磁场教案范文第1篇

1.知道磁场对通电导体有作用力。

2.知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁感线方向有关，改变电流方向或改变磁感线方向，导体的受力方向随着改变。

3.知道通电线圈在磁场中转动的道理。

4.知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动，是消耗了电能，得到了机械能。

5.培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力。

(二)教具

小型直流电动机一台，学生用电源一台，大蹄形磁铁一块，干电池一节，用铝箔自制的圆筒一根(粗细、长短与铅笔差不多)，两根铝箔条(用透明胶与铝箔筒的两端相连接)，支架(吊铝箔筒用)，如课本图12-10的挂图，线圈(参见图12-2)，抄有题目的小黑板一块(也可用投影片代替)。

(三)教学过程

1.引入新课

本章主要研究电能；第一节和第二节我们研究了获得电能的原理和方法，第三节我们研究了电能的输送。电能输送到用电单位，要使用电能，这就涉及到用电器，以前我们研究了电灯、电炉、电话等用电器，今天我们要研究另一种用电器--电动机。

出示电动机，给它通电，学生看到电动机转动，提高了学习兴趣。

提问：电动机是根据什么原理工作的呢？

讲述：要回答这个问题，还得请同学们回忆一下奥斯特实验的发现--电流周围存在磁场，电流通过它产生的磁场对磁体施加作用力(如电流通过它的磁场使周围小磁针受力而转动)。根据物体间力的作用是相互的，电流对磁体施加力时，磁体也应该对电流有力的作用。下面我们通过实验来研究这个推断。

2.进行新课

(1)通电导体在磁场里受到力的作用

板书课题：〈第四节磁场对电流的作用〉

介绍实验装置，将铝箔筒两端的铝箔条吊挂在支架上，使铝箔筒静止在磁铁的磁场中(参见课本中的图12-9)。用铝箔筒作通电导体是因为铝箔筒轻，受力后容易运动，以便我们观察。

演示实验1：用一节干电池给铝箔筒通电(瞬时短路)，让学生观察铝箔筒的运动情况，并回答小黑板上的题1：给静止在磁场中的铝箔筒通电时，铝箔筒会_____，这说明_____。

板书：〈1.通电导体在磁场中受到力的作用。〉

(2)通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关

教师说明：下面我们进一步研究通电导体在磁场里的受力方向与哪些因素有关。

演示实验2：先使电流方向相反，再使磁感线方向相反，让学生观察铝箔筒运动后回答小黑板上的题2：保持磁感线方向不变，交换电池两极以改变铝箔筒中电流方向，铝箔筒运动方向会______，这说明______。保持铝箔筒中电流方向不变，交换磁极以改变磁感线方向，铝箔筒运动方向会______，这说明______。

归纳实验2的结论并板书：〈2.通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。〉

(3)磁场对通电线圈的作用

提问：应用上面的实验结论，我们来分析一个问题：如果把直导线弯成线圈，放入磁场中并通电，它的受力情况是怎样的呢？

出示方框线圈在磁场中的直观模型(磁极用两堆书代替)，并出示如课本上图12-10的挂图(此时，图中还没有标出受力方向)。

引导学生分析：通电时，图甲中ab边和cd边都在磁场中，都要受力，因为电流方向相反，所以受力方向也肯定相反。提问：你们想想看，线圈会怎样运动呢？

演示实验3：将电动机上的电刷、换向器拆下(实质是线圈)后通过，让学生观察线圈的运动情况。

教师指明：线圈转动正是因为两条边受力方向相反，边说边在挂图上标明ab和cd边的受力方向。

提问：线圈为什么会停下来呢？

利用模型和挂图分析：在甲图位置时，两边受力方向相反，但不在一条直线上，所以线圈会转动。当转动到乙图位置时，两边受力方向相反，且在同一直线上，线圈在平衡力作用下保持平衡而静止。

板书结论：〈3.通电线圈在磁场中受力转动，到平衡位置时静止。〉

(4)讨论

①教材中的"想想议议"。

②小黑板上的题3：通电导体在磁场中受力而运动是消耗了______能，得到了______能。

3.小结：板书的四条结论。

4.作业(思考题)：电动机就是根据通电线圈在磁场中受力而转动的道理工作的。但实际制成电动机时，还有些问题需要我们解决，比如：通电线圈不能连续转动，而实际电动机要能连续转动，这个问题同学们先思考，下节我们研究。

