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摘要：为深入贯彻二十大精神，学习贯彻习近平总书记关于教育的重要论述，落实立德树人根本任务，助力新工科、新医科、新农科、新文科建设，推动信息技术与高等教育教学融合创新发展，根据我院实际教学情况，对《电动力学》课程的教学内容、教学方法、教学手段及考核形式进行了改革，提高学生学习的积极性、开拓学生的视野，培养学生的能力，获得较好的教学效果。

一、课程简介及定位

《电动力学》是物理学专业必修课程，也是物理、电子信息类各专业的一门重要基础理论课，在教学培养计划中列为主干课程。该课程研究电磁场的基本属性，运动规律以及它和带电物质之间的相互作用。它是电磁场的产生和传播的理论基础，本课程学习的目的在于使学生掌握电磁场的基本规律，加深对电磁场的性质和空间概念的理解；获得本课程领域内分析和处理一些基本问题的初步能力，为以后解决实际问题打好基础；通过电磁场运动规律和狭义相对论的学习，更深刻领会电磁场的物质性，帮助考生加深辩证唯物主义世界观的理解。要求全面的科学的掌握麦克斯韦方程及其应用，掌握电磁场的边界条件，正确理解各种条件电磁场的求解方法。通过学习电动力学，可以很好地服务于科学技术领域，解决生产实践中与电磁相关的问题。

二、课程目标和学情分析

（一）课程目标

根据物理学专业人才培养方案中培养目标、毕业要求及其指标点，通过本课程的学习，使学生达到以下目标：

1. 掌握电动力学的基本知识、基本原理和基本技能，具有物理学知识体系、基本思想和方法，能将电动力学与实际问题紧密结合，在一定程度上能够运用相关科学知识提高自身的学科素养。热爱科学，具备正确的科学态度和物理思想。系统、扎实地掌握物理学基础知识和基本规律，具备解决实际问题的能力。系统、完整理解物理学学科体系和知识结构，具备解读学科最新发展的能力。

2. 通过本课程的学习和训练，使学生掌握电动力学的科学思维方法，具有抽象逻辑思维和形象思维及其转换能力。了解电动力学与其他学科的联系，具有初步的跨学科学习能力。

3. 通过本课程的学习，使学生初步掌握反思方法与反思技能，学会运用科学思维方法分析、解决课程学习和教育教学中遇到的问题。具体课程目标与毕业要求的对应关系如下表：

课程目标 毕业要求指标点 毕业要求

课程目标1 [知识能力] 热爱科学，具备正确的科学态度和物理思想。系统、扎实地掌握物理学基础知识和基本规律，具备解决实际问题的能力。系统、完整理解物理学学科体系和知识结构，具备解读学科最新发展的能力。 学科素养

课程目标2 [拓展能力]掌握物理学科的科学思维方法，具有抽象逻辑思维和形象思维及其转换能力。了解电动力学与其他学科的联系，具有初步的跨学科学习能力。 学科素养

课程目标3 [方法技能] 初步掌握反思方法与反思技能，学会运用科学思维方法分析、解决课程学习和教育教学中遇到的问题。 学会反思

（二）学情分析

1. 基础知识：学生已具备一定高等数学和数学物理方程的基本知识，能较好理解本课程的基本概念和原理，学会使用有介质和边界条件时麦克斯韦方程组计算电磁场的方法，加深对电磁场物质性的理解，初步建立相对论思想。但对课程内容相关广度、深度的前沿知识储备相对欠缺。

2. 认知特点：对学科有较强的接受能力但缺乏深入的分析和逻辑思考，因此在互动中对问题分析时，由于需要学生独立思考和探索，往往表现出一定的畏难情绪。

3. 学习动机：作为物理类专业的必修课，学生一方面表现出一定兴趣，有较高学习热情和积极性；另一方面学生行为目的性和实用性显著，唯分数、缺乏深入思考和实践创新的现象普遍存在。

