Skip to content

Commit 38cbd47

Browse files
committed
Smändring och TODOs
1 parent 07e2aa8 commit 38cbd47

File tree

1 file changed

+112
-75
lines changed

1 file changed

+112
-75
lines changed

Rapport/include/Introduktion.tex

Lines changed: 112 additions & 75 deletions
Original file line numberDiff line numberDiff line change
@@ -7,118 +7,155 @@ \chapter{Introduktion}
77

88
Vilka är projektet relevant för:
99
% Relevant för ??? var bör relevant för vara? I syfte eller avgränsningar?
10-
Projektet är relevant för datateknologer som läser en fysikkurs. Men
11-
det kan också bli relevant för en fysikstudent som är ute efter en
12-
inkörsport till funktionell programmering. Förhoppningsvis blir det
13-
också relevant för de som är intresserade av domänspecifika språk i
14-
stort, pedagoger och föreläsare inom de berörda områdena och kanske
15-
till och med programledningen som ser vår rapport som ett skäl att
16-
introducera innehåll av detta slag i till exempel fysikkursen.
10+
Projektet är relevant för datateknologer som läser en fysikkurs. Men det kan
11+
också bli relevant för en fysikstudent som är ute efter en inkörsport till
12+
funktionell programmering. Förhoppningsvis blir det också relevant för de som är
13+
intresserade av domänspecifika språk i stort, pedagoger och föreläsare inom de
14+
berörda områdena och kanske till och med programledningen som ser vår rapport
15+
som ett skäl att introducera innehåll av detta slag i till exempel fysikkursen.
1716

1817
\end{binge}
1918

2019
\section{Bakgrund}
2120

2221
\begin{draft}
2322

24-
På civilingenjörsprogrammet Datateknik på Chalmers ingår den obligatoriska fysikkursen
25-
\textit{Fysik för ingenjörer}.
26-
Tentastatistiken för denna kurs är
27-
problematisk.\footnote{Andel underkänt på ordinarie tentamen från läsår 2014 till 2017: 34\%, 76\%, 18\%, 57\%. }\cite{tentastatistik}. Vi
28-
tror att många studenter på datateknik (``datateknologer'') finner denna kurs
29-
svår eller ointressant, och att detta leder till att en betydande andel får underkänt på tentamen.
30-
Projektet handlar om att göra ett läromaterial som kan beskriva fysik ur en alternativ vinkel för datateknologer. %Ska nämnas en gång tidigt och en gång sammanfattningsvist nedan, eller beskriver vi vad vi ska göra längst upp innan bakgrund?
23+
På civilingenjörsprogrammet Datateknik på Chalmers ingår den obligatoriska
24+
fysikkursen \textit{Fysik för ingenjörer}. Tentastatistiken för denna kurs är
25+
problematisk.\footnote{Andel underkänt på ordinarie tentamen från läsår 2014
26+
till 2017: 34\%, 76\%, 18\%, 57\%. }\cite{tentastatistik}. Vi tror att många
27+
studenter på datateknik (``datateknologer'') finner denna kurs svår eller
28+
ointressant, och att detta leder till att en betydande andel får underkänt på
29+
tentamen. Projektet handlar om att göra ett läromaterial som kan beskriva fysik
30+
ur en alternativ vinkel för datateknologer.
31+
32+
\textbf{TODO: Ska nämnas en gång tidigt och en gång sammanfattningsvist nedan,
33+
eller beskriver vi vad vi ska göra längst upp innan bakgrund?}
3134

3235
Kursens examinator Åke Fäldt menar att..:
33-
%TODO: PaJa är inte övertygad om att detta hör till "bakgrund" egentligen.
34-
35-
\begin{quote}
36-
``..studenter i allmänhet verkar ha svårt för att sätta upp egna
37-
modeller. De baserar sina mentala modeller helt eller delvis på
38-
intuition och felaktiga antaganden, istället för definitioner och
39-
bevisade satser som man är säker på gäller. Detta leder till att de
40-
tar genvägar som ofta är fel."
36+
37+
\textbf{TODO: PaJa är inte övertygad om att detta hör till "bakgrund"
38+
egentligen.}
39+
40+
\begin{quote} ``..studenter i allmänhet verkar ha svårt för att sätta upp egna
41+
modeller. De baserar sina mentala modeller helt eller delvis på intuition och
42+
felaktiga antaganden, istället för definitioner och bevisade satser som man är
43+
säker på gäller. Detta leder till att de tar genvägar som ofta är fel."
4144
\end{quote}
4245