(四)说明

磁场教案范文第2篇

关键词 《电磁场与电磁波》 教学改革 教学效果

中图分类号：O441-4 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2015）21-0006-02

《电磁场与电磁波》是普通高等学校电子信息类、电气信息类专业本科生必修的一门专业基础课，该课程主要研究宏观电磁场的基本规律及分析计算方法，为采用“场”的观点解决实际电磁问题和今后在这一领域的继续深造打下较扎实的基础。随着电子信息和通信系统的发展，我国对电磁场与电磁波工程技术的研究也发展迅速。因此，为适应新形势下人才培养目标，如何在有限的教学时间内开好该课程是急需解决的问题。我们在课程教学过程中，努力摸索合适的教学方法，以期提高教学效果。

一、充分利用多媒体技术和网络资源

《电磁场与电磁波》课程涉及较多抽象理论、概念以及大量的公式、定理及复杂的计算过程，如果只使用传统的板书教学方法，学生普遍缺乏学习兴趣。而多媒体课件可以提供文字、图像和声音等多方面的信息，更以形象、生动、直观的方式展现教学知识点，有助于学生很快抓住学习的知识点。并且对于较为复杂的场，我们可以借助MATLAB、电磁仿真软件等进行仿真和数值计算，将场的分布等做成动画直观演示给学生，使抽象的问题形象化。教学内容以图文并茂的多媒体手段呈现，能从多角度吸引学生注意力，激发学生兴趣。且使用多媒体教学，扩展了教学内容，提高了教学效率。适当的板书教学配合形象生动的多媒体展示，可以达到最佳的教学效果。

随着互联网技术的飞速发展，网络教学资源越来越丰富，可以充分利用网络资源，扩展课堂教学空间，弥补课堂教学的不足。学生可上网搜索相关知识点，拓宽学习渠道，开拓学习思路，加深对课堂知识的掌握。还可将课程的资料上传至网络，让学生利用课余时间查阅、学习，方便学生课前预习和课后复习。通过网络途径，积极引导学生利用网络资源了解学科发展的最新动态以及热点问题，进行自主的探究式学习，将理论运用于实际。

二、教学内容体系的优化

从我校学生的实际情况出发，通过多方比较，我们最终选择了郑钧编著的《电磁场与电磁波》作为主要教材，该教材由浅入深，内容编排较为合理和连贯，理论的系统性和逻辑性较好。《电磁场与电磁波》课程是先修课程《大学物理》的延续，需注意前后课程的衔接，同时避免授课内容的重复性。以往课程教学中，根据教材的内容编排讲授会导致对静态场的授课时间较多，可是其基本理论学生在学习《大学物理》时却已学过，学生觉得没有吸引力，导致学习效果欠佳。时变场的内容是本课程的授课重点，同时也是考核的重点，课时却相对不足，很难保证教学质量和教学效果。因此，有必要对课程知识结构进行优化，缩减静态场授课学时，增加时变场授课学时，这样的课时分配更显合理性。对静态场的教学，教师以讲解重难点为主，学生课下自学部分内容为辅。时变场授课内容包括电磁感应、麦克斯韦方程组、波动方程，时谐电磁场，到平面波的传播及平面边界的入射，波导及天线，学时数的增多使得时变场的学习更为系统和全面，学生可以较为牢固地掌握时变场的分析思路和计算方法，从而系统地了解电磁场与电磁波的理论。

三、案例式教学，培养学生的创新能力

电磁场理论有广泛的应用背景，因此在课堂授课中教师可以增加与理论密切相关的应用背景知识，列举一些工程实践和日常生活中电磁理论应用的案例。案例式教学是将理论联系实际，让学生直接了解理论知识的实际应用，不仅活跃课堂的氛围，避免学生分散注意力，而且有助于开阔学生的思路，使学生充分认识到本课程的重要性，提高学习的主动性。我们选取了如电磁辐射与电磁污染、静电复印工作原理、医学中的微波治疗、磁共振成像技术、喷墨打印机、静电屏蔽、多普勒雷达等内容作为案例，进一步结合课堂教学知识点进行归纳讲解，让学生从案例中更深刻地了解教学内容，同时培养学生逻辑思维与创新思维。也可以介绍学科发展前沿，比如“电磁隐形衣”“电磁黑洞”等，结合课程内容提出问题进行启发式教学，培养学生分析问题的能力。

