课程名称 电动力学 Electrodynamics 课程编号 L12099 课程性质 专业必修课 适用专业 物理学(师范) 总 学 时 64学时 理论学时 64学时 实验学时 0学时 学 分 4学分 开课学期 第5学期 先修课程 高等数学、电磁学、数学物理方法等 后续课程 固体物理、量子电动力学等 1. 课程性质和总目标 本课程是为物理学(师范)专业学生开设的专业必修课,是在大学物理课程《电磁学》的基础上,运用高等数学工具和数学物理方法,全面系统地阐述和总结电磁学普遍规律以及电磁场理论在各个方面的运用。通过学习本课程,学生能够掌握电磁场的基本物理规律和求解电磁场的基本方法,对实际的电磁学问题中所包含的物理本质有较好的理解,能够利用高等数学和数学物理方法,处理电磁学的基本问题,为学生学习进一步学习新理论、新知识以及新技术打下扎实的基础。 知识目标:学生能够系统地掌握电磁场的基本属性和运动规律,深刻领会电磁场的物质性;能够正确分析电磁波在无界和有界空间传播的物理规律和问题,能够初步建立新的时空观念。 能力目标:学生能够运用不同的数学工具定性和定量处理电磁问题的能力;根据具体实际问题,能够综合运用电动力学的理论知识进行分析和解决实际问题的能力;学生拥有主动探索、独立思考和创新的精神。 价值目标:学生对专业具有高度认同感和荣誉感,具备科学的思维方法、兼具科学伦理道德,树立追求真理、勇攀高峰的斗志和科技报国的情怀与使命担当。 2.教学方法建议 在教学过程中,以学生为主体,教师为主导,提倡采用多媒体教学、启发教学、问题教学、讨论教学、网络教学、翻转课堂等多种开放式教学方法。根据课程特点并结合实际的学情,引导学生积极思考、探索、参与、交流,激发学生学习的热情,鼓励学生大胆创新,勇于提出问题与挑战,促进学生富有创造性地主动学习。 在教学过程中教师要持续改进教学观念,借助网络学习平台,实现与学生线下和线上互动不停歇。通过给学生布置具有针对性和设计性的作业,鼓励学生自己解决问题。由传统的传授知识转变到以培养学生获取知识的能力为重点;由传统的学习知识转变到以运用知识解决问题为重点,不断积累教学经验,完善课程教学组织方式。 3.学生学习建议 (1)借助网络教学平台,学生可以利用“碎片化”时间进行学习。通过观看微视频、学习交流、问题讨论、复习、资料下载等进行自主学习。 (2)重点学习电磁场的基本物理规律,静电场和静磁场的主要特征,电磁波的传播和狭义相对论的时空观,掌握处理电磁问题的一般方法,并将抽象的理论知识与现代科技技术相联系,提高自己综合运用知识的能力。 (3)端正学习态度,学会独立认真思考,能够利用现代信息技术手段学习新知识、解决问题,提高自主学习与解决问题的能力。 (4)积极参与课堂内的学习活动,如课堂讨论,小组探究等。通过相互帮助、相互启发、密切配合,培养合作交流能力。 (5)加强课后的复习,加强新旧知识之间的联系和对比,及时复习巩固,按时完成在线测试、课后作业等。 (6) 按期完成学习反思,对阶段性学习知识进行归纳总结,培养知识整合能力。 4.学情分析 (1) 知识储备:已学习了电磁学、高等数学和数学物理方法,具备了一定的理论基础和逻辑推导能力; (2) 对电动力学的认知:通过电磁学的学习,已经对静电场和静磁场有了一定的理解,渴望通过学习电动力学,综合提升学生对电磁场的认识,能够解决一些实际生活中的电磁问题。 (3)学生特点:学生对探索电磁现象有着非常强的好奇心和求知欲。 5.课程特色 (1)三段式线上线下混合式教学 课前发布导学任务单,学生网上自学预习;课中师生密切互动,学生参与式学习;课后线上答疑讨论,课外研究性拓展,实现三段式全天候无缝衔接顺畅沟通。实时掌握学生学习效果和促进教学目标达成。 (2)抽象内容可视化 对于抽象复杂的课程内容,将抽象的教学内容制作成形象生动并且能够实时交互的动画和图片,形成了“抽象内容可视化”教学特色,降低了学生的学习难度,同时有力激发学生的学习兴趣。 (3)四结合体现课程高阶性,润物无声话思政 基于成果导向、持续改进的教育理念,整合教学内容。教学内容结合十四五国家智能电磁领域迫切需求、结合电磁领域的最新研究进展、结合日常生活实际和结合物理学史激发学生学习兴趣,提高课程深度、高度和广度;自然而然渗透课程思政元素,润物无声地进行科学素养和爱国情怀教育。