通识物理学:用Python 学通识物理(2022秋季班)
教师: 鄒忠毅
2022/09/05~2023/01/10
报名至:2022/12/30
36时数/18周次 (已经开始)

概要

本课程希望透过教师以范例演练,带领同学在手机上利用 python 程序进行习作,逐步学习相关基础物理学的概念与程序写作技巧。透过实作,同学将学到包括力学、统计物理与波动的相关知识。

第一部分,用Python 学通识物理(一):运动篇,我们将学会 Python 程序运行环境的安装与使用,与用 Python 计算与分析运动学的相关量值,及利用Python 绘出二维的函数轨迹。

第二部分,用Python 学通识物理(二):碰撞篇,我们将学会更多的 Python 的基本语法(if 判断、while 循环、函数绘图)与应用,及 Python 扩展包(matplotlib numpy)的基本使用方法。借着这些工具,我们也将学会不同层次与形式的关于碰撞的物理。最后我们将学会在手机上用 Python 画一大堆动来动去的球(或其他奇怪的东西)。

第三部分,用Python 学通识物理(三):波动篇,我们将尝试将前两个课程学到的Python 的基本语法,综合应用在波动物理学上。借着这些程序,我们也将学会不同层次与形式的关于波动的物理。最后我们将学会在手机上用 Python 画一个动态水波干涉(催眠)图。


本课程开放一般大众选修亦为跨校通识学分课程,通识课程名称:通识物理学

111-1学期 学分认抵学校慈济大学


课程目标

1. 學會Python 在手機和電腦上的安裝與使用。

2. 學會用 Python 的基本語法(輸出入、迴圈、函數繪圖、判斷式、陣列等)與應用。

3. 學會 Python 擴展包(matplotlib 與 numpy)的基本使用。

4. 學會運動學的基本概念與數據處理。

5. 學會不同層次的碰撞的物理。

6. 學會不同層次與形式的波的物理。

7. 學會在手機上用 Python 畫一朵玫瑰花。

8. 學會在手機上用 Python 畫一大堆動來動去的球。

9. 學會在手機上用 Python 畫一個動態水波干涉(催眠)圖。

授课教师

鄒忠毅 老師

 淡江大學物理研究所博士

 

  1. 中國文化大學光電物理系,助理教授、副教授、教授。
  2. 中國文化大學 102、108 學年傑出通識教育教師
  3. 中國文化大學103學年度校教學特優教師
  4. 102學年度教育部「現代公民核心能力課程計畫」績優計畫。

興趣與專長:1.彈烏克麗麗,2.玩電動,3.假裝度假,4.送玫瑰花,5. 物理演示教學,6. 統計物理與社會物理學研究,7. 計算物理研究與物理模擬程式寫作。

更多的介紹請參考個人網站:

http://faculty.pccu.edu.tw/~cichou/

或google 鄒忠毅


课程进度表

单元 1:单元一:Python 的安装与使用

单元 2:单元二:我会用 Python 算速度

单元 3:单元三:从一堆测量值中找出规律

单元 4:单元四:把轨迹画出来吧

单元 5:单元五:用海龟绘图画花朵

单元 6:单元六:丢一颗球

单元 7:单元七:盒中的一颗球

单元 8:单元八:盒中的两颗球

单元 9:单元九:盒中的一大堆球

单元 10:单元十:画一个波吧

单元 11:单元十一:两个波的缠绵

单元 12:单元十二:水波与声波

单元 13:单元十三:光与电磁波

单元 14:期末报告

课程内容


上课形式

本課程分為十個主要單元,每一主題由四到八個子單元構成,每子單元影片長度不超過10分鐘,以利同學利用空餘時間學習。每週附有簡單的、檢核性的測驗,用以確認同學學習效果。另安排期末考、作業用以考核學習成果,考核標準請參見「評分標準說明」。

一次面授課程於期中舉行,目的為確認身分與協助同學製作期末成果。外校遠程同學若不克參加,以線上直播與Call in + 額外的報告方式完成。

一次實體學期評量於期末舉行。

 

線上討論區互動事項:

除了使用課程平台外,還會使用FB google 表單作為討論與成果分享平台。


评分标准

【通識學分生】

作業、測驗:每個主題結束後,均有對應作業與測驗。佔總分60%。

線上討論、FB參與情況,佔總分10%。

期末考:

1.一個期末報告。佔總分20%

2.一次實體期末考試。佔總分10%


【興趣學習學員】

作業、測驗:每個主題結束後,均有對應作業。佔總分100%。

通过标准


课程及格标准:60分满分:100分

先修科目或先备能力

本課程無須背景知識,適合所有對物理學有興趣和喜歡胡思亂想的學習者修習。


建议参考书目

1. 物理學,中國文化大學物理系通識課程委員會編著,中國文化大學出版部出版。(或高中物理課本)

2. 教師自編講義

3. 電腦模擬軟體使用 anaconda (個人使用非商用免費)

4. 物理雙月刊中的相關文章。

常见问答集

1.我修習完此課程是否將獲得相關證書?

   鬍子拉拉回答:請見證書資訊說明,可是在在幾個承認學校中,有學分。

2. 我沒有修過MOOC課程,需要準備什麼?

   鬍子拉拉回答:快樂的心和找時間看影片做作業的毅力。

3. 我修習此課程需要具備物理學基礎嗎?

   鬍子拉拉回答:高一基礎物理以上程度。

4. 我修習此課程需要具備程式設計基礎嗎?

   鬍子拉拉回答:不需要。只要會用手機就好。

5. 我在此課程可以有什麼收穫?

   鬍子拉拉回答:知道物理、喜歡物理、應用物理(其實都是一點點啦)

6. 此課程是否會提供上課投影片?

   鬍子拉拉回答:有些會

7. 我不小心錯過作業繳交期限了,能不能讓我補交作業?

   鬍子拉拉回答:不能,因為只有四個星期的上課時間。

8. 作業上傳可以使用那些格式?

   鬍子拉拉回答:每次作業會規定

9. 我現在才發現有這麼好的資源,來不及上完怎麼辦?

   鬍子拉拉回答:下次上,哈哈哈。

10. 課程結束後是否能繼續學習呢?

   鬍子拉拉回答:我的目標是:上了我的課,就一輩子喜歡物理(和鬍子拉拉)。

11. 為什麼,課程中會有烏克麗麗?

   鬍子拉拉回答:不要問,很可怕。本課程的烏克麗麗音樂,是鬍子拉拉自己彈的老歌謠。


其它

本課程證書費用:500元

如何申請電子版證書?

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