Subject-Specific Key Qualifications in Physics

In den beiden Lehrveranstaltungen Fortgeschrittenenpraktikum (FOPRA) und Proseminar des Moduls wird der wissenschaftliche Alltag von Physikerinnen und Physikern abgebildet, wobei etwa 60% der Arbeitsbelastung dieses Moduls auf die Laborleistung FORA entfallen und etwa 40% auf das Proseminar. 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 und bietet ganz im Sinne enger Verzahnung von Forschung und Lehre einen repräsentativen Einblick in die aktuellen Forschungsaktivitäten der Garchinger Physik. 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.

Mit dem FOPRA soll im fünften Semester begonnen werden, während das Seminar in der Regel im sechsten Semester absolviert wird. 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. Für die Studienschwerpunkte KTA und KM resultiert dies in der Empfehlung, vier Versuche im fünften und zwei Versuche im sechsten Semester zu absolvieren. Für BIO und AEP werden fünf Versuche im fünften und ein Versuch im sechsten Semester empfohlen.

Begleitend präsentieren und diskutieren die Studierenden im sechsten Semester ihre Ergebnisse in Proseminaren, die ebenfalls in einem reichhaltigen Katalog zu den unterschiedlichen Themen der einzelnen Schwerpunkte angeboten werden. Die etwa 30-minütige 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.

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.

Experimentalphysik 1-4, Anfängerpraktikum 1-3

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.

Laborarbeit, Literaturrecherche, Präsentationen

• Praktikumsanleitungen
• versuchsspezifische, weiterführende Literatur
• wissenschaftliche Veröffentlichungen

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. Der gesamte Workload der 6 FOPRA-Versuche beträgt 180 Stunden und somit 60% des Moduls FSQ. Dies entspricht einem Workload von 30 Stunden pro Versuch. Pro Versuch sind etwa 8 Stunden Präsenz für die Durchführung und etwa 7 Stunden Präsenz für Vor und Nachbesprechung bzw. Diskussion mit dem Betreuer anzusetzen. Etwa 15 Stunden entfallen pro Versuch auf die Vorbereitung inklusive Literaturrecherche sowie die Ausarbeitung. In Summe sind für das FOPRA also 90 Präsenzstunden und 90 Stunden Eigenstudium anzusetzen.

Die Bewertung des Proseminars bzw. der in dessen Rahmen durchzuführenden etwa 30-minütigen Präsentation (bestanden/nicht bestanden) erfolgt entweder im Anschluss an die Präsentation und Diskussion oder nach Abschluss des Seminars durch den Dozenten, wiederum unter besonderer Berücksichtigung der angestrebten Lernergebnisse. Der Workload des Proseminars beträgt 120 Stunden, bei 30 Stunden Präsenz (entsprechend 2SWS) und 90 Stunden Eigenstudium.

In Summe beträgt die Präsenzzeit im Modul FSQ somit 120 Stunden. 180 Stunden fallen im Rahmen des Eigenstudiums an.

Die Studierenden erhalten die dem Modul zugeordneten 10 Credits erst nach dem erfolgreichen Abschluss des gesamten Moduls, das sich in der Regel über zwei Semester dehnt.