// 編者按:為全面落實立德樹人根本任務,將思想政治教育貫穿人才培養(yǎng)體系,2022年,學院組織開展課程思政教學案例收集與匯編工作。現(xiàn)將學院專業(yè)課程思政教學案例予以展示,為教師找到思政教育切入點提供啟發(fā)和參考,發(fā)揮好每門課程的育人作用,深入推進電子信息類專業(yè)課程思政建設與教學改革,實現(xiàn)潛移默化的育人效果。 課程名稱 電磁場與電磁波 授課對象 電子信息科學與技術、通信工程專業(yè)二年級本科生 案例撰稿人 李元新副教授 教學案例所在章節(jié) 第二章 電磁場的基本規(guī)律 教學內容 學習麥克斯韋方程組,掌握麥克斯韋方程組的兩種表示形式。 教學目標
教學重難點
授課形式與教學方法 信息媒介、課堂講授 教學設計 / 過程 1. 回顧法拉第電磁感應定律,變化的磁場產生電場。 ![]() 2. 拋出電容器件與動態(tài)電流的矛盾問題,引導學生思考在動態(tài)場下電流流動的規(guī)律。 3. 講解麥克斯韋提出位移電流假說:在電容器兩極板之間存在另一種電流,其值與傳導電流 i 相等。 ![]() 4. 位移電流解決麥克斯韋方程組的不自洽。 5. 在時變電磁場中,電場與磁場都是時間和空間的函數(shù);變化的磁場會產生電場,變化的電場會產生磁場,電場與磁場相互依存,構成統(tǒng)一的電磁場。 6. 比較法拉第和麥克斯韋兩人的照片,介紹兩人由于出身、成長背景不同帶來的差異,這種差異也體現(xiàn)在成果的表現(xiàn)形式上。 ![]() 法拉第學徒出身,教育程度不高,數(shù)學基礎薄弱,欠缺把實驗現(xiàn)象轉化成數(shù)學公式的能力。但是他從不氣餒,通過對電磁實驗現(xiàn)象長期認真細致的觀察研究,提出了重要的電磁感應定律,成為皇家學會會員。 麥克斯韋從小接受了良好教育,數(shù)學基礎很好,13歲就寫出了卵形線方程。麥克斯韋不僅僅會推導公式,也擅長實驗。照片上他手中的就是三色圓環(huán),驗證了三原色理論,拍出了人類的第一張彩色照片。當麥克斯韋把四個方程寫在一起的時候,他就知道這個方程從數(shù)學本質上來說不自洽。于是他在第四個方程的右邊,加上了一項位移電流。位移電流的加入讓麥克斯韋方程組變得完善對稱。 雖然兩人的成長軌跡各不相同,但他們分別由實驗定律和理論推導兩方面,為麥克斯韋方程組的發(fā)展和完善作出了不可磨滅的貢獻。 ![]() 7. 重新引出全電流定律,電磁感應定律,磁通連續(xù)性原理和高斯定律,組成麥克斯韋方程組。 8. 麥克斯韋方程組是描述宏觀電磁現(xiàn)象的基本規(guī)律。 9. 靜態(tài)場和恒定場是時變場的兩種特殊形式。 含思政元素的課外思考 / 練習 搜索楊振寧先生寫的文章,探討麥克斯韋加上位移電流這一項的時候到底是怎么想的。進一步加深對麥克斯韋方程組的認識。 教學效果 / 評價 在課堂公式講解的過程中穿插科學家的生平故事,介紹相關公式提出的背景。學生課堂參與度明顯提高。課堂思政環(huán)節(jié),學生對法拉第和麥克斯韋兩人的故事有較大興趣,樂意參加課堂討論,更容易潛移默化接受思政點。 ![]() 供稿:李元新 責任編輯:陳培宇 初審:林玥琪、林嘉欣 審核:蔣愛軍 審核發(fā)布:劉 飛 |
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來自: 學思踐悟必有成 > 《43~高(校)考》