電磁波課程論文精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇電磁波課程論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

“電磁場與微波實驗”課程是本科通信專業學生重要的基礎實驗課程之一，電磁場理論數學公式繁多，概念抽象，電磁波看不到、摸不著，學生難以理解。在過去的理論教學實踐中，單靠課堂講解，很容易使學生失去學習興趣，而且，不利于培養學生的自主學習能力和動手能力，因此其實驗課程顯得尤為重要。為適應這一教學需要，我們開設了涉及電磁波空間波長測量、極化和二次輻射等內容的實驗課程，以電磁學基本定律為切入點，用場方程來描述場分布，重點反映空間交變場的一些最基本特性，加深學生對理論知識的理解，以實驗反哺理論教學，培養通信專業學生具備從事天線、微波電路的設計、開發、調試和工程應用基本能力，培養學生的創新思維和探究意識，實現“讓學生用實驗的手段和方法研究電磁規律”這個總體目標。

一、改進實驗教學方式

由于電磁場與微波類課程理論性強，要求學生具有較強的抽象思維能力，學生反映學習枯燥，因此，實驗課程的開設難度較大。如何將看不見、摸不著的電磁場用形象生動的方式展現在學生的面前，讓學生更好地掌握微波的基本知識和測量方法，是本門實驗課程面臨的最大挑戰。經過多年教學實踐，我們總結出兩種生動、直觀的教學方法，能充分調動學生的實驗學習熱情。

1.多媒體動畫演示

教師提前準備好關于電磁場與微波理論相關知識的一些多媒體動畫（視頻或FLASH等），在開始實驗前，給學生播放諸如電磁波的傳播、駐波的形成、極化特性等動畫（視頻），直觀反映電磁波的特點，將枯燥的電磁波理論變得生動，既能吸引注意力，又有助于學生對抽象基本概念的理解。

2.借助Matlab、HFSS等仿真軟件

Matlab具備強大的計算、圖像處理功能，在電磁場與微波實驗的教學過程中，能發揮重要輔助作用。在做每個實驗項目驗前，可布置學生提前查找（或由教師直接給出）Matlab的代碼，將軟件仿真和硬件設備測試結合起來，既能軟、硬件互補，深入理解實驗原理，又能解決微波設備價格昂貴，臺套數不足的難題。Ansoft Designer，Microwave，HFSS等電磁仿真軟件，能從不同的角度模擬天線等電磁元器件的特性參數、場分布，為教、學都提供了有力的軟件支撐。在仿真實驗中，借助軟件可再現電磁波的動態特性，包括：行波、駐波的三維動態模擬，波導中電磁波的傳播和分布特性，偶極子天線的方向圖分布等，通過仿真實驗，使學生形象逼真地了解電磁波的空間分布和傳播特性，達到硬件實驗裝置無法實現的目的。

目前，我院將微波分光儀、電磁場參數測量系統、射頻參數測量系統三套硬件分別結合不同的軟件，進行教學，學生對于電磁基本概念、傳播特性、場分布等內容，變得不再抽象，由畏難變得充滿興趣，積極性得到很大提高，能積極思考、提問，并能利用課后時間對思考題進行軟件測試，學生對此類課程的學習態度發生了極大轉變。

二、改革實驗項目及內容

“電磁場與微波實驗”課程是學生理解電磁場與微波天線技術理論的重要途徑，能有效彌補理論課堂講授的不足，有助于澄清理論課程學習中的模糊認識認識，能形象、生動的豐富場類課程的內容。實驗項目的改革將實現由單純驗證型向設計研究型轉變，建立較完善的場類實驗教學新體系，逐步增加綜合型和創新型實驗的比例，增設一些學生感興趣并富有挑戰性的實驗內容。將電磁仿真技術應用于場類實驗的教學中，將抽象的場問題形象化，能激發學生的學習興趣，使學生成為實驗教學的主體，做到“實踐檢驗理論，理論指導實踐，實驗課程與理論課程相輔相成”。

1.對于驗證性實驗，在完成硬件實驗的同時，增加軟件仿真手段。通過硬件基礎實驗，學生可觀察測量到電磁波波長、頻率、波腹、波節、反射、衍射、偏振、極化等電磁現象，深入體會邁克爾遜干涉、布拉格衍射等電磁特性，能加深對電磁波空間傳播特性的認識和理解。與此同時，由于電磁波看不見，摸不著，傳播過程只能靠想象，引入Matlab軟件仿真手段，將使電磁現象鮮活的呈現出來，一目了然。學生可以從程序代碼和仿真結果圖兩方面與硬件實驗結果做對比，并對結果進行各種函數后處理，得到所需的結果。例如電磁波的極化實驗，硬件設備只能靠微安表感知是橢圓極化還是圓極化，引入Matlab程序，可直觀的看到電磁波傳播的過程、橢圓極化和圓極化的方向圖，與冷冰冰的儀器數據相比，Matlab的圖形具有更大的親和力。

2.對設計研究性實驗，采取分小組、分功能模塊和電磁仿真軟件（Ansoft Designer、HFSS等）總體設計相結合的教學方法。結合學時，將每批同學分為若干課題小組，每個小組3-4人，由每位小組成員分工完成各個軟、硬件模塊設計，進而組合成整體，完成整個大綜合實驗。例如做射頻圖像傳輸實驗時，1人做射頻前端發射機軟件部分，1人做后端接收機軟件部分，另外2人合力完成硬件部分實驗，最終4人共同提交完整的實驗報告。實驗過程中，學生通過搜集資料，小組成員討論，與教師討論完成課題期間，軟件參數、硬件傳輸等諸多問題需要不斷調試，才能得到預期的目的。無論實驗結果如何，這都能極大的鍛煉學生發現、分析、解決問題的能力和團隊合作能力。

