利用MATLAB进行电磁学计算及可视化教学

电磁场与电磁波是一门难度较大的课程，其较深的数学理论和场的抽象性使得学生在学习中往往有恐惧心理，很难产生学习兴趣。本文通过几个典型例子介绍利用MATLAB软件工具进行电磁场电磁波的辅助教学，显示了MATLAB在电磁学的计算及可视化方面的优越性，可以较好地改善教学效果。     

基于Matlab的电磁场理论之可视化教学研究

电磁场理论是一门研究宏观电磁现象的科学,它是工科电子类专业的一门重要的专业基础平台核心课程。针对电磁场理论课程＂难教＂、＂难学＂、＂难考＂的特点,为了提高教学效果,探讨了将面向科学与工程计算的高级语言Matlab引入电磁场理论课程教学的可行性和必要性,给出了Matlab语言在教学实践中的应用实例,以期达到可视化教学之目的。教学实践表明,基于Matlab的可视化教学可以扩充学生的感性认识,使抽象的理论课教学生动形象化,增加学生们的学习兴趣和信息,教学效果明显。     

MATLAB在"电磁场"教学中的应用

针对电磁场教学的难点,通过形象化的场图等辅助手段帮助学生理解和掌握电磁场的规律。介绍了科学计算语言MATLAB的特点及其在辅助教学中的应用,详述了MATLAB在电磁场教学中的一些具体应用实例,包括利用可视化功能进行场图绘制、三维图形交互,运用符号运算功能进行数学公式推导,根据数值计算功能进行习题求解等。最后还介绍了利用MATLAB的PDE工具箱给学生有限元法的初步认识。     

基于工程可视化的电磁场理论教学设计

针对难教难学难用的课程，教师可以采用工程可视化设计来改善教学效果。本文以硕士研究生电磁场理论结课作业为例，给出一种交叉学科电磁场理论的可视化教学设计。该设计任务为MHz无线输电领域发射级线圈与接收级线圈之间形成互感的理论计算与仿真验证，其中理论计算采用Matlab Workspace环境编程，仿真验证采用COMSOL高频电磁场线圈模型。学生提交作业效果表明，电磁场理论课采用可视化教学设计，可以加深学生对深奥知识的掌握与运用能力。     

"电磁场"课程教学改革的研究

针对电磁场课程的特点,本文探讨了提高该课程教学质量和教学效果的方法和手段,包括提升教师的中心地位、增加学生参与机会、板书与多媒体辅助教学结合及指导学生参加科技活动等措施。在课程教学内容上实行理论与应用相结合、引入电磁前沿科学,教学内容与国际接轨、引用国外优秀教学视频等。本文还给出了利用Matlab、Flash和有限元仿真软件实现的几个电磁场可视化实例,包括静电场模拟和脑电模拟、涡流场模拟和天线辐射模拟等。     

矩形波导TE10模场分布可视化教学研究

本文利用Matlab软件的图形技术对矩形波导中的TE10模的电磁场与管壁电流场的分布进行了动态仿真,将抽象的电磁场概念形象化、可视化,仿真结果与理论相符,这有利于学生理解抽象的电磁场在有界空间中传播的问题,提高学生学习兴趣,也可弥补电磁场与电磁波课程实验中的不足.     

MATLAB图形用户界面在信号与系统课程教学中的应用

MATLAB是一非常有用的和强有力的工程研究与分析软件。本文通过对信号与系统分析的几个MATLAB图形用户界面的设计例子,展示了MATLAB图形用户界面在信号与系统课程辅助教学中的优点,人机交互式图形用户界面及其参数的可调性使得信号与系统的分析过程变得易于控制、直观可视化,因而更易于学生理解。     

ANSYS在"工程电磁场"教学中的应用

“工程电磁场”是电气信息大类及相关专业一门重要的技术基础课，是一门有关麦克斯韦电磁场理论基础的主干课程。由于场的概念比较抽象，对学生空间想象力要求较高，学生普遍感觉本课程较难。为了帮助学生更好地理解抽象的场的概念，建立场的思维逻辑模式，本文通过一个具体实例，详细介绍了大型有限元分析软件ANSYS在教学过程中的应用。通过引入先进的计算机和多媒体技术，使场可视化。实践证明达到了较好的教学效果。     

ANSYS在“工程电磁场”课程教学中的应用

本文阐述了在“工程电磁场”课程理论教学中,引入ANSYS有限元分析软件解决实际工程问题的意义,并以涡流集肤效应为例,介绍并分析了其在工程中的具体应用。实际教学效果表明,这种教学方法可以加深学生对电磁场理论以及工程应用的理解,培养学生解决实际工程问题的能力。     

"电磁场与电磁波"课程混合教学模式研究

“电磁场与电磁波”是多种学科的交叉点，是电子信息、通信技术相关专业的重要理论基础，是电类专业的一门核心基础课程。该课程内容涉及面广、理论抽象、数学分析多，是公认的一门教师难教、学生难学的课程。本文针对“电磁场与电磁波”课程教学实际，尝试利用前沿技术引领课堂教学，对教学模式进行改革与实践。以课程为中心、教师为主导、学生为主体，探索覆盖体系课程融合、课外仿真实践、课程思政、工程案例与科研融入、翻转课堂、线上线下并行等混合教学模式。通过教学模式改革，希望打通课前、课中、课后以及相关课程间的连接通道，帮助学生系统理解和消化电磁场与电磁波的基本理论，充分锻炼学生独立解决实际问题和实践创新的能力。     

