Fachspezifische Schlüsselqualifikationen der Physik
Subject-Specific Key Qualifications in Physics

Modul PH0031

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Basisdaten

PH0031 ist ein Jahresmodul in Deutsch oder Englisch auf Bachelor-Niveau das in jedem Semester angeboten wird.

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
300 h 100 h 10 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH0031 ist der Studiendekan der Fakultät Physik.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

In den beiden Lehrveranstaltungen Fortgeschrittenenpraktikum (FOPRA) und Proseminar des Moduls wird der wissenschaftliche Alltag von Physikerinnen und Physikern nachgebildet. Die Studierenden durchlaufen die wesentlichen Phasen der physikalischen Forschung von der Vorbereitung und Durchführung von Experimenten über die Auswertung und Präsentation der gewonnenen Daten bis zur Diskussion der eigenen Ergebnisse im Kontext aktueller Veröffentlichungen.

Im FOPRA führen die Studierenden in Teams aus i.d.R. drei Studierenden sechs Versuche aus dem Katalog des Fortgeschrittenenpraktikums gemeinsam durch. Jeder dieser anspruchsvollen Versuche umfasst dabei insbesondere die Vorbereitung mit Hilfe der Versuchsanleitung ergänzt durch Literaturrecherche mit einführender Besprechung mit dem Versuchsbetreuer, die Durchführung des Versuchs mit Anfertigung eines Protokolls, die Anfertigung einer schriftlichen Ausarbeitung der Versuchsergebnisse und eine Abschlussdiskussion der Ergebnisse mit dem Versuchsbetreuer.

Integriert in das Modul „Fachspezifische Schlüsselqualifikationen der Physik“ stellt die  dezentrale Struktur der Lehrveranstaltung Fortgeschrittenenpraktikum ein Alleinstellungsmerkmal des Physikstudiums am Campus Garching dar. Ganz im Sinne einer engen Verbindung von Forschung und Lehre vermittelt das FOPRA den Studierenden einen repräsentativen Querschnitt aktueller Forschungsaktivitäten. Die etwa 50 Versuche des Fortgeschrittenenpraktikums sind thematisch in die Arbeitsgruppen des Physik-Departments und der assoziierten Max-Planck-Institute integriert und werden dort auch durchgeführt. Für die Studierenden bietet sich die Gelegenheit, diverse Forschungsgebiete aktiv an vorderster Front kennen zu lernen und wichtige Informationen hinsichtlich der weitergehenden Spezialisierung im Studium oder der Wahl der Abschlussarbeit zu gewinnen. Jeder Versuch ist dabei einem oder mehreren Studienschwerpunkten (KTA, KM, BIO, AEP) zugeordnet.

Entsprechend der dezentralen Struktur des FOPRAs erfolgt die Terminvereinbarung der einzelnen Versuche durch die Studierenden selbst, so dass sich innerhalb des semesterübergreifenden Rahmens des Moduls FSQ eine flexible und den individuellen Bedürfnissen angepasste Komponente der Studiengestaltung eröffnet. Explizit bedeutet dies, dass die Studierenden selbst entscheiden können, wie viele Versuche pro Semester und wann genau sie diese absolvieren, was insbesondere der vielfach notwendigen Kompensation zeitintensiver Anforderungsphasen im Rahmen der wissenschaftlichen Abschlussarbeiten dienlich ist. Grundsätzlich sind die Studierenden in den einzelnen Studienschwerpunkten aber angehalten, die Versuche derart zu absolvieren, dass pro Semester ein Gesamtarbeitsaufwand von 900 Stunden erzielt wird.

Begleitend präsentieren und diskutieren die Studierenden ihre Ergebnisse in Proseminaren, die ebenfalls in einem reichhaltigen Katalog zu den unterschiedlichen Themen der einzelnen Schwerpunkte angeboten werden. Präsentation und anschließende Diskussion erfolgen im Kreise der Teilnehmer und der betreuenden Fachwissenschaftler des jeweiligen Seminars im Kontext der aktuellen Forschung, basierend auf Recherchen in korrespondierenden wissenschaftlichen Veröffentlichungen. Das Proseminar sollte die Bachelor’s Thesis thematisch begleiten, und es wird empfohlen, die Auswahl des Seminars mit dem Betreuer der Thesis abzustimmen. Im Regelfall kann ein direkter Bezug zu den im FOPRA durchgeführten Experimenten hergestellt werden, so dass die dort erlernten Fähigkeiten, gewonnenen Erkenntnisse und Daten in die wissenschaftliche Präsentation und Diskussion mit einfließen können. Die Durchführung erfolgt in der Regel im fortgeschrittenen Stadium des Studiums (6. Semester), so dass vielfach die fachliche Voraussetzung gegeben ist, das Angebot durch Seminare des Masterstudiengangs zu ergänzen.