傳統“電磁場與微波實驗”所開設的實驗項目為7個硬件單元驗證性實驗項目，1個設計研究性實驗項目。我們改革的做法是每個驗證性實驗項目配以電磁仿真軟件程序，并在有限學時下減少2-3個單元性實驗項目，增加1-2個綜合性實驗，減少實驗個數，增加實驗難度、深度和實用性，例如減少電磁波反射衍射、定向耦合器、振蕩器設計等實驗項目，增加發射機、接收機和天線設計等軟、硬件設計，合并兩次課時為一次（4個學時），以課題小組的形式各自分別完成一個大綜合實驗，從硬件和軟件角度設計、完成實驗，加大了實驗難度，提升實驗教學質量。

三、實驗成績考核要全面

實驗課成績著重考核學生對實驗原理、內容的理解程度，考查學生的動手能力和分析解決問題的能力。因此，成績評定應看重學生的實驗態度、軟硬件能力、實驗數據、誤差等幾個方面，總體上呈現出兩頭小、中間大的正態分布趨勢。

1.預習情況

引入“仿真實驗”的教學方式，有效彌補了課內學時不足，將學生預習情況按比例記入總成績，提前給學生布置下一次實驗的任務，鼓勵學生利用課余時間鉆研，預習實驗原理，建立好仿真軟件的模型，預料在實驗室里可能會出現的問題，明確需要驗證、觀測的現象、參數，明確實驗目的。

2.實驗過程

教師指導實驗教學按互動研討的方式實施，鼓勵學生勤思考，多提問，分析在軟件設計和硬件調試測量過程中出現的問題，記錄自己的心得體會，重點考察學生分析問題和解決問題的能力。教師根據學生的分析問題的能力和動手解決能力評定成績，一是考核學生對一些常用儀器設備（示波器、選頻放大器等）的熟練使用程度，二是實驗數據的準確度，按一定比例記入總成績。

3.實驗報告

實驗報告應占總評成績的50%以上，是學生對實驗過程的全面總結，尤其是實驗數據的準確記錄和思考題的認真程度，反映出了學生做該次實驗的體會和質量，所以要求學生不只是完成作業，還需把實驗報告當作一次科技論文寫作訓練，力求數據嚴謹，概念準確，分析合理，文字簡明流暢，這對于培養學生具有嚴謹的科學作風，良好的職業習慣，扎實的科技論文寫作技能方面，都有良好的效果。

4.教學相長

在實驗過程前、后，鼓勵學生勤思考，多提問，鼓勵學生對課程內容和教師授課提出有創新性、建設性的意見，適當記入總評成績。

四、建立開放實驗室

實驗課學時不足，這是各高校實驗教學面臨的一個共同的難題。由于微波設備臺套數的限制，學生分組完成“電磁場與微波實驗”課程中的綜合性、設計性實驗時，往往感覺“一次實驗2個學時”時間不夠，如發射機、接收機實驗，需要首先完成HFSS軟件設計，再進行硬件的測試。顯然，2個學時的時間不夠，因此實驗室采取開放的方式，方便學生根據自己的時間自由進入實驗室。教師在制定教學方案時，可設置2-3個綜合性、設計性實驗項目為學生自主實驗，學生實驗前先查閱資料，設計好方案， 按2-4人為一個課題組，經指導教師審查實驗方案、可行性后，在實驗室開放的數周時間內，自由安排時間進入到開放實驗室進行硬件設計、軟件編程、系統調試和撰寫報告等。

篇(2)

    電磁場與電磁波主要研究電磁場運動規律,包括時變電磁場和電磁波,是后續微波技術與天線等課程的先修課程.微波技術與天線講授傳輸線理論、規則金屬波導、微波集成傳輸線、微波網絡基礎、微波諧振器等方面的理論知識,為微波通信及相關領域的學習和研究打下堅實的基礎;移動通信原理研究現代移動通信的基本理論、關鍵技術及體系結構,涉及到電波傳播及模型、話務量及模型、高階調制解調、先進的信道編解碼、擴頻等移動通信系統中的多項關鍵技術及其性能分析;衛星通信原理主要內容包括衛星通信鏈路設計、衛星通信網和移動衛星通信系統等;微波技術與天線、移動通信原理、衛星通信原理這三門課程在課程群中起著承上啟下的作用.

    CDMA與3G技術、移動通信系統與工程這二門課是目前廣泛使用的通信網、通信系統及相應的技術,理論教學與實際應用的結合.在課程群內部,各課程之間即有縱向知識的聯系,又有橫向內容的關聯.利用現代教學手段提高教學效果充分利用信息資源,利用豐富的多媒體課件形象地展現課程內容和移動通信系統流程,提供豐富的網絡資源進行課程內容的跟蹤和復習,對一些比較復雜的通信過程,用nash的形式輔助進行講解,從而極大地激發學生的學習興趣,使學生能夠主動學習,了解更多的知識.

    采用類比方式優化學習效果移動通信課程內容更新快,基本理論和關鍵技術理解難度大,但是該課程和前期的通信原理等課程內容銜接緊密,很多內容有相似性.在教學過程中,以前期課程的知識點為例進行類比,加強課程內容的融合.在講解TD一SCDMA同步過程等具體系統知識點時,以教師為基站,以學生為終端進行上下行同步過程的講解.在進行移動通信呼叫流程和物理層過程講解中,以學生日常撥打手機和被叫等過程為例進行現場講解,同時結合手機終端和系統基站的具體結構進行類比和實例分析.

    以完成項目的方式引導學生獨立思考在整個課程中規定兩次“Proect’’作為課下作業,該部分內容由學生主動完成,上交時間不作硬性要求.教師確定“Project”的方向和實現的大致目標,題目和具體內容由學生確定.學生大部分以科研論文的形式上交,通過“Project’’方式培養學生對具體工程和對象的整體把握能力.為達到目標,學生需要查閱大量的文獻,并且進行整理和分析,給出自己的方案和實現步驟,提高了學生獨立思考能力和綜合分析能力.