43-
Detta tror projektgruppen skulle kunna lösas med avstamp från kursen ``Domain Specific Languages of
44-
Mathematics'' (``DSLsofMath'') eller ``Matematikens domänspecifika språk''
45-
vilket är en valbar kurs på kandidatnivå för studenter på Chalmers och
46+
Detta tror projektgruppen kan lösas med avstamp från kursen ``Domain Specific
47+
Languages of Mathematics'' (``DSLsofMath'') eller ``Matematikens domänspecifika
48+
språk'' vilket är en valbar kurs på kandidatnivå för studenter på Chalmers och
4649
Göteborgs Universitet.
4750

4851
Konkret så presenterar kursen DSLsofMath matematik så som derivator, komplexa
49-
tal och matriser ur ett
50-
funktionellt programmeringsperspektiv i det funktionella programmeringsspråket
51-
Haskell. Dessa för datateknologerna bekanta begrepp och verktyg från tidigare kurser.
52-
53-
I kursen DSLsofMath, var år 2016 var Cezar Ionescu huvudföreläsare, och från 2017 är Patrik Jansson
54-
huvudföreläsare, vilka har beskrivit avseendet med kursen genom en artikel \cite{tfpie2015}. Det direkta målet
55-
med kursen DSLSofMath är att förbättra den matematiska utbildningen för datavetare och den
56-
datavetenskapliga utbildningen för matematiker, där den grundläggande idéen bakom kursen är:
57-
58-
\begin{center}
59-
``[\dots] att uppmuntra studenterna att närma sig matematiska domäner från ett
60-
funktionellt programmeringsperspektiv: att ge beräkningsbevis (calculational
61-
proofs); att vara uppmärksamma på syntaxen för matematiska uttryck; och,
62-
slutligen, att organisera de resulterande funktionerna och typerna i
63-
domänspecifika språk.''\cite{lecture-notes}\cite{tfpie2015}
52+
tal och matriser ur ett funktionellt programmeringsperspektiv i det funktionella
53+
programmeringsspråket Haskell. Dessa för datateknologerna redan bekanta begrepp
54+
och verktyg från tidigare kurser presenteras då på ett nytt och tänkvärt sätt.
55+
56+
I kursen DSLsofMath, var år 2016 var Cezar Ionescu huvudföreläsare, och från
57+
2017 är Patrik Jansson huvudföreläsare, vilka har beskrivit avseendet med kursen
58+
genom en artikel \cite{tfpie2015}. Det direkta målet med kursen DSLSofMath är
59+
att förbättra den matematiska utbildningen för datavetare och den
60+
datavetenskapliga utbildningen för matematiker, där den grundläggande idéen
61+
bakom kursen är:
62+
63+
\begin{center} ``[\dots] att uppmuntra studenterna att närma sig matematiska
64+
domäner från ett funktionellt programmeringsperspektiv: att ge beräkningsbevis
65+
(calculational proofs); att vara uppmärksamma på syntaxen för matematiska
66+
uttryck; och, slutligen, att organisera de resulterande funktionerna och
67+
typerna i domänspecifika språk.''\cite{lecture-notes}\cite{tfpie2015}
6468
\end{center}
6569

70+
\textbf{TODO: Denna artikel ligger kanske lite malplacerad här. Ser ut som den
71+
är till för vidare läsning om DSLSofMath}
72+
6673
För vidare läsning rekommenderas \textit{DSL for the Uninitiated} \cite{DSLU}.
6774

68-
Vi vill med hjälp av domänspecifika språk vi implementerar presentera fysik ur ett alternativt perspektiv, likt det sättet DSLsofMath presenterar kopplingar mellan matematik och programmering. Förhoppningen är att läromaterialet ska visa på kopplingar mellan programmering och fysik och därmed underlätta lärandet.
75+
Vi vill med hjälp av domänspecifika språk presentera fysik ur ett alternativt
76+
perspektiv, likt det sättet DSLsofMath presenterar kopplingar mellan matematik
77+
och programmering. Förhoppningen är att läromaterialet ska visa på kopplingar
78+
mellan programmering och fysik och därmed underlätta lärandet.
6979

