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工程电磁场教案（2025—2026学年）

一、教学分析

本课程为工程电磁场教学，面向的是大学本科一年级学生。根据教学大纲和课程标准，本课程旨在使学生掌握电磁场的基本理论、分析方法以及应用，为后续专业课程的学习打下坚实的基础。在单元乃至整个课程体系中，本课程位于电磁学的基础阶段，与数学、物理等学科有着密切的联系，同时为后续电磁场与微波、电磁兼容等课程提供理论支持。核心概念包括电磁场的基本方程、电磁波传播、边界条件等，技能方面则要求学生能够运用电磁场理论解决实际问题。

二、学情分析

学生在进入本课程前，通常已经具备高中物理的基础知识，对电磁学有一定的了解。然而，由于大学物理与高中物理在理论深度和广度上的差异，部分学生可能存在以下学习困难：1.对电磁场概念理解不深，难以区分不同类型的电磁场；2.电磁场方程的记忆和应用存在困难；3.电磁波传播现象理解不透彻。针对这些情况，教学设计应充分考虑学生的认知特点和兴趣倾向，以学生为中心，引导他们逐步深入理解电磁场理论。

三、教学目标与策略

本课程的教学目标包括：1.掌握电磁场的基本理论、分析方法；2.能够运用电磁场理论解决实际问题；3.培养学生的科学思维和创新能力。为实现这些目标，教学策略应包括：1.采用启发式教学，引导学生主动探索电磁场现象；2.结合实例，帮助学生理解电磁场理论的应用；3.加强实践环节，提高学生的动手能力和创新能力。在教学过程中，注重学生个体差异，针对不同学生的学习困难提供个性化的辅导，确保全体学生达到课程目标。

二、教学目标

知识的目标：

能够说出电磁场的基本概念和主要类型。

列举并解释电磁场的基本方程及其物理意义。

设计简单的电磁场问题，并运用相关方程进行求解。

能力的目标：

通过案例分析，解释电磁场在实际工程中的应用。

评价电磁场问题的解决方案，并提出改进建议。

设计电磁场实验方案，并能够进行实验操作和分析。

情感态度与价值观的目标：

培养学生对电磁场科学研究的兴趣和好奇心。

增强学生的团队合作意识和解决问题的能力。

倡导学生严谨的科学态度和追求真理的精神。

科学思维的目标：

发展学生的逻辑思维和批判性思维能力。

培养学生运用模型和理论进行科学推理的能力。

提高学生将实际问题转化为数学模型的能力。

科学评价的目标：

能够评价电磁场理论在不同领域中的应用效果。

评估电磁场实验结果的准确性和可靠性。

分析电磁场技术的发展趋势及其对社会的影响。

三、教学重难点

教学重点在于电磁场基本方程的理解和应用，难点在于电磁波传播的物理现象和边界条件的处理。这些内容对学生理解电磁场本质和解决实际问题至关重要，但抽象性和复杂性可能导致学生理解困难。

四、教学准备

教师需准备包括但不限于多媒体课件、电磁场模型图、实验演示视频、任务单和评价表等教学资源。学生需预习教材相关章节，准备画笔、计算器等学习工具。同时，布置教室环境，确保小组座位合理排列，黑板板书清晰布局，为教学流程的顺畅与高效奠定基础。

五、教学过程

导入（5分钟）

教师活动：

1.播放一段关于电磁场应用的短视频，如手机通信、无线充电等，激发学生的兴趣。

2.提问：同学们在生活中都见过哪些电磁场应用？它们是如何工作的？

3.引导学生回顾高中物理中关于电磁场的基本概念，如电场、磁场、电磁感应等。

学生活动：

1.观看视频，思考电磁场应用。

2.回答教师提问，分享自己的观察和思考。

3.回顾高中物理知识，为学习新内容做准备。

新授（35分钟）

任务一：电磁场基本概念的理解（10分钟）

教师活动：

1.介绍电磁场的定义、基本性质和分类。

2.通过动画演示电场和磁场的产生过程。

3.提问：电场和磁场有哪些区别和联系？

4.引导学生思考电磁场在生活中的应用。

学生活动：

1.认真听讲，理解电磁场的基本概念。

2.观看动画，观察电场和磁场的产生过程。

3.思考教师提问，积极参与讨论。

任务二：电场强度和电势的计算（10分钟）

教师活动：

1.介绍电场强度和电势的定义、公式和计算方法。

2.通过实例讲解如何计算电场强度和电势。

3.提问：如何计算点电荷产生的电场强度和电势？

4.引导学生运用公式进行计算。

学生活动：

1.认真听讲，理解电场强度和电势的计算方法。

2.通过实例学习如何计算电场强度和电势。

3.思考教师提问，积极参与讨论。

任务三：磁场强度和磁感应强度的计算（10分钟）

教师活动：

1.介绍磁场强度和磁感应强度的定义、公式和计算方法。

2.通过实例讲解如何计算磁场强度和磁感应强度。

3.提问：如何计算电流产生的磁场强度和磁感应强度？