On the Prevalence and Nature of Computational Instruction in Undergraduate Physics Programs across the United States
对物理教师进行了一项全国性的调查,以调查美国各地物理课程中计算教学的普遍性和性质。来自357所独特机构的1246名教师回答了调查。结果表明,更多的教师比十年前有某种形式的计算教学经验,但似乎这种经验并不一定转化为计算教学在本科生的正式课程工作。此外,我们发现,正式的程序在计算物理是缺席的大多数部门。大多数教师确实报告在作业和项目中使用计算,但很少有人报告在课堂或考试中使用交互式参与方法计算。这些结果背后的具体因素是未来工作的主题,但我们确实发现,报告的计算经验和学生在调查机构中可以获得的最高学位存在差异。
2018-08-20 physics.ed-ph
The SIREN Program: A Scalable Model for Short-Term Undergraduate Research Experiences at Community Colleges
SIREN计划通过短期小组模式,为社区学院本科生提供可扩展的研究体验,促进技能发展和专业归属感。
2025-12-15 physics.ed-ph
Effects of Reducing Scaffolding in an Undergraduate Electronics Lab
设计和科学研究被认为是本科物理实验室课程的关键组成部分。有鉴于此,许多成功的实验室项目已经开发出训练学生发展这些能力,这些项目的学生已被证明表现出更高的科学能力转移到新的情况。在本文中,我使用的数据,从电子类物理专业调查如何给学生设计电路的机会-从传统的食谱实验室指南删除步骤-影响学生的能力,以确定他们还没有见过的电路的功能。我比较了实验后测验的结果,从学生谁得到了明确的程序和那些学生谁得到了不完整的程序,我发现两组的结果没有统计学上的显着差异。我探讨了零效应的可能解释,并建议未来的研究方向。
2016-06-27 physics.ed-ph
USEQIP: Outcomes and experiences from 17 years of undergraduate summer schools in experimental quantum information science
Quantacet Investments(Quantacet投资公司);KUK Electronics(KUK电子公司)
USEQIP通过两年暑期课程和实习计划,培养量子信息科学人才,分享课程结构、影响及未来展望,展示校友职业发展成就。
2026-04-28 physics.ed-ph quant-ph
A Starter Kit for Diversity-Oriented Communities for Undergraduates: Near-Peer Mentorship Programs
本指南基于 Access Network 的实践,为在高校建立和运营本科生近同辈导师制项目提供设计、运营和维持的最佳实践及模板资源,旨在促进 STEM 领域的多元与包容。
2025-01-28 physics.ed-ph
U.S. CMS - PURSUE (Program for Undergraduate Research SUmmer Experience)
来自代表性不足的人群的学生,包括少数民族服务机构的学生,传统上面临着许多障碍,导致他们在高能物理学中的代表性不足。这些障碍包括缺乏研究基础设施和机会、指导不足、缺乏支持网络以及经济困难等。最近,美国CMS协作启动了一个试点计划U.S. CMS - PURSUE(本科生研究Summer体验计划),以解决这些障碍。2022年夏季,我们举办了一项为期10周的带薪实习计划,这是HEP实验中的首个此类计划。学生主要是从少数民族服务机构中挑选出来的,没有HEP的研究项目。该试点计划在来自几个合作机构的美国CMS科学家的指导下提供了结构化的实践研究经验。除了强调动手研究外,该计划还在最初几周提供了一套软件培训模块。这些课程与每周的一系列讲座交织在一起,涵盖广泛的主题。学生们接触到尖端的粒子物理学研究,并在软件,计算,数据科学和机器学习方面发展了广泛的技能。由于大流行之后的未知情况,该计划的模式是虚拟的。有计划继续每年的实习计划,与人的培训和研究参与。在本文中,我们描述了试点计划美国CMS - PURSUE的经验。
2022-10-26 hep-ex physics.ed-ph
The Design and Implementation of a Quantum Information Science Undergraduate Program
针对量子信息科学领域人才缺口问题,加拿大舍布鲁克大学设计并推出三年半制量子信息科学本科项目,培养量子软件开发人员,详细介绍课程设计过程、当地生态影响及经验教训,为其他机构提供参考。
2024-12-02 physics.ed-ph quant-ph
Braving the Challenges of Being Small--The Unique Physics Program at Manhattanville College
