|
Conference publicationsAbstractsXV conferenceComputers in teaching and student researches in the Physics Department of Novosibirsk State UniversityNovosibirsk state University, Russia, 630090, Novosibirsk, Pirogova str. 2, 383-3397805, cherk@phys.nsu.ru 1Budker institute of Nuclear Physics, Russia, 630090, Novosibirskи, Lavrentev str. 6, 383-3394839, knyazev@inp.nsk.su Компьютеры как средство поддержки учебного процесса используются на физи-ческом факультете НГУ уже более 30 лет. Один из старейших курсов — «Компьютер-ное моделирование физических процессов». Когда-то он играл роль и введения в ком-пьютерную грамотность и учил основам моделирования. Более 10 лет назад появился новый курс — «Введение в информационные технологии», который позволяет студенту 1-го курса получить основные навыки работы с компьютером — подготовка текстовых отчетов, обработка экспериментальных данных, подготовка презентации своей работы. Далее студенты изучают курс «Компьютерное моделирование физических процессов с использованием Matlab». В рамках этого курса студенты решают 4 обязательных задачи и одну самостоятельную. Одновременно с решением конкретных физических задач студенты изучают Matlab на уровне «разговорного». В качестве самостоятельных сту-дентам предлагается целый список задач из различных областей физики, например та-ких, как колебания нелинейных связанных систем, брюсселятор, распад и сгорание станции МИР в атмосфере, а также задачи, возникающие при выполнении эксперимен-тальных лабораторных работ в измерительном и молекулярном практикумах. Напри-мер, была выполнена работа по автоматическому отслеживанию броуновских частиц на последовательности кадров, снятых на видеокамеру через микроскоп.
Важную роль в процессе подготовки специалистов на физическом факультете иг-рают курсовые работы, которые выполняют студенты во всех экспериментальных практикумах. При обработке полученных данных используется соответствующий ма-тематический аппарата и компьютерные программы обработки (Excel, Matlab, MathCad), а также элементы моделирования. Аналогично, при выполнении и защите дипломных работ студенты используют полученные навыки по обработке данных и моделированию. В докладе представлены примеры таких работ, выполненных в основ-ном на террагерцовом лазере на свободных электронах. Это такие работы как расчет спектрометра нарушенного полного внутреннего отражения, компьютерное восстанов-ление голограмм, полученных в экспериментах на этом лазере, компьютерная обработ-ка интерферограмм для определения плотности потока излучения. Опыт использования компьютерного моделирования совместно с проведением и на основе полученных экс-периментальных данных показал высокую эффективность как при обучении методам владения компьютерными технологиями, так и при обучении собственно основного предмета – физики. |
