对于校园教学平台而言,现有的单一功能及容客量都还不足提供给师生一种一站式的教学服务,且在电磁场、天线等学科的教学过程中,仿真功能依然无法以校园教学平台承载,为方便师生可在校园内部教学网站进行一站式的教授与学习,丰富平台的教学功能,提出设计一个基于虚拟仿真的电磁场类课程教学平台系统。本文设计的教学网站系统不仅包含师生沟通等常规功能,还包括电磁仿真模块,其中天线虚拟仿真模块中阵列天线多位置观测效果的呈现具有更便捷的直观教学能力。教学平台通用模块集成了在教学过程中的必需功能,分别对三个用户端:教师、学生及系统管理员做出相应的功能设计,包括选课、师生沟通、课件下载、作业上传、作业评分和上课签到等主要功能。虚拟仿真模块共设计四个仿真功能,分别为:平面波的传播、平面波的反射与折射、对称偶极子天线阵列优化和考虑大地影响的镜像单极子天线阵列优化及倾斜单极子天线仿真。平面波传播模块设计了参数可变情况下高斯源与正弦源两种源在空间内传播的仿真功能。平面波的反射和折射模块分别设计了一般反射、全反射和全折射三种情况下的仿真功能。偶极子天线阵列仿真模块通过经典公式推导得到偶极子天线的方向图函数表达式,接着对偶极子天线组成的均匀直线阵进行了研究,最后采用遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法和禁忌搜索四种算法以峰值旁瓣比作为优化目标对阵列方向图进行了优化,设计得到最优天线指向,给出了在教学中的天线性能优化过程。单极子天线阵列仿真模块考虑大地影响,依据镜像原理对单个天线的方向图进行理论计算得出空间方向图函数,而后依据阵列天线辐射原理得出空间观察点的电场强度,并以该电场强度的计算过程作为优化算法的适应度函数,经优化得出它们的最佳组合方向图。同样采用上述四种算法优化,将天线阵列在同一条件、不同算法优化下的比对并将最终结果展示于教学平台仿真模块。