7080
%PaJa:Trevligt!
7181
En analogi:
7282

73-
Studenterna hade svårt för matte $\rightarrow $ DSLsofMath.\\
74-
Studenterna har svårt för fysik $\rightarrow $ Learn you a physics.
75-
76-
Angående tidigare forskning och studier har en kurs på MIT, inte helt olik DSLsofMath, tidigare givits som berör både
77-
fysik och domänspecifika språk (''DSL'').\ ``Classical Mechanics: A Computational Approach'' gavs av
78-
Prof.\ Gerald Sussman och Prof.\ Jack Wisdom bl.a. år
79-
2008.\cite{classical-mechanics-course-mit-2008}
80-
Denna kurs på avancerad nivå studerar de fundamentala principerna av klassisk
81-
mekanik med hjälp av beräkningsidéer för att precist formulera principerna av
82-
mekanik, med början i Lagranges ekvationer och avslut i
83-
perturbationsteori (teori för approximationer av matematiska lösningar). I kursboken\cite{SICM}
84-
förklaras fysikaliska fenomen genom att visa datorprogram för att
85-
simulera dem, skrivna i språket Scheme.
86-
Denna typ av kurser ter sig ovanliga, och är, till vår kännedom, den enda kursen bortsett från DSLsofMath på Chalmers som knyter samman matematik, fysik och programmering.
83+
Studenterna hade svårt för matte $\rightarrow $ DSLsofMath.\\ Studenterna har
84+
svårt för fysik $\rightarrow $ Learn you a physics.
85+
86+
Angående tidigare forskning och studier har en kurs på MIT, inte helt olik
87+
DSLsofMath, tidigare givits som berör både fysik och domänspecifika språk
88+
(''DSL'').\ ``Classical Mechanics: A Computational Approach'' gavs av Prof.\
89+
Gerald Sussman och Prof.\ Jack Wisdom bl.a. år
90+
2008.\cite{classical-mechanics-course-mit-2008} Denna kurs på avancerad nivå
91+
studerar de fundamentala principerna av klassisk mekanik med hjälp av
92+
beräkningsidéer för att precist formulera principerna av mekanik, med början i
93+
Lagranges ekvationer och avslut i perturbationsteori (teori för approximationer
94+
av matematiska lösningar). I kursboken\cite{SICM} förklaras fysikaliska fenomen
95+
genom att visa datorprogram för att simulera dem, skrivna i språket Scheme.
96+
Denna typ av kurser ter sig ovanliga, och är, till vår kännedom, den enda kursen
97+
bortsett från DSLsofMath på Chalmers som knyter samman matematik, fysik och
98+
programmering.
99+
100+
\textbf{TODO: Skriv om nedanstående paragraf}
87101

88102
Utöver DSLsofMath-kursen har det även tidigare gjorts ett kandidatarbete om DSL
89-
här på Chalmers. Vårterminen 2016 utfördes kandidatarbetet
90-
``Programmering som undervisningsverktyg för Transformer, signaler och
91-
system. Utvecklingen av läromaterialet TSS med DSL'' av fem studenter
92-
från Datateknik och Teknisk Matematik på Chalmers. Arbetet bestod av
93-
utveckling av läromaterial med tillhörande programmeringskod,
94-
uppgifter och lösningar, som komplement till existerande kurser i
95-
signallära.\cite{kandidat2016}
96-
\end{draft}
103+
här på Chalmers. Vårterminen 2016 utfördes kandidatarbetet ``Programmering som
104+
undervisningsverktyg för Transformer, signaler och system. Utvecklingen av
105+
läromaterialet TSS med DSL'' av fem studenter från Datateknik och Teknisk
106+
Matematik på Chalmers. Arbetet bestod av utveckling av läromaterial med
107+
tillhörande programmeringskod, uppgifter och lösningar, som komplement till
108+
existerande kurser i signallära.\cite{kandidat2016} \end{draft}
97109

98110
\section{Projektets mål}
99111

100112
\begin{draft}
101113

102-
Tanken med detta kandidatarbete är att angripa fysik från ett funktionellt programeringsperspektiv. På detta sätt ska ämnet bli både roligt och intressant för datateknologer, och därmed förhoppningsvis också enklare. Detta är likt premissen bakom kursen DSLsofMath och kandidatarbetet från 2016, som istället för fysik behandlade matematik respektive signallära.
114+
Tanken med detta kandidatarbete är att angripa fysik från ett funktionellt
115+
programeringsperspektiv. På detta sätt ska ämnet bli både roligt och intressant
116+
för datateknologer, och därmed förhoppningsvis också enklare. Detta är likt
117+
premissen bakom kursen DSLsofMath och kandidatarbetet från 2016, som istället
118+
för fysik behandlade matematik respektive signallära.
103119

