Natuurkunde en Sterrenkunde practicum 2

Lab Course Physics and Astronomy 2

Eigenaar	Bachelor Natuur- en Sterrenkunde (joint degree)
Coördinator	G.J. Kuik
Onderdeel van	Bachelor Natuur- en Sterrenkunde (joint degree), jaar 2

Studiewijzer 2021/2022

Globale inhoud

Het natuurkunde en sterrenkunde practicum 2 is het vervolg van het natuurkunde en sterrenkunde practicum 1, waarin de basisvaardigheden zijn geleerd voor het uitvoeren van experimenteel onderzoek, en de cursus Data Analyse en Statistiek. In deze practicumserie worden complexe experimenten uitgevoerd. Onderdeel van het practicum is een cursus experiment automatisering (met Python). Aan de start wordt een korte herhaling aangeboden van statistische data-analyse, waar begrippen als kansverdelingen, lineaire regressie en kleinste kwadratenmethode worden behandeld en toegepast. 

Studiemateriaal

Literatuur

• John R. Taylor, 'An introduction to error analysis', second edition, University Science Books, ISBN 978 0 935 702750. Een gratis PDF-versie van het boek kun je downloaden vanaf Canvas.

• Syllabus Data analyse en statistiek

Syllabus

• Handleidingen (en aanvullende informatie) worden beschikbaar gemaakt als PDF via Canvas.

Practicummateriaal

• Tijdens de uitvoering van een experiment wordt de voortgang bijgehouden in een logboek. Het logboek is aan te schaffen bij het practicum.

Software

• Voor experimentautomatisering dienen studenten te beschikken over Anaconda 2021 (of 2020) en Visual Studio Code onder Windows, MacOS of Linux. Studenten dienen zelf een laptop mee te brengen. Dit mag geen Chromebook zijn.

• Voor data-analyse wordt gebruik gemaakt van Jupyter notebook om de analyses in Python te doen (beschikbaar via Canvas).

Overig

• De richtlijnen voor onder andere het bijhouden van een logboek zijn te vinden in de handleiding van het vak Academische vaardigheden en tutoraat.

Leerdoelen

• Moet een (complex) experiment kunnen opzetten en uitvoeren, gebruikmakend van literatuur;
• Dient de componenten in een opstelling te kunnen dimensioneren;
• Moet bij de verwerking van meetresultaten statistische data-analyse kunnen toepassen;
• Moet de resultaten van het experimentele werk schriftelijk en mondeling kunnen presenteren.
• Het beheersen van de basisprincipes van experimentautomatisering (aansturen van een experiment en data uitlezen via een interface, en een analyse uit kunnen voeren op een dataset).

Onderwijsvormen

• Hoorcollege
• Werkcollege
• (Computer)practicum
• Presentatie/symposium
• Begeleiding/feedbackmoment
• Zelfstudie

Onderwijs vindt volledig plaats (statistische data analyse, twee experimenten, en experiment automatisering) als zaalpracticum. Een aantal onderwerpen zal ingeleid worden met een hoor- en/of een werkcollege. Bij alle onderdelen wordt er verwacht dat de student actief deelneemt aan het onderwijs. De experimenten op het practicum worden uitgevoerd in koppels, bij experimentautomatisering werken studenten individueel.

Verdeling leeractiviteiten

Academische vaardigheden

Op het practicum worden verschillende meet- en experimentele vaardigheden geleerd. Daarbij behoren ook dataverwerking en de vaardigheid om de resultaten schriftelijk vast te leggen en mondeling te presenteren. Daarnaast worden programmeervaardigheden bijgebracht.

Aanwezigheid

Aanwezigheidseisen opleiding (OER-B):

• Van elke student wordt actieve deelname verwacht aan het onderwijsonderdeel waarvoor hij staat ingeschreven. Een student die de eerste twee werkcolleges van een lesblok geen gebruik maakt van de werkcolleges, zal administratief uit de werkcollegegroep verwijderd worden. Een verzoek opnieuw ingeschreven te worden bij de werkcolleges kan ingediend worden bij de opleidingscoördinator.
• Als een student door overmacht niet aanwezig kan zijn bij een verplicht onderdeel van het onderdeel, dient hij dit zo snel mogelijk schriftelijk te melden bij de betreffende docent. De docent kan, eventueel na overleg met de studieadviseur, besluiten om de student een vervangende opdracht op te leggen.
• Het is niet toegestaan om verplichte onderdelen van een onderdeel te missen als er geen sprake is van overmacht.
• Bij kwalitatief of kwantitatief onvoldoende deelname, kan de examinator de student uitsluiten van verdere deelname aan het onderdeel of een gedeelte daarvan. Voorwaarden voor voldoende deelname worden van te voren vastgelegd in de studiewijzer.
• Ter uitbreiding van de bovenstaande regels geldt voor de vakken in het eerste semester van het eerste jaar dat een student bij minimaal 80% van de werkcolleges aanwezig dient te zijn. Bovendien moet worden deelgenomen aan eventuele tussentoetsen en verplicht gesteld huiswerk. Als niet aan deze verplichting is voldaan, wordt de student uitgesloten voor de herkansing van het bijbehorende vak. Studenten in het Dubbele Bachelor programma Wis- en Natuurkunde zijn vrijgesteld van deze plicht. In geval van persoonlijke omstandigheden, zoals in OER-A Artikel A-6.4 omschreven, wordt in overleg met de studieadviseur een afwijkend studieplan gemaakt.