我们提出了在曼哈顿维尔学院独特的物理程序的制定和发展。通过解决文科院校小物理系面临的挑战,如缺乏临界质量,缺乏大量资金和人员不足,我们分享我们的努力和经验,振兴该计划成为一个小,但严谨和活力,具有独特的功能,利用现有的资源,包括在教学实验室采用计算机技术,与邻近院校合作,以及与其他部门/学校的同事共同努力。此外,还讨论了服务与专业之间的平衡,与K-12物理教育的关系,以及课程的严格性,特别是鉴于美国和中国相反但趋同的趋势。
2004-08-26 physics.ed-ph physics.soc-ph
Statistical Analysis on Scale and Regional Distribution of Undergraduate Physics Programs in Korean Universities
本研究利用基础统计和统计物理的标度理论,分析了1915至2023年韩国大学本科物理专业规模与区域分布的演变,发现院系数量下降且区域失衡加剧。
2024-06-28 physics.ed-ph physics.soc-ph
Educated towards research: the first five years of the undergraduate mentoring program at Konkoly Observatory
2017年,布达佩斯的Konkoly天文台发布了第一份申请,邀请大学生进行财政支持的监督研究工作和观测任务。该计划很快受到欢迎,到目前为止,该计划已支持37名学生。五年之后,现在是总结从研究所和参与者那里收集的经验的时候了。值得注意的成果包括颁发的众多OTDK(学生项目)奖项,发表的第一篇论文,以及国内外的硕士和博士课程的录取,从而为几名学生的职业生涯奠定了基础。我们从学生那里得到的反馈是,除了资助的研究机会之外,还需要一个更复杂的指导计划。我们在学生中进行的一项调查表明,社区和教育活动的需求最大,这可能也是由于过去几年经历的封锁限制。通过这些活动,学生不仅可以建立自己的社区并开始专业合作,还可以更多地了解学术界的各个方面。根据这些结果,我们审查可能的途径,以改善该计划。
2023-02-14 astro-ph.IM physics.ed-ph
Programmatic Innovations that Accord with the Retention of Women in STEM Careers
物理科学领域的性别代表性仍然不平等,继续落后于其他领域。尽管有足够的文件关于程序的姿态和创新,困难仍然存在于物理学科。在本文中,我们提出了创新的,程序化的实施在一个本科生,文科物理课程超过八年的时间。其中一些创新符合国家出版的,“最佳实践”的本科物理课程,而其他人是新颖的程序的上下文。在这八年的时间里,改变分为课程,课外和经验元素。创新介绍了一些细节,并介绍了数据之前,期间和之后。虽然目前还不可能说哪些因素产生了最大的影响,但协同组合确实对该计划产生了积极影响。与前十年相比,不仅专业和毕业生总数增加,获得学位的妇女人数也增加了200%,这使得平均毕业率高于全国平均水平(30% > 20%)。在此期间,与该计划中的男性相比,女性在本科物理专业中的比例更高。最后,这些物理专业的女性在毕业后$\leq5$年后仍以约90%的比例从事科学进步领域的职业。虽然本文提出了一个单一的案例研究,其目的是双重的:a)定量验证的文科院校的背景下,国家物理学组织的工作,和b)建议,多层次的方法是最有效的,当考虑程序创新。
2023-02-24 physics.ed-ph
A First-Year Research Experience: The Freshman Project in Physics at Loyola University Chicago
本科研究已经成为吸引和留住物理学学生的重要模式。在芝加哥洛约拉大学,一年级的物理学生已经参加了新生项目计划超过二十年,这与我们部门的显着增长的时期相吻合。在本文中,我们描述了如何新生项目计划在推进本科研究在洛约拉发挥了重要作用,它对我们的计划产生了深远的影响。最后,我们建议在其他机构采用类似的方案。
2020-07-02 physics.ed-ph
Teaching quantum information science to high-school and early undergraduate students
我们提出了一个简单的,可访问的,但严格的推广/教育计划集中在量子信息科学和技术的高中和早期的本科生。该计划允许学生使用量子线路和算法进行有意义的动手计算,而不需要高等数学的知识。结合纸笔练习和IBM Q模拟,帮助学生理解量子门和电路的结构,以及叠加、纠缠和量子力学测量的原理。
2020-08-08 physics.ed-ph physics.pop-ph quant-ph
The Science Training Program for Young Italian Physicists and Engineers at Fermilab
