​本课程采用线上线下混合式教学模式。

1.科学设计知识体系结构，提高线上学习效率。

2.完善翻转课堂教学方案设计，促进课堂学习效果。

3.组织小组讨论，提升以任务为载体的自主学习能力。

4.充分利用信息化手段，提高效率和参与度。

5. 拓宽时间和空间，促进学生学习深度和广度。

6. 加强过程考核，完善以学习成果为导向的课程评价。

7. 加强课程教学数据分析与反馈，持续改进教学质量。

​ 《电动力学》教学大纲

一、 课程基本信息 

二、教学基本目标

本科生的电动力学课程主要是指经典电动力学，是理论物理的一个重要组成部分，也是综合性大学物理类相关专业本科生必修的一门重要基础课。电动力学在电磁学基础上运用了强有力的数学工具对电磁现象作系统阐述，研究电磁场的基本属性，电磁场的一般规律和基本理论以及电磁场与带电物质之间的相互作用。通过学习这门课程，使同学逐步掌握运用数学理解物理概念及相关定理，具有认真钻研的科学精神、科学素养和批判性思维精神，提高解决实际问题的逻辑思维能力、归纳能力和创新能力。

三、课程涉及知识技能

   麦克斯韦方程组是本课程的核心，掌握麦克斯韦方程组，灵活运用到静电场、静磁场、电磁波的传播以及电磁波的辐射相关问题，推理出与之对应的相关理论与物理规律。掌握狭义相对论的基本假设、相对论时空理论，树立客观认识物理规律，并能够推导出四维空间相对论电动力学相关理论。

 四、相关能力培养

掌握相关基础理论知识，培养学生运用数学知识求解理论物理学基本问题的能力。培养学生逻辑推理能力，分析问题和解决问题的能力，并具有一定的创新意识。

 五、教学基本内容

第一章．电磁现象的普通规律

   引言，数学补充，电荷和电场，电流和磁场，Maxwell方程组介质的电磁性质，电磁场的边值关系，电磁场的能流和能流。

   课程思政要点：介绍北斗卫星导航系统以及电动力学的发展历程，突出家国情怀、社会责任、理想塑造。

第二章．静电场

   静电场的标势及其微分形式，唯一性定理，拉普拉斯方程，分离变量法，镜像法，格林函数法，电多极矩。

 本章课程思政要点：格林函数法知识点虽然难，授课过程中突出复杂的物理问题如何去思考，培养其科学精神。电多极矩知识点会拓展到核物理相关内容，相关只是如何推广和应用，培养其创新精神。

 第三章．静磁场

 矢势及其微分方程，磁标势，及阿哈罗诺夫－玻姆效应，超导体的电磁性质简介

本章课程思政要点：介绍超导体的理论发展历程，其中会介绍中国科学家在该领域的伟大建树，突出中国科学的发展水平，增强民族自信。

 第四章．电磁波的传播

   平面电磁波，电磁波在介质界面上的反射和折射，有导体存在时电磁波的传播，波导，谐振腔

本章课程思政要点：本章会介绍到光纤通信相关原理及高锟获得诺贝尔物理学奖过程，介绍通信相关物理学史，培训学生科学精神和科学素养。

第五章. 电磁波的辐射

   电磁场的矢势和标势，推迟势，电偶极辐射、磁偶极辐射、电磁场的动量

本章课程思政要点：介绍达朗贝尔方程的求解过程，教育学生敢于探索，但是也要有严谨的科学态度。

第六章． 狭义相对论

       相对论的实验基础，基本原理和Lorentz变换，相对论的时空理论，

   相对论的四维形式， 电动力学的相对论不变性，相对论力学

本章课程思政要点：从物理学的两朵乌云出发，介绍爱因斯坦相对论理论确立的历程，培养学生敢于质疑，批判性思维；同时介绍爱因斯坦的人格魅力，教育学生对人类发展的责任感。

 第七章． 带电粒子和电磁场的相互作用

  运动带电粒子的势和辐射电磁场， 高速运动带电粒子的辐射，切连科夫辐射，带电粒子的电磁场对粒子本身的反作用，电磁波的散射和吸收及介质的色散

本章课程思政要点：介绍上海同步辐射光源，体现中国相关领域的科研水平。介绍经典电动力学的局限性，教育学生要有具有批判性思维。

六、建议教学进度

第一章．电磁现象的普通规律  (14学时)

