《电动力学（I）》课程教学大纲(Electrodynamics（I)一、课程概况课程名称：电动力学（I）课程代码：08201000课程性质：专业必修课程【核心课】课程学分：3学分预修课程：高等数学、电磁学、数学物理方法后续课程：电动力学（II）开课学期：第4学期课程学时：54学时（理论总学时/实践总学时：54/0）课程周学时：4学时（理论学时/实践学时：4/0）考核方式：闭卷笔试、平时考核相结合课程负责人：郑伟、杨崇二、课程目标课程目标1：深入理解《电动力学》中的基本概念、基本规律，全面建构形成电磁场理论体系。熟练掌握静态场基本理论，深刻领会势函数的物理意义，能够应用高等数学知识解决静态场边值问题。掌握电磁波的传播和辐射基本理论能够应用其分析简单的实际问题。初步理解狭义相对论的时空理论，能够应用其讨论高速运动问题。课程目标2：学习和理解运用矢量场论的方法描述电磁场，掌握基本理论的推理和证明，学会应用数学知识分析和解决电磁场实际问题。培养严密的逻辑思维能力、数学推理能力、分析和处理实际问题的能力、创新思维能力。课程目标3：全面了解电磁场理论和电磁波技术的发展历史，发展电动力学基本思想方法。发展场的思想，深刻认识电磁场的物质基本属性。深入认识和理
《电动力学（Ⅰ）》课程教学大纲 （Electrodynamics（Ⅰ）） 一、课程概况 课程名称：电动力学（Ⅰ） 课程代码：08201000 课程性质：专业必修课程【核心课】 课程学分：3 学分 预修课程：高等数学、电磁学、数学物理方法 后续课程：电动力学（Ⅱ） 开课学期：第 4 学期 课程学时：54 学时（理论总学时/实践总学时：54/0） 课程周学时：4 学时（理论学时/实践学时： 4/0） 考核方式：闭卷笔试、平时考核相结合 课程负责人：郑伟、杨崇 二、课程目标 课程目标 1：深入理解《电动力学》中的基本概念、基本规律，全面建构形 成电磁场理论体系。熟练掌握静态场基本理论，深刻领会势函数的物理意义，能 够应用高等数学知识解决静态场边值问题。掌握电磁波的传播和辐射基本理论， 能够应用其分析简单的实际问题。初步理解狭义相对论的时空理论，能够应用其 讨论高速运动问题。 课程目标 2：学习和理解运用矢量场论的方法描述电磁场，掌握基本理论的 推理和证明，学会应用数学知识分析和解决电磁场实际问题。培养严密的逻辑思 维能力、数学推理能力、分析和处理实际问题的能力、创新思维能力。 课程目标 3：全面了解电磁场理论和电磁波技术的发展历史，发展电动力学 基本思想方法。发展场的思想，深刻认识电磁场的物质基本属性。深入认识和理
解基本实验在理论建构中的基础作用，理想模型在处理实际问题中的重要意义。课程目标4：了解电磁场和电磁波基本理论在生产生活和前沿科技中的广泛应用，拓展科学视野：厚植爱国情怀和科教兴国责任感，沉淀科学精神和品质；发展文献查阅能力、自主学习能力、团队协作交流能力三、课程目标与毕业要求的关系1.课程目标与毕业要求的对应关系毕业要求课程目标毕业要求分解指标点2-2具有人文底蕴和科学精神，尊重学生人格，富有爱心、责任心，课程目标3工作细心、耐心，做学生锤炼品格、学习知识、创新思维、奉献祖国教育情怀课程目标4的引路人。课程目标13-2深入理解物理学学科知识的基本思想、方法和完整的物理学体系，形成科学的学科观。课程目标2知识整合课程目标33-3深入把握学科知识体系的发展历史和前沿，拓展专业视野。课程目标4课程目标18-1重视自身的物理学专业发展规划，并养成自主学习的习惯，具有自主学习自我管理能力，形成终身学习的意识。