总之，在电子信息迅速发展、电磁应用越来越广泛的背景下，课题组教师经过多年的不懈努力，《电磁场与电磁波》课程教学实践取得了一定成效，教学效果得到明显改善。当然，还有许多工作需要进一步完善，我们一定会在今后的教学实践中继续改进。

参考文献：

[1]袁明辉，莫礼东.CAI在《电磁场理论》教学中的应用[J].科技创新导报，2015，（2）：134-135.

[2]石磊，郝静. MATLAB在电磁场课程中的应用[J].科技资讯，2014，（29）：200.

磁场教案范文第3篇

网络的发展为信息的传递提供了更为广阔的空间，网络环境下如何实施物理教学，笔者以《磁体与磁场》为例进行了尝试，并有幸参加“江苏省信息技术在学科教学中的有效应用”会课评比活动，荣获初中组一等奖.【案例主题】磁场是一个比较抽象的概念，既看不见又摸不着.物理学中，“场”是很重要的.教材中通过实验让学生去认识磁体、探究磁场、描述磁场，符合初中生的认知规律.本案例题旨定位在：在实验探究过程中激发学生的探究意识，培养学生创造性思维能力，充分挖掘学生利用网络资源自主学习的潜能，引领学生以积极的心态参与研究性学习活动.通过本案例试图探索以下两个问题：1.如何构建网络环境下“开放式”教学方式，培养学生合作学习的精神.2.如何构建网络环境下的“自主式”学习方式，培养学生自主探究学习的能力.【案例背景】对于磁体学生并不陌生，在小学科学课上他们已经学习过磁体的磁性、磁极等知识，在生活中也见过许多有关磁的现象，但对于看不见、摸不着的磁场会感到有些神秘，不易接受也不易理解；学生已具有汉字输入、上网查询资料等电脑基本操作能力，而且对网络资源有着浓厚的兴趣.因此，本课教学在网络环境下完成.【案例计划】本课教学时间安排一课时.教学目标、重点及难点确定如下：1.知识与技能（1）知道磁体与磁极，知道磁极间相互作用的规律.（2）认识磁场及其方向性，知道磁体周围的磁场分布规律，理解磁感应线.（3）知道地磁场.2.过程与方法（1）学会通过探究实验，得出科学结论的方法.（2）能简单描述观察到的物理现象的主要特征，提高观察能力.（3）培养学生利用网络资源自主学习获取知识的能力.3.情感态度与价值观（1）培养学生实事求是、尊重自然规律的科学态度.（2）通过让学生解决实际问题增强他们克服困难的信心和决心.（3）激发学生的民族自豪感和振兴中华的民族责任感.重点：探究磁体周围的磁场.难点：如何理解磁场，怎样用磁感线描述磁场.教学资源：各种形状的磁铁，小磁针，一小堆大头针，铁屑，细线，网络课件，投影仪等.教学方法：借助网络资源培养学生自主探究和合作探究的能力， 构建学生自己的情感价值观.【教学过程】本节课始终贯彻“学生为主体，教师为主导，方法能力为主线”的教育教学理念，由相对独立的模块（主要导航）组成的，通过点击导航按钮，可随时交互跳转，方便学生根据实际情况选择相应内容.教学过程见下表.【案例分析】本课主要从如下几方面与信息技术整合，充分发挥网络的支持作用，优化课堂教学：1.开始时如何引导学生进入神秘的磁的世界，激发学生探知磁的知识的兴趣和欲望.首先让学生在课前几分钟播放网站首页的视频“磁悬浮列车”，先营造一种学习有关磁的知识的氛围；然后，在课堂引入时，老师给学生玩一个有关磁现象的魔术，激发学生探知磁的知识的兴趣和欲望.2.如何让学生对看不见，摸不着的磁场有更形象直观的感受和理解.首先遵循新课程理念中物理学科教学的特点“从实际出发，以实验为基础”的课堂要求，让学生自己进行实验探究，同时又利用了网络资源中的视频动画进行互补.通过视频动画把学生实验中不太明显的现象放大，把稍纵即逝的现象留住，把课堂中不太好完成的实验播放，比老师说教更直观形象.如探究磁场的分布特点时通过动画把铁屑、小磁针和磁感线叠加呈现来反映磁体周围磁场的分布，学生更易理解磁场的特点.再如：本节课的难点是用磁感线描述磁场，课堂上让学生到前面演示铁屑在磁场中的分布，再结合网页中各种磁体的磁感线的动画的呈现，从而让学生对磁感线的认识水到渠成.3.