费米实验室(美国伊利诺斯州巴达维亚)能源部(DOE)实验室的意大利本科生和研究生暑期培训计划始于1984年,是一个为期2个月的培训计划,为意大利本科生提供物理学方面的培训,在费米实验室Tevatron质子-反质子对撞机的对撞机探测器实验(CDF)中合作。虽然在1984年该计划只涉及4名物理学生从比萨大学,在接下来的几年中,它迅速增长的范围和规模的管理下,文化协会的意大利人在费米实验室(CAIF)。在过去的几年里,平均每年有30名学员,自1984年以来,费米实验室接待的意大利学生总数已超过500人。自2015年以来,该计划已被列入比萨大学的夏季课程组合,该课程向实习生提供6个ECTS。
2019-08-05 physics.ed-ph
Teaching control with Basic Maths: Introduction to Process Control course as a novel educational approach for undergraduate engineering programs
本研究提出一种无需高级数学基础的本科控制理论入门教学新方法,配套教学工具与实验设备,经UFSC多年实践验证可提升学生学习动力与后续控制课程通过率。
2023-10-09 cs.SY eess.SY math.OC
Investigating institutional influence on graduate program admissions by modelling physics GRE cut-off scores
尽管限制了来自代表性不足的种族和族裔群体的申请人,但在物理研究生课程录取中使用硬或软GRE截止分数的做法仍然是减少申请人数量的流行方法。本研究认为,是否申请人的本科院校有任何影响的录取过程中建模的物理GRE截止分数与申请数据的五所大学的招生办公室。基于推理和预测建模的两种不同的方法进行。虽然有一些分歧的相对重要性之间的功能,这两种方法在很大程度上同意,包括机构信息显着帮助分析。这两个模型确定的情况下,机构的影响是已知的重要性,如性别和本科GPA的因素相媲美。由于结果在许多截止分数上都是稳定的,我们主张反对在招生中使用物理GRE截止分数的做法。
2020-09-29 physics.ed-ph
Using machine learning to understand physics graduate school admissions
在所有攻读博士学位的物理系一年级研究生中,女性和少数民族学生的比例在过去20年中保持不变。目前的研究生课程招生过程可以为实现物理学的多样性目标带来挑战。在本文中,我们将探讨如何一个未来的学生的申请物理博士课程的各个方面影响的可能性,申请人将被录取。录取数据是从一所大型的中西部公立研究型大学收集的,该大学有一个分散的录取过程,包括申请人的本科GPA和机构,研究兴趣和GRE成绩。由于收集的数据规模不同,我们使用监督机器学习算法来创建模型,预测谁被博士学位录取。我们发现,仅使用申请人的本科GPA和物理GRE成绩,我们就能够以75%的准确率预测谁将被录取。
2019-09-30 physics.ed-ph
Impact of virtual REU experiences on students' psychosocial gains during the COVID-19 pandemic
于二零二零年夏季,由于COVID-19,院校取消或远程托管其本科生研究体验(REU)计划。我们进行了一项为期16周的纵向研究,研究这些完全远程的研究经验对学员心理社会收益的影响(例如,身份)。我们从学员($N$ =10)和他们的导师($N$ =8)的角度研究了远程研究经验的现象,他们分别接受了7次和3次采访(共94次采访)。所有学员都报告说,这种经历通过不同的因素非常有益,尽管远程工作,他们还是培养了归属感、自我效能感和认同感。然后,我们综合这些结果与以前的文献,并开发一个框架,显示不同的经验和结构如何影响物理和研究人员身份的发展。获得更多的了解有关因素导致心理社会收益的增长可能有助于REU协调员和REU导师重新设计他们的本科研究计划,并提供他们的学员需要有一个积极的本科研究经验的支持。
2021-08-17 physics.ed-ph
Rubric-based holistic review: a promising route to equitable graduate admissions in physics
由于高等教育和社会的系统性不平等已经被带到了最前沿,研究生课程有兴趣增加申请人和入学者的多样性。然而,现有的评估申请人的结构可能不支持这些目标。支持这些目标的一个潜在解决方案是基于规则的整体审查。从2018年开始,我们的物理系为我们研究生课程的所有申请人实施了基于规则的整体审查流程。该规则对申请人进行了18项指标的评估,包括他们的成绩,考试成绩,研究经验,非认知能力以及与该计划的契合度。然后,我们比较了教师的录取状态,性别和本科课程的申请人在三年内的评级。我们发现,分数显示录取和未录取的学生之间的统计学显着差异的希望和统计学显着差异的性别或本科课程与GRE成绩和服务工作的期望已知的差距对齐。然后,我们的研究结果表明,以分数为基础的整体审查作为一种可能的途径,使研究生入学物理学更公平。
2021-10-08 physics.ed-ph
Building a Quantum Engineering Undergraduate Program