三、课程教学创新改革

（一）在课程教学内容中的改革

电动力学是一门实用且应用广泛的课程，在与电磁现象相关的技术方面有着重要应用。为了完善学生的知识体系，扩展学生的视野，丰富学生的见识，激励学生关注科学前沿的兴趣，我们对课程内容进行了深入研究。

1. 课程间的内在联系

学习电动力学应具备高等数学和数学物理方程的基本知识，包括向量运算、微积分及微分方程、特殊函数，在学本课程之前需先修高等数学、电磁学、光学、数学物理方法等。其可后修课程也有很多，如固体物理、量子力学、凝聚态物理、微波、光波导、光子晶体、等离子体、无线电波等。通过引导学生思考和研究课程间的内在关系，可以更深刻地了解课程体系，完善专业知识体系。

2．电磁理论的发展史和物理学家的事迹

电磁理论的建立经历了相当长的发展过程。随着工业生产的发展，人们逐渐认识到电现象和磁现象之间的内在关系，并提出了场的概念。1864年，麦克斯韦通过引入位移电流并在前人研究的基础上归纳建立了电磁理论—麦克斯韦方程组，该方程组成为电动力学中对电磁现象求解的重要理论基础[1]。通过引导学生查阅相关资料，深入了解电磁理论的发展史和物理学家在电磁领域的杰出贡献，极大地激发了学生对物理学的热爱和兴趣。鼓励学生多聆听各种高水平高质量的科研报告，在大师的报告中不仅会学习到前沿知识，更会被他们的科学精神所感染，学习他们善于思考、百折不挠、献身科学的创新精神，鼓励学生立鸿鹄志、做奋斗者。

3．电动力学在实践中的应用

电动力学下接“地气”（如解释中学物理中光的反射、折射定律、全反射等现象的基本原理），上接前沿（如超导体、等离子体、光学孤子等现象），应用十分广泛，比如我们国家与电磁相关的伟大成就：天眼工程、5G网络、北斗导航系统、航空航天等。在教学过程中注重将前沿物理课题糅合在教学内容中，鼓励学生主动了解电磁知识在学科前沿研究中的动态，增强学生的民族自豪感和自信心，坚定了学生中国梦的信念，自觉融入建设社会主义现代化强国、实现中华民族伟大复兴的奋斗之中。

（二）在课程教学方法中的改革

电动力学课程有较为抽象的物理概念与规律、有较为复杂的数学公式与推导，学生们容易望而生畏，失去学习的兴趣。为了让学生形成较为清晰的物理概念，牢固地掌握电磁场的运动规律，采用了多种教学方法相结合，充分调动学生学习的主动性和积极性，发掘学生的创新能力。

1. 讲授法

采用教师讲授和学生讲授相结合、线下讲授和线上讲授相结合的教学方法。教师在线下的课堂上对课程内容进行详细讲解、总结。学生可利用线上的慕课课堂资源对单个知识点可重复学习，直到弄懂弄通。通过不同形式的讲授，学生们对电动力学课程的知识框架都有了清晰的逻辑，对物理概念的理解更加深刻、对知识的掌握也更加牢固。另外，学生通过讲授，不仅锻炼了胆量，增加了自信，而且提高了语言表达能力，对问题的思考、探究、理解和吸收能力。

2. 讨论法

由于电动力学课程中所学的电磁理论知识和实际生活紧密联系，为了让学生能够对所学知识学以致用，以问题为中心，引导学生深入挖掘实际生活中的一些例子和问题（如高压线有几根，作用是什么；全反射反射了什么？），让学生根据所学的物理科学研究方法，用探究的眼光去发现、分析和解决问题。引导学生从提出问题开始，激发学生对问题探究的兴趣。这种针对性的探究和讨论，不仅提高了学生对知识的灵活运用能力，而且培养了学生的表达能力、科研思维能力，也培养了学生的科学精神和态度，更重要的是培养了学生的创新精神和创造能力。