    我校具有優勢的第三代移動通信系統實驗環節更能提升學生的動手能力,進一步拓展學生的學習興趣.同時還開設包括“大學生科技文化節”等在內的實踐、外訓、參觀等活動,大都是與移動通信相關的實踐活動.這些活動一方面對學生在移動通信學習提出新的要求,同時進一步提升學生的動手能力和學習興趣,促進學生對抽象理論的決速理解,有利于培養學生的創新意識和創新能力.綜上所述,通過課程群建設,充分發揮課程群結構整體功能效益,減少課程內容的重復,加深了學生對課程間聯系和主要知識點的理解掌握,提高了教學質量,并使學生具備一定的實踐和研究能力,有利于培養適應社會發展和需求的畢業生.

篇(3)

1講清原理，幫助學生將“四譜”知識上升到理性認識?！八淖V”中的三譜UV、NMR和IR即是分子內部運動的光性性質的反眏。而其吸收峰的出現位置與分子中原子或基團的電子云分布和密度及成鍵方式有關。而吸收光譜的產生是由于電磁波與物質分子相互作用，引起分子吸收特定頻率的電磁波，導致分子能級的躍遷，即產生吸收光譜。如引起分子電子能級躍遷的光譜稱紅外光譜(IR)；引起分子中自旋核能級躍遷的吸收光譜稱為核磁共振譜(NMR)；引起分子中振動和轉動能級躍遷的光譜稱為(IR)。但無論何種吸收光譜都是由于光物質分子吸收能量，分子中的電子或自旋狀態或振動或轉動由低能態(基態)躍遷到高能態(激發態)而產生的，即任何一種躍遷形式主要由基態、激發態鍵的強度、電子云密度等所決定。因此我們在講四譜知識時，首先抓住利用電子效應理論，把握波普分析的知識脈搏，把掌握知識的源頭上升到理性。電子效應主要通過誘導效應、共軛效應(π-π、p-π、σ-π、σ-p)改變整個分子內部能量狀態，使基態、激發態鍵強度同時增大或減??；其中某一種狀態鍵強度增大或減小。因此，應用電子效應，很容易判斷非共軛及共軛有機化合物的紫外吸收光譜的最大吸收波長及強度，利用電子效應同樣可分析不同原子和官能團在IR和NMR圖譜中吸收峰出現的位置。抓住電子效應的綱，就使波譜分析的目張。

2在波譜分析中進行類比教學，找出相關官能團的異同點。不同類型的化合物常有相同或相關的官能團，故在教學中發現學生對不同化合物的光譜特征吸收峰經?；煜?，易張冠李戴。學生在學習中往往只會機械記憶某一化學鍵特征峰，缺乏整體分析聯系對比，這就需要教師在教學中注重這方面的訓練和培養。運用聯系對比分析的教學方法可使學生系統掌握理解更多的光譜知識，為提高學生識圖解圖能力打下良好的基礎。如羧酸和醇中都有O-H鍵的紅外吸收峰，而醇中無＞C=O鍵的吸收峰，故據有無羰基的吸收峰可對醇和羧酸進行鑒別，又如脂肪胺和芳胺均有氨基的紅外吸收峰，但根據有無芳環的特征吸收峰可對二者鑒別等等。通過聯系對比的教學方法，學生既能看到它們的相同點，又看到其不同點，最終使學生思路開闊，思維清晰，提高了學生分析問題和解決問題的能力。

3進行開放實驗，提高學生識譜能力?！八淖V”教學僅從課堂上講授理論要使學生掌握知識遠遠不夠。必須通過加大實踐課堂的教學環節、通過學生把綜合實驗合成的有機產品、畢業論文合成的產品、利用節假日及課余時間隨老師做科研項目的產品在儀器分析的開放實驗室在老師指導下進行測定，分析解圖，培養學生理論聯系實際的能力，提高學生綜合分析和解決問題能力。為此我們結合教學實踐和科研工作，自己編寫了一份“波譜解析實驗”講義，在其中的10個實驗中涵蓋了“四譜”內容，讓學生逐一訓練，并將綜合實驗的產品、畢業論文實驗產品和學生隨老師教學科研項目實驗產品進行四大光譜實驗綜合分析、鑒定結構，從而為他們后續從事科研工作奠定了扎實基礎。

4借助多媒體教學手段，提高波普分析課程教學質量。隨著計算機技術的迅猛發展，多媒體教學軟件作為課堂教學的主要工具已彰顯出其優異的教學效果。由于其教學信息量大、效率高、表達形式直觀明了，已成為完成有機波譜分析教學難點的新趨勢和重要手段。我們考慮到有機波譜解析課程中有些知識難點使用傳統板書教學方法難以表達清楚，根據課程特點及規律，對“四譜”教學自制了CAI教學軟件，教師可根據實際情況充分利用計算機動畫效果進行形象直觀教學。課件制作內容主要包括文本、圖像、動畫、影像、聲音等，圖片或圖像模塊中包合有較多的二維或三維動畫，這樣的教學方式起到了事半功倍的教學效果。我們還通過看全國名校如南京大學、北京大學、蘭州大學、中山大學等校制作的“四譜”實驗操作錄像，幫助學生掌握“四譜”教學知識。綜上所述：由于有機波譜分析是一門新興的邊沿學科，其內容抽象繁雜、信息量大、涉及知識面廣、內在規律性不強、具有大量的經驗數據，對沒有基礎從未接觸過該方面知識的初學者來說往往感到枯燥無味，學習中感覺不知所措、無從下手，也是有機化學學習中的重難點。在進行上述多項教學改革的同時，結合兄弟院校的經驗，尤其是充分利用計算機動畫效果等Flash軟件功能和“四譜”錄像進行輔助教學，取得了優良的教學效果。同時我們還利用我校校園網，建成了該門課程的輔助網站，學生可充分利用網站內的電子教案、多媒體課件、名校的教學錄像及習題進行課后學習。任課老師還可在網站上答疑輔導。由于我們進行了多項教學改革，使學生在有機波譜分析課的學習中學有興趣，成效顯著。

本文作者:張來新趙衛星工作單位:寶雞文理學院

篇(4)

關鍵詞 物理學 分析 前景

中圖分類號：G642.0文獻標識碼：A

Physics Professional Analysis

ZENG Daimin[1], LI Yong[2]

([1]Physics Department, Physics College, Chongqing University, Chongqing 400040;

[2]State Intellectual Property Bureau Patent Examination Coordination Center, Beijing 100190)

AbstractThis paper combine with the cultivation of students in Physics professional, takes a professional analysis on Physics major, including Physics professional direction settings, course setting, and cultivating specification as well as employment prospects of the students.