Ansoft在“电磁场与波”课程教学中的应用

本文阐述了在“电磁场与波”课程教学过程中,B1人Ansoft工程电磁场有限元分析软件应用实例的意义,进一步阐述了这些应用实例的选择及其在课程多媒体教学中的具体实施措施。实践表明,这些措施可以加深学生对电磁场理论及其应用的理解,激发其对电磁场理论学习的兴趣,培养其解决实际工程问题的能力,提高教学效果。     

“信号与系统”课程可视化教学的实践探索

为了强化＂信号与系统＂课程的工程应用,提高学生概念理解和科学计算能力,本文对利用现代化工具进行可视化教学进行了分析,给出了常用工具如FlashJ、avaScript和Matlab的操作性比较,给出利用Matlab工具进行傅里叶分析的案例并研究了课程核心概念的可视化应用。＂信号与系统＂课程可视化教学以问题驱动为切入点,强化基本概念,突出工程实践能力培养,有效地提高了教学质量。     

面向自动控制原理课程教学的仿真软件开发

“自动控制原理”课程内容抽象，教学难度大。为提高教学质量，开发了面向“自动控制原理”课程教学的仿真软件。基于Matlab GUI开发平台，通过编写算法实现了控制系统的时域、根轨迹和频率响应分析等典型功能，开发了典型工程控制案例“直流调速系统”，通过可视化界面帮助学生理解经典控制理论在实际工程中的应用。该仿真软件使复杂的理论教学变得简单、直观，极大提高了课堂教学效率与教学质量。     

基于MATLAB和DSP的语音信号处理课程的建设

语音信号处理课程的主要内容包括语音信号的分析方法及其应用。为了帮助学生理解与掌握课程中的基本原理和基本分析方法，具有设计开发应用通信语音系统的基本能力，本文在介绍语音信号处理课程的内容和特点的基础上，结合MATLAB软件和数字信号处理器DSP硬件平台，提出了基于MATLAB和DSP进行语音信号处理课程建设的途径，并阐述了理论教学和实践教学的一些具体做法及实例。结果表明取得了良好的教学效果。     

基于MATLAB的数字图像处理教学软件的设计

分析了数字图像处理课程教学中采用MATLAB软件的优越性,在图像处理技术和MATLAB软件的基础上,利用MATLAB的图形用户界面（GUI）设计了数字图像处理教学软件平台。该软件涵盖图像空间域处理、图像频率域处理和插值放大三大模块,以及三大模块下常用的数字图像处理工具,满足对大学本科数字图像处理课程的基本教学需求。该教学软件具有良好的交互性,实用性和扩展性。采用该软件进行教学可以加深学生对于图像处理理论的理解,提高学习效率和教学效果。     

融合电磁场的“电气工程CAD”实践教改

为了使“电气工程CAD”实践课程与实际电力工程更好地相结合,提出将“工程电磁场”的理论分析融入电气工程CAD的教学。以接地系统工程为例,建立了接地体的数学仿真模型,设计了工程模拟施工与模拟验收平台。授课表明,对具有较强工程性的实践课程,融合电磁场理论的电气工程CAD实践教改,促进了学生快速融入工程规范,产学研的转化得到协同发展。     

在“电磁场与电磁波”课程中建立创新理念

基于"电磁场与电磁波"课程的现状及问题,本文以培养学生的创新能力为目标,从理论教学和实验教学两方面出发,对课程的教学内容和教学方式进行了分析与探讨,提出了在"电磁场与电磁波"课程系统中建立创新理念的观点.从而促进学生的学习积极性、活跃思维、提高学习效率并培养其实践能力与创新能力.     

“工程电磁场”课程研究式教学的实践

本文在学习和研究国内外研究式教学理论的基础上,对“工程电磁场”课程采用研究式教学进行实践性探索。根据“工程电磁场”课程特点,设计了在课堂教学中实施研究式教学的五个方面的实践,实践结果表明本文的方法能够积激发学生学习的动机和兴趣,确立学生主体地位,积极发挥教师主导作用,使学生乐于探究和反思概括,并对其发展高层次思维能力进行激励评价,促进学生的全面发展。为以后更好地开展“工程电磁场”研究式教学提供了实践方面的参考与借鉴。     

电磁场仿真软件在“微波技术”课程教学中的应用

本文将三维电磁场仿真软件CST微波工作室引入“微波技术”课程课堂教学.以负载阻抗单支节匹配和矩形波导为例,实现了微波结构工作性能可视化仿真.该实例表明,仿真软件在“微波技术”课程教学中具有良好的辅助作用,能够强化学生对器件性能的理解和掌握,提高教学质量;同时仿真软件的运用能够扩展学生的知识视野,增强学习兴趣.     

信号与系统实验教学的改革与探索

本文对“信号与系统”实验课程的教学方法、内容进行改革,在课程教学中引进MATLAB软件进行仿真,搭建仿真实验模型;同时增加开放性、设计性的实验.实践结果表明课程实验改革不仅可以增加学生对于信号与系统的理论理解能力,还能培养学生的创新能力.