快速发展的量子信息科学与工程(QISE)行业将需要学士学位水平的量子感知和精通量子的工程师。我们提供了一个建立量子工程教育计划的路线图,以满足这一需求。对于量子感知工程师,我们描述了如何设计第一个量子工程课程,所有STEM学生都可以使用。对于精通量子的工程师的教育和培训,我们详细介绍了所有STEM专业都可以访问的量子工程未成年人,以及直接集成到单个工程专业的量子轨道。我们建议,这样的程序通常只需要三个或四个新开发的课程,补充现有的工程和科学类在大多数较大的校园。我们描述了一个概念性的量子信息科学课程,在任何中学后的机构,包括社区学院和军事学校实施。QISE提供了非凡的机会,可以努力纠正工程领域仍然普遍存在的包容性和公平性问题。我们提出了一个这样做的计划,并描述了量子工程教育如何提供一系列优秀的教育研究机会。最后,我们概述了量子硬件的实践培训计划,这是任何量子工程计划的关键组成部分,具有各种技术,包括光学,原子和离子,低温和固态技术,纳米纤维以及控制和读出电子学。我们的建议提供了一个灵活的框架,可以为学术机构量身定制,从教学和本科为主的两年制和四年制大学到研究密集型大学。
2021-08-03 physics.ed-ph quant-ph
Understanding the Experiences of Neurodivergent Undergraduate Physicists Through Critical Disability Physics Identity
本研究基于 Critical Disability Physics Identity 框架,通过资源使用和政治能动性视角分析神经多样性本科物理学生的经历与身份发展,揭示其面临的边缘化及支持网络影响,为促进物理教育包容性提供见解。
2024-03-27 physics.ed-ph
Lab notebooks as scientific communication: investigating development from undergraduate courses to graduate research
在实验物理学中,实验笔记本在研究过程中起着至关重要的作用。尽管实验室笔记本无处不在,但很少有人正式关注什么是科学文献的“最佳实践”,以及研究人员如何在实验物理学中学习这些实践。使用与实践研究人员,即物理研究生的访谈,我们探讨了不同的经验,研究人员在学习如何有效地使用笔记本电脑的科学文件。我们发现,很少有受访者认为,他们的本科实验课成功地教他们保持一个实验室笔记本的好处。大多数描述的实验室笔记本使用的培训要么是无效的,要么是在他们的本科实验室课程经验中完全缺失的。此外,绝大多数受访者解释说,他们在研究生院的经历中没有接受过任何关于维护实验室笔记本的正式培训,并且很少或根本没有从他们的顾问那里得到关于这些记录的反馈。许多受访者描述说,只有在经过一段时间的试错并已经开始在研究生课程中进行研究之后,他们才了解了此类实验室记录的目的和如何维护。尽管科学文献在研究企业中发挥着核心作用,但这些物理学研究生并没有通过正式的指导获得文献技能,而是通过非正式的实践。
2016-08-11 physics.ed-ph
Do female physics students benefit from informal physics programs they facilitate?
性别偏见、归属感降低和物理自我效能感较低是选择学习物理的女学生面临的挑战。以前的研究集中在这个代表性不足的群体已经检查了正规教育环境的经验和影响,离开非正式物理课程的影响,作为一个相对被忽视的领域。现有的非正式物理课程的影响研究表明,学生辅导员,谁帮助运行的程序,可以体验到积极的影响,他们的学习和社区意识超越了教室或实验室的正式设置。在本研究中,我们采取了第一步,缩小我们的焦点,探讨促进非正式物理课程和女学生的物理身份,持久性,心态和世界观之间的关系。我们分析了从一所大型赠地大学的本科生和研究生女生中收集的调查问卷(32份)和访谈(11份)。我们的研究结果,基于自我报告的数据,显示了统计上显着的转变,在促进非正式的物理课程的专业选择的信心。访谈分析表明,促进非正式方案对女学生的兴趣和动机方面的物理学领域,提高性能和能力的信念,并发展的特点表明成长的心态产生了积极的影响。语义网络分析表明,积极的持久性和结构,包括成长心态,重要的早期本科经验,性别刻板印象的威胁,外部认可和信心之间的相互依赖关系具有统计学意义。
2021-10-25 physics.ed-ph
Bridge Programs as an approach to improving diversity in physics
在大多数物理科学中,来自代表性不足的少数民族(URM)群体的学生在本科和研究生阶段获得学位的比例很小。桥梁计划可以作为一项举措,以增加URM学生的数量,获得研究生院和获得物理学高级学位。本次演讲讨论了物理科学的代表性水平以及当前物理学桥梁课程的一些结果和最佳实践。APS桥梁计划已使超过100名学生被安置到桥梁或物理研究生课程,同时保留88%的安置。
2017-08-26 physics.ed-ph
Computation across the curriculum: What skills are needed?
