Beschreibung
- Die mit der Digitalen Transformation einhergehenden Kompetenzanforderungen, Programmcode verstehen, generieren und ändern sowie die Fähigkeit zur computergestützten graphischen Darstellung physikalisch-mathematischer Modelle soll durch PyVo 2.0 so früh wie möglich ins Studium integriert werden und die Ausbildung zum Ingenieur und Naturwissenschaftler optimal ergänzen. Die Einbindung der Programmierung soll durch Browser basierte Jupyter Notebooks (JN) in der Vorlesung und im Seminar realisiert werden. Die Struktur der JNs soll unabhängig vom Themenfeld immer gleich gestaltet werden und folgende Punkte beinhalten:1. Physikalische Frage- oder Problemstellung, 2. Mathematisch-Physikalischer Lösungsansatz, 3. Realisierung im Python Programmcode, 4. Graphische Darstellung mittels Python Programmcode, 5. Parametervariation und Diskussion. Diese Struktur wird auf alle behandelten Themenfelder (Mechanik, Schwingungen und Wellen, Wärmelehre, Optik) abgebildet und zu einem Notebook-Katalog ausgebaut. Dieser Katalog ist in Zukunft beliebig erweiterbar. Um das Konzept gemeinsam mit den Studierenden zu realisieren und evtl. vorhandene Barrieren abzubauen, wird die Installation der Programmiersprache zusammen mit einem entsprechenden Compiler und Editor (z.B. für Python 2.7) erläutert. Das Konzept wird danach in der Vorlesung non·chalant eingeführt, genutzt und den Studierenden im Anschluss auf einer E-learning Plattform (z.B. OPAL oder Github) zur Verfügung gestellt. Das PyVo Konzept konzentriert sich darauf Physik programmatisch in JNs zu visualisieren, ohne das Erlernen der Programmiersprache in den Vordergrund zu stellen; Konzepte der Programmierung sollen angewendet und vorgestellt werden, ohne dabei Programmierkenntnisse vorauszusetzen.