Key wordsPhysics; analyse; prospects

物理學是研究物質運動和相互作用的規律的科學，是除數學外最基本的一門學科。物理運動是自然界最普遍的一種現象，因此物理學研究的對象和內容就是宇宙間各種物質的性質、存在狀態、各種物理運動形式及其轉化現象、物質的內部結構及這些內部結構的組成部分，物理領域的各種基本相互作用及其規律。由于一切物理現象都在時間、空間中表現出來和發生運動和轉化，所以物理學也要研究時間和空間的性質、聯系等。 進行物理學研究，首先是觀察各種客觀物理現象，再從許多表象性的現象中，揭示基本規律，建立較為系統的理論。物理學研究除了要依靠好的科學方法外，還要取決于認知工具。工具越先進，研究效率越高，成果越顯著。 物理學在發展過程中形成了一套完整的科學方法，它對其他學科的研究，乃至哲學發展，都有重要意義。①重慶大學物理學專業從2008年開始正式招生，到現在，第一屆學生即將進入大四。通過這幾年對物理學專業學生的培養，我們有一些體會，與同行共勉。

1 專業方向設置

1.1 理論物理方向

理論物理學從各類物理現象的普遍規律出發，運用數學理論和方法，系統深入的闡述有關概念，現象及其應用。理論物理是從理論上探索自然界未知的物質結構、相互作用和物質運動的基本規律的學科。理論物理的研究領域涉及物理學所有分支的基本理論問題。理論物理是在實驗現象的基礎上，以理論的方法和模型研究基本粒子、原子核、原子、分子等物質運動的基本規律，從而解決學科本身和在高科技探索中提出的基本理論問題。重慶大學物理學院理論物理方向目前包括：高能物理、引力波、天體物理、量子信息與量子通信等幾個分支。

1.2 凝聚態物理方向

凝聚態物理學是從微觀角度出發，研究由大量粒子（原子、分子、離子、電子）組成的凝聚態的結構、動力學過程及其與宏觀物理性質之間的聯系的一門學科。凝聚態物理是以固體物理為基礎的外向延拓。凝聚態物理的研究對象除晶體、非晶體與準晶體等固相物質外還包括從稠密氣體、液體以及介于液態和固態之間的各類居間凝聚相，例如液氦、液晶、熔鹽、液態金屬、電解液、玻璃、凝膠等。經過半個世紀的發展，目前已形成了比固體物理學更廣泛更深入的理論體系。特別是上世紀八十年代以來，凝聚態物理學取得了巨大進展，研究對象日益擴展，更為復雜。一方面傳統的固體物理各個分支如金屬物理、半導體物理、磁學、低溫物理和電介質物理等的研究更深入，各分支之間的聯系更趨密切；另一方面許 多新的分支不斷涌現，如強關聯電子體系物理學、無序體系物理學、準晶物理學、介觀物理與團簇物理等。從而使凝聚態物理學成為當前物理學中最重要的分支學科之一。由于凝聚態物理的基礎性研究往往與實際的技術應用有著緊密的聯系，凝聚態物理學的成果是一系列新技術、新材料和新器件，在當今世界的高新科技領域起著關鍵性的不可替代的作用。

2 主干課程設置

重慶大學物理學專業的主干課程有力學：使學生比較系統地掌握力學基礎知識，且能比較靈活加以應用。培養學生獨立分析問題與解決問題能力，初步培養學生的唯物主義世界觀。主要內容有質點運動學、牛頓運動定律、動量守恒定律和動量定理、功和能與碰撞問題、角動量、剛體力學、振動和波。熱學：使學生掌握物質熱運動形態的規律性和熱運動與機械運動，電磁運動等其它基本運動形式之間轉化的規律性。掌握統計規律性和統計的方法以及物性方面的知識，培養學生分析問題和解決問題的能力。主要內容有熱力學第零、第一、第二定律和熵、分子運動論、輸運過程、固體和液體及相變。電磁學：使學生全面地、系統地了解和掌握電磁運動的基本現象、基本概念和基本規律，具有一定的分析和解決電磁問題的能力，為后繼課程奠定必要的基礎。主要內容有靜電場、靜電場中導體和電介質。穩恒電流、穩恒磁場、電磁感應、磁介質、交流電初步、麥克斯韋電磁理論和電磁波、電磁單位制。光學：使學生比較系統地掌握光學的基本知識，主要講授幾何光學、波動光學、量子光學初步和光學應用。原子物理學：使學生掌握原子結構的性質和一般規律，掌握和了解核的性質與核能利用，了解粒子的基本性質。講授盧瑟福模型、氫原子的玻爾理論、量子力學初步、原子的精細結構、多電子原子、X射線、原子核物理概論。理論力學：使學生掌握力學的基本理論，培養學生理性思維能力。講授質點力學、質點組力學、剛體力學、非慣性系動力學與分析力學等基本理論。熱力學與統計物理：使學生掌握物質的熱運動規律及熱運動對物質宏觀性質的影響。講授熱力學的基本定律，熱力學函數、平衡及穩定條件，相平衡及化學平衡，不可逆過程熱力學，最可幾統計法――玻爾茲曼分布、費米分布、玻色分布，氣體和固體的熱容量理論，金屬中的電子氣體、平衡輻射，系統理論，熱力學的統計表達式，非理想氣體態式，漲落理論，非平衡態統計物理簡介。電動力學：使學生掌握電磁場的基本屬性及運動規律以及它和帶電物質之間的相互作用。講授電磁現象的普遍規律，靜電場和穩定電流磁場，電磁波的傳播，電磁波的輻射，狹義相對論及帶電粒子和電磁場的相互作用。量子力學：了解微觀客體運動特點，初步掌握量子力學的基本原理和方法。課程內容包括波函數、薛定鄂方程，量子力學中的力學量，態和表象理論，微擾理論等。固體物理：初步掌握固體物理的基本原理和特點。課程內容包括晶體、晶體的缺陷和擴散、晶體振動、相圖、能帶論、金屬和半導體電子論、固體的磁性和介電性等。數學物理方法：掌握有關復變函數、復變函數的積分、冪級數展開、留數定理、傅里葉級數、積分變換、數學物理方程定解問題、分離變數法、二階常微分方程的級數解法、本征值問題、球函數、柱函數、格林函數、積分變換法等數學物理方法的基本知識。