计算,使用计算机来解决,模拟或可视化物理问题,已经彻底改变了物理研究的方式。计算被广泛用于系统建模、模拟实验和分析数据。然而,在大多数本科课程中,学生几乎没有正式的机会参与计算,因此,他们只能自己发展自己的计算专业知识。作为一个更大的项目的一部分,研究如何计算被纳入一些本科物理课程(以及它如何可能被进一步纳入),我们召开了一个小型会议,并进行了一系列的采访,行业专业人士,学术教师,并雇用学士学位的毕业生谁利用计算在他们的日常工作。我们目前的初步结果,发言的参与者如何开发必要的技能,做专业的计算工作,他们认为什么技能是必要的,进行这样的工作。
2015-11-17 physics.ed-ph
Life on Both Sides of the Fence: Mentoring Versus Being Mentored
在同一个项目(加州理工学院的夏季本科生研究奖学金,或SURF,项目)中,我有一种罕见的导师与本科生关系的经历。在这篇文章中,我将讨论这个背景,加上我的跨学科教育,从根本上塑造了我的指导风格。
2006-11-05 math.GM physics.ed-ph physics.pop-ph
Informal physics programs as communities of practice: How can program structures support university students' identities?
许多本科生和研究生物理学生在整个学习过程中参与某种形式的公共参与,通常是通过物理系和大学支持的团体。这些非正式的教学和学习计划可以为物理身份发展提供独特的机会。理解物理学身份如何培养将使我们能够朝着一个包含更多身份的领域努力。在这项研究中,我们建立在以前的工作,调查学生主持人的经验,在三个非正式的物理程序使用一个可操作的实践社区框架。通过我们的分析,我们确定了不同的结构,这些程序,支持物理身份的发展。
2020-12-05 physics.ed-ph
How undergraduate physics students use generative AI for computational modeling
University of Oslo(奥斯陆大学);Rochester Institute of Technology(罗切斯特理工学院)
研究探讨了大学物理学生使用生成式AI进行计算建模的方式,发现其影响包括建模规划、实现和调试,同时指出过度依赖AI带来的挑战及教学改进的必要性。
2026-03-09 physics.ed-ph
Importance of accounting for student identities and intersectionality for creating equitable and inclusive physics learning environments
本研究通过访谈七名物理系本科女性,运用立场理论和协同框架分析身份与交叉性对物理学习环境的影响,提出支持边缘化学生的建议。
2024-07-16 physics.ed-ph
Cal-Bridge: Creating pathways to the PhD for underrepresented students in physics and astronomy
Cal-Bridge计划将来自代表性不足的群体的有前途的大三和大四学生与STEM教师导师联系起来,以帮助从本科到研究生课程的顺利过渡。
2022-09-09 physics.ed-ph physics.soc-ph
Sustaining educational and public outreach programs in astronomy
我们主张有意义的支持区域大都市本科院校和天文俱乐部和社会之间的持续教育推广伙伴关系。我们提出我们的经验作为一个例子,其中我们已经成长之间的合作伙伴关系的密歇根-迪尔伯恩大学(以下简称UM-D,4年制本科院校或PUI),亨利福特学院(以下简称HFC,2年制本科院校),并保持与福特业余天文俱乐部(FAAC),这是高度活跃在底特律大都会区强有力的合作。通过允许每个组织发挥其优势,我们在各级开展了一系列教育推广工作,将以前不同的工作联系起来。到目前为止,教师和工作人员对这些举措的努力几乎完全是自愿的,有点特设。在此,我们建议采取一项举措,长期保持教育-外联的连续性。所建议的倡议有两个层次。首先,伙伴机构应专门投入至少一半的全职教师或工作人员的努力,特别是教育和推广的发展。其次,像AAS这样的专业协会现在有很大的机会在国家一级支持教育-推广的连续性,通过促进正在考虑长期合作伙伴关系的机构和俱乐部之间的沟通,作为这种合作伙伴关系的中心资源,并可能通过召集或赞助大都市教育界的专业会议等活动。
2016-06-14 astro-ph.IM physics.ed-ph
Educational trajectories of graduate students in physics education research
