電磁場(chǎng)與電磁波學(xué)習(xí)心得（四）

1、電磁場(chǎng)與電磁波學(xué)習(xí)心得 12級(jí)通信班，王小莉（1202120218） 電磁場(chǎng)與電磁波作為通信工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)骨干學(xué)科，其重要性不言而喻，但該課程體系嚴(yán)謹(jǐn)，公式繁多，推導(dǎo)復(fù)雜，概念抽象。在學(xué)習(xí)時(shí)因難以理解而倍感困難。并且需要一定的物理及高數(shù)基礎(chǔ)，不然學(xué)起來(lái)就更像學(xué)天書(shū)。 在現(xiàn)代電子技術(shù)中，不論是通訊、廣播、電視、導(dǎo)航、雷達(dá)、定位、遙感、測(cè)控、以及電子對(duì)抗系統(tǒng)，還是家用電器、工業(yè)自動(dòng)化、地質(zhì)勘探、電力設(shè)施、交通運(yùn)輸、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域，都直接或間接地涉及到電磁場(chǎng)與電磁波的有關(guān)內(nèi)容。本課程的最大特點(diǎn)就是數(shù)學(xué)推導(dǎo)與分析較多，理論性較強(qiáng)，內(nèi)容抽象，涉及了大量繁瑣的計(jì)算和證明，對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)有較高的要求。課程中雖然

2、涉及了部分中學(xué)階段的電磁學(xué)知識(shí)，但在此基礎(chǔ)上又有延伸和拓展，并以一種全新的方式呈現(xiàn)在我們面前（微分或積分形式）。但也僅僅是從其數(shù)學(xué)意義的角度上進(jìn)行的，其間并未過(guò)多涉及其具體的工程應(yīng)問(wèn)題，使得在學(xué)習(xí)時(shí)依舊存在著一些理解上的障礙。同時(shí)，電磁場(chǎng)與電磁波存在于四維空間當(dāng)中。對(duì)于習(xí)慣了三維空間的我們來(lái)說(shuō)，引入既抽象又難理解的四維空間，無(wú)疑又給我們的學(xué)習(xí)帶來(lái)了更大的困難。此外，書(shū)中還匯聚了多達(dá)數(shù)十位科學(xué)家的畢生研究成果，如麥克斯韋方程組，法拉第電磁感應(yīng)定律，安培定律，達(dá)朗貝爾方程，海姆霍夫定理，坡印廷定律等，不勝枚舉。更值得一提的是：這些知識(shí)的年代跨度可達(dá)數(shù)百年。由此，課程的特點(diǎn)也就更加顯而易見(jiàn)：即難學(xué)、

3、難懂。 電磁場(chǎng)與電磁波課程體系嚴(yán)謹(jǐn)，公式繁多，推導(dǎo)復(fù)雜，概念抽象，難以理解。因此我在學(xué)習(xí)之前樹(shù)立了一個(gè)正確的學(xué)習(xí)態(tài)度，即使難學(xué)難懂，還要根據(jù)本課程的特點(diǎn)有針對(duì)性的采取一些科學(xué)的學(xué)習(xí)方法對(duì)這門(mén)課各個(gè)擊破。 此外書(shū)中還頻繁涉及到高等數(shù)學(xué)和線(xiàn)性代數(shù)的內(nèi)容，比如旋度的計(jì)算就涉及到了線(xiàn)性代數(shù)中行列式的計(jì)算，散度和梯度的計(jì)算又涉及到了高等數(shù)學(xué)中的有關(guān)知識(shí)。本課程有大量的電磁學(xué)公式，而課本中針對(duì)這些公式的大量繁雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和證明又常常使我們無(wú)所適從，一頭霧水。在解決實(shí)際問(wèn)題的時(shí)候，根本無(wú)法抓住問(wèn)題的本質(zhì)所在，依舊會(huì)無(wú)從下手。 在以往其他專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)中，總是對(duì)計(jì)算能力有著較高的要求，結(jié)果則往往是在考試時(shí)僅僅套

4、了套公式，按了按計(jì)算器而已。雖然成績(jī)較高，但是收獲卻不大。然而在電磁場(chǎng)與電磁波這門(mén)課程當(dāng)中，真正應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是對(duì)概念的理解，而并非計(jì)算和推導(dǎo)。對(duì)概念不僅要知其然，還要知其所以然，這樣在實(shí)踐中才能真正應(yīng)用所學(xué)知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題。縱然在實(shí)際工程應(yīng)用中會(huì)伴隨著大量復(fù)雜的、且有一定精度要求的計(jì)算，但這些計(jì)算完全可以交給功能強(qiáng)大且效率極高的電子計(jì)算機(jī)來(lái)完成。在追求效率和速度的今天，在某些工程應(yīng)用中使用手工計(jì)算明顯不合時(shí)宜，因此不必拘泥于計(jì)算的問(wèn)題。此外，過(guò)于繁雜的計(jì)算反而會(huì)掩蓋概念的本質(zhì)。對(duì)于計(jì)算，我們認(rèn)為應(yīng)該充分利用好現(xiàn)代計(jì)算工具，如各種數(shù)值計(jì)算軟件和專(zhuān)業(yè)的電磁場(chǎng)與電磁波分析軟件，熟練掌握它們的使用方法，培

5、養(yǎng)現(xiàn)代工程實(shí)踐能力才是正確的方向。 電磁場(chǎng)與電磁波課程中有許多內(nèi)容比較抽象，比如。電磁波的極化現(xiàn)象，時(shí)諧電磁場(chǎng)，電磁波在空間的傳播等內(nèi)容。若只是研究課本上的理論，不僅十分枯燥而且不易理解掌握。此時(shí)應(yīng)該遵循由感性到理性的認(rèn)識(shí)規(guī)律，合理運(yùn)用的電子課件，把抽象的內(nèi)容形象化，具體化。 在電磁場(chǎng)與電磁波的學(xué)習(xí)過(guò)程中，必須學(xué)會(huì)一點(diǎn)點(diǎn)化解，比如學(xué)習(xí)電場(chǎng)時(shí)，先從點(diǎn)電荷開(kāi)始，到線(xiàn)電荷，再到面電荷，最終到體電荷。從它所產(chǎn)生的電場(chǎng)類(lèi)型開(kāi)始，由靜電場(chǎng)到時(shí)變電場(chǎng)，即maxwell方程組中的第二，第四方程。從它所產(chǎn)生的磁場(chǎng)類(lèi)型開(kāi)始，由恒定磁場(chǎng)到時(shí)變磁場(chǎng)，即maxwell方程組中的第一，第三方程。在有關(guān)電流的部分，同樣可以以點(diǎn)帶線(xiàn)，以線(xiàn)帶面地來(lái)研究點(diǎn)電荷，線(xiàn)電流，面電流以及相應(yīng)的電流密度等各種特性。而后又可以采用歸納法，從maxwell方程組出發(fā)來(lái)反思靜態(tài)場(chǎng)，把靜態(tài)場(chǎng)歸結(jié)為時(shí)變場(chǎng)的一種特殊情況。 該課程學(xué)習(xí)難度較大，公式概念不易理解，知識(shí)體系難以把握。但這并不意味著就沒(méi)有辦法取得理想的學(xué)習(xí)效果。我相信，只要結(jié)合自身實(shí)際，采用科學(xué)的，行之有效的學(xué)習(xí)方法，仍舊可以取得理想的效果。最后還應(yīng)該特別值得注意的是：就算是遇到難點(diǎn)，也千萬(wàn)不能放棄，要多和別人