3 培養規格及要求

通過四年的物理學專業學習，要求學生掌握數學的基本理論和基本方法，具有較高的數學修養；掌握堅實的、系統的物理學基礎理論及較廣泛的物理學基本知識和基本實驗方法，具有一定的基礎科學研究能力和應用開發能力；了解相近專業的一般原理和知識；了解物理學發展的前沿和科學發展的總體趨勢；了解國家科學技術、知識產權等有關政策和法規；掌握資料查詢、文獻檢索及運用現代信息技術獲取相關信息的基本方法；具有一定的實驗設計，創造實驗條件，歸納、整理、分析實驗結果，撰寫論文，參與學術交流的能力。具有計算機應用的基本技能。較熟練地掌握一門外國語言，具有良好的聽、讀、寫作和會話能力，能夠較順利地閱讀本專業的外文資料。

4 學生就業前景分析

重慶大學物理學專業的培養目標是：培養具有寬厚扎實的物理學基礎、綜合素質優秀，并且具有良好數學基礎和實驗技能，能在物理學或相關科學技術領域中從事科研、教學、技術和相關管理工作的高素質專門人才；培養良好的創新意識和科學的思維方式，以及分析和解決實際問題的能力以適應學科交叉和社會的各種需要。

物理學專業學生畢業后主要從事以下一些行業：（1）繼續物理方向的深造，成為一名物理學家、物理教師。（2）從事與物理相關的一些工作，如技術工程師、發明家、研究助理等。（3）與物理關系不大的一些行業，如公務員、管理人員等。就業領域主要是：科研院所、高等院校、企事業單位、政府機關等。

總之，重慶大學成立物理學專業的主要目的是發現與培養真正熱愛物理的好苗子，讓他們打好基礎，再繼續深造，為物理學的發展做出貢獻。在學習的過程中，有部分同學發現自己并不是很適合學物理，可以申請轉專業，找到適合自己發展的方向。最后留下來的絕大部分同學都會繼續讀研深造，向著他們心中神圣的物理殿堂繼續努力。實踐表明，物理學專業的學生物理基礎打得非常堅實，為將來的繼續深造做好了準備，即將畢業的學生將有部分保送到中國科學院及各大高校，其余的同學也成為了本校碩士生導師爭搶的對象。物理學專業的培養是成功的，并且也已經成為重慶大學的一個優勢特色專業，它將為全國培養和輸送更多、更好的物理方面人才。

基金項目：重慶大學人才引進科研啟動基金（0903005104675）資助

篇(5)

[論文摘要]為適應當前高等教育中新型農科人才培養的要求，針對農科本科生的特點，本文明確了遙感課程教學目標，通過分析當前遙感教材的優缺點確定了適宜教材，依據理論聯系實際以及學以致用的原則提出了以應用為目標的主要教學內容。

遙感就是對地球表面的地學過程及特征進行物理量測量，并以數字量的形式客觀地收集、記錄、傳輸、處理和重現這一信息的科學技術，是現代空間信息科學的主要組成部分[1]，涉及到空間、電子、光學、計算機和生物學、地學等學科領域，特別是在資源監測、環境管理、全球變化、動態監測等中應用非常廣泛，顯示其優越性。目前已廣泛應用于農業、林業、地質、地理、水文、海洋、氣象、環境等領域，已發揮重大作用。農業遙感即為將現代遙感技術與農業科學相結合，而應用于農業生產領域的一門新興前沿技術，在當今遙感領域中最為活躍，也是迄今遙感應用最成功的領域之一，一直受相關科研機構、高等院校以及政府的積極關注。其中與農業學科領域關系密切的應用主要有：土壤調查，水分監測，草原調查、估產及監測，農學中的作物長勢監測、營養診斷與作物估產，植保中的病蟲害監測，農業氣象中的農業氣候研究與監測，農業生態中的環境保護和魚情水產研究等[2]。伴隨我國農業信息化進程的快速提升，遙感課程在高校農科本科生教育中的地位日趨重要。面對當前高等教育中新型農科人才需求，許多本科專業，對遙感技術都提出了很高的要求[3]，因此，為適應農業現代化和信息化的要求，必須進一步加強遙感課程教學以及提升學生遙感技術應用水平。基于此，根據筆者近5年的遙感課程教學實踐，本文結合農科本科生的實際特點制定遙感課程教學目標、選擇適宜教材以及調整教學內容。

一、教學目標

通過本課程的教學，使農科本科生了解農業遙感的基本理論、基礎知識、研究現狀及農業遙感技術發展趨勢與應用，了解電磁輻射與電磁波譜的相關知識，學習地物波譜的測定方法，認識地物反射光譜的響應規律，學習繪制地物反射光譜曲線的方法，掌握常規的遙感儀器和軟件的操作方法，理解遙感技術農學機理，掌握遙感圖像處理的基本原理和方法，掌握遙感圖像的地物影像特征、遙感圖像解譯及遙感制圖的基本技能，掌握光譜數據處理方法，使農科本科生掌握研究農業遙感的基本方法和基本技能，注重培養農科本科生的實際操作和應用能力。