如何在教学过程中能给学生“授之以渔”.在教学过程中，注重研究自然科学方法的渗透.如在研教学步骤教师活动学生活动设计意图网络应用接触谈话，亲近学生.课前热身，调动学生的学习热情.教师演示操作流程.1.导学入境，初识磁体出示玩具并表演，引入磁体[]注意观察教师手中玩具的神奇变化激发学生的好奇心，激起学生探究的原动力.学生点击进入“认识磁体”模块.2.实验探究，认识磁体引导学生利用桌上器材尽情的“玩”.“玩”与磁体有关的实验学生在“玩”中进行探究，从而发现问题、找到规律.动画演示：1.磁极间的相互作用规律.2.每个磁体只有两个磁极.3.开动脑筋，再探磁场1. 引导学生感受磁场的存在.2. 引导学生探究磁场的方向.3.演示：用铁屑探究磁体周围的磁场.4.引导学生自学地磁场.1.学生做隔纸吸钉的实验.2.用小磁针探究磁体周围的磁场，注意观察小磁针在各处静止时N极的指向.3.注意观察老师的实验现象，合作探究并讨论得出磁场的分布规律.4. 自学地磁场.1. 运用小磁针与铁屑两者优势互补的方法，使学生对磁场有较深刻的理解.2.通过网站中直观形象的动画和视频，深刻理解磁感线.3.让学生知道地磁场.动画演示：1.磁体周围小磁针静止时N极的指向.2.磁体周围的磁场分布规律.3.各种磁体的磁感线.4.智慧闯关，感受成功引导学生巩固与测试1. 学生回顾知识点2. 做“在线测试”1.利用网络的交互性，提高课堂效率2. 检测学生学习效果，以便查漏补缺，实现现代教学的人性化、个性化和网络交互化.学生点击进入“在线测试”模块教师在线点评5.搜索信息，拓展视野引导学生自主学习1.根据探究导航，阅读网页上与磁相关的信息.2.百度搜索，自主学习.3.讨论留言：假如磁体都失去磁场……1. 感受从网络中获取知识的愉悦，提高自己自主学习的能力.2.通过史料的阅读， 激发学生的民族自豪感和振兴中华的民族责任感.1. 学生在网上自主搜索2. 网上互动交流究磁场时，让学生及时分析总结出探究磁场和描述磁场的方法：转换法和模型法，并通过网页及时呈现出这两个方法的概念，从而使学生有所思，有助于学生了解科学研究的方法.4.如何发挥网络的交互性提高课堂效率.在网站页中设有“智慧闯关”， 通过在线检测让学生随堂巩固所学知识.在一般课堂上，因为时间的关系，无法在课堂上及时并快速地检测学生的学习效果，并及时反馈，而在专题学习网站中，利用网络的交互性就可以轻松做到了.不仅让学生体验到学习的成就感，而且帮助教师适时了解学生对相关知识的掌握情况，以便及时查漏补缺，从而有效地提高课堂效率. 5.如何使物理课堂实现 “从生活走向物理，从物理走向社会” 的教学理念.在网站中设有“开阔视野” 模块，其中又设有子模块“生活・物理・社会”和“百度搜索”，学生既可以直接点击了解网页中现成的资源，又可以在“百度搜索”中自主搜索相关内容，既拓宽了学生的知识面，又感受到从网络中获取知识的愉悦，培养了学生应用电脑快速地搜索、获取、处理信息的能力，又提高了学生自主学习的能力.【案例后记】本节网络课为师生搭建了合作探究与资源共建的研究性学习的动态平台.借助网络优势，拓展了课堂学习的时空，培养了自主学习的能力，综合提高了学生在物理课堂中探究性学习的素养和信息素养.为了培养学生上网搜索、筛选、整合信息和网上交流的能力，我们设计了用百度等搜索引擎搜索更多的相关知识，但如何有效的控制学生的学习行为感到比较困难.进入网络环境下，学生有点兴奋，学生学习的控制与管理是网络课教学中的首要难点.为此，需要在课前对学生进行这一方面的培训和引导.发挥他们无意注意和有意注意在学习中的作用，从而提高课堂的有效性.网络课堂上学生面临着两个“老师”，一个是眼前的执教老师，一个是“网络”老师，怎样进行两个“老师”的有效切换来更好地引导学生学习，怎样最大限度地发挥“网络”老师的作用，让学生适应网络环境下的自主学习，是习惯于传统教学的老师有待探究的课题.

