Toegangseisen
VWO wiskunde B en natuurkunde.
Beschrijving
Programmerenvaardigheden zijn essentieel binnen de wetenschap. Bijvoorbeeld om numerieke problemen op te lossen, fysische processen te simuleren, en experimentele data te analyseren. Gedurende de hele natuurkunde en sterrenkunde opleidingen zal Python gebruikt worden voor opdrachten en onderzoeksprojecten.
Programmeermethoden NA biedt de mogelijkheid om de eerste drempel over te komen in het vertrouwd raken met het schrijven van programmeercode voor verschillende vraagstukken. De meest effective manier om een programmeertaal te leren is door het zelf regelmatig toe te passen. De nadruk zal tijdens de hoor- en werkcolleges daarom op de praktijk liggen, waarbij concepten worden uitgelegd maar studenten voornamelijk zelf actief aan de slag gaan met de opdrachten.
De colleges en gerelateerde opdrachten zijn opgedeeld in vier thema's:
- Getallen, vectoren en matrices
- Afgeleiden en integralen
- Simulaties
- Data analyse
Tijdens de colleges zullen basis concepten en functionaliteiten van Python worden geïntroduceerd. Daarnaast zullen een aantal modules worden gebruikt (NumPy, Matplotlib, SciPy, en Astropy) die een verscheidenheid aan numeriek gereedschap bieden dat vaak van pas komt met wetenschappelijke onderzoek.
Leerdoelen
Algemene leerdoelen:
Na het afronden van dit vak zijn studenten in staat om:
Te motiveren waarom programmeren belangrijk is voor onderzoek
Basis Python syntax te begrijpen, lezen, en schrijven
Gebruik te maken van Jupyter Notebooks voor het schrijven en uitvoeren van code
Functies te definiëren en object-georiënteerd te programmeren
Resultaten te visualiseren door het maken van plots
Gestructureerde, becommentarieerde, en duidelijk leesbare code te schrijven
Geschreven code in eigen woorden uit te leggen
Feedback te geven aan medestudenten over elkaars code
Gebruik te maken van online bronnen over modules, functionaliteiten, en parameters
De thema's bestaan uit specifieke leerdoelen. Studenten kunnen:
Wiskundige berekeningen uitvoeren
Gebruik maken van lijsten en arrays
Vectoren en matrices manipuleren en er operaties op uitvoeren
Numeriek een integraal en afgeleide van een functie berekenen
Een generator voor willekeurige getallen gebruiken om bijv. een integraal uit te rekenen
Een simulatie van een natuurkundig systeem opzetten
Gebruik maken van simulaties om een fysisch vraagstuk op te lossen
Data inlezen uit en schrijven naar CSV en FITS bestanden
1D, 2D, en 3D datasets analyseren als arrays
Functies van NumPy, SciPy, Matplotlib, en Astropy gebruiken en uitleggen
Rooster
In MyTimetable (login) kun je alle vak- en opleidingsroosters vinden, waarmee jij je persoonlijke rooster kunt samenstellen. Onderwijsactiviteiten waarvoor je je via MyStudymap hebt ingeschreven, worden automatisch in je rooster getoond. Daarnaast kun je My Timetable gemakkelijk koppelen aan een agenda-app op je telefoon en worden roosterwijzigingen automatisch in je agenda doorgevoerd; bovendien ontvang je desgewenst per e-mail een notificatie van de wijziging. Je kunt notificaties aanzetten bij Instellingen, na login.
Vragen? Bekijk de video, lees de instructie of neem contact op met de ISSC helpdesk. Let op: Joint Degree studenten Leiden/Delft dienen de informatie uit de Leidse en Delftse MyTimetable's samen te voegen om een volledig rooster te zien. Deze video leg uit hoe dat werkt.
Onderwijsvorm
Elke week is er een hoorcollege van 2x45 min en een werkcollege van 2x45 min. Daarnaast is zelfstudie van ongeveer 5 uur per week een belangrijke component om vertrouwd te raken met het programmeren.
Toetsing en weging
Elk van de vier thema's bestaat uit een set opdrachten die voor 25% meewegen met het eindcijfer. Opdrachten moeten individueel worden ingeleverd op Brightspace.
Er is de mogelijkheid om opdrachten opnieuw in te leveren door deze te verbeteren aan de hand van de gekregen feedback. Er kan maximaal een 6,0 worden gehaald voor een herkansingsopdracht.
Literatuurlijst
Er dient gebruik gemaakt te worden van de uitgebreide informatie en voorbeelden die te vinden zijn op de websites van Python, NumPy, Matplotlib, SciPy, en Astropy.
Inschrijven
Met ingang van het collegejaar 2022-2023 ben je als student zelf verantwoordelijk om je tijdig, dat wil zeggen 14 of 28 dagen voor aanvang van het vak, in te schrijven. Dat kan via Mystudymap. Dit doe je twee keer per jaar: één keer voor de vakken die je wilt volgen in semester 1 en één keer voor de vakken die je wilt volgen in semester 2.
Inschrijven voor vakken in het eerste semester is mogelijk vanaf juli; inschrijven voor vakken in het tweede semester is mogelijk vanaf december. Eerstejaars bachelorstudenten worden voor semester 1 door de facultaire studentenadministratie ingeschreven; zij hoeven dit niet zelf te doen. Zie voor meer informatie deze pagina (tab Wiskunde en Natuurwetenschappen).
Contact
Opmerkingen
Studenten worden verwacht een eigen laptop mee te nemen naar zowel het hoorcollege als werkcollege. Tijdens beide contactmomenten wordt actieve deelname verwacht waarbij de oefeningen centraal staan. Indien niet in het bezit van een laptop dan kan er een koppel worden gevormd om samen aan de opgaven te werken.
Verder is het is belangrijk om Python te installeren voorafgaand aan het eerste college. We raden aan om de gratis versie van Anaconda te installeren.