แนวคิดสำหรับวิชาฟิสิกส์ - วิทยาการคอมพิวเตอร์หลักสูตรและตำราร่วมกัน [ปิด]

ฉันต้องการเขียน (และเริ่มสรุป) หนังสือเรียนฟิสิกส์ซึ่งถือว่าผู้อ่านเป็นโปรแกรมเมอร์คอมพิวเตอร์ที่มีความสามารถ ตำราฟิสิกส์ปกติสอนสูตรทางกายภาพและให้ปัญหาที่แก้ไขด้วยปากกากระดาษและเครื่องคิดเลข ฉันต้องการที่จะให้หนังสือที่เน้นฟิสิกส์คำนวณว่าคอมพิวเตอร์สามารถจำลองระบบทางกายภาพและช่วยให้ปัญหาของชนิดนี้: การเขียนโปรแกรมที่สามารถแก้ปัญหาที่ชุดของปัญหาฟิสิกส์ ห้องสมุดโอเพ่นซอร์สของบุคคลที่สามจะใช้ในการจัดการการคำนวณส่วนใหญ่และฉันต้องการใช้ภาษาระดับสูงเช่น Java หรือ C #

นอกเหนือจากข้อเท็จจริงที่ว่าฉันสนุกกับการทำสิ่งนี้ฉันคิดว่าควรมีการเสนอหลักสูตรร่วมกันทางวิทยาศาสตร์ฟิสิกส์ในโรงเรียนและนี่เป็นส่วนหนึ่งของวาระการประชุมที่ยิ่งใหญ่ขึ้นเพื่อให้สิ่งนี้เกิดขึ้น ฉันคิดว่านักเรียนฟิสิกส์ (เช่นตัวเอง) ควรเรียนรู้วิธีใช้และยกระดับคอมพิวเตอร์เพื่อแก้ปัญหาเชิงนามธรรมและปัญหา ฉันคิดว่าภาษาการเขียนโปรแกรมควรถูกมองว่าเป็นสื่อที่มีประโยชน์สำหรับการสอบถามในหลาย ๆ ด้าน

นี่เป็นความคิดที่คุ้มค่าหรือไม่ การควบรวมกิจการของทั้งสองวิชาในรูปแบบของหลักสูตรวิทยาลัยระดับปริญญาตรีเป็นไปได้หรือไม่? มีเครื่องมือเฉพาะที่ฉันควรใช้ประโยชน์หรือผิดพลาดที่ฉันควรระวังหรือไม่? มีใครเคยได้ยินหลักสูตรของวิทยาลัยหรือที่คิดว่าวิธีการนี้? มีหนังสือ / ตำราใด ๆ ออกมาเหมือนที่ฉันอธิบาย (สำหรับวิชาฟิสิกส์หรือวิชาอื่น ๆ )?

คุณเป็นความคิดที่ดีโดยทั่วไปและกำลังถูกติดตาม: คุณเคยเห็น Sussman และภูมิปัญญาของโครงสร้างและการตีความกลศาสตร์คลาสสิกหรือไม่? มันสอนฟิสิกส์คลาสสิกขั้นสูงโดยใช้ Scheme:

นอกจากนี้ฉันคิดว่ามีกรณีที่ดีที่จะต้องทำและจำเป็นต้องยกเครื่องการสอนวิชาหลายวิชาด้วยพื้นฐานการคำนวณเพราะการคำนวณพื้นฐานช่วยเพิ่มพลังในการสร้างแบบจำลองของเราไม่พูดถึงการสอนการเรียนรู้และการคิด ในหนังสือMasterminds ของการเขียนโปรแกรม Paul Hudak (จาก Haskell fame) ให้เหตุผลว่าการยกเครื่องเช่นนั้น แน่นอนว่า Sussman เรียกหาวิธีการใหม่ ๆ ในการใช้คอมพิวเตอร์เพื่อสอนวิชา "แก่" SICM เป็นตัวอย่างที่สวยงามของเขาที่ทำเช่นนั้น ฉันหวังว่าเขาจะสอนควอนตัมต่อไป!