磁场教案范文第4篇

一、情境与探究相结合的“楞次定律”教学案例

（一）新课引入

借助多媒体简单介绍法拉第继奥斯特（电流磁效应）后历经十年艰辛终找出电磁感应规律、楞次在法拉第（磁生电）的研究基础上展开一系列电磁实验探究并于一年后总结出感应电流方向的发现史.结合本堂课的教学目标，笔者提出以下两个问题：“闭合电路产生感应电流的具体条件是什么？”“如何判定电磁感应中感应电流的方向？”

分析借助多媒体为学生创设生动的物理学历史情境与问题情境，快速吸引学生的注意力，让学生在趣味了解物理科学家生平事迹的过程中迅速进入学习状态，让学生带着问题进入课堂，积极引导学生思考，有效激发学生对楞次定律学习的兴趣.

（二）猜想与假设

顺利导入新知后，笔者又抛出一个问题：“既然闭合电路中的感应电流需要激发磁场，那么引起感应电流的原磁场与感应电流所激发磁场的方向二者之间存在何种关系？”，留出2～3 min让学生进行思考与相互讨论.

经思考与讨论后，学生主要得出了三个猜想：

猜想一：原磁场方向与感应电流的磁场方向相同；

猜想二：原磁场方向与感应电流的磁场方向相反；

猜想三：因线圈中磁场变化而产生感应电流，故感应电流的磁场方向与原磁场变化有关.

分析创设问题情境，鼓励学生自由讨论和大胆猜想，在积极思考和相互讨论中促进学生自主探究能力的养成.

（三）学生分组、设计探究

为了进一步验证学生们的猜想，笔者将全班学生分为若干小组，借助手中实验器材合作设计出一个实验方案，并画出相应实验原理图.这个过程中，笔者提出以下问题来引导学生展开设计探究.

问题一：如何知道引起感应电流的线圈中原磁场的方向与变化？

问题二：如何知道感应电流的方向？

通过指导学生将旧电池、滑动变阻器、灵敏电流计正确连接在一起，观察电流计电流方向与指针偏转方向之间的联系.

问题三：如何知道感应电流激发的磁场的方向？

引导学生多角度探究引发磁场变化的因素，如磁铁或者电磁铁的运动能够引发线圈磁场的变化、滑动变阻器的滑动或者电键的通断均能引发磁场变化等.从诸多实验方案选出最具代表性的方案，并请学生进行讲解说明.然后请全班学生提出改进意见，师生共同合作制定简便易行的方案，具体方案如下.

条形磁铁运动的情况N极向下插入线圈N极向上拔出线圈N极向下插入线圈N极向上拔出线圈

原磁场方向（向上或向下）

穿过线圈的磁通量变化情况（增加或减少）

感应电流的方向（流过灵敏电流计的方向）

感应电流的磁场方向（向上或向下）

实验结论

分析通过问题情境与实验情境的积极创设，在师生共同探究、合作完善实验方案的过程中有效引导和启发学生独立思考与主动探索，同时帮助学生了解知识的来龙去脉，推动学生知识与能力结构的良好构建.

（四）体验交流、实验探究

依据所得实验方案，各小组自行连接电路图，展开实验操作，认真记录实验现象.而笔者则认真巡查学生的实验操作过程，及时纠正一些不规范操作，并适时解决一些实验难题.

分析通过学生合作进行电路图连接与实验操作的实验探究过程，学生的动手能力、探究能力以及合作意识都有了不同程度的提高，相比于教师演示，学生自主进行实验探究，学生学习的主体作用得以充分发挥，使得学习印象更为深刻，知识掌握更加牢靠.

