Comsol仿真软件在“电磁兼容”课程实验中的应用[摘要]随着电子产品中的电磁兼容问题越来越受到关注，“电磁兼容”理论已成为电气技术人员必备的专业基础知识，也是测控专业的学生不可或缺的能力之一。针对“电磁兼容”理论中概念抽象、公式多、学生理解困难等问题，通过优化实验内容，采取基于问题需求牵引式、互动式的教学方式，将Comsol仿真软件引入学生的实验中去。以“飞机天线串扰电磁兼容仿真实验”设计为例，说明将仿真软件用于电磁兼容课程实验的全过程。结果表明，该实验方式从多角度综合考虑了电磁兼容性的问题，有利于培养学生的理论知识，以及分析问题、解决问题的能力。[关键词]电磁兼容;Comsol仿真软件;飞机天线串扰学生[基金项目]2021年度西安交通大学教学改革研究与实践项目“测控技术与仪器专业（电）培养新模式――以项目为牵引，增强感性认识，培养系统观念，提高创新与项目管理能力”（2021-36）[作者简介]白洁（1968―），女，陕西西安人，硕士，西安交通大W电气工程学院高级工程师，主要从事智能仪器和虚拟仪器技术等研究;陈玉（1977―），男，陕西西安人，博士，西安交通大学电气工程学院副教授，主要从事电力设备在线监测与故障诊断技术和特殊环境下的测试技术等研究;孔忻（1965―），男，陕西西安人，学士，西安交通大学电气工程学院工程师，主要从事传感器仪器和虚拟仪器技术等研究。[中图分类号]G642.0[文献标识码]A[文章编号]1674-9324（2022）11-0145-04[收稿日期]2021-08-17引言随着科学技术和工业水平的迅速发展，电气、电子设备的日益广泛应用，电磁干扰已成为不可忽视的问题之一，其轻则导致电器产品性能下降，重则造成严重事故，损失无法估量。现在国际、国内广泛实施的电磁兼容（EMC）标准对电气和电子产品的电磁兼容性提出了强制性要求，因此电磁兼容理论既是电气技术人员必备的专业基础知识，也是测控专业的学生不可或缺的能力之一。它通过对电磁干扰源、干扰信号的耦合机理和受扰设备的敏感机理分析，使学生掌握了EMC的基本设计方法[1]，但该课程内容抽象庞杂、工程实践性强和知识更新快，教师讲授难度大，学生理解也困难，因此实验是学生理解理论知识的最有效手段，但电磁兼容实验设备比较昂贵，特别是在复杂环境下的电磁兼容实验成本更高，调试难度更大，实操存在一定的危险性。如果采用仿真实验的形式，虚实结合，模拟实验环境和实验对象，可以将抽象的理论以图文并茂的形式展现在学生面前，方便学生理解。Comsol是一款功能强大的多物理场仿真软件，用于仿真模拟工程、制造和科研等各个领域的设计、设备及过程，轻松实现建模流程的各个环节，可用来分析电磁学、结构力学、声学、流体流动、传热和化工等众多领域的实际工程问题[2]。它资源丰富，建模方便，学生容易上手。在面向新工科的未来工程教育培养理念下，强调面向复杂工程问题的实践能力培养，在教学过程中融入一些科研项目中的案例，采用以问题为导向的自主式和探究式教学法，调动学生参与实验的积极性。因此，我们在“电磁兼容”课程的实验中引进了Comsol仿真软件，引导学生自行设计仿真实验，还原课堂教学的理论知识，加深理解，既调动了学生参与设计实验的兴趣，又提升了学生的工程能力和工程素质。一、实验教学改革的目标及设计思路通过学生自主设计“电磁兼容”课程的仿真实验，更好地理解电磁兼容理论的相关知识，掌握电磁兼容的基本设计方法，能够举一反三、学以致用，初步培养学生的工程意识和能力，为后续学习和工作打下一定的基础。“电磁兼容”课程公式多、概念抽象，学生不容易理解。学生有畏难情绪，学习兴趣不高，阻碍了学习的积极性，所以我们采取主动和被动双管齐下的方式，鼓励学生认真学习。主动是指结合当前的热点问题选取学生感兴趣的内容，设计仿真实验，激发学生探索未知问题的积极性，同时优化实验方法，采用基于问题的需求牵引式教学方法，让学生以解决问题的心态完成实验内容。被动是指采用实验设计过程考核的方式督促学生认真思考，努力解决问题，获得好的成绩。（一）将抽象的理论形象化，精心设计学生感兴趣的实验“电磁兼容”课程理论抽象，不容易理...