《电磁场与电磁波》课程是电子信息与电气工程类等专业本科生必修的专业基础课，属于理论与实践紧密结合的课程。其目的和任务是使学生理解和掌握电磁场与电磁波的基本理论，为今后深入学习及应用打下良好的基础。

 北京交通大学电磁场与电磁波MOOC课程，由国家级电工电子教学团队电磁场与电磁波课程组全体教师精心打造，由北京交通大学“课堂教学教风标兵”邵小桃老师主讲。课程主要讲述矢量分析、静态场、时变场三个方面的内容，共6章23讲，分为120个知识点。教学环节主要包括视频讲授、单元测验、单元作业、随堂测验、讨论、答疑、阶段测验及期末考试。授课视频中添加了许多形象生动的动画、Matlab仿真，图文并茂，直观有趣。课程还安排了包括静电场、磁悬浮、电磁感应和平面电磁波的部分演示实验，通过观察实验结果，分析实验现象，进一步加深对电磁场理论的理解和掌握。另外，为了方便大家学习，全部视频都配有字幕，可供选择。

 北京交通大学“电磁场与电磁波”课程是校级精品课程、校级优质课建设课程。教学团队有8位主讲，其中3位校级优秀主讲教师、6位博士。主讲教师邵小桃老师毕业于西安交通大学，并留校任教。从西安交通大学到北京交通大学，长期从事电磁场与电磁波教学，积累了丰富的教学经验。课程中呈现的动画、Matlab仿真主要由卫延、李一玫和王国栋老师完成。课程的演示实验由张波、李一玫、郭勇老师录制完成。崔勇老师也提供了部分动画以及习题的整理，王鑫老师提供了大量的应用图片。研究生助教姜宇嘉、郭鸣坤也参与了有关文字的整理工作。课程录像在北京交通大学多媒体教室完成，录制、剪辑、片头制作等均由北京交通大学远程教育中心贾焕军老师完成，后期字幕的制作由北京交通大学远程教育中心姚思洋、乔青等老师完成。

通过本课程的学习，使学生全面理解和掌握电磁场和电磁波的理论体系，掌握静态场和时变场的基本方程及边界条件，对电磁场的分布和电磁波的传播特性进行计算和分析，为今后深入学习及应用打下良好的基础。

  先修课程：高等数学，大学物理，电路分析

  适用专业：电子信息与电气工程类等专业

 二、课程教学目标

 通过本课程的学习，掌握电磁场与电磁波系统分析与设计所需要的数学基础，使学生全面理解和掌握电磁场和电磁波的理论体系，掌握静态场和时变场的基本方程及边界条件，对基本的电磁场分布和电磁波的传播特性进行计算和分析。重点掌握麦克斯韦方程组的物理意义及其应用，并对均匀平面波在不同媒质中的传播特性有正确的理解和认识。培养学生分析问题和解决实际问题的能力，提高学生自主学习与探究的能力，为今后深入学习及应用打下良好的基础。

四、本课程与其它课程的联系与分工

先修课程：高等数学、大学物理、电路分析等。

后续课程：微波技术基础、天线与电波传播、电磁兼容理论等。

《高等数学》课程相关知识点，如矢量分析、场论、线积分、面积分、体积分等内容；

《大学物理》课程中相关知识点，如电学和磁学部分的内容；

《电路分析》课程中相关知识点，如基尔霍夫定律、电阻、电容、电感的定义及计算等内容。

《电磁场与电磁波》MOOC课程成绩满分100分，各教学环节成绩分布如下：

完成全部课程的学习，总成绩为60分以上，由北京交通大学电子信息工程学院《电磁场与电磁波》课程组发放结业证书；总成绩为85分以上，同时将获得优秀证书。?