课程目标211-2掌握沟通合作技能，与同事合作交流，分享经验和资源，实现共交流合作同发展；能够与中学生、家长进行有效的沟通交流，具有良好的集体课程目标4协作和组织协调能力及符合社会发展的适用能力。2.课程目标与毕业要求的矩阵关系图教育情怀知识整合自主学习交流合作课程目标2-23-23-38-111-2HL课程目标1ML课程目标2LM课程目标3LL课程目标4L（注：H代表课程分目标与毕业要求分指标点为高支撑，M代表中支撑，L代表低支撑。）四、课程教学内容与课程目标的对应关系内容章次支撑课程目标绪论及数学准备零课程目标2、3
解基本实验在理论建构中的基础作用，理想模型在处理实际问题中的重要意义。 课程目标 4：了解电磁场和电磁波基本理论在生产生活和前沿科技中的广泛 应用，拓展科学视野；厚植爱国情怀和科教兴国责任感，沉淀科学精神和品质； 发展文献查阅能力、自主学习能力、团队协作交流能力。 三、课程目标与毕业要求的关系 1.课程目标与毕业要求的对应关系 毕业要求 毕业要求分解指标点 课程目标 教育情怀 2-2 具有人文底蕴和科学精神，尊重学生人格，富有爱心、责任心， 工作细心、耐心，做学生锤炼品格、学习知识、创新思维、奉献祖国 的引路人。 课程目标 3 课程目标 4 知识整合 3-2 深入理解物理学学科知识的基本思想、方法和完整的物理学体系， 形成科学的学科观。 课程目标 1 课程目标 2 3-3 深入把握学科知识体系的发展历史和前沿，拓展专业视野。 课程目标 3 课程目标 4 自主学习 8-1 重视自身的物理学专业发展规划，并养成自主学习的习惯，具有 自我管理能力，形成终身学习的意识。 课程目标 1 课程目标 2 交流合作 11-2 掌握沟通合作技能，与同事合作交流，分享经验和资源，实现共 同发展；能够与中学生、家长进行有效的沟通交流，具有良好的集体 协作和组织协调能力及符合社会发展的适用能力。 课程目标 4 2.课程目标与毕业要求的矩阵关系图 课程目标 教育情怀 知识整合 自主学习 交流合作 2-2 3-2 3-3 8-1 11-2 课程目标 1 H L 课程目标 2 M L 课程目标 3 L M 课程目标 4 L L L （注：H 代表课程分目标与毕业要求分指标点为高支撑，M 代表中支撑，L 代表低支撑。） 四、课程教学内容与课程目标的对应关系 章次 内容 支撑课程目标 零 绪论及数学准备 课程目标 2、3
电磁现象的普遍规律课程目标1、2、3、4一三课程目标1、2、3、4静电场三静磁场课程目标1、2、3、4电磁波的传播四课程目标1、2、3、4电磁波的辐射五课程目标1、2、3、4狭义相对论六课程目标1、2、3、4五、教学方法与手段（一）启发法、类比多种教学方法优化组合根据师范专业特点，采用问题导向式教学模式，充分启发学生思考，引导学生结合深入对比分析，进而逐步建构电动力学理论体系，培养逻辑思维能力、创新思维能力、分析和解决实际问题的能力，发展中学物理教师专业素养。紧密结合知识内容特点和学情，采用启发法、演示法、类比法、练习法等教法和合作学习法、对比分析法、实践法等学习方法优化组合展开教学，充分发展学生电动力学思想方法，提升中学物理教师教学技能。（二）现代信息技术与课堂实践结合充分利用现代信息技术手段，展开线上线下混合式教学。线上充分利用国家精品课程等优质教学资源实现教学资源共享，展开电动力学理论学习，突出个性化学习与适时教学指导；线下结合多媒体教学等现代教学手段开展课堂教学实践活动，突出电动力学规律理论内涵理解与应用。线上线下浑然一体，实现高效课堂。（三）课后作业与阶段性测试学习反馈与深化布置课后自主复习作业，对知识内容进行梳理总结、反思，深入理解概念规律内涵，发展知识体系脉络。通过特定的习题作业，及时巩固课堂学习内容，全面批改并对反馈的问题及时进行讲评或让学生对作业进行思路讲解、讨论，修正认知误区，深刻理解电动力学规律内涵外延。可以通过布置物理学史和科技应用论文等方式，通过查阅资料，深入认识电动力学理论发展规律，感受科学精神和科学家品质，深入了解力学相关科技应用、发展前沿和热点，深刻认识电磁场规