二、適宜教材

依據農科特點和遙感在農業領域中的應用現狀，選擇適宜教材是比較困難。如教育部面向21世紀課程教材《遙感導論》[2]，這部教材的特點是內容豐富，涉及技術原理較多、較深，對于農科本科生而言，技術原理顯得過深、有些內容較為陳舊，尤其應用案例?！吨脖慌c生態遙感》[4]教材內容系統，編排合理，理論分析深入、學術價值較高，但有關遙感基礎概念和基本技能甚少，作為農科本科生教材尚不合適。《遙感概論》[5]內容編排邏輯性強，概念清晰易懂，實驗內容簡單而易開展，但很多應用案例比較陳舊，不能滿足當今新型農科本科生人才需求。21世紀高等院校教材《遙感技術導論》[6]內容系統，理論構架完整，概念清晰易懂，技術注解詳細，但對于農業應用涉及較少，所選應用案例也較老化?！掇r業定量遙感基礎與應用》[7]是一本系統闡述農業遙感新應用的專著，可作為農科本科生教學的參考書，但由于技術理論基礎體系不完整、內容因偏重于農情遙感而顯得覆蓋面不夠廣泛，不適宜作為農科本科生教材。為此，筆者講解遙感原理時選擇《遙感技術導論》作為教材，講解較新遙感農業應用案例時選擇《農業定量遙感基礎與應用》作為教材，這樣可有效地提高學生的遙感理論和實踐應用水平，以適應新型農科人才培養的要求。

三、教學內容

科學地選擇教學內容，優化教學內容，合理教學分配，是《遙感導論》教學的關鍵環節[8]。主要內容為遙感的基本概念、類型、特點、發展概況與在不同應用領域中所發揮的作用、電磁輻射與地物光譜特征、遙感成像原理與遙感圖像特征、遙感圖像處理、遙感圖像目視解譯與制圖、遙感在農業領域的應用等。

電磁輻射與地物光譜特征主要講解斯忒藩-玻爾茲曼定律、維恩位移定律、基爾霍夫定律、黑體輻射規律或普朗克公式、大氣的成份和結構、典型植被光譜反射特性以及地物反射三種形式（鏡面反射、漫反射和方向反射），重點解釋該內容所涉及到的一些術語或概念，比如電磁波譜、光譜特征、輻照度、輻射出射度、朗伯源、絕對黑體、太陽常數、大氣窗口、光的干涉和衍射、反射率及反射波譜等，該內容要配套開展光譜測定儀的使用及光譜數據處理操作方法等光譜實驗。遙感成像原理與遙感圖像特征主要講解世界范圍內主要的陸地衛星、氣象衛星、對地觀測系統（EOS）衛星和海洋遙感衛星平臺、攝像像片的幾何特征（垂直攝像、傾斜攝像、幾何特征、中心投影、垂直投影和像片的比例尺）、微波遙感的概念和特點以及四種分辨率（光譜分辨率、空間分辨率、時間分辨率和輻射分辨率）間的關系。遙感圖像處理主要講解光學原理（亮度對比、顏色對比、顏色性質、明度、色調、飽和度以及加色法和減色法等）、遙感影像的預處理（包括輻射校正、幾何校正、對比度增強、空間濾波、彩色變換、圖像運算、多光譜變換等）和多源信息復合等，該內容要配套開展輻射校正、幾何校正、拼接、鑲嵌、掩膜、融合、link等上機操作性實驗。遙感圖像目視解譯與制圖主要講解遙感影像的目視解譯、遙感影像的監督分類和非監督分類及其誤差和精度評價、專題圖制作等。遙感在農業領域的應用主要講解植被遙感、土壤遙感、水體遙感等。

四、結語

遙感技術是20世紀60年代興起的一種從遠距離不實際接觸物體而感知地表目標物及其特征的綜合性探測技術，是現代空間信息科學的主要組成部分，涉及到多種學科領域，它的功能和價值引起了許多學科的關注。

近5年，面向農科本科生基礎知識的實際情況，筆者以學生發展為本緊扣教學大綱開展遙感課程教學，教學目標制定明確，教材選用適宜，教學內容豐富，覆蓋面廣，應用實例典型且較新。結合遙感技術在農業領域中的應用，主要內容涵蓋了農業資源與農田環境監測、數字農作技術、精確農業、農情監測預報等主要應用領域，集中體現遙感可視為農業資源利用的“好管家”、農田管理的“好幫手”、農情監測的“千里眼”等重要作用。

課程教學目標定位合理，重點突出，符合農科本科生實際，適應當前新型農科人才發展的需求。所選用的教材互補性強，主次分明，難易程度適中，有利于農科本科生人才培養。教學內容本著理論聯系實際以及學以致用的總體原則進行系統講授，概念講解透徹，有明顯的重點和難點，遙感圖像解譯方法適應當前農業應用需求，覆蓋面較廣，且系統性強，適應當前高等教育中新型農科人才培養的要求。

近5年教學實踐證實，針對農科本科生的特點，本文該課程的教學目標、教材和教學內容是合理的，與當前高等教育中新型農科人才培養的要求是相適應的。

[參考文獻]

[1]楊邦杰.農情遙感監測[M].北京：中國農業出版社，2005.

[2]梅安新，彭望琭，秦其明，等.遙感導論[M].北京：高等教育出版社，2001.

[3]王鵬新，嚴泰來，張超，等.農業院校研究生遙感科學與技術系列課程建設初探[J].高等農業教育，2008，06：80-83.

[4]張佳華，張國平，王培娟.植被與生態遙感[M].北京：科學出版社，2010.

[5]彭望琭.遙感概論[M].北京：高等教育出版社，2002.

[6]常慶瑞，蔣平安，周勇等.遙感技術導論[M].北京：科學出版社，2004.

