Grundpraktikum für Studierende der Meteorologie ORGANISATION und ZIELE. Version vom 1. Oktober 2018

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1 für Studierende der Meteorologie ORGANISATION und ZIELE Version vom 1. Oktober 2018

2 1 Einbettung in den Studienplan 1 Einbettung in den Studienplan Das Physikpraktikum (Modul: PM-Prakt) für Studierende der Meteorologie. Voraussetzungen für die Teilnahme ist die Absolvierung der StEOP. Es ist jedoch dringend empfohlen, zumindest auch die Einführung in die Physik 2 sowie alle mathematischen Lehrveranstaltungen für das Bachelorstudium der Meteorologie absolviert zu haben. Das Physikpraktikum für Studierende der Meteorologie hat folgende Lernziele: Vermittlung experimenteller Grundfertigkeiten anhand ausgewählter physikalischer Fragestellungen mit Bezug zur Meteorologie. Erstellen von Messprotokollen mit Fehler- und Unsicherheitsanalyse. Physikalisches Grundwissen auf Problemstellungen experimenteller Natur anwenden können. Grundlegende experimentelle Arbeitsweisen der Physik verstehen und anwenden können. Protokollführung als Vorbereitung für naturwissenschaftliches Publizieren erlernen. 2 Organisation Die erste Praktikumseinheit (Messen, Messunsicherheiten) ist verpflichtend zu absolvieren (kein Ersatztermin möglich!). Sie können von den verbleibenden 6 Praktikumseinheiten eine Einheit versäumen und trotzdem die für die Bestnote notwendige Punkteanzahl in der Praktikumsbewertung erreichen. Das Absolvieren aller 7 Praktikumseinheiten ist im höchsten Maße wünschenswert, da nur so sichergestellt werden kann, dass Sie die notwendigen Voraussetzungen für das Grundpraktikum II erwerben. Für versäumte Praktikumseinheiten gibt es keine Ersatztermine. KONTAKT: Senior Lecturer Dr. Clemens Nagel clemens.nagel@univie.ac.at Strudlhofgasse 4, 1090 WIEN - 1 -

3 2 Organisation Jeweils zwei Kursteilnehmer bilden eine Arbeitsgruppe und bearbeiten das jeweilige Praktikumsbeispiel. Sie sind gemeinsam an der Durchführung des Versuchs und der Auswertung beteiligt. Alle zum jeweiligen Kurstag gehörigen Experimente müssen von der Arbeitsgruppe durchgeführt werden und die Richtigkeit der Durchführung bzw. der Ergebnisse müssen von der/dem Betreuer/in bestätigt werden. Die für den Kurstag vorgesehenen Experimente müssen am selben Tag abgeschlossen werden. Das erfordert eine sorgfältige und eingehende Vorbereitung auf die Kurse. Bitte beachten Sie, dass die Bewertung der Lehrveranstaltung mit 6 ECTS bei prüfungsimmanenter Durchführung einen sehr hohen Anteil an selbständiger Vorbereitungsarbeit widerspiegelt! 2.1 Vorbereitung Für die erfolgreiche Bearbeitung der gestellten Aufgaben ist es unbedingt notwendig, dass vor jedem Übungstag die elearning-unterlagen zum Experiment gründlich studiert bzw. genutzt werden. Die zusätzliche Benutzung der im Praktikumsleitfaden für Studierende angeführten Standardlehrbücher der Physik und der fallweise zusätzlich angeführten Literatur wird empfohlen. Während der Kurszeiten stehen den PraktikumsteilnehmerInnen zwei kleine Handbibliotheken (Praktikum und Computerlabor) zur Verfügung. Die Bücher dürfen nicht aus den Praktikumsräumen entfernt werden, dafür liegen sämtliche Bücher auch in der Zentralbibliothek für Physik zur Ansicht und zur kurzzeitigen Entlehnung auf. Studieren Sie vor Beginn des Praktikums auch den Praktikumsleitfaden für Studierende gründlich. Darin sind die grundlegenden Methoden und Arbeitsweisen der praktischen experimentellen Arbeit erklärt. Er enthält auch die Theorie zur Fehlerrechnung samt Anwendungsbeispielen und einen Leitfaden zur Protokollgestaltung. Sehr effektiv ist die gemeinsame Vorbereitung innerhalb einer Arbeitsgruppe. So kann bereits vor Beginn des Praktikums der Großteil des Protokolls vorgeschrieben werden, sodass Sie nach der Praktikumseinheit nur mehr die ausgewerteten Daten einarbeiten und diese diskutieren müssen. Verwenden Sie den Praktikumsleitfaden für Studierende wie ein Formelheft. Sie sollten ihn immer bei sich haben, wenn Sie im Praktikum arbeiten! 2.2 Durchführung der Experimente Die zum Experiment gehörenden Geräte und das Zubehör befinden sich im Allgemeinen auf dem Arbeitsplatz. Sie machen sich zunächst mit den Geräten sowie deren Einsatz und Funktion im Versuch vertraut - gegebenenfalls lesen Sie bitte die Bedienungsanleitungen vor Inbetriebnahme von Geräten! Alle elektrischen Schaltungen müssen vor Anschluss an die Spannungsquelle von einer Person des Betreuerteams überprüft werden. Defekte an Messgeräten oder apparativen Teilen sind sofort der/dem Kursbetreuer/in zu melden. Für - 2 -