一 电磁现象的普遍规律 课程目标 1、2、3、4 二 静电场 课程目标 1、2、3、4 三 静磁场 课程目标 1、2、3、4 四 电磁波的传播 课程目标 1、2、3、4 五 电磁波的辐射 课程目标 1、2、3、4 六 狭义相对论 课程目标 1、2、3、4 五、教学方法与手段 （一）启发法、类比多种教学方法优化组合 根据师范专业特点，采用问题导向式教学模式，充分启发学生思考，引导学 生结合深入对比分析，进而逐步建构电动力学理论体系，培养逻辑思维能力、创 新思维能力、分析和解决实际问题的能力，发展中学物理教师专业素养。 紧密结合知识内容特点和学情，采用启发法、演示法、类比法、练习法等教 法和合作学习法、对比分析法、实践法等学习方法优化组合展开教学，充分发展 学生电动力学思想方法，提升中学物理教师教学技能。 （二）现代信息技术与课堂实践结合 充分利用现代信息技术手段，展开线上线下混合式教学。线上充分利用国家 精品课程等优质教学资源实现教学资源共享，展开电动力学理论学习，突出个性 化学习与适时教学指导；线下结合多媒体教学等现代教学手段开展课堂教学实践 活动，突出电动力学规律理论内涵理解与应用。线上线下浑然一体，实现高效课 堂。 （三）课后作业与阶段性测试学习反馈与深化 布置课后自主复习作业，对知识内容进行梳理总结、反思，深入理解概念规 律内涵，发展知识体系脉络。通过特定的习题作业，及时巩固课堂学习内容，全 面批改并对反馈的问题及时进行讲评或让学生对作业进行思路讲解、讨论，修正 认知误区，深刻理解电动力学规律内涵外延。可以通过布置物理学史和科技应用 论文等方式，通过查阅资料，深入认识电动力学理论发展规律，感受科学精神和 科学家品质，深入了解力学相关科技应用、发展前沿和热点，深刻认识电磁场规
律的广泛应用。六、教学内容及学时分配（一）教学内容与学时分配各章教学内容与学时分配表章次内容总课时理论课时绪论及数学准备零44电磁现象的普遍规律12一12 二12静电场12三静磁场44四电磁波的传播101044五电磁波的辐射88六狭义相对论总课时数中含8课时的习题课、课堂讨论内容，根据教学内容和进度与理论讲授穿插进行。（二）教学内容纲要第零章绪论及数学准备（4学时）1.教学目的与要求了解电动力学课程的地位作用及主要内容和要求：理解矢量分析的基本内容，掌握方向导数、梯度、散度、旋度的计算和意义，会应用基本定理和公式进行矢量场相关运算。2.主要教学内容（1）第一节绪论矢量分析1（2学时）教学重点：电动力学课程概况，梯度、通量、散度、环流、旋度等概念。教学难点：梯度、散度、旋度的计算。（2）第二节矢量分析2（2学时）教学重点：高斯定理、斯托克斯定理等矢量场基本定理，特殊函数的应用。教学难点：量场基本定理的意义、应用