（五）体验感悟、归纳总结

在学生自行动手、真实观察实验现象之后，笔者以提问的方式引导学生进行归纳总结.

问题一：感应电流产生磁场的方向与原磁场的方向是否始终相同或者相反？

该问题的提出将原有猜想，为新认知结构的建立打下良好铺垫.

问题二：感生电流磁场与原磁场所在何种情况下同向？何种情况下反向？

该问题的提出则进一步探讨感应电流磁场方向与原磁场方向之间的关系.

问题三：感应电流产生的磁场对于磁通量的变化具有何种作用？

进一步提炼关系，从而得出初步结论：感应电流所产生的磁场对引起感应电流的磁通量变化总是起着阻碍作用.

分析通过创设问题情境，深化学生对于楞次定律的理解，学生在由易到难、循序渐进的提问中积极动脑，在体验感悟、归纳总结中进一步提升学生的物理探究能力.

（七）体验内化、应用巩固

得出初步结论后，笔者又抛出这样一个问题，以上结论在任何情况下是否都适用呢？同学们能够想出其它方法来进行有效验证吗？

经过认真思索，学生们依据上述电路图将原、副线圈、电源、电流表、滑动变阻器以及导线进行正确连接，通过验证电键闭合、断开以及电阻改变瞬间的感应电流方向变化，判断实验现象是否与理论结论相一致，并认真填写下表.随后，笔者将实验探究结果显示于大屏幕上，最终得出结论：Φ原减小时；B原与B感相同；Φ原增大时，B原与B感相反.

K闭合瞬间K断开瞬间R变大时R变小时

原磁场方向

原磁通量的变化情况

理论判断感应电流的方向

实验中感应电的方向

理论判断与实验是否一致

分析借助微机动画模拟创设物理模型情境，将原本看不见、又摸不着的磁级周围的磁感线生动、直观地展示在学生眼前，形象化地表现两磁场之间的“阻碍”作用，不仅突出本节的重点，而且突破了难点，还使学生对定律有一个深刻理解、生动的记忆，同时又激发了学生的学习兴趣.

（八）解题小结

[LL]最后，笔者选取一经典例题进行深入剖析，深化学生的理解与运用.

例如图所示，一水平放置的矩形线圈abcd，在细长的磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，从图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在这个过程中，线圈中感应电流（ ）.

A.沿abcd流动 B.沿dcba流动

C.由Ⅰ到Ⅱ都是abcd流动，由Ⅱ到Ⅲ是dcba流动

D.由Ⅰ到Ⅱ都是dcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是abcd流动

解析该例题时，笔者引导学生掌握楞次定律判断感应电流方向的基本步骤.首先，对穿过线圈的原磁通量的方向及变化进行准确判断；然后，根据楞次定律对感应电流的磁场方向进行准确判断；最后，根据右手螺旋定则对感应电流方向进行准确判断.

磁场教案范文第5篇

关键词 频谱管理 电磁兼容 案例式教学

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2016.08.020

Abstract In this paper， the electromagnetic compatibility part of the electromagnetic spectrum management course is analyzed. The emphasis is the electromagnetic compatibility in the system and between systems， we emphasize on learning to promote teaching. We use case based teaching method and introduce appropriate practical engineering application cases. We follow the principle of strict management of teaching research and the teaching rules， pay attention to the use of methods， in order to promote teaching and learning effects. Because of learning by teaching， students are encouraged to participate in the teaching process， it has achieved good teaching results.

Key words spectrum management； electromagnetic compatibility； case teaching

信息化战场将是陆、海、空、天及电磁的联合作战，越来越多的高技术用频装备被运用到作战领域的各个环节中。电磁环境异常复杂，频谱资源利用率低，频谱使用技术优势不明显，给我军战场电磁频谱管理造成了潜在的影响。为了适应未来信息化条件下作战对电磁频谱管理人才的需求，我校将本科电子科学与技术专业的内涵扩展至电磁频谱管理领域，将电磁频谱管理课程作为该专业的核心课程以及其他多个专业的选修课程纳入新一代本科教学体系，为电磁频谱管理的专业发展和教学体系建设提供了难得的机遇，还为我军电磁频谱管理人才培养和后备力量建设提供有力支撑。

