案例渗透性教学模式探索研究-电动力学研究会.PDF

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案例渗透性教学模式探索研究-电动力学研究会

申报题目: “电动力学”案例渗透性教学模式 探索研究 曹斌照 太原理工大学 2016年8月16日 内容提纲 一、项目情况简介 二、项目研究内容 三、特色之处 四、研究基础 五、预期成果 一、项目情况简介 • 本项目结合太原理工大学物理与光电工程学院光 信息科学与工程专业的培养目标,针对基础课程 《电动力学》在专业学习中的地位,开展案例性 渗透教学模式的探索。旨在解决以下两方面的问 题: 1、调动学生的学习积极性、主动性、创造性,以 期达到教学效果得以改进的目的; 2、通过理论课程教学中典型案例的引入以及科研 素质的基本训练,使学生对知识能够达到学以 致用,从而为今后就业、继续深造奠定良好的 基础。 3 二、项目研究内容 1、理论教学与实验仿真的互补性结合—— 案例渗透性教学的基础; 2、经典内容与科技前沿的渗透性结合—— 案例渗透性教学的核心; 3、课外科技活动与课堂讲授的有机结合—— 案例渗透性教学的应用; 4 、科技小论文与考核方式的灵活结合—— 案例渗透性教学的评价。 1、理论教学与实验仿真的互补性结合—— 案例渗透性教学的基础 在教学中,一方面强化经典理论中的基本概念,突出重 点,淡化数学上的严格推导;另一方面,力求内容学以致 用,同时能够激发学生的学习热情,培养运用知识解决实 际问题的能力。 为了达到此目的,我们使用Matlab来辅助进行多媒体教 学。课题组尝试使用Matlab来辅助进行多媒体教学,利用 Matlab开发一系列的多媒体演示课件,所有软件源代码都 发给学生,便于学习和应用,所选定的部分演示内容如表1 所示。 表1 部分Matlab演示程序及其相关课程内容 演示内容 相关课程内容 教授形式 矢量场的表示 矢量分析 课堂演示;quiver等函数的功能 典型电场线、磁场线 静电场、静磁场 课堂演示;讲解Plot等绘图指令 球坐标系中势函数 拉普拉斯方程 课堂演示;特殊函数指令简介 动画:波的反射 电磁波的传播 课堂演示;Movie等指令简介 波的衍射 电磁波的辐射 课堂演示;Polar指令的使用介绍 金属波导内波的传播 电磁波的传播 课堂演示;PDE工具箱的使用介绍 利用COMSOL Multiphysics等业界广泛应用的仿真软件,通过仿真实验, 进一步增加学生对讲授内容的感性认识,提高兴趣,加强理解,熟悉仿 真软件的使用,并为今后就业或继续深造打下基础。我们选定的部分仿 真实验题目如表2所示。 表2 部分COMSOL仿真实验题目一览 实验或者仿真题目 涉及的教学内容 电场线、磁场线的绘制方法 §1.1电荷和电场 §1.2 电流与磁场 稳恒电流场的测量 §2.3 拉普拉斯方程 介质电磁特性参量测量

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