律的广泛应用。 六、教学内容及学时分配 （一）教学内容与学时分配 各章教学内容与学时分配表 章次 内 容 总课时 理论课时 零 绪论及数学准备 4 4 一 电磁现象的普遍规律 12 12 二 静电场 12 12 三 静磁场 4 4 四 电磁波的传播 10 10 五 电磁波的辐射 4 4 六 狭义相对论 8 8 总课时数中含 8 课时的习题课、课堂讨论内容，根据教学内容和进度与理论讲授穿插进行。 （二）教学内容纲要 第零章 绪论及数学准备（4 学时） 1.教学目的与要求 了解电动力学课程的地位作用及主要内容和要求；理解矢量分析的基本内容，掌握方向 导数、梯度、散度、旋度的计算和意义，会应用基本定理和公式进行矢量场相关运算。 2.主要教学内容 （1）第一节 绪论 矢量分析1（2学时） 教学重点：电动力学课程概况，梯度、通量、散度、环流、旋度等概念。 教学难点：梯度、散度、旋度的计算。 （2）第二节 矢量分析2（2学时） 教学重点：高斯定理、斯托克斯定理等矢量场基本定理，特殊函数的应用。 教学难点：矢量场基本定理的意义、应用
第一章电磁现象的普遍规律（12学时）1.教学目的与要求本章重点内容为电磁场的主要实验定律和电磁相互作用的普遍规律。通过学习，掌握静电场和静磁场的基本方程：掌握麦克斯韦方程；掌握介质的极化与磁化：掌握电磁场的边值关系；掌握电磁场的能量。2.主要教学内容（1）第一节电荷与电场（1学时）教学重点：静电场的散度和旋度。教学难点：对静电场散度和旋度的理解、计算。（2）第二节电流与磁场（2学时）教学重点：电荷守恒定律、静磁场的散度和旋度。教学难点：对静磁场散度和旋度的理解、计算。（3）第三节麦克斯韦方程组（2学时）教学重点：电磁感应定律，位移电流，麦克斯韦方程组，洛伦兹力公式。教学难点：麦克斯韦方程组的物理意义。（4）第四节介质的电磁性质（2.5学时）教学重点：介质的极化、磁化，介质中的麦克斯韦方程组。教学难点：极化电荷和磁化电流的理解和计算。（5）第五节电磁场边值关系（2.5学时）教学重点：电磁场在两种介质分界面上的法相分量跃变和切向分量跃变的关系。教学难点：边值关系的推导和应用。（6）第六节电磁场的能量和能流（2学时）教学重点：电磁场的能量密度和能流密度，电磁能量守恒定律。教学难点：能量密度和能流密度公式推导、电磁能量的传输。第二章静电场（12学时）1.教学目的与要求本章重点内容为求解静电场边值问题的各种方法。通过学习，掌握静电场的电势及其微
第一章 电磁现象的普遍规律（12 学时） 1.教学目的与要求 本章重点内容为电磁场的主要实验定律和电磁相互作用的普遍规律。通过学习，掌握静 电场和静磁场的基本方程；掌握麦克斯韦方程；掌握介质的极化与磁化；掌握电磁场的边值 关系；掌握电磁场的能量。 2.主要教学内容 （1）第一节 电荷与电场（1学时） 教学重点：静电场的散度和旋度。 教学难点：对静电场散度和旋度的理解、计算。 （2）第二节 电流与磁场（2学时） 教学重点：电荷守恒定律、静磁场的散度和旋度。 教学难点：对静磁场散度和旋度的理解、计算。 （3）第三节 麦克斯韦方程组（2学时） 教学重点：电磁感应定律，位移电流，麦克斯韦方程组，洛伦兹力公式。 教学难点：麦克斯韦方程组的物理意义。 （4）第四节 介质的电磁性质（2.5学时） 教学重点：介质的极化、磁化，介质中的麦克斯韦方程组。 教学难点：极化电荷和磁化电流的理解和计算。 （5）第五节 电磁场边值关系（2.5学时） 教学重点：电磁场在两种介质分界面上的法相分量跃变和切向分量跃变的关系。 教学难点：边值关系的推导和应用。 （6）第六节 电磁场的能量和能流（2学时） 教学重点：电磁场的能量密度和能流密度，电磁能量守恒定律。 教学难点：能量密度和能流密度公式推导、电磁能量的传输。 第二章 静电场（12 学时） 1.教学目的与要求 本章重点内容为求解静电场边值问题的各种方法。通过学习，掌握静电场的电势及其微