Atelier sur les phénomènes paramétriques
Booth #19
Nous présentons une approche en classe inversée pour enseigner les phénomènes paramétriques. Par le biais d'expériences simulées, de lectures et d'exercices analytiques guidés, les étudiants acquièrent une compréhension approfondie des phénomènes non linéaires complexes qui apparaissent dans de nombreux domaines de la physique et de l'ingénierie. Dans une exposition de posters, chaque participant présente une manifestation particulière du modèle physique très général.
Auteurs
Antonio Strkalj, D-PHYS, Institute for Theoretical Physics
Dr Alexander Eichler, D-PHYS, Spin Physics
Prof Dr Oded Zilberberg, D-PHYS, Institut de physique théorique
Abstract
L'objectif général du cours était "Les étudiants peuvent comprendre les phénomènes paramétriques tant sur le plan théorique que sur le plan expérimental". Avec cet objectif en tête, nous voulions permettre aux étudiants d'avoir un aper?u concret des méthodes utilisées dans l'analyse de divers systèmes physiques contemporains, où les phénomènes paramétriques jouent un r?le important. Nous avons été confrontés aux dilemmes suivants : afin de montrer la nature omniprésente des phé-nomènes, nous aurions d? enseigner les bases d'une grande variété de plateformes physiques, alors que le cours se concentre sur les méthodes analytiques et numériques universelles utilisées dans l'analyse de tels systèmes. De plus, beaucoup de ces méthodes sont traitées dans des livres bien écrits et nous ne pensions pas que le processus de copie d'informations à partir d'un tableau noir fournirait l'expérience d'apprentissage en profondeur que nous recherchions. Notre solution à ces dilemmes impliquait la structure de cours suivante : (i) pour aborder la nature ubiquitaire des phénomènes paramétriques, chaque étudiant s'est vu confier un système physique à analyser pendant le semestre. L'étudiant pouvait ensuite appliquer à son système les méthodes mathématiques et numériques universelles enseignées dans le cours, et partager la manifestation spécifique de ses prédictions avec le reste de la classe pendant les heures de cours (lorsqu'il travaillait en paires) et lors de l'évaluation finale (où chaque étudiant présentait son projet dans une session d'affiches) ; (ii) la livraison du matériel de cours impliquait la lecture progressive et pointue de chapitres sélectionnés dans plusieurs livres et des exercices guidés pendant les heures de cours qui mettaient en évidence l'applicabilité des méthodes mathématiques. Nous avons fourni l'infrastructure avec laquelle appliquer les méthodes analytiques et numériques discutées dans les chapitres du livre pendant les heures de cours guidées. Les thèmes conceptuels et les défis ont été discutés chaque semaine lors des séances de consolidation intermédiaires.
Nous pensons que cette approche a donné à notre étudiant un vaste ensemble d'outils qui ont été "appris en profondeur" par la répétition et l'exercice. Une telle méthode peut être facilement adoptée par une grande variété de cours avancés de taille moyenne où les étudiants ont déjà acquis quelques compétences d'auto-apprentissage.