104-
Mer konkret ska ovanstående genomföras genom att skapa ett läromaterial. Läromaterialet ska bestå av domänspecifika språk, skrivna i Haskell, som modellerar fysik sammanvävt med förklarande lärotext. Läromaterialet ska vara enkelt för läsaren att ta till sig. Det ska åstadkommas genom ett lättsamt språk, publicering på en hemsida samt fri tillgång till källkoden.
120+
Mer konkret ska ovanstående genomföras genom att skapa ett läromaterial.
121+
Läromaterialet ska bestå av domänspecifika språk, skrivna i Haskell, som
122+
modellerar fysik sammanvävt med förklarande lärotext. Läromaterialet ska vara
123+
enkelt för läsaren att ta till sig. Det ska åstadkommas genom ett lättsamt
124+
språk, publicering på en hemsida samt fri tillgång till källkoden.
105125

106-
Ett parallellt mål är att, efter att ha tillägnat sig erfarenhet, diskutera huruvida fysik och domänspecifika språk går att kombinera och om det finns en pedagogisk nytta i det.
126+
Ett parallellt mål är att, efter att ha tillägnat sig erfarenhet, diskutera
127+
huruvida fysik och domänspecifika språk går att kombinera och om det finns en
128+
pedagogisk nytta i det.
107129

108130
\end{draft}
109131

110-
\section{Avgränsningar}
111-
\label{sec:avgransningar}
132+
\section{Avgränsningar} \label{sec:avgransningar}
112133

113134
\begin{draft}
114135

115-
Läromaterialet ska begränsa sig till att enbart beskriva de fysikalsika områden som ingår i kursen Fysik för ingenjörer. Denna avgränsning valdes dels för att det är den fysik gruppmedlemmarnas kunskapar begränsar sig till, dels för att det är för Fysik för ingenjörer detta projekt kan bli mest relevant för, då kursen ingår i datateknologernas obligatoriska kursplan.
116-
117-
Vidare kommer en prioritering av innehållet i Fysik för ingenjörer att göras. Kursen behandlar grunderna inom klassisk mekanik, termodynamik och vågrörelselära. Det ingår även en stor mängd tillämpad matematik, exempelvis differentilkalkyl. I första hand kommer mekaniken behandlas, för att sedan i mån av tid även behandla termodynamik och vågrörelselära. Fokuset kommer också att vara på de områden datateknologerna haft svårt för.
118-
119-
För att utvärdera den pedagogiska nyttan kommer enbart en informell utvärdering att göras. Detta då en rigorös undersökning hade krävt mycket tid för att välja lämpliga testgrupper, analysera återkopplingen samt dokumentera testningsförloppet.
120-
121-
Projeketet kommer fokusera mer på innehållet än att det är skrivet på ett, ur ett pedagogiskt perspektiv, bra sätt. Denna avgränsning valdes eftersom hur innehållet kan se ut är intressantare än att det är skrivet på det mest pedagogiska sättet. Den pedagogiska aspekten kommer inte ignoreras helt. Fokuset på den kommer bara vara mindre.
136+
Läromaterialet ska begränsa sig till att enbart beskriva de fysikalsika områden
137+
som ingår i kursen Fysik för ingenjörer. Denna avgränsning valdes dels för att
138+
det är den fysik gruppmedlemmarnas kunskapar begränsar sig till, dels för att
139+
det är för Fysik för ingenjörer detta projekt kan bli mest relevant för, då
140+
kursen ingår i datateknologernas obligatoriska kursplan.
141+
142+
Vidare kommer en prioritering av innehållet i Fysik för ingenjörer att göras.
143+
Kursen behandlar grunderna inom klassisk mekanik, termodynamik och
144+
vågrörelselära. Det ingår även en stor mängd tillämpad matematik, exempelvis
145+
differentilkalkyl. I första hand kommer mekaniken behandlas, för att sedan i mån
146+
av tid även behandla termodynamik och vågrörelselära. Fokuset kommer också att
147+
vara på de områden datateknologerna haft svårt för.
148+
149+
För att utvärdera den pedagogiska nyttan kommer enbart en informell utvärdering
150+
att göras. Detta då en rigorös undersökning hade krävt mycket tid för att välja
151+
lämpliga testgrupper, analysera återkopplingen samt dokumentera
152+
testningsförloppet.
153+
154+
Projeketet kommer fokusera mer på innehållet än att det är skrivet på ett, ur
155+
ett pedagogiskt perspektiv, bra sätt. Denna avgränsning valdes eftersom hur
156+
innehållet kan se ut är intressantare än att det är skrivet på det mest
157+
pedagogiska sättet. Den pedagogiska aspekten kommer inte ignoreras helt. Fokuset
158+
på den kommer bara vara mindre.
122159

123160
\end{draft}
124161

0 commit comments

Comments
 (0)