4 2 Organisation Schäden, die durch grobe Fahrlässigkeit entstehen, kann der/die betreffende Studierende/r haftbar gemacht werden. Nach Beendigung des Versuches muss der Arbeitsplatz in Ordnung hinterlassen werden. 2.3 Protokoll Jede Arbeitsgruppe muss zu jedem Kurstag ein gemeinsames Protokoll verfassen. Ein Protokoll sollte nicht mehr als 10 Seiten lang sein (Protokolle über 20 Seiten werden nicht akzeptiert). Das Protokoll kann handgeschrieben (leserlich!) oder mit Computersoftware hergestellt sein. Auf korrekte Beschriftung achten: Namen der Studierenden und des/der Betreuer/in, Titel des Beispieles etc. müssen angegeben werden. Verwenden Sie hierzu unsere Deckblatt-Vorlagen. Das Protokoll muss entweder elektronisch (per , im *.pdf- Format) oder in zusammengehefteter Form abgegeben werden (keine losen Zettel). Das Protokoll ist in Absprache mit dem Kursbetreuer rechtzeitig vor dem Beginn des nächsten Kurstages abzugeben, sodass dieser das Protokoll ebenfalls noch vor Beginn des nächsten Praktikums korrigieren kann. Die Abgabe kann während der Praktikumszeiten im Postfach abgegeben werden, oder außerhalb der Kurszeiten im Postkasten des Anfängerpraktikums. Während der Öffnungszeiten des Anfängerpraktikums ist es möglich, das Protokoll auf dem praktikumseigenen s/w-laserdrucker kostenlos auszudrucken. Am Kurstag selbst empfiehlt es sich z.b. ein Laborjournal mitzuschreiben, auf welchem Sie alle wichtigen Notizen über die Experimente und deren Auswertung aufnehmen (alle Messdaten, Auswertungen, Umrechnungen etc.). Das erleichtert Ihnen das abschließende Schreiben des Protokolls. Ein Laborjournal (also die bloße Mitschrift experimenteller Daten) zählt nicht als Protokoll! Eine genaue Anleitung zur Verfassung eines Protokolls finden Sie im Praktikumsleitfaden für Studierende. 2.4 Beurteilung Das Grundpraktikum für Meteorologie ist eine prüfungsimmanente Lehrveranstaltung. Es müssen mindestens 6 von 7 Praktikumseinheiten absolviert werden (davon MP1 verpflichtend!), um eine positive Beurteilung zu erlangen. Beurteilt werden: 1. Vorbereitung auf die Praktikumseinheiten (max. 12 Punkte) Zu beginn jeder Praktikumseinheit erhält jeder (anwesende) Studierende 2 Fragen, eine aus den 12 bekannten Vorbereitungsfragen am Ende des jeweiligen Anleitungstextes und eine der zusätzlichen 12 Fragen, die den Studierenden vorab unbekannt, aber bei sorgfältigem Studium des Anleitungstextes zu beantworten sind. Die Zulosung der Fragen erfolgt nach dem Zufallsprinzip. Die Studierenden haben 10 min Zeit diese Fragen schriftlich zu beantworten