Aanvullende eisen voor dit vak:

Algemeen
> Voor alle practicumonderdelen (statistische data analyse, practicum en experimentautomatisering) worden studenten ingedeeld in groepen en krijgen studenten vaste dagdelen toegewezen (voor roostering: zie datanose).
> Aanwezigheidvoor alle onderdelen is verplicht. Te laat komen of een dagdeel missen is dus niet toegestaan.

Verkoudheidsklachten/Corona-gerelateerde klachten
In geval van verkoudheidsklachten of corona-gerelateerde klachten doen we een dringend verzoek op studenten om rekening te houden met medestudenten, practicumbegeleiders,  -stafleden en anderen. In geval van klachten vragen we jullie je verantwoordelijk op te stellen en je te laten testen (een PCR-test) en in afwachting van de uitslag thuis te blijven. Doe dit ook als je volledig gevaccineerd bent. Ook al loop je zelf wellicht een geringe kans om ernstig ziek te worden houd er rekening mee dat wellicht niet alle studenten goed beschermd zijn en dat jij en anderen contacten hebben met ouderen die wel ernstig ziek kunnen worden. Als je in afwachting van een testuitslag thuis moet blijven of vanwege een besmetting in quarantaine moet meldt dit dan direct bij Gerrit Kuik (g.j.kuik@vu.nl). Er zal dan serieus gezocht worden naar inhaalmomenten.

Te laat
Het kan voorkomen dat de trein vertraging heeft, de fietsband lek is, de wekker het niet deed of de poes haar behoefte heeft gedaan op het bed van de student. In dergelijke gevallen kan de student te laat komen op het practicum. Als dat maximaal twee keer voor komt en de student beide keren niet meer dan één uur te laat op het practicum komt, kan de student het experiment toch nog afronden. Zit de student op een moeilijk OV-traject, dan is het advies om eerder van huis weg te gaan!
Wanneer een student meer dan twee keer te laat komt kan het practicum in principe niet meer afgerond worden.

Ziekte
Afwezigheid in verband met ziekte moet voorafgaand aan het betreffende practicum gemeld worden bij Gerrit Kuik (g.j.kuik@vu.nl). Er zal dan gekeken worden naar inhaalmogelijkheden. Mogelijk dat dit in de tentamenweek zal moeten plaats vinden. Wanneer meer dan twee sessies tijdens een experiment gemist worden zal dit experiment in de volgende practicumcursus afgerond moeten worden.

Toetsing

Onderdeel en weging	Details
Eindcijfer

Onderdeel en weging
Voor het practicumdeel:
Experimentele en academische vaardigheden: 25%  voor ieder experiment
Verslag experiment 1: 25%
Mondelinge toelichting experiment 2: 25%

Voor het experimentautomatiseringdeel:
Afronding van de command-line interface: 20%
Afronding van de graphical user interface: 30%
Afronding eindopdracht (verslag + code): 50%

Het eindcijfer wordt bepaald door het eindcijfer van het practicumdeel en het experimentautomatiseringdeel te middelen.

Bij alle onderdelen die getoetst worden moet een resultaat behaald zijn, ander volgt geen eindbeoordeling voor deze cursus. Voor het succesvol afronden van de cursus moet het eindcijfer uiteindelijk minimaal op een 5.5 uitkomen. Daarnaast moet het gemiddelde cijfer voor de experimentele en academische vaardigheden voor de experimenten minimaal een 5.0 zijn. Het cijfer voor het verslag moet ook minimaal een 5.0 zijn.

Indien door ziekte een experiment ingehaald moet worden blijven de cijfers voor de overige onderdelen staan en wordt een eindcijfer bepaald wanneer het experiment ingehaald is.

Herkansingsregeling practicumdeel
Als je niet voldoet aan de eisen zoals hierboven vermeld, dan heb je de cursus niet gehaald en krijg je geen studiepunten. Je valt dan automatisch in één van de herkansingsregelingen. Er zijn drie regelingen, afhankelijk van de beoordeling die je gehaald hebt .

Experimentele & academische vaardigheden	Herschreven verslag	Herkansingsregeling	Maximaal eindcijfer practicumdeel
≥ 6.0	< 5.0	1	6.0
< 5.0	≥ 5.0	2	6.0
geen eis	geen eis	3	10.0

Herkansingsregeling 1
Deze regeling is voor studenten waarvan de gemiddelde beoordeling van de experimentele en academische vaardigheden op minimaal een 6.0 uitkomt, maar de beoordeling van het herschreven verslag lager dan een 5.0 is. We bieden je dan aan om het herschreven verslag nogmaals te herschrijven. De deadline hiervoor wordt door de practicumstaf bepaald. Let op: voorwaarde voor het herschrijven van het herschreven verslag is dat je mondeling de feedback op dit verslag met een staflid doorspreekt. Wanneer je na herschrijven wél voldoet aan de eisen, dan heb je het practicumdeel gehaald. Het maximale eindcijfer dat je krijgt toegewezen voor het practicumdeel is een 6.0. Wil je hoger halen, dan moet je het hele practicumdeel overdoen.