1 研究思路

电磁频谱管理课程围绕频谱管理设置教学内容，按照“瞄准目标，优化内容，夯实基础，突出实新”的原则，对比较完善和成熟的教学内容，在保证其理论体系的基础上，根据专业建设和培养目标，侧重内容的精选、完善和更新；对较零散的教学内容，则需要提高理论起点，建立比较完善的理论体系。通过本课程的学习，学生应形成比较全面和合理的知识结构，为将来胜任频谱管理工作和进一步提高专业技能与业务素质筑牢基础。

电磁频谱管理是一个完整、系统、复杂和开放的体系结构。本课程理论教学内容主要分为频谱管理基础、系统内电磁兼容分析、系统间电磁兼容分析、无线电监测测向与定位、频管新技术等五个部分。我们将频谱管理基础、电磁兼容分析、无线电监测测向与定位等定位为“急需型”知识，是从事频管工作必须具备的专业基础知识，而频管新技术则定位为“前瞻型”知识，是目前频管技术领域的研究热点。教学时，这两类知识并列存在，打好这两类知识基础尤为重要。

电磁兼容性（EMC，即Electromagnetic Compatibility）是指电气、电子设备或系统在其电磁环境中符合要求能正常运行，并且不对其环境中的任何设备或系统产生无法忍受的电磁骚扰的能力。①EMC包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁骚扰不能超过一定的限值；另一方面是指设备对所在环境中存在的电磁骚扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性。因此，EMC包括频谱共用、干扰灵敏度、系统装置、电磁环境等四个方面的问题，也即是不同的无线电系统间存在频谱共用问题，接收机等电子设备对干扰的灵敏度问题，无线电系统间的相互影响以及电磁环境的影响。本课程中所研究的是EMC中的频谱共用和干扰灵敏度，主要内容包括系统内电磁干扰及防护、收发信机结构和系统间电磁兼容分析，对可能受到或产生的干扰进行预测、分析和评估，围绕无线电台站间的用频兼容性以及电磁隔离性，针对如何合理地利用无线电频谱进行研究。

2 研究内容

频谱管理的目的是实现多种系统或业务之间的共存，最大限度地提高频谱利用率，而电磁兼容分析是保证各种系统或业务相互兼容的主要技术手段。在现代和未来战争中如何加强电磁兼容性分析，避免相互干扰，保障战场环境下军事通信运用的有效性，已成为己方战斗力生成的关键因素。电磁兼容主要分为系统内电磁兼容和系统间电磁兼容，其中，电磁干扰及防护是系统内电磁兼容的主要内容，干扰预测和分析是系统间电磁兼容的核心内容。

2.1 系统内电磁兼容

在实际教学过程中，我们将系统内电磁兼容分成电磁干扰及防护、收发信机结构和电波传播基础三个部分。需要注意的是，本内容中的电波传播基础与“天线与电波传播”课程中的电波传播部分应有所区别。后者侧重基本理论的讲解，而前者则紧扣频谱管理中的“预测”应用展开分析。

电磁干扰及防护首先给出电磁兼容的基本概念，分析了电磁干扰三要素中的干扰源、耦合途径和敏感设备，强调干扰源的类型、特点和性质。通过对电磁干扰传播与耦合机理的分析，以传导干扰和辐射干扰为例，说明了典型的干扰途径以及电磁干扰的抑制措施。②我们以干扰三要素为模型，构建系统内电磁兼容预测分析的数学模型，在定性分析的基础上对干扰状况进行定量计算，使学生能够理解电磁兼容特性与要求之间的相关性。

收发信机结构中首先围绕着射频系统中的噪声系数和非线性失真两个很重要的指标展开，讨论射频电路中噪声的来源、大小和度量方法，以及器件的非线性特性及其对系统的影响，并重点分析它们对接收机灵敏度和动态范围的影响。以GSM为例，从系统的角度介绍收发信机几种常用的方案，明确了其结构组成，同时对接收和发射的技术指标进行分析，意在让学生对系统特性和整机性能有较全面的了解。