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【關鍵詞】立體式教學 偏振光 設計性實驗 自主式學習

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006-9682（2012）09-0089-02

一、前 言

大學物理教學中兩種傳統方式是課堂教學和實驗教學。在課堂教學中一個教師給幾十甚至上百個學生授課，師生之間、同學之間交流較少；實驗教學中，學生要用3～4小時完成教師安排的實驗題目，時間緊迫。這兩種教學模式都是以學生接受、理解、記憶被動式學習為主，優點是教師對教學進程易于控制。

教育改革的形勢提倡改變傳統的以教師為中心的教學模式，注重以學生為主體、更多的激發學生自主學習和探索的熱情，注重良好的溝通技能和團隊合作精神的培養，關注學生成長和全面素質的提高。在物理實驗中引入設計性實驗，實驗室也逐步開放，以鼓勵學生的自主式學習與探索。

二、立體式教學

我們在大學物理課程的偏振光的教學中嘗試了“立體式教學”，將理論教學、實驗教學以及分析總結融合起來，并充分發揮學生的主觀能動性，通過4個階段來完成一個主題內容的教學。①啟發式的課前預習提綱；②課堂討論；③設計性實驗；④提交課程論文。

通過課前預習培養學生針對一類問題的調查研究能力和分析能力；課堂討論培養學生的表達能力；設計性實驗培養學生的創新能力和動手能力；提交課程論文培養學生的分析總結能力。從預習、課堂討論、實驗小組的建立、實驗方案的形成與實施、提交課程論文，整個過程是完全開放的，都以學生為中心自主完成的，教師只是指導者。教學中提高了學生學習興趣，并取得了很好的教學效果。

三、偏振光的立體式教學設計與實踐

1.偏振光的理論預習提綱

偏振光的理論預習提綱歸納如下：①常見光源的發光機理；②光的偏振性；③偏振片的起偏與檢偏，馬呂斯定律；④反射、折射時光的起偏與檢偏，布儒斯特定律；⑤雙折射現象。

2.設計性實驗的參考題目

在只有常規的偏振光實驗儀器的情況下（如光具座、偏振片、玻璃堆、鈉光燈、1/4波片、1/2波片、He-Ne激光器、天平等），應做到以下幾點：①區分普通玻璃片、偏振片、1/4波片、1/2波片；②確定偏振片通光方向或波片的光軸；③測量透明或不透明材質的折射率（材質自備）；④設計光路圖，使透射光強為入射自然光強的1/n。收到了較好的教學效果。

3.預習報告

（1）常見光源是自然光，是大量原子的自發輻射躍遷形成的；激光為受激輻射形成的。

（2）光是電磁波、橫波，具有偏振性質，其偏振方向為電場強度的振動方向。光束按偏振性質可分為自然光、線偏振光和部分偏振光、圓偏振光和橢圓偏振光。

（3）偏振片的起偏機理為透明基片上的導電分子鏈將其平行方向上的光振動分量吸收，只剩與其垂直方向的光振動透射而起偏的。[1]對于自然光，理想的偏振片的透射光強為入射光強的1/2。

如果光振動方向與偏振片透光方向的夾角為 ，入射光強為I0，透射光強為I，則偏振片上的入射光強與投射光強符合馬呂斯定律： 。

根據馬呂斯定律，可以定量計算偏振片透射光與入射光的相對光強，利用偏振片的起偏原理也可以對一束光進行檢偏。

（4）自然光遇介質界面時，反射光和折射光都成為部分偏振光，當反射光和折射光垂直時，只有垂直入射面的光振動能夠被反射，折射光為平行于入射面的光振動為主的部分偏振光。

布儒斯特定律：當反射光和折射光垂直時，反射光為垂直入

射面的線偏振光。入射角稱為布儒斯特角，滿足 （n1

為入射媒質折射率，n2為折射媒質折射率）。

根據布儒斯特定律，可以測量折射物質的折射率；玻璃堆也可以像偏振片一樣對一束光進行起偏或檢偏，或者對透射光強進行控制。

（5）雙折射現象。自然光遇晶體時分成兩束線偏振光的現象叫做雙折射現象。利用雙折射晶體做成尼科爾棱鏡，也可以對一束光進行起偏和檢偏。利用雙折射晶體做成的1/4波片可以獲得橢圓偏振光或者圓偏振光；1/2波片可以方便地使偏振光的振動面偏轉任意角度。

（6）區分自然光、線偏振光、部分偏振光的常見方法可以利用偏振片、玻璃堆或者尼科爾棱鏡的任何一個置于光路中并以光路為軸旋轉觀察透射光強的變化來判斷。

4.課堂教學

以學生在自學預習中形成的觀點和遇到的問題為主進行討論，教師適當講解，鍛煉學生的思維表達能力和傾聽并尋找設計性實驗的合作伙伴。

5.設計性實驗的觀察點

（1）區分普通玻璃片、偏振片、1/4波片、1/2波片。首先，確定與波片對應的光源，考察點為普通玻璃片對垂直入射光的偏振性無明顯影響；偏振片在自然光中呈灰色；其次，偏振片改變入射線偏振光的透射光強和偏振方向；1/4波片對入射線偏振光的透射光強無影響，透射光可以仍是線偏振光（入射線偏振光振動方向平行或垂直波片光軸）或者橢圓偏振光、圓偏振光；1/2波片只是使入射線偏振光振動面旋轉2倍的入射光振動面、波片光軸夾角。

（2）確定偏振片通光方向可利用已知布儒斯特角的玻璃堆起偏的偏振光。

（3）測量透明或不透明材質的折射率（材質自備）?？疾辄c為反

射光偏振性的檢測、布儒斯特定律 的計算及光路的設計。

（4）要使透射光強為入射自然光強的1/n，兩偏振片通光方向夾角為 ；或者偏振片、玻璃堆和尼克爾棱鏡中任意兩個的組合，但光路要復雜一點。

實驗小組活動的方式和時間可以協商選擇。實驗方案自由討論，相互批評，相互補充，相互完善，從中加深對理論的理解，起到課堂教學起不到的作用。形成統一方案后交與指導教師，由教師形成建設性指導意見后反饋回小組，而不是簡單的給出正確答案或解釋。

