Programmierkurs Python in der Physik 2024: Dr. Jens Brose (#JB1)

Kurzbeschreibung

In der vorlesungsfreien Zeit zwischen Winter- und Sommersemester findet der zweiwöchige Programmier-Blockkurs „Python in der Physik“  mit dem Konzept der Wissensvermittlung im Inverted Classroom basierend auf Jupyter-Notebooks mit interaktiven Elementen und darauf aufbauender täglicher Arbeit an konkreten physikalischen Aufgaben in Kleingruppen im PC-Pool unter Anleitung durch studentische Tutoren statt.

Schlagworte

• Blended Learning

• Flipped Classroom

• Interaktive Jupyter-Notebooks

Was macht das Schmuckstück besonders?

Im Programmierkurs werden neben den täglichen Selbstlerneinheiten mit ca. 1,5 Stunden Bearbeitungszeit ebenfalls täglich durch erfahrene studentische Tutoren betreute neunzig-minütige Übungen in Kleingruppen (maximal zwölf Teilnehmende) in PC-Pools durchgeführt. Dort finden sich zwei bis drei Studierende zusammen, um ein Programmierproblem gemeinsam zu lösen.

Wegen der großen Spannweite der Vorkenntnisse der Teilnehmenden ist der Kurs in zwei voneinander unabhängige, jeweils aus Selbstlerneinheiten und angepassten Übungen bestehende Stränge unterteilt. Studierende ohne Vorkenntnisse in der Programmierung eignen sich in der ersten Woche Grundlagen der Programmiersprache Python an und lernen in der zweiten Woche die Module für Grafik-Ausgabe und numerische Berechnungen kennen. Die erworbenen Fähigkeiten wenden Sie in den Übungen auf typische Problemstellungen in der Auswertung physikalischer Praktika an. Der Fokus der Gruppe der Fortgeschrittenen liegt auf wissenschaftlicher Datenverarbeitung, Verstehen (durch eigene Implementierung) elementarer numerischer Methoden für sowie dem
Kennenlernen der Standardmodule zur Bearbeitung dieser Problemstellungen.

Sowohl in den  Selbstlerneinheiten als auch den Übungen erhält jeder Studierende über das OPAL-LTI-Tool ein anfangs identisches, jedoch individuell im Webbrowser bearbeitbares und speicherbares Jupyter-Notebook vom Jupyterhub der Fakultät. Dieses bildet ein ideales Werkzeug, um Programme, ihre Ergebnisse sowie ihre Beschreibung und
Dokumentation zu vereinen sowie Datenanalysen in Echtzeit durchzuführen. Die Selbstlerneinheiten sind durch kleine interaktive Tests mit Rückkopplung (zusätzliche Tipps, Hinweise bei Fehlern) aufgelockert. Auch in den Übungen erfolgt die Beurteilung der Ergebnisse neben der Hilfe durch die Tutoren automatisiert im Notebook.

Der fakultative Charakter des Kurses und das Fehlen eines Leistungsdrucks
führen zu einem deutlich lebendigeren, kooperativen und produktiven Charakter der Übungen. Praxisnahe Übungsaufgaben stellen dabei den Bezug zum Hauptfach her.

Weiterführende Links

OPAL-Kurs

Kontaktperson

Dr. Jens Brose

Organisationseinheit

Fakultät Physik; Dekanat

Größe der Lehrveranstaltung

31 bis 100 Studierende

Abstimmungskennung

#DS1