电波传播基础中围绕各种电波传播方式的特性，讨论各种传播方式下的场强计算方法，分析各种常用传播模型及应用。通过这部分内容的教学，使学生能够掌握电波传播损耗计算，并能够将其应用于系统间电磁兼容分析，本部分内容的学习紧紧围绕电磁频谱管理中的“干扰预测”应用展开分析，注重解决实际问题。

2.2 系统间电磁兼容

系统间电磁兼容是指给定系统与它运行所处的电磁环境或与其他系统间的电磁兼容性。无论是频率划分、规划、分配和指配，还是设备检测、无线电台站管理、无线电监测和台站监督检查等，电磁频谱管理的目的是实现多种业务和系统之间的相互兼容，提高频谱的利用率。而其主要技术手段就是系统间电磁兼容分析，判断无线电设备、系统或台站之间是否相互兼容是围绕着允许干扰电平和实际干扰电平这两个关键技术指标参数的计算而展开的。

开展无线电设备或系统间电磁兼容分析包括两方面的含义：一是计算拟设无线电设备对已设无线电设备的干扰；二是要计算已设无线电设备对拟设无线电设备的干扰。无线电台站间的干扰，主要包括同频干扰、邻频干扰、互调干扰、阻塞干扰和带外干扰等。以固定无线电台站之间的干扰为例，对系统间电磁兼容性进行分析或预测分析，课程中我们围绕着发射系统和接收系统展开分析。为了分析方便，我们认为，发射系统包括发射机和发射天线，接收系统由接收机和接收天线组成，发射系统对接收系统的干扰，就是发射机发出的电磁波经发射天线辐射出去后，经空间电波传播，通过接收天线传送给接收机而产生的干扰。从最简单的“发射系统―接收系统”对入手，采用逐对分析的方式，建立系统间电磁干扰预测模型。同时，在逐对分析的过程中，按照分级预测的原理，将预测模型分成四个等级，包括快筛选、幅度筛选、干扰余量修正、详细预测等。以理论计算为指导，借助计算机仿真和实验室测试，对前面预测模型的结果进行修正，同时可以对仿真参数的选取进行相应的调整。③

2.3 教学方法

本课程中我们采用案例教学法，结合电磁频谱监测与识别实验室资源，把实际工作中的真实情景加以典型化处理，形成供学生思考分析的案例，适时引入，通过独立研究和相互讨论的方式，来提高学生分析问题和解决问题的能力。强调以学促教，因学论教。

在案例教学中，老师必须搜集、整理合适的案例，对案例中所涉及的相关知识应有较深刻的认识。学生拿到案例后，先要进行消化，然后查阅各种必要的资料，主动对理论知识进行理解。他还要经过缜密思考，提出解决问题的方案，这一步应视为能力上的升华。案例分析不能够只停留在表面，深入透彻的讨论分析才是至关重要的，老师应设法引导学生围绕案例展开讨论，方式多样化，可以利用仿真和实验，使学生感到形象逼真，从而大大提高教学效果。同时，老师要根据不同学生的不同理解补充新的教学内容，双向的教学形式对老师也提出了更高的要求。

以地面固定无线电台站为例，我们分同频干扰、邻频干扰和互调干扰三种情况来分别说明电磁兼容性的应用。在实际教学过程中，需要进行进行设计和布置。围绕案例，将这三种情况分组，引导每组成员对各自的课题展开分析和讨论，提出相应的解决方案。根据案例中提供的参数，以电磁兼容分析方法为依据，利用实验室现有的高性能仪器设备与软件相结合，构建复杂电磁环境模拟系统，满足教学的需求。各种信号的设计与合成由实验计算机完成，任意信号发生器将设计文件转化为实际复杂波形。整个过程中，学生自主学习，教师参与指导，转变“学跟教走”的思维定势，注重教师指导与学生主动学习相结合、书本知识与实践经验相结合、课内学习与课外拓展相结合。

3 结束语

电磁兼容分析是电磁频谱管理课程的核心内容之一，打好这类知识基础，有助于学生形成更加优化的知识结构，对于胜任频谱管理技术工作尤为重要。在教学中，以促进教学效果的提升为指向，按照从严治教治学的原则，遵循教学规律，讲究教学方法，鼓励学生参与教学进程，取得良好的教学效果。

注释

① 马力.《电磁兼容技术》教学方法探讨[J].洛阳师范学院学报，2012.31（11）：42-44.