Herkansingsregeling 2
Je valt in deze regeling als de beoordeling van het herschreven verslag minstens een 5.0 is én de gemiddelde beoordeling van de experimentele en academische vaardigheden lager dan een 5.0 is. Je hoeft dan slechts een deel van het practicum over te doen. In de volgende cursus voer je experiment 1 uit. Je mag experiment 2 dus overslaan. Je wordt dan beoordeeld op het herschreven verslag van experiment 1 (50%) en de experimentele en academische vaardigheden inclusief logboek (50%). Wanneer je met deze beoordeling voldoet aan de eisen, dan heb je het practicumdeel gehaald. Omdat je niet het hele practicum herkanst, kun je het practicumdeel afronden met hoogstens een 6.0. Wil je hoger halen, dan moet je het hele practicumdeel overdoen.

Herkansingsregeling 3
Deze regeling geldt voor alle studenten die voor de beoordeling van het herschreven verslag en/of de gemiddelde beoordeling van de experimentele en academische vaardigheden ten hoogste een 5.0 gehaald hebben. Je zult dan het hele practicumdeel over moeten doen tijdens de volgende cursus. Omdat je het hele practicumdeel opnieuw volgt, is er geen restrictie op het te behalen eindcijfer.

Zakken voor een herkansingsregeling
Als je gebruik maakt van een herkansingsregeling, maar het practicumdeel alsnog niet haalt, dan mag je gebruik maken van de opvolgende regeling. Bijvoorbeeld: als je alleen lager dan een 5.0 gescoord had voor het herschreven verslag en dit verslag herschrijft (herkansingsregeling 1) maar daarvoor nog steeds geen 5.0 of hoger haalt, dan mag je in de volgende cursus een deel van het practicum herkansen (herkansingsregeling 2). Als je daarvoor ook niet slaagt, dan zul je het hele practicumdeel over moeten doen in de volgende cursus (herkansingsregeling 3). Je mag dus nóóit twee keer herschrijven of twee keer een deel van het practicum herkansen. Ook kost het vaststellen van een eindbeoordeling tijd, dus je kunt niet gebruik maken van herkansingsregeling 2 en vervolgens herkansingsregeling 3 tijdens dezelfde cursus. Houd daar rekening mee.

Herkansingsregeling experimentautomatisering
Er is geen mogelijkheid om experimentautomatisering te herkansen na afloop van de cursus. Je kunt experimentautomatisering herkansen in het volgende cursusjaar. Daarbij blijft het eindcijfer voor het practicumdeel staan.

Opdrachten

Logboek 
Het verloop en de resultaten van de experimenten worden vastgelegd in een logboek. Het logboek voor de afzonderlijke experimenten moeten digitaal ingeleverd worden via Canvas en wordt meegewogen in de bepaling van het cijfer voor experimentele en academische vaardigheden. 

Verslag en code experimentautomatisering
Voor de experimentautomatisering moet er een kort verslag geschreven worden dat tezamen met de Pythoncode digitaal moet worden ingeleverd via Canvas. Daarnaast moet de code ingeleverd worden voor de command-line interface en de graphics user interface.

Werkplan 
Voor de experimenten leveren de student een werkplan in. In het werkplan wordt het doel en de opzet van het experiment beschreven. De student spreekt dit werkplan door met een begeleider. 

Mondelinge bespreking 
Het tweede experiment wordt door de student afgerond met een mondelinge toelichting van het experiment aan de hand van het logboek. De focus ligt in deze bespreking op de resultaten en de conclusie van het experiment.

Fraude en plagiaat

Dit vak hanteert de algemene 'Fraude- en plagiaatregeling' van de UvA. Hier wordt nauwkeurig op gecontroleerd. Bij verdenking van fraude of plagiaat wordt de examencommissie van de opleiding ingeschakeld. Zie de Fraude- en plagiaatregeling van de UvA: http://student.uva.nl

Weekplanning

Rooster

Het rooster van dit vak is in te zien op DataNose.

Aanvullende informatie

Deelname aan het Natuurkunde en sterrenkunde practicum 2 is alleen mogelijk als het vak Natuurkunde en sterrenkunde practicum 1 en/of het Project natuurkunde/sterrenkunde 1 behaald is.

Dit vak heeft een Canvas-site. Hier vindt de student de noodzakelijke aanvullende informatie, zoals de handleiding voor experimenten en de opdrachten. De student wordt aangeraden om de Canvas-site met grote regelmaat te bekijken.

Verwerking vakevaluaties

Hieronder vind je de aanpassingen in de opzet van het vak naar aanleiding van de vakevaluaties.

Contactinformatie

Coördinator

• G.J. Kuik