实践表明创新教学达到了加强学生对电磁物理现象认知和理解、提高学生的编程能力、物理建模和解决实际问题能力的目的。
[Abstract]:Combined with modern digital technology, aiming at the abstract concepts and phenomena of electromagnetic field physics in the course of "electromagnetic field and electromagnetic wave" in the course of electronic information specialty, the teaching innovation practice is carried out by using the (PBL) research teaching method of problem-based learning, and the mathematical analysis and modeling of the electromagnetic phenomena which are difficult for students to understand and master in the teaching process are carried out with C computer programming language. On this basis, the dynamic simulation of the image is realized. The purpose of this innovative course is to guide students to take an active part in the process of teaching innovation, and to actively discuss the modeling process and realization method of electromagnetic physics phenomenon, so as to stimulate students' interest in learning, improve students' learning enthusiasm and cultivate students' innovative thinking ability. Through the implementation of this innovative practical teaching method, the students' interest in the basic theory of electromagnetic field, electromagnetic wave and the perceptual understanding of the basic law has been enhanced, and the students' ability to analyze and solve problems by using mathematical tools has been enhanced. The practice shows that innovative teaching achieves the purpose of strengthening students' understanding and understanding of electromagnetic physics phenomena, improving students' programming ability, physical modeling and solving practical problems.
【作者单位】： 兰州理工大学电信学院;
【基金】：2010年兰州理工大学重点教学研究 2013年兰州理工大学重点课程资助项目
【分类号】：O441.4-4;G642

【参考文献】

相关期刊论文 前7条

1 向洪岗;陈德桂;李兴文;童伟雄;;基于磁场和等效磁路的磁通变换器特性仿真和优化设计[J];电工技术学报;2009年04期

2 梁慧敏;由佳欣;叶雪荣;翟国富;;基于三维磁场仿真分析的含永磁继电器等效磁路模型的建立[J];电工技术学报;2011年01期

3 姜宇;;在“电磁场与电磁波”课程中建立创新理念[J];电气电子教学学报;2009年01期

4 陈帝伊;刘淑琴;许景辉;马孝义;;“电磁场理论”课程的教学改革探讨[J];电气电子教学学报;2009年04期

5 王泽忠;李世琼;;论电磁场媒质分界面衔接条件[J];电工技术学报;2013年02期

6 张起晶;孙桂芝;边莉;;电磁场与电磁波课程教学改革研究[J];黑龙江教育(高教研究与评估);2011年10期

7 肖汉光;;《电磁场与电磁波》的课程教学研究与探索[J];教育教学论坛;2013年13期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 黄凤;;电磁场边值关系的讨论[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2012年02期

2 胡峥峥;许卫东;刘珩;余松林;;改善混凝土材料透波性能的初步研究[J];兵器材料科学与工程;2009年04期

3 凌振宝;刁庶;王君;;频率可选的地下金属管线探测仪发射机的设计[J];吉林大学学报(信息科学版);2008年05期

4 关秀丽;李栋;;静电场边值问题的解法浅析[J];长春大学学报;2008年06期

5 吕淑珍;陈宁;王海滨;霍冀川;;传输线理论中的干涉及其在水泥基吸波材料中的应用[J];长春理工大学学报(自然科学版);2010年02期

6 陈清礼;严良俊;;引力麦克斯韦方程组与及其对地震分布的解释[J];长江大学学报(自然科学版)理工卷;2008年04期

7 陈清礼;;高速同向运动物体间作用力研究[J];长江大学学报(自然科学版);2011年06期

8 杨晶晶;黄铭;杨成福;彭金辉;施继红;;异质材料电磁特性及局域场增强效应研究[J];材料导报;2009年24期

9 陈杰;梁四洋;刘兵;;通信基站天线的电磁辐射分析[J];四川兵工学报;2009年04期

10 吴江牛;赵志钦;龚伟;陈国平;聂在平;;微波热致超声成像系统天线设计[J];电波科学学报;2010年03期

相关会议论文 前7条

1 李承跃;刘国;顾爱军;季天仁;;一种新型微波等离子体七角腔的仿真与优化设计[A];“第十四届全国微波能应用学术会议”暨“2009年微波创造美的生活高峰论坛”论文集[C];2009年

2 李承跃;王浩儒;王飞;童佳;季天仁;;一种新型微波加热器的建模与仿真[A];“第十四届全国微波能应用学术会议”暨“2009年微波创造美的生活高峰论坛”论文集[C];2009年

