基于MATLAB的电磁场与电磁波仿真实​践

教育部产学合作协同育人项目：基于MATLAB的电磁场与电磁波仿真实践，项目负责人：梅中磊教授。

本项目利用新工科理念、遵循OBE机制对电磁场与微波技术等课程和实验环节进行了改造和提升；构建了以麦克斯韦方程组及其应用为核心的、有机的、“场”的知识体系，并通过课程有效地传递给学生；结合课堂演示、仿真实践、创新性实验、课程设计等提升教学效果，强化学习过程和效果反馈，夯实本科生的电磁场、微波理论基础；通过全过程、全方位、全员育人，进一步提高本科生的动手实践能力、工程应用能力和解决复杂问题的综合能力。针对《电磁场与电磁波》课程围绕MATLAB进行了升级改造。即：结合当前科研前沿，规划项目案例，提供基于 MATLAB 等科学计算软件的代码，完成课堂内的动画演示，并指导学生利用课余时间自主动手仿真，在理论验证的基础上进一步进行实验验证。按照“重理论建模，强编程实践，图创新设计”的思路，更新课程结构，充实课程内容，完善课程体系。

通过实施本项目，解决了传统“黑板加粉笔”的讲授模式教学效果不理想的问题，同时避免了由于电磁仿真演示设备投资大、占地面积大、使用效率低，造成的资源浪费。将抽象难懂的物理学知识进行了可视化演示，解决老师难教、学生难学的问题，帮助学生理解电磁场中重要的概念和意义。本项目将科技前沿内容与MATLAB的强大功能有机融合，精选最具代表性的理论讲解和实验仿真，不超纲、提兴趣、生动活泼，适合学生科研。

压缩文件中包括了本项目的相关成果及参考文献：

1．课程教学大纲示例1套；

2．MATLAB 功能程序源代码48套（在示例中可以直接查看）；

3．课程教学PPT示例1套，共7章；

3.1 矢量分析

3.2 静电场

3.3 静磁场

3.4 静态场的解法

3.5 时变电磁场

3.6 均匀平面电磁波

3.7 电磁波的辐射

4．课程设计MATLAB 功能程序源代码1套，涵盖微带天线和铁罐天线两个实验内容；

5. 参考论文；

5.1 pdetool使用方法简介

5.2 天线工具箱使用方法简介

5.3 电磁场与电磁波课程设计参考教学论文

5.4 电磁场与电磁波课程中的案列教学参考论文

5.5 电磁场与微波技术课程中计算机绘制电场线的探讨与分析

5.6 几种电力线绘制方法总结

5.7 基于matlab的电磁场可视化方法探究

5.8 辅助电磁场理论教学的无线电测向活动开展