Lernergebnisse

Nach Bestehen des Moduls sind die Studierenden in der Lage,

  • sich weitgehend selbständig auf das Thema eines physikalischen Experiments vorzubereiten,
  • unter Anleitung einen komplexen Versuchsaufbau zu bedienen und ein physikalisches Experiment durchzuführen,
  • alle wichtigen experimentellen Daten während des Versuchs zu dokumentieren,
  • die gewonnen Daten auszuwerten und einen wissenschaftlichen Bericht zu verfassen,
  • die grundlegenden Methoden der wissenschaftlichen Literaturrecherche anzuwenden und
  • ein spezielles Thema, ausgehend von den Ergebnissen und Erfahrungen der eigenen Experimente, im allgemeinen Kontext der korrespondierenden aktuellen Fachliteratur und Veröffentlichungen aufzubereiten und in einem wissenschaftlichen Vortrag darzustellen.

Voraussetzungen

Experimentalphysik 1-4, Anfängerpraktikum 1-3

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lern- und Lehrmethoden

Die Studierenden führen sechs Versuche aus dem Katalog des Fortgeschrittenenpraktikums in Teams aus i.d.R. drei Studierenden gemeinsam durch. Jeder Versuch umfasst dabei insbesondere

  • die Vorbereitung des Versuchs mit Hilfe der Versuchsanleitung ergänzt durch Literaturrecherche mit einführender Besprechung mit der/m Versuchsbetreuer(in),
  • die Durchführung des Versuchs mit Anfertigung eines Protokolls,
  • die Anfertigung einer schriftlichen Ausarbeitung der Versuchsergebnisse und
  • eine Abschlussdiskussion der Ergebnisse mit der/m Versuchsbetreuer(in).


Begleitend präsentieren die Studierenden in Seminaren mit unterschiedlichen Schwerpunkten sich gegenseitig und Fachwissenschaftler(inne)n die eigenen Ergebnisse und diskutieren diese im Kontext der aktuellen Forschung auf der Basis von Recherchen in korrespondierenden wissenschaftlichen Veröffentlichungen.

Medienformen

Laborarbeit, Literaturrecherche, Präsentationen

Literatur

  • Praktikumsanleitungen
  • versuchsspezifische, weiterführende Literatur
  • wissenschaftliche Veröffentlichungen

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Das Modul „Fachspezifische Schlüsselqualifikationen der Physik (FSQ)“ wird als Studienleistung erbracht (10 Credits). Das Modul enthält insbesondere die katalogisierten korrespondierenden Lehrveranstaltungen Fortgeschrittenenpraktikum (FOPRA) und Proseminar. Die Studienleistung ist bestanden, wenn sowohl die Laborleistung im Rahmen des FOPRA als auch die Präsentation im Rahmen des Proseminars erfolgreich absolviert wurden.

Hierzu müssen im Rahmen des Bachelorstudiengangs kumulativ sechs Einzelversuche des FOPRA erfolgreich durchgeführt werden, wobei die Studierenden angehalten sind, vier Versuche aus ihrem Studienschwerpunkt zu wählen. Die Bewertung der einzelnen Laborleistung (bestanden/nicht bestanden) erfolgt durch den jeweiligen Betreuer, wobei das Erreichen der angestrebten Lernergebnisse im Fokus der Bewertung liegt. Beispielsweise wird also darauf geachtet, ob sich die Studierenden weitgehend selbständig auf das Thema des physikalischen Experiments vorbereitet haben, ob sie in der Lage waren unter Anleitung einen komplexen Versuchsaufbau zu bedienen und ein physikalisches Experiment durchzuführen, ob sie alle wichtigen experimentellen Daten während des Versuchs dokumentiert haben oder ob sie in der Lage waren, die gewonnen Daten auszuwerten und einen den wissenschaftlichen Ansprüchen genügenden Bericht zu verfassen. Der Workload der 6 FOPRA-Versuche beträgt 180 Stunden, entsprechend 30 Stunden pro Versuch bei etwa 12 Präsenz-Stunden (8 Stunden sind für die Durchführung und etwa 4 Stunden für Vor und Nachbesprechung bzw. Diskussion anzusetzen) von insgesamt 300 Stunden des Moduls FSQ. Dieser Workload entspräche im „kumulativen Bild“ 6 Credits (entsprechend 1 Credit pro Versuch) der insgesamt 10 Credits des Moduls.

Die Bewertung der Präsentation (bestanden/nicht bestanden) erfolgt im Anschluss an die Präsentation und Diskussion oder nach Abschluss des Seminars durch den Dozenten, wiederum unter besonderer Berücksichtigung der angestrebten Lernergebnisse. Beispielsweise wird beurteilt, ob bzw. wie gut die Studierenden die grundlegenden Methoden der wissenschaftlichen Literaturrecherche angewendet haben und ob das vorgegebene Thema, ausgehend von den Ergebnissen und Erfahrungen der eigenen Experimente, im allgemeinen Kontext der korrespondierenden aktuellen Fachliteratur und Veröffentlichungen aufbereitet und in einem wissenschaftlichen Vortrag dargestellt wurde. Der Workload der Präsentation beträgt 120 Stunden (bei 2SWS Präsenz) von insgesamt 300 Stunden des Moduls FSQ. Dieser Workload entspräche 4 Credits der insgesamt 10 Credits des Moduls.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird im Folgesemester angeboten.

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