6.課程論文

課程論文包括預習報告、實驗目的、實驗儀器、光路圖、操作步驟、實驗數據、實驗現象、數據處理、偏振光應用的展望與綜述等。

四、結束語

在整個教學過程中，偏振光的理論預習內容屬于必修課內容，設計性實驗是自愿參加的。對學生來講，整個過程是自主的相互學習的過程，也是合作互動的過程，是交朋友和討論物理問題的過程。物理知識是大家一起構建的，而不是被灌輸的，輕松并總能獲得幫助。在測量蔗糖的旋光系數時，組與組之間進行了合作，不同的光源、不同的實驗方案配合節約了原材料，并對實驗方法和結論進行了比較，體驗合作的成果與課程相關的設計實驗成為大學物理課程的延伸，是學生理論聯系實際以及科研的初級演練。

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一、調整和充實教學內容，強化實用性

目前，職校沒有較系統的物理教材，如果完全按照普中物理教材教學，勢必難為專業課服務。因此，在教學中必須調整和充實教學內容，根據專業特點需要強化實用性。我們的主要做法是：首先調整體系安排，例如將普中的力學、熱學、電學、光學、原子物理學的教學順序，改為光學、電學、熱學、力學、原子物理學的教學順序，這樣就保證了物理教學大體上與我校各專業課的教學相銜接。其次是對重點知識和次要知識內容作適當調整，例如普中教材中，“力學”是重點，“電磁波的產生與傳播”、“用電常識”等內容作為一般了解知識；而對電子專業班來說，其教學要求正好相反，這就需要增減教學內容；對電子專業班的物理教學，還需增加無線電、電子技術方面的內容，對電路分析的要求亦應適當提高i但對原子物理學部分內容可只作一般介紹。

必須指出，在調整和充實教學內容的過程中，應當注意知識的科學性和系統性，并確保職校生畢業時，基本具有高中文化水平(指一般兩年制高中)。這有利于學生今后繼續接受教育，成為應變能力較強的人才。

二、根據物理學科特點和專業需要，培養與發展學生的能力

物理課程是一門實驗科學，實用性強，必須與現代化建設聯系緊密。根據這一特點，根據專業需要，在物理教學中，注重抓實驗教學、應用知識的教學和課外活動，以促進學生各方面能力的發展。我們采取的主要措施是：

1　開放實驗教學

培養學生的實驗操作能力，如電子專業的學生，畢業后要從事電子產的制作和電器維修方面的工作，沒有一定的實驗操作能力是不行的。教師課堂演示實驗，雖有利于學生形成物理概念，掌握物理知識，但畢竟學生沒有親自動手，為此，我根據學校的實際情況，盡可能開放實驗來創造條件。我們把中學物理實驗分類組成力學、熱學、無線電與氣體放電、直流電路及電磁學六個實驗臺。對所有與專業聯系緊密的實驗(有些根據專業需要作了增減)向學生全面開放，這樣做可以增加學生的實踐機會，使他們通過自己動腦、動手，提高了實驗操作技能。

2　注重應用知識教學

培養運用知識解決問題的能力。在加強應用知識教學中，主要措施是：經常介紹科技知識，組織參觀學習，聯系專業實習，觀察分析實物等等。例如，向模具專業的學生介紹物理知識在機床上的廣泛應用，組織學生參觀變電所(站)、發電廠；又如，結合電子專業學生的實習，講解有關電流表的改裝、示波器的使用、靜電屏蔽、電容器、電感器等方面的知識，還設法找到避雷針、屏罩、各種電感器、電容器等實物，讓學生拆裝、觀察、分析，以掌握其工作原理。通過這些活動，有些學生學會自制試電筆、電流表、避雷針和蓄電池等器材，同時學習興趣亦行到較大的提高，運用知識解決問題的能也到了增強。

3　開展課外活動，培養創造性能

為激發學生的學習興趣，我們圍繞教材，以培養學生的探索精神和創造能力為目的，結合專業教學，開展形式多樣的物理課外活動。主要形式有：①組織學生舉行科技知識講座，如《漫談人造地球衛星》、《淺說電子技術的發展》等，并介紹科技書籍供學生課外閱讀；②選拔學習成績較好的學生組成物理課外活動興趣小組，在課外時間，引導他們從事模仿或創造性的勞動，如廢舊電池的“起死回生”、電鈴自動控制電路的設計等；③組織參觀水電站、配電所，并要求學生畫電網圖，寫參觀報告；④開展“小制作、小發明、小論文”等競賽活動等。

三、聯系學生實際，探索教學方法的改革

改革教學方法，必須緊密聯系學生的實際。職業學校學生的主要特點是：普遍存在學習目的不明確，特別是掌握知識程度參差不齊，自我約束能力差，學生年齡差別較大，而且職校生的文化知識基礎又比普中學生要差一些，由于職業定向，以及一般不參加高考等原因，出現“重專輕文”(這里的“文”是指文化課)的觀念：要求文化課教學為專業學習服務，教學方法形式多樣。特別是物理教學必須具有強烈的實踐性，更加注意因材施教、學用結合的教學原則，在上述思想指導下，我們在教學方法上作了一些改革：

1　補充必要的初中物理和數學的基礎知識，而且知識傳授要以必須夠用為原則，通過問卷梳理出學生本章節物理課所缺的基礎知識；采用多種多樣的教學形式，在學習新的一章內容之前把初中遺留問題解決好，使學生具備接受新知識的起步能力。

2　根據各專業需要和學生實際，靈活掌握教學計劃，盡量使物理教學的內容、進度、課時安排、章節程序等緊密配合，為各專業課的教學服務。