Drs David Gavenda และ Luther Frommhold ที่ UT Austin พยายามทำสิ่งที่ถูกต้องในช่วงกลางปี ​​1970 โดยใช้ระบบ Data General Nova ที่หมดเวลา ฉันคิดว่าดร. Gavenda เกษียณแล้วและฉันก็ไม่รู้ว่าเกิดอะไรขึ้นกับดร. ฟรอมม์โฮลด์ (Dave Gavenda เป็นหนึ่งใน Good Guys อย่างแน่นอน)

ดร. กอร์ดอนโนวัคในแผนก UT Austin CS ได้ทำงานในส่วนอื่น ๆ ของเรื่องนั้น วิทยานิพนธ์ของเขาในภาษาศาสตร์เชิงคำนวณเป็นโปรแกรมที่สามารถเข้าใจและแก้ปัญหาบันไดระดับน้องในสถิตยศาสตร์ (การเปิดเผยแบบเต็มรูปแบบ: กอร์ดอนเป็นเพื่อนจากนานมาแล้ว)

คุณอาจดูโครงสร้างและการตีความกลศาสตร์คลาสสิกโดย Sussman และภูมิปัญญา

ฉันไม่แน่ใจว่านี่เป็นความคิดที่ดี คุณสามารถทำการสาธิตที่น่ารักได้และทำให้ง่ายขึ้นที่จะเห็นบางสิ่ง แต่ฟิสิกส์พื้นฐานส่วนใหญ่สอนนักเรียนเกี่ยวกับวิธีการและการเข้าใจเนื้อหาที่เข้าใจง่ายและนั่นเป็นสิ่งที่น่าจะทำได้ดีกว่าสมัยเก่า ทาง

ฉันคิดว่ามันเป็นความคิดที่ยอดเยี่ยมและตราบใดที่ภาษาคอมพิวเตอร์ที่คุณเลือกไม่คลุมเครือเกินไปมันอาจประสบความสำเร็จได้ หากคุณเลือกภาษาที่ไม่มีใครอยู่นอกชุมชนวิทยาศาสตร์คุณก็ยังไม่สามารถทำได้

นี่เป็นความคิดที่คุ้มค่าหรือไม่

แน่นอนฉันคิดอย่างนั้น! มันเป็นความคิดเช่นนี้ที่ทำให้ฉันหวังว่าฉันจะยังเป็นปริญญาตรี และมีคนบอกความจริงว่าครั้งหนึ่งฉันเคยเปิดห้องแล็บซึ่งการคำนวณด้วยตนเองถูกแก้ไขโดยสคริปต์ Perl ที่ฉันเขียน ฉันแนบซอร์สโค้ดด้วย TA ไม่รู้จักการเขียนโปรแกรมมากนัก แต่ในที่สุดเมื่อฉันได้รับมันกลับมามันเป็นเครื่องหมายเต็ม และใช้เวลาน้อยลงในการตกแต่งห้องทดลองด้วย

การควบรวมกิจการของทั้งสองวิชาในรูปแบบของหลักสูตรวิทยาลัยระดับปริญญาตรีเป็นไปได้หรือไม่?

ฉันไม่เห็นว่าทำไมไม่!

มีเครื่องมือเฉพาะที่ฉันควรใช้ประโยชน์หรือผิดพลาดที่ฉันควรระวังหรือไม่?

ปิดด้านบนของหัวของฉันWekaอาจจะเป็นเครื่องมือที่ดีในการวิเคราะห์ข้อมูล ฉันคิดว่ามันมี Java API ดังนั้นจึงควรเข้าถึงได้โดยนักพัฒนา Java และมันอาจจะทำเพื่อการออกกำลังกายที่น่าสนใจ

การควบรวมกิจการของทั้งสองวิชาในรูปแบบของหลักสูตรวิทยาลัยระดับปริญญาตรีเป็นไปได้หรือไม่?

ฉันรู้สึกมานานแล้วว่าการควบรวมกิจการสามครั้ง, ฟิสิกส์, คณิตศาสตร์ประยุกต์และการคำนวณมีเหตุผล บางทีแม้แต่การเพิ่มที่สี่กราฟิกคอมพิวเตอร์ - อย่างน้อยก็เพียงพอที่จะสร้างกราฟมากพอที่จะได้รับ inutition การคำนวณมีความหมายบางอย่างกลายเป็นวิธีที่สามในการทำวิทยาศาสตร์หลังจากการทดลองและทฤษฎีและเพื่อให้ดีจริง ๆ คุณจะต้องมีพื้นฐานในทั้งสาม นอกจากนี้ยังมีงานสนับสนุนมืออาชีพสำหรับโปรแกรมเมอร์ที่มีใจรักทางวิทยาศาสตร์ซึ่งความรักครั้งแรกคือคอมพิวเตอร์และคณิตศาสตร์ / วิทยาศาสตร์เป็นเรื่องรอง โดยหลักการแล้วจะมีวิธีที่จะสร้างความพึงพอใจให้กับกลุ่มที่มีความสนใจหลักแตกต่างกันบางคนต้องการคอมพิวเตอร์เป็นอันดับแรกผู้อื่นใช้คณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์อื่น ๆ ยังคงเป็นจุดสนใจหลัก