Interaktivní molekulové simulace ve výuce fyziky a chemie
Název práce v češtině: | Interaktivní molekulové simulace ve výuce fyziky a chemie |
---|---|
Název v anglickém jazyce: | Interactive molecular simulations in the education of Physics and Chemistry |
Klíčová slova: | simulace, interaktivní, výuka |
Klíčová slova anglicky: | simulation, interactive, education |
Akademický rok vypsání: | 2019/2020 |
Typ práce: | bakalářská práce |
Jazyk práce: | čeština |
Ústav: | Katedra fyzikální a makromol. chemie (31-260) |
Vedoucí / školitel: | doc. RNDr. Peter Košovan, Ph.D. |
Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
Datum přihlášení: | 25.10.2023 |
Datum zadání: | 25.10.2023 |
Datum potvrzení stud. oddělením: | 22.01.2024 |
Konzultanti: | doc. RNDr. Petr Šmejkal, Ph.D. |
Předběžná náplň práce |
Náplní této práce je příprava interaktivních laboratorních úloh a cvičení s využitím molekulových simulací. Molekulové simulace jsou velmi silný nástroj moderní chemické vědy, ale jejich využití ve výuce a vzdělávání je zatím velmi omezené. Důvodem je, že většina simulačních programů je relativně náročná na uživatele co se týče znalostí práce s počítačem i teoretických znalostí z oblasti fyziky a chemie. Cílem práce je vytvoření návodu pro interaktivní simulace v prostředí Jupyter Notebook pro použití v praktiku z fyzikální chemie. Vycházet budeme z již existujících návodů, urrčených pro pokročilejší studenty magisterského studia. V rámci bakalářské práce bude potřeba najít vhodné simulační parametry a nastavení pro demonstraci různých jevů tak, aby simulace co nejlépe odpovídala realitě a současně běžela přiměřeně rychle na stolním počítači nebo na notebooku. Dále bude potřeba připravit návody pro studenty a manuál pro učitele tak, aby svou náročností odpovídaly druhému ročníku bakalářského studia a nevyžadovaly hlubší znalosti molekulových simulací. Požadavky na studenta: Nejdůležitější je ochota učit se a zkoušet nové věci. Předchozí zkušenosti s programováním jsou výhodou, ale nikoli nutnou podmínkou. V rámci práce se student obeznámí se základními principy molekulových simulací, osvojí si základy programování v jazyce python a naučí se pracovat s některými vývojářskými nástroji. |