   引言，数学补充， 3学时

   电荷和电场       2学时

电流和磁场，Maxwell方程组     3学时

   介质的电磁性质   2学时

   电磁场的边值关系 2学时

电磁场的能流和能流  2学时

第二章．静电场             (11学时)

   静电场的标势及其微分形式  （2学时）

唯一性定理 （1学时）

拉普拉斯方程 分离变量法（2学时)

镜像法      （2学时)

   格林函数法       (2学时)

   电多极矩     （2学时）

第三章．静磁场              (5学时)

   矢势及其微分方程        (2学时)

   磁标势、 阿哈罗诺夫－玻姆效应   (2学时)

   超导体的电磁性质简介 （1学时）

第四章．电磁波的传播       (12学时)

   平面电磁波       (3学时)

   电磁波在介质界面上的反射和折射  (3学时)

   有导体存在时电磁波的传播   （3学时）

波导  谐振腔             (3学时)

第五章电磁波的辐射   (8学时)

   电磁场的矢势和标势   （2学时）

   推迟势，电偶极辐射    （2学时）

   电偶极辐射           （2学时）

   磁偶极辐射、电磁场的动量 （2学时）

第六章狭义相对论               (10学时)

       相对论的实验基础  (1学时)

基本原理和Lorentz变换  (2学时)

   相对论的时空理论        (2学时)

   相对论的四维形式        (2学时)

电动力学的相对论不变性 （2学时）

   相对论力学（1学时）

第七章带电粒子和电磁场的相互作用 （4学时）

  运动带电粒子的势和辐射电磁场， 高速运动带电粒子的辐射（2学时）

  切连科夫辐射，带电粒子的电磁场对粒子本身的反作用   （1学时）

  电磁波的散射和吸收及介质的色散                     （1学时）

七、教学方法

本课程采用线上线下混合式教学方法。

在视频讲解基本知识点时，关注课程重点难点内容的讲授，采用启发式教学方法，引导学生对问题展开思考和讨论，使学生在掌握课程基本内容和基本方法的同时，能够融会贯通，提高学生的学习理解能力。

在翻转课堂上，对课程相关问题进行讨论和拓展，突出学生为主体，加强师生互动和生生互动，培养学生思辨能力。充分利用信息化手段，开展随堂练习、问卷调查和章节测验，提高效率和参与度，提高教学效果。

学生学习方式上，积极引导学生自主学习，提高学习兴趣，开展基于项目式学习，围绕相关科学问题，学生自主查阅文献资料，提出分析问题方案，提高解决问题的能力。

八、考核方式

充分利用信息技术加强过程考核，每节课在网上有随堂小测验，有章节测验；翻转课堂学生表现，研究项目进展与汇报，另外期中、期末闭卷笔试。

 九、成绩评定方法

平时成绩占50%，期末考试占50%。平时成绩100%=线下作业10%+期中考试20%+翻转课堂表现15%+线上活动占55%。

线上活动包括：随堂练习、网上讨论活跃度、章节测验、视频学习进度等。

翻转课堂表现：课堂交流、项目汇报、线下讨论活跃度等。

十、教材及参考书

推荐教材：《电动力学》，郭硕鸿，高等教育出版社，2008年。

推荐参考书：

〔1〕《电动力学》  虞福春 编著，北京大学出版社，2003年

〔2〕《电动力学》蔡圣善等，高等教育出版社, 2005年

〔3〕 《经典电动力学》 J.D.杰克逊 著, 高等教育出版社,2008年

〔4〕Introductionto  Electrodynamic,  D. J. Griffiths，NewJersey，2017年. 

课程大纲撰写人： 张 先 梅         课程大纲审核人：  程 红 波

2020 年6月

​教材及参考书

推荐教材：《电动力学》，郭硕鸿，高等教育出版社，2008年。

推荐参考书：

〔1〕《电动力学》  虞福春 编著，北京大学出版社，2003年

〔2〕《电动力学》蔡圣善等，高等教育出版社, 2005年

〔3〕 《经典电动力学》 J.D.杰克逊 著, 高等教育出版社,2008年

〔4〕Introductionto  Electrodynamic,  D. J. Griffiths，NewJersey，2017年.