3. 自主学习法

电动力学教材中有许多学科前沿的相关知识，但由于课时的原因，部分内容让学生自主学习。同时为了紧跟学科前沿，引导学生查阅相关资料，自主了解学科前沿的发展。通过自主学习，不仅培养学生的自主学习能力和学习习惯，而且开阔了学生的视野，增长学生的见识，激发学生的梦想，并树立远大的奋斗目标。

4. 任务驱动法

给学生布置与电动力学课程相关的具体研究任务。通过引导学生查阅资料，实地观察，运用相关知识对物理现象实际应用情况进行合理解释。通过任务驱动法，学生获得了课本知识以外大量的有用信息，并获得了探究的体验和感受，不仅拓宽了知识面，增长了见识，而且培养了学生独立思考与探究的学习能力。在完成任务的过程中，学生也深刻地体会到电动力学课程为电气化和无线电通信的发展奠定了基础，推动了人类的文明和社会的进步，同时学生也深刻地感受到电动力学课程的社会作用和社会价值，增强学生的专业自信和学科自豪感。

（三）在课程教学手段中的改革

为了巩固学生的学习内容，提高学生的学习效果，对课程教学手段进行了改革，采用了线上平台和线下课堂相结合的混合式教学手段。

1. 线下课堂

常用的教学手段有：（1）信息技术。包括ppt电子课件、问题的讨论、专家的讲座和视频等。（2）传统板书。有助于学生对重难点知识和重要的公式的理解与掌握。（3）作业。课下纸质作业的练习，是必须且必要的。（4）课前小测提问。及时把握学生对之前内容的掌握情况。

2. 线上平台

常用的教学手段有：（1）课前预习。引导学生充分利用线上平台课程资源，提前预习所学内容。（2）课中讨论、互动。利用线上平台，在活跃课堂气氛、吸引学生注意力、提高学生参与度，实时监测学生对知识的理解和掌握程度。（3）课后讨论。在线上平台设置一些讨论话题或者学生自主进行讨论。（4）作业提交与互评。提交的形式呈多样性，有word版或pdf版的小论文、ppt、音视频等。同时对学生提交的线上作业，要求学生之间互评，达到相互学习的目的。（5）知识点的讲解与总结。对教材知识点进行分解，要求每一位学生对教材中的一个知识点进行讲解和总结，加深学生对知识的理解与掌握。

总之，在整个授课的过程中，将多种教学手段相结合灵活使用。如线上线下相结合、讲授与讨论相结合、基础理论教学与学科前沿知识相结合、基本理论与科研实践训练相结合等。运用现代化的教学设备、技术和手段，使学生更加主动积极参与课程任务的研究。

（四）在课程考核方式中的改革

为了提高学生的学习积极性，对学生的平时表现在总成绩中有所体现，为此对课程考核方式也进行了改革，由传统的期末闭卷考试改为总成绩由平时成绩和期末考试成绩构成，而平时成绩又由课堂考勤、提问与发言、课程作业（包括线上线下的作业）组成，保证学生的努力付出都会有相应的回报，极大地提高了学生参与的积极性、学习的主动性，达到了预期的效果。

最后，通过对电动力学课程教学内容、教学方法、教学手段和考核方式的一系列改革，不仅调动了学生的学习主动性，而且培养了学生浓厚学习兴趣和自主学习能力，同时增强了学生的爱国主义精神、科学奉献精神、不畏困难钻研精神、善于思考的创新精神等，获得较好的教学效果。

参考文献：

[1] 郭硕鸿.电动力学（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2023.

基金项目：集宁师范学院2022年度校级教学改革与研究项目《疫情防控下的〈电动力学〉课程教学改革研究》（JGKT2022029）；2022年度集宁师范学院科学研究项目（jsky202204）；乌兰察布市教育教学改革与研究课题（wswt202314）；内蒙古自治区教育科学研究“十四五”规划专项课题（2023NGHZX-ZH062）；2023年度集宁师范学院博士创新科研基金项目（jsbsjj2337）；内蒙古自治区高等学校科学技术研究项目（NJZY22301）；内蒙古自治区高等学校青年科技英才项目（NJYT17B37）.