3 杨永辉;吴文荣;;固态脉冲发射机电磁效应分析与仿真[A];2001年全国微波毫米波会议论文集[C];2001年

4 张涛;章飚;徐伯夏;;某型无线数传系统收/发干扰的机理分析[A];全国第五届信号和智能信息处理与应用学术会议专刊(第一册)[C];2011年

5 游志远;顾承华;曹和生;梅卫群;;电磁屏蔽在防雷系统中的重要性分析[A];第三届长三角气象科技论坛论文集[C];2006年

6 曹海林;杨士中;;相控阵馈电大天线分析[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第九届学术年会论文集（中册）[C];2012年

7 崔茜;朱小芳;黄莉丽;金晓林;杨中海;李建清;李斌;;大功率速调管的MAGIC仿真方法研究[A];中国电子学会真空电子学分会第十九届学术年会论文集（上册）[C];2013年

相关博士学位论文 前10条

1 王海兰;乔木体水分的测试技术及其监测系统的研究[D];北京林业大学;2011年

2 姚善化;复杂矿井巷道中电磁波传播特性及相关技术研究[D];安徽大学;2010年

3 浦实;铁路无线通信系统射频链路的一体化建模与分析[D];北京交通大学;2011年

4 陈曦;双带电磁带隙结构及多层媒质传播网络理论[D];西安电子科技大学;2011年

5 王新稳;复解析保角变换在电磁工程中的应用研究[D];西安电子科技大学;2011年

6 曹海林;深空测控通信大天线技术研究[D];重庆大学;2010年

7 曹丙霞;地震先兆电离层舒曼谐振异常监测方法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

8 李宁;双基地高超音速弹载SAR可用性与算法研究[D];国防科学技术大学;2011年

9 吴至境;频率精细可调谐布里渊光纤激光器及其在微波光子学中的应用[D];上海交通大学;2011年

10 肖科;体面结合积分方程及快速算法在复杂电磁问题中的分析与应用[D];国防科学技术大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 王召召;城市环境下通信信号穿透损耗的定量研究[D];郑州大学;2010年

2 徐闽斌;基于电磁波传播理论的围岩电阻率测量方法研究与仪器实现[D];解放军信息工程大学;2009年

3 郑德伟;连续太赫兹波层析成像实验研究[D];电子科技大学;2011年

4 雷瑶;宽调谐高线性电调滤波器的研究[D];电子科技大学;2011年

5 徐海鹏;平面微带天线技术研究[D];电子科技大学;2011年

6 郭宏雷;基于RFID技术的煤矿井下人员管理系统[D];电子科技大学;2010年

7 尹志宁;纳米结构中表面等离激元的传输特性研究[D];北京邮电大学;2011年

8 陈贻想;基于电磁耦合的水下非接触能量传输系统[D];杭州电子科技大学;2011年

9 衣慧灵;GRE T2~*WI鉴别颅内出血和钙化的定量分析研究[D];河北医科大学;2011年

10 孙寅;智能型电爆网络检测系统的研究[D];江西理工大学;2011年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 谢处方;高新技术与电磁场理论[J];安徽大学学报(自然科学版);1998年03期

2 黄志洵;电磁理论研究的新方向[J];北京广播学院学报(自然科学版);1998年04期

3 佟为明,梁慧敏,刘宁滨,刘茂恺;极化磁系统永久磁铁回复线起始点的求法[J];电气电子教学学报;1999年02期

4 梁昌洪;关于电磁理论的若干思考[J];电气电子教学学报;2004年01期

5 王士彬;张莲;万沛霖;包明;;“电磁场”课程教学内容改革的实践[J];电气电子教学学报;2006年05期

6 田雨波;张贞凯;;“电磁场理论”教学改革初探[J];电气电子教学学报;2008年01期

7 邵小桃;;美国MIT的电磁波教学启示[J];电气电子教学学报;2008年03期

8 翟国富,梁慧敏,许峰,郝燕玲;电磁继电器可靠性容差设计方法的综合分析与讨论[J];低压电器;2002年06期

9 梁慧敏,张玉成,翟国富;电磁继电器静态吸反力特性测试方法的探讨[J];低压电器;2003年05期

10 邹洪超,娄建勇,荣命哲;单线圈单稳态永磁机构接触器三维磁场分析和电磁吸力的计算[J];低压电器;2004年03期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 徐华君;柳林涛;;全球重力固体潮的可视化模拟[J];辽宁工程技术大学学报;2006年S2期