物理教育研究(PER)是一个快速增长的博士专业领域。在这篇文章中,我们研究的轨迹,导致受访者进入PER研究生课程,以及他们预期的未来轨迹。数据是以在线调查的形式收集的,调查对象是PER的研究生。我们的研究结果表明,PER作为一个研究领域缺乏可见性,在本科阶段工作占主导地位,未来的愿望和期望不匹配。我们建议,更大的曝光是必要的,所以PER被称为研究领域的毕业生,应更加重视研究本科以上的水平,并需要有更强的沟通,研究生对潜在的职业。
2014-08-11 physics.ed-ph
Using Physics to Learn Mathematica to Do Physics: From Homework Problems to Research Examples
我们描述了一个初中,高中水平的物理专业课程的发展,旨在教数学技能,支持他们的本科课程,但也向学生介绍现代研究水平的结果。标准的入门级和中级物理家庭作业式问题用于教授Mathematica命令和编程方法,然后将其应用于一些核心本科科目中更复杂的问题,以及与各种领域的最新研究论文联系。
2007-12-14 physics.comp-ph physics.ed-ph
Survey of the physics landscape and attempts to improve diversity
来自统计上代表性不足的少数民族(URM)群体和妇女的学生在大多数物理科学,特别是物理学的本科和研究生学位中所占比例较小。这种代表性不足的现象在大多数物理系、大学和国家实验室的教师和高级管理职位中也很普遍。本会议记录总结了一个演示文稿,介绍了参与物理科学的统计数据,并讨论了旨在提高物理研究生课程多样性的桥梁计划等举措的成果。
2017-10-03 physics.ed-ph
The Compass Project: Charting a New Course in Physics Education
这篇文章讲述了加州大学伯克利分校的指南针项目成立的故事,并描述了它的影响。指南针项目是一个由物理科学研究生和本科生组成的自我形成的小组。它的目标是提高本科物理教育,为我们的成员提供专业发展的机会,并增加学生的保留,特别是那些来自人口通常在物理科学代表性不足。指南针通过提供广泛的服务,包括暑期课程,秋季和春季学期课程,指导,研究讲座系列,以及其他学术和社会支持,培养了一个多元化,协作的学生社区。
2013-01-11 physics.ed-ph
A novel approach for using programming exercises in electromagnetism coursework
虽然有大量的网络互动介绍物理,学生几乎从来没有显示的计算机代码,生成这些互动,即使这些程序的物理部分是相对简单的。基于一组精心设计的经典力学编程练习,我们在一个名为p5.js的基于浏览器的框架中提出了一系列电磁学编程练习。重要的是,该框架可用于突出交互式仿真代码的物理方面,同时模糊其他细节。这种方法允许绝对初学者程序员获得修改和运行程序的经验,而不会感到不知所措。本研究拟以电、磁简易评量及其他问题探讨其对学生概念学习的影响。我们邀请合作者和教师在他们的高中或早期本科课程中采用这个框架。所有练习均可在http://compadre.org/PICUP上获得
2017-07-01 physics.ed-ph
Systemically Designed Degrees for Real-World Challenges: A case study on Physics curriculum design at Loughborough University
Quantalytics;Department of Physics, Loughborough University(拉夫堡大学物理系)
本文通过洛格布尔大学物理课程设计案例,展示系统性课程设计如何提升学生的学科和跨学科能力,并获得国家认证等积极成果。
2026-01-15 physics.ed-ph
Liquid crystals: a new topic in physics for undergraduates
介绍了一个液晶的教学模块。由于液晶与学生的日常经历有关,也是当前科学研究的主题,因此它们是引入教育的现代主题的优秀候选者。我们表明,液晶可以提供一个文件rouge通过几个物理领域,如热力学,光学和电磁学。我们讨论了学生应该学习什么关于液晶和什么物理概念,他们应该知道,然后才考虑他们。在由化学和物理实验室的讲座和实验工作组成的教学模块的演示中,我们专注于相变,光的偏振,双折射和颜色的实验。在对自然科学没有特别偏好的职前小学教师中对该单元进行了试点评估。评估表明,该模块是非常有效的知识转移。先前的一项研究表明,非正式获得的液晶的几个不同的研究领域的一年级学生的前知识是可以忽略不计的。由于社会科学专业的学生是对自然科学最不感兴趣的学生,因此可以预期,参加任何学习计划的学生平均而言至少会像参加试点研究的学生一样,对与液晶有关的现象有很好的概念理解。
2012-11-06 cond-mat.soft physics.ed-ph