电磁场与电磁波的学习心得

电磁场与电磁波的学习心得

电磁场与电磁波的学习心得 ‎ 　　《电磁场与电磁波》作为通信工程专业的一门骨干学科，其重要性不言而喻，但该课程体系严谨，公式繁多，推导复杂，概念抽象。在学习时因难以理解而倍感困难。并且需要一定的物理及高数基础，不然学起来就更像学天书。 　　在现代电子技术中，不论是通讯、广播、电视、导航、雷达、定位、遥感、测控、以及电子对抗系统，还是家用电器、工业自动化、地质勘探、电力设施、交通运输、医疗卫生等领域，都直接或间接地涉及到电磁场与电磁波的有关内容。本课程的最大特点就是数学推导与分析较多，理论性较强，内容抽象，涉及了大量繁琐的计算和证明，对数学基础有较高的要求。课程中虽然涉及了部分中学阶段的电磁学知识，但在此基础上又有延伸和拓展，并以一种全新的方式呈现在我们面前（微分或积分形式）。但也仅仅是从其数学意义的角度上进行的，其间并未过多涉及其具体的工程应问题，使得在学习时依旧存在着一些理解上的障碍。同时，电磁场与电磁波存在于四维空间当中。对于习惯了三维空间的我们来说，引入既抽象又难理解的四维空间，无疑又给我们的学习带来了更大的困难。此外，书中还汇聚了多达数十位科学家的毕生研究成果,如麦克斯韦方程组，法拉第电磁感应定律，安培定律，达朗贝尔方程，海姆霍夫定理，坡印廷定律等，不胜枚举。更值得一提的是：这些知识的年代跨度可达数百年。由此，课程的特点也就更加显而易见：即难学、难懂。 　　电磁场与电磁波课程体系严谨，公式繁多，推导复杂，概念抽象，难以理解。因此我在学习之前树立了一个正确的学习态度，即使难学难懂，还要根据本课程的特点有针对性的采取一些科学的学习方法对这门课各个击破。 　　此外书中还频繁涉及到高等数学和线性代数的内容，比如旋度的计算就涉及到了线性代数中行列式的计算，散度和梯度的计算又涉及到了高等数学中的有关知识。本课程有大量的电磁学公式，而课本中针对这些公式的大量繁杂的数学推导和证明又常常使我们无所适从，一头雾水。在解决实际问题的时候，根本无法抓住问题的本质所在，依旧会无从下手。 　　在以往其他专业课的学习中，总是对计算能力有着较高的要求，结果则往往是在考试时仅仅套了套公式，按了按计算器而已。虽然成绩较高，但是收获却不大。然而在电磁场与电磁波这门课程当中，真正应该强调的是对概念的理解，而并非计算和推导。对概念不仅要知其然，还要知其所以然，这样在实践中才能真正应用所学知识来解决问题。纵然在实 际工程应用中会伴随着大量复杂的、且有一定精度要求的计算，但这些计算完全可以交给功能强大且效率极高的电子计算机来完成。在追求效率和速度的今天，在某些工程应用中使用手工计算明显不合时宜，因此不必拘泥于计算的问题。此外，过于繁杂的计算反而会掩盖概念的本质。对于计算，我们认为应该充分利用好现代计算工具，如各种数值计算软件和专业的电磁场与电磁波分析软件，熟练掌握它们的使用方法，培养现代工程实践能力才是正确的方向。 　　电磁场与电磁波课程中有许多内容比较抽象，比如：电磁波的极化现象，时谐电磁场，电磁波在空间的传播等内容。若只是研究课本上的理论，不仅十分枯燥而且不易理解掌握。此时应该遵循由感性到理性的认识规律，合理运用的电子课件，把抽象的内容形象化，具体化。 　　在《电磁场与电磁波》的学习过程中，必须学会一点点化解，比如学习电场时，先从点电荷开始，到线电荷，再到面电荷，最终到体电荷。从它所产生的电场类型开始，由静电场到时变电场，即Maxwell方程组中的第二，第四方程。从它所产生的磁场类型开始，由恒定磁场到时变磁场，即Maxwell方程组中的第一，第三方程。在有关电流的部分，同样可以以点带线，以线带面地来研究点电荷，线电流，面电流以及相应的电流密度等各种特性。而后又可以采用归纳法，从Maxwell方程组出发来反思静态场，把静态场归结为时变场的一种特殊情况。 　　该课程学习难度较大，公式概念不易理解，知识体系难以把握。但这并不意味着就没有办法取得理想的学习效果。我相信，只要结合自身实际，采用科学的，行之有效的学习方法，仍旧可以取得理想的效果。最后还应该特别值得注意的是：就算是遇到难点，也千万不能放弃，要多和别人交流，多问问题，最后依然会成功地理解这本书的。 ‎