Fyzika otevřeného zdroje - Open Source Physics

Open Source Physics , nebo OSP, je projekt sponzorovaný National Science Foundation a Davidson College , jehož posláním je šířit používání knihoven kódů otevřeného zdroje, které se starají o spoustu těžkých úkolů pro fyziku: kreslení a vykreslování, diferenciální řešení rovnic, export do animovaných GIF a filmů atd., nástroje a kompilované simulace pro fyziku a další numerické simulace . Sbírka OSP poskytuje zdroje učebních osnov, které studenty zapojují do fyziky, výpočtu a počítačového modelování. Knihovna kódů je v programovacím jazyce Java a je licencována s licencemi GNU General Public License (GNU GPL nebo jednoduše GPL ). Stránka nyní obsluhuje více než 10 000 návštěvníků měsíčně. Open Source Physics Project je nadstavbou Physlet Project.

Dílčí projekty

Za tímto účelem mají čtyři projekty.

  • Knihovny OSP : Knihovny kódu Java pro numerické simulace. Knihovna kódů OSP byla vytvořena, aby vyhověla potřebě širší komunity přírodovědného vzdělávání po syntéze vývoje kurikula, výpočetní fyziky, informatiky a výuky fyziky, které budou užitečné pro vědce a studenty, kteří chtějí psát své vlastní simulace a rozvíjet své vlastní kurikulární materiál. Knihovna kódů OSP je popsána v Uživatelské příručce OSP od Wolfganga Christiana v An Introduction to Computer Simulation Methods od Harveyho Goulda, Jana Tobochnika a Wolfganga Christiana.
  • Easy Java Simulation (EJS) (Nový název: Easy JavaScript Simulation = EjsS) : Bezplatné a otevřené počítačové prostředí pro modelování založené na počítači, které se používá k automatickému generování kódu Java a JavaScript. Easy JavaScript Simulation je nástroj pro vytváření a modelování, který umožňuje uživatelům vytvářet programy Java nebo JavaScript s minimálním programováním. EjsS vytváří programy, které mohou ostatní lidé snadno kontrolovat nebo upravovat.
  • Tracker : Open-source softwarový nástroj pro analýzu videa a modelování určený pro použití ve výuce fyziky a distribuovaný pod GNU General Public License . V souvislosti s výuce fyziky, analýzu obrazu, prostředky sledování pohybů objektů videa, aby získala jejich polohy časové údaje 2-D a souvisejících fyzikálních veličin, jako jsou rychlost, zrychlení, hybnosti a energie. Počítačová videoanalýza se od 90. let 20. století ve výuce fyziky hojně používá. Naproti tomu modelování videa zahrnuje definování teoretického modelu a jeho nakreslení jako animace přímo na video a bylo představeno až v roce 2009. Tracker má zabudovaný nástroj pro vytváření dynamických modelů, který definuje částice, které se pohybují podle Newtonových zákonů. Lze také použít externí modely sestavené z tabulek , simulací Easy Java nebo jiného modelovacího programu. Tracker má také nástroj pro měření čar pro měření světelných spekter a dalších optických jevů. Tracker 1.0 byl distribuován na disku na Letním zasedání Americké asociace učitelů fyziky v roce 2003 . Aktuální verze 5.1 byla vydána v roce 2019.
  • OSP Curricular Development : Sada programů, balíčků a pracovních listů pro výuku pokročilých fyzikálních témat. Mnoho instruktorů neučí (nebo se nezabývá výzkumem) výpočetní fyziky. Pro tyto instruktory zpřístupnili různé fyzikální modely ve snadno přístupné, upravitelné a distribuovatelné formě pro výuku fyziky. Pro pohodlí jsou programy OSP téměř vždy zabaleny do archivních souborů Java. Tyto soubory jar obsahují kompilovaný kód a zdroje, jako jsou kurikulární materiály, obrázky a datové soubory.

Ocenění

V roce 2011 získal projekt významné ocenění, Cenu za vědu za online zdroje ve vzdělávání, nebo SPORE od časopisu Science. V roce 2015 získal projekt Cenu krále Hamada Bin Isa Al-Khalifa UNESCO za využívání IKT ve vzdělávání [1] a konference Excellence Award Multimedia Physics Teaching and Learning Conference MPTL20 [2] V roce 2020 získal projekt cenu Excellence in Physics Education Award od Americké fyzikální společnosti [3]

Reference

Poznámky
  • M. Belloni, W. Christian a D. Brown, „Kurikulární materiál fyziky otevřeného zdroje pro kvantovou mechaniku: dynamika a měření kvantových dvoustavových superpozic,“ Computing in Science and Engineering 9, 4, 24-31 (2007).
  • W. Christian, Open Source Physics: Uživatelská příručka s příklady, Addison-Wesley (2006).
  • W. Christian, M. Belloni a D. Brown, „Open Source XML Framework for Authoring Curricular Material,“ Computing in Science and Engineering, září / říjen (2006).

externí odkazy