2 杨政;王强;;算法图形演示框架构建方案研究[J];科技信息(学术研究);2007年20期

3 李昂;孙文彬;张美娟;;基于ArcGIS的地铁施工中地层变形模拟研究[J];地理信息世界;2008年05期

4 李继海;孙广仁;张启昌;毛迪瑞;张卓睿;徐澎;;地方院校食品加工类课程创新实践教学的改革[J];科技资讯;2009年13期

5 杨旭,黄家柱,陶建岳;基于GIS的地下水流可视化模拟系统研究[J];现代测绘;2005年02期

6 郑智能;张永兴;董强;凌天清;;边坡落石灾害的颗粒流模拟方法[J];中国地质灾害与防治学报;2008年03期

7 杨林;;氢原子电子概率分布可视化及其性质研究[J];绥化学院学报;2009年02期

8 李剑;徐文波;耿东生;;数字模拟技术在淤地坝建设中的应用探讨[J];山西水土保持科技;2009年03期

9 朱琳;;基于可视化模拟的电子生产培训系统[J];科技资讯;2009年34期

10 薛显武;陈喜;魏玲娜;钱玉香;吕义明;孙乃波;;基于GIS的海水入侵可视化数值模拟系统[J];中国科技论文在线;2006年05期

相关会议论文 前10条

1 孙玉莲;;基于OpenGL的作物地下组织可视化模拟[A];中国农业工程学会2011年学术年会（CSAE 2011）论文摘要集[C];2011年

2 钟南;罗锡文;段洁利;严小龙;;微分L系统理论在根系模拟中的应用研究[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第三分册[C];2005年

3 安晓飞;姜伟杰;位耀光;;基于B样条插值的玉米叶片三维重建研究[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年

4 袁斯华;包生祥;;材料设计系统可视化模拟[A];’2004系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2004年

5 袁卫宁;黄爱琴;王步;;加强教学质量工程建设，，创建土木工程专业特色[A];高等学校土木工程专业建设的研究与实践——第九届全国高校土木工程学院（系）院长（主任）工作研讨会论文集[C];2008年

6 胡少军;;叶片与花瓣边缘波纹分形图样的可视化模拟[A];中国农业工程学会2011年学术年会（CSAE 2011）论文摘要集[C];2011年

7 邓杰;唐澍;;三峡升船机运动仿真与可视化模拟[A];水电设备的研究与实践——第十七次中国水电设备学术讨论会论文集[C];2009年

8 杨旭;黄家柱;陈锁忠;闾国年;;基于GIS的地下水流可视化模拟系统研究——以常州市区与武进市地区孔隙地下水流模拟为例[A];中国地理信息系统协会第八届年会论文集[C];2004年

9 张建平;曹铭;张洋;;基于IFC标准和工程信息模型的建筑施工4D管理系统——第十四届全国结构工程学术会议特邀报告[A];第14届全国结构工程学术会议论文集（第一册）[C];2005年

10 李宏伟;柳佳佳;李成林;;基于GIS的河流水环境污染模拟研究[A];第四届海峡两岸GIS发展研讨会暨中国GIS协会第十届年会论文集[C];2006年

相关重要报纸文章 前4条

1 记者　董洪亮;大城市交通拥堵“诊治” 项目被列入“973”计划[N];人民日报;2006年

2 陈佳;我国ERP应用的现状、要点与误区[N];计算机世界;2001年

3 北京和佳软件技术有限公司总经理 陈佳;我国企业ERP应用误区[N];中国高新技术产业导报;2002年

4 实习生 王晓茜;地理信息技术促进数字城市建设[N];江苏科技报;2009年

相关博士学位论文 前6条

1 管群;VR-GIS技术在岩土工程中的应用[D];四川大学;2002年

2 袁永博;工程项目管理的信息技术研究和系统开发[D];大连理工大学;2007年

3 陆声链;植物行为特性建模及可视化仿真技术研究[D];上海交通大学;2008年

4 卢康宁;基于生理生态模型的杉木形态结构变化可视化模拟研究[D];中国林业科学研究院;2012年

5 刘懿;松耦合模型驱动的流域水资源管理决策支持系统研究及应用[D];华中科技大学;2013年

6 席恩华;速生杨木质部细胞的分化成熟过程[D];北京林业大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 刘运婷;树在风中摆动的可视化模拟方法研究[D];西安科技大学;2010年

2 陈康;杉木枝系结构可视化模拟研究[D];中国林业科学研究院;2011年

3 张敏;树枝断裂现象的可视化模拟[D];西安科技大学;2011年

4 吕淑丽;风雨中树木运动的可视化模拟[D];西安科技大学;2013年

5 李友涛;胸部影像三维重建可视化模拟胸腔手术的可行性研究[D];暨南大学;2010年

6 乔辉;铁路救援起重机常见物理行为可视化模拟研究[D];西南交通大学;2012年

7 窦文浩;定量数字可视化模拟在物理教学中应用的研究[D];华中师范大学;2006年

8 王健;汽车自动变速器仿真教学实验装置的研制[D];贵州大学;2008年

9 张敏;森林经营可视化模拟技术研究[D];北京林业大学;2009年

10 杨军;地下水流可视化模拟系统研究[D];河海大学;2005年

本文编号：2524593