[1] 邵小桃等编著．电磁场与电磁波（M+Book）．北京：清华大学出版社，北京交通大学出版社，2018．

[2] 邵小桃等编著．电磁场与电磁波．北京：清华大学出版社，北京交通大学出版社，2014．

[3] 李一玫．电磁场与电磁波，课后答案（第1 版）．北京：清华大学出版社，北京交通大学出版社，2014．

[4] 谢处方 饶克谨 杨显清 王园 赵家升 修订．电磁场与电磁波（第 4 版）．北京：高等教育出版社，2006．

[5] 杨儒贵．电磁场与电磁波（第 1 版）．北京：高等教育出版社，2003．

[6] 谢处方 饶克谨．电磁场与电磁波（第 3 版）．北京：高等教育出版社，1999．

[6] 王家礼 朱满座 路宏敏．电磁场与电磁波（第 1 版）．西安：西安电子科技大学出版社，2000．

[8] 邵小桃等译．应用电磁学基础．北京：清华大学出版社，2016．

[9] 邵小桃等译．电磁场基础．北京：电子工业出版社， ．

Q1: 《电磁场与电磁波》MOOC课程学习成绩由哪几部分组成？

A1： 本《电磁场与电磁波》MOOC课程学习成绩组成为：

     随堂测验不计成绩，讨论题根据参与活跃度，可得到1-3分额外加分。

Q2．北京交通大学《电磁场与电磁波》课程教学、考核过程与本MOOC平台的教学、考核过程一样吗？

A2：课程教学一样，但考核过程不完全一样。北京交通大学在校生《电磁场与电磁波》课程的学习成绩由平时作业、专题研讨、实验、期中考试和期末考试5部分组成，本MOOC平台的教学考核内容主要是理论教学，但视频中展示的演示实验和在校生都是一样的。

Q3.《电磁场与电磁波》长久以来被认为最难的课程之一，如何才能有效学习？

happy!”在学生中广为流传。正如课程绪论中所讲，“我们要迎难而上，要认真学习，要以“3P”的精神去学习”。

 要掌握基本概念及其物理意义，要做到融会贯通，举一反三。看视频听课，要抓主线，抓重点、抓难点，掌握分析思路、掌握分析方法。在第一部分矢量分析学习中，重点掌握三度的物理意义和计算公式，在进行线、面、体的积分中，关键要理解和掌握线元矢量的意义；在第二部分静态场的学习中，老师反复强调源场的互求，那么，对于静电场、恒定电场、恒电磁场，必须要搞清楚产生它们场的源都是什么；在第三部分时变场的学习中，首先搞清楚时变场和静态场的不同点，时变场的重点是场场的互求，也就是时变电场和时变磁场的互求，重点掌握Maxwell方程组及其物理意义，用旋度的概念理解和记忆公式。

Q4: 本课程的教学视频和电子教案文档每周什么时间更新？

A4：教学视频和电子教案文档在每周周一、周三的上午10点更新。互评时间为一周，公布成绩在互评后一周。教学日历如下表。

3G、4G、5G有何不同之处，你真的懂吗？

3G技术还未远去，4G技术方兴未艾，5G技术已蓄势待发。本文从技术层面全面解析了关于3G、4G、5G的不同之处：1.无线通信传递媒介：电磁波，2.无线通信传递通道：带宽，3.带宽与数据传输率的差异，4.数字调变技术，5.多任务技术，6.4G 与 5G 的技术发展目的：增加频谱效率与带宽。

智能型手机的问世除了带动行动世代的崛起，更加速通讯技术的革新，在几年间，数据传输率的增加让用户享受高速行动网络新体验，3G、4G、5G 的议题热度也始终居高不下，并跃居产官学研等单位的研究主题。

但是一般人对 4G 乃至于 5G 的认知，就是手机上网的速度更快，并不了解背后的科学含意，本文将从不同通讯世代的角度切入，一步步带领读者认识这些技术背后的原理，到底什么是电磁波?什么是带宽?不同世代的差别又在哪里?

我们常常听到广告说：4G LTE，其中 G 代表「代(Generation)」，4G 代表第四代，是为了与之前的第二代(2G)、第三代(3G)移动电话做出区隔，我们以目前全球市占率最高的欧洲系统来说明，这也是目前台湾所使用的系统：

第二代移动电话(2G)：GSM 系统只支持线路交换(注)的语音信道，主要透过语音信道打电话与传送简讯，GPRS 系统支持分组交换因此可以上网，但是由于利用语音信道传送数据封包，因此上网的速度很慢。

第三代移动电话(3G)：UMTS 系统支持分组交换(注)，可以用更快的速度上网，由于 3G 的手机同时支持 2G ，因此当我们使用 3G 的手机讲电话或传简讯时，其实是使用 GSM 系统的语音信道来完成。

·第四代移动电话(4G)：LTE / LTE-A 系统支持分组交换，可以用更快的速度上网，由于 4G 的手机大多同时支持 3G 与 2G，因此在手机找不到 LTE 基地台时仍然会以 UMTS 基地台上网，讲电话或传简讯时仍然是使用 GSM 系统的语音信道来完成。

其实 4G 使用的 LTE 系统由于数据传输率很高，可以直接将语音数据切割成封包来传送，原理就和 Skype 网络电话一样，可以让音质更好，但是分组交换通常费用是以数据传输率来计算，等于使用者讲再久费用都一样，对电信公司来说如何收到更多钱是个问题;反观线路交换是计时收费，电信公司能够赚到更多钱，因此目前台湾大部份电信公司的 4G LTE 提供讲电话或传简讯时，仍然是使用 GSM 系统的语音信道来完成。

一般人对通讯世代的认知就是愈后面的世代表示带宽(Bandwidth)愈宽，带宽就好像高速公路，带宽愈宽就好像高速公路愈