Fysik med öppen källkod

Open Source Physics , eller OSP, är ett projekt som sponsras av National Science Foundation och Davidson College , vars uppdrag är att sprida användningen av bibliotek med öppen källkod som tar hand om mycket av det tunga lyftet för fysiken: ritning och plottning, differential ekvationslösare, export till animerade GIF-filer och filmer, etc., verktyg och sammanställda simuleringar för fysik och andra numeriska simuleringar . OSP-samlingen tillhandahåller läroplansresurser som engagerar eleverna i fysik, beräkningar och datormodellering. Kodbiblioteket är i programmeringsspråket Java och licensierat med GNU General Public License (GNU GPL eller helt enkelt GPL ) licenser. Sajten har nu över 10 000 besökare per månad. Open Source Physics Project är en förlängning av Physlet Project.

Delprojekt

De har fyra projekt med detta syfte.

  • OSP-bibliotek : Java-kodbibliotek för numeriska simuleringar. OSP-kodbiblioteket skapades för att möta behovet av en bredare vetenskaplig utbildningsgemenskap av en syntes av läroplansutveckling, beräkningsfysik, datavetenskap och fysikutbildning som kommer att vara användbar för forskare och studenter som vill skriva sina egna simuleringar och utveckla sina egna läroplansmaterial. OSP-kodbiblioteket beskrivs i OSP User's Guide av Wolfgang Christian i An Introduction to Computer Simulation Methods av Harvey Gould, Jan Tobochnik och Wolfgang Christian.
  • Easy Java Simulations (EJS) (Nytt namn: Easy JavaScript Simulations = EjsS) : En datorbaserad modelleringsmiljö med gratis och öppen källkod som används för att automatiskt generera Java- och JavaScript-kod. Easy JavaScript Simulations är ett författar- och modelleringsverktyg som låter användare skapa Java- eller JavaScript-program med minimal programmering. EjsS skapar program som andra enkelt kan inspektera eller modifiera.
  • Tracker : Ett videoanalys- och modelleringsverktyg med öppen källkod designat för användning i fysikundervisning och distribuerat under GNU General Public License . I samband med fysikutbildning videoanalys att spåra objekts rörelser i videor för att få deras 2-D position-tidsdata och tillhörande fysiska storheter som hastighet, acceleration, momentum och energi. Datoriserad videoanalys har använts flitigt inom fysikundervisning sedan 1990-talet. Däremot videomodellering att definiera en teoretisk modell och rita den som en animation direkt på en video och introducerades först 2009. Tracker har en inbyggd dynamisk modellbyggare för att definiera partiklar som rör sig enligt Newtons lagar. Externa modeller byggda med kalkylblad , Easy Java Simulations eller andra modelleringsprogram kan också användas. Tracker har även ett linjeprofilverktyg för att mäta ljusspektra och andra optiska fenomen. Tracker 1.0 distribuerades på skiva vid 2003 års sommarmöte för American Association of Physics Teachers . Den nuvarande versionen, 6.0, släpptes 2021.
  • OSP Curricular Development : En uppsättning program, paket och arbetsblad för undervisning i avancerade fysikämnen. Många instruktörer undervisar inte (eller forskar i) beräkningsfysik. För dessa instruktörer har de gjort de olika fysiska modellerna tillgängliga i en lättillgänglig, modifierbar och distribuerbar form för undervisning i fysik. För enkelhetens skull paketeras OSP-program nästan alltid i Java-arkivfiler (jar). Dessa jar-filer innehåller kompilerad kod och resurser såsom läromaterial, bilder och datafiler.

Utmärkelser

2011 fick projektet ett viktigt pris, Science Prize for Online Resources in Education, eller SPORE från Science magazine. 2015 fick projektet Unescos kung Hamad Bin Isa Al-Khalifa-pris för användning av IKT i utbildningen [ 1] och Excellence Award Multimedia Physics Teaching and Learning Conference MPTL20 [2] 2020 fick projektet Excellence in Physics Education Award från American Physical Society [ 3]

Anteckningar
  • M. Belloni, W. Christian och D. Brown, "Open Source Physics Curricular Material for Quantum Mechanics: Dynamics and Measurement of Quantum Two-state Superpositions," Computing in Science and Engineering 9, 4, 24-31 (2007).
  • W. Christian, Open Source Physics: A User's Guide with Examples, Addison-Wesley (2006).
  • W. Christian, M. Belloni och D. Brown, "An Open Source XML Framework for Authoring Curricular Material," Computing in Science and Engineering, september/oktober (2006).

externa länkar