主题词
自主创新 科学报国
标题
强芯报国—雷达/通信系统中电磁波极化匹配
课程信息
《电磁场与电磁波》第六章第 3 节 均匀平面波的极化
教师信息
电子信息工程学院，朱浩然，孙玉发，杨利霞
一、课程思政目标
本案例遵循“以结果为导向（OBE）”的教学理念，在均匀平面波极化的讲授过程中，通过中国与西方国家在预警机技术、5G 通信基站天线等应用领域的发展与差距，进行课程导入和结尾，引导学生从工程应用的实际需求出发，理清并掌握射频天线与系统需要掌握的理论知识体系，培养学生的研究意识和创新型思维，解决学生课程学习与用人单位需求脱节，理论与实践脱节的困境，最后探索并形成产教融合的新模式。具体思政教学内容上，首先，简要回顾上次课介绍的均匀平面波的概念及其在理想介质中传播特性；通过极化概念的引入，了解我国天线与射频领域的研究进展，启发学生创新精神和爱国情怀；随后从空间固定点处电场强度的变化轨迹出发，掌握线极化波、圆极化波的重要概念和判断依据；熟悉极化的在 5G 通信和雷达系统中的工程应用。
通过本节课的学习，拟达到以下目标：
（1）强调天线极化的基本概念和数学模型表达式，引导学生的努力学习，报效祖国的情怀
（２）坚持立德树人，激发学生历史使命感，增强学生的爱国热情和民族自豪感。
（３）科技成果引导，注重介绍我国电磁场与微波技术领域取得的科技成就，培养学生的科学精神，加强责任意识教育和创新精神的培养。
本案例支撑了安徽大学课程思政元素指标点 2.2 民族精神；3.1 国家富强与 3.2 民族振兴；4.1 家国情怀。
课程思政元素指标体系 |
1 价值引领 | 2 文化传承 | 3 时代使命 | 4 公民道德 | 5 地域特色 |
1.1 | 1.2 | 1.3 | 2.1 | 2.2 | 2.3 | 2.4 | 2.5 | 2.6 | 3.1 | 3.2 | 3.3 | 3.4 | 4.1 | 4.2 | 4.3 | 4.4 | 4.5 | 4.6 | 4.7 | 4.8 | 4.9 | 5.1 | 5.2 | 5.3 |
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二、教学设计
1、 案例教学设计流程图（或者课程思政教学设计表）
2、 案例阐释
6.3 均匀平面波的极化１.极化问题的提出
通过预警机在作战中，通过不同装备之间收发天线极化匹配，有效实现通信和指挥的画面，给学生以直观感受，来引导学生思考天线接收电磁波的原理，以及收发天线极化匹配的作用，从而引出极化概念的介绍。随后指出中国与西方国家在航空航天等领域存在一定差距，以及近期西方等国家在芯片等领域对中国实施禁运，激发学生树立强烈的爱国情怀，做到在传授专业知识和技能的同时，潜移默化地引领学生的社会主义核心价值观。
二.极化的定义与分类
Ex = Exm cos(wt - kz + fx ),
Ey = Eym cos(wt - kz + fy )
极化方式主要因素：幅度和相位极化的分类：
1）线极化
2) 圆极化
| 线极化 | 圆极化 | 椭圆极 化 |
幅度 | 任意 | 相等 | 不相等 |
相 位 （D） | 0o | 180o | -90o | 90o | 不相等 |
一、三 象限 | 二、四 象限 | 左旋 | 右旋 |
由于该部分的主要内容公式繁杂、概念抽象，对数学理论基础的要求比较高，需要考虑如何激发学生对该课程的学习兴趣，去除畏难情绪，培养学生的抗压精神和责任意识，使学生成为具有科学家精神和工匠精神的工程应用型人才。
三、极化的应用
在介绍完极化的概念之后，以 5G 基站天线等实际应用，介绍极化的工程应用和发展方向。随后，融入课程思政，介绍我国在电磁场与微波技术领域取得的科技成就，培养学生的科学创新精神，引导学生进一步理解极化的物理意义，并掌握双极化、圆极化的应用。