5 2. Protokolle (max. 15 Punkte) Zu allen (absolvierten) Praktikumseinheiten ist ein Protokoll abzugeben. Ab der Praktikumseinheit MP2 werden alle abgegebenen Protokolle mit maximal je 3 Punkten bewertet. Ein zu spät abgegebenes Protokoll wird mit 0 Punkten bewertet. Ein nicht abgegebenes Protokoll führt zur Aberkennung aller Punkte der betroffenen Praktikumseinheit. 3. Abschluss-Experiment (max. 5 Punkte) Jeder Studierende hat in der Abschluss-Einheit 2,5 Stunden Zeit, ein kurzes und simples Experiment nach kurzer schriftlicher Anleitung eigenverantwortlich durchzuführen und die Ergebnisse auszuwerten und protokollarisch auf ca. 2,5 Seiten zu dokumentieren. Mindestens 3 von 5 Punkten müssen für den positiven Abschluss der LV erreicht werden. Wer diese Aufgabe nicht positiv bewältigt erhält einen Ersatztermin. Wird auch dieser nicht positiv bewältigt, kann das Praktikum nicht positiv abgeschlossen werden. Es werden nur ganzzahlige Punkte vergeben. Aus den Teilbereichen werden die erreichten Punkte zusammengezählt und eine Gesamtnote ermittelt (Werden alle 7 Praktikumseinheiten absolviert, so wird das schlechteste Gesamtresultat aus MP2-MP7 gestrichen): Punkte Note Sehr gut Gut Befriedigend Genügend 0-15 Nicht genügend Ziel des Praktikums ist der erfolgreiche Erwerb von fachspezifischen und übertragbaren Fähigkeiten (auch fachliche und metafachliche Ziele genannt), welche wie folgt als Studienziele auf Ebene der Lehrveranstaltung aufgelistet sind: 3.1 Fachliche Ziele Die fachlichen Ziele werden auf drei Ebenen verfolgt: kognitiv (reine Wissensziele), affektiv (persönliche Einstellungen und Werte) und prozessorientiert (Tätigkeiten, praktischmethodische Fähigkeiten). Oftmals beinhalten die fachlichen Ziele Aspekte aller drei Ebenen. 1. Einfache Experimente aus Mechanik und Elektrodynamik, Optik und Thermodyna

6 mik verstehen und durchführen können. 2. Physikalisches Grundwissen auf einfache neue Problemstellungen experimenteller Natur anwenden und transferieren können. 3. Vertieftes Verständnis grundlegender physikalischer Konzepte durch praktische Anwendungen entwickeln. 4. Grundlegende experimentelle Arbeitsweisen der Physik verstehen und anwenden können. 5. Einfache Messgeräte bedienen können und diese sorgfältig behandeln. 6. Ein Protokoll zu physikalischen Experimenten führen können. 7. Grundlagen und Anwendungen der Fehlerrechnung bei der Auswertung physikalischer Experimente beherrschen. 8. Ein Gefühl für quantitative Zusammenhänge und für die Plausibilität von Ergebnissen entwickeln. 9. Einfache computergestützte Methoden zur Auswertung von Messdaten und Anwendung der Fehlerrechnung beherrschen. 10. Einfache Soft- und Hardware zur computergestützten Messwerterfassung einsetzen können. 11. Die Sinnhaftigkeit physikalischer Experimente für den eigenen Lernprozess erkennen. 12. Freude an experimentellem Arbeiten entwickeln. 3.2 Metafachliche Ziele Die metafachlichen Ziele beziehen sich auf Kompetenzen, die über den fachlichen Bereich hinausreichen. 1. Teamkompetenz (kleine Gruppen) 2. Selbstlernkompetenz 3. Protokollführungs- und Dokumentationskompetenz 4. Organisation des Arbeitsvorganges und Zeiteinteilung, sodass das Aufgabenpensum in der vorgegebenen Zeitspanne bewältigt werden kann

7 5. Zuverlässigkeit und Pünktlichkeit