FYSIKKLAB DØGNET RUNDT Arne Auen Grimnes, NLH FYSIKKLAB DØGNET RUNDT Arne Auen Grimnes, NLH, Miljøfysikk kommer fra fysikkmiljøet på NLH. 17 personer 8+2 vitenskapl som utdanner sivilingeniører og cand.scienter i fysikk skal fortelle om et nytt undervisningslaboratorium og et litt anderledes laboratorieundekurs i fysikk som er bygget opp hos oss først bakgrunnen for å opprette en mytt kurs og en ny lab så om hvordan oppbyggingen foregikk og hensikten med arbeidet hvordan undervisningen foregår 1

NORGES LANDBRUKS HØGSKOLE Hva skal jeg bli når jeg blir stor? cand. agric. siv. ing. cand. scient. Fra NLH uteksamineres studenter med tre forskjellige grader: cand.argic. siv.ing cand.scient. (ny) Første kull med cand.scient.-studenter uteksamineres i år 1 2 1

Institutt for tekniske fag Sentrum for siv.ing.-studiene En siv.ing.-utdannelse med grønn profil Forståelese av og kunskap om: natur og miljøvern matvareproduksjonen fra jord til bord samspill mellom teknologi, biologi og økonomi prosesser i naturen Siv.ing. utdanne ved ITF Fysikkmiljøet på NLH holder til på Institutt for tekniske fag Funkiskvartallet er ikke fult så vakker som den foregående bygningen, men det er en god arbeidsplass for drøyt 10% av NLHs ansatte i alt ca 120 personer I tillegg sogner 3-400 studenter hit 4 5 4

Sivilingeniør Studie- planer 1. Natur- og miljøteknologi 2. Teknikk for biologisk produksjon 3. Bygnings- og bygdeplanlegging 4. Miljøfysikk (også cand.scient.) 5. Næringsmiddelmaskiner 6. Skogbrukets driftsteknikk 7. Trelastfag Ved etableringen av den nye cand.scient.-graden i 1993 ble Fysikkgruppen vesentlig utvidet (4 nye sttillinger på to år) og det ble etablert et et studium i miljøfysikk Miljøfysikkstudiet kan velges av både sivilingeniørstudenter og av cand.scient.-studenter 5 6 5

Fag de første to år Begynner- kursene i fysikk: 10 vekttall 1. semester: matematikk, informatikk, kjemi/biofag 2. semester: matematikk, informatikk, kjemi/biofag 3. semester: matematikk og fysikk 4. semester: matematikk og fysikk Fysikk 2. studieår: Fag de første to år Begynner- kursene i fysikk: 10 vekttall Miljøfysikkstudiet er et helt vanlig fysikkstudium slik det finnes på de andre universitetene og består av fysikk, matematikk, informatikk og andre realfag de første årene Det er først når studentene skal velge spesialisering mot hovedfag at fysikken anvendes på miljøfysiske problemstillinger Fysikken starter altså høsten i 2. studieår med Generell fysikk 1 og deretter generell fysikk II om våren. Parallellt med begger kursene går et 2-vekttalls laboratoriekurs knyttet direkte opp mot pensum i teorikursene. Det er dette laboratoriekurset vi skal se mer på nå. 2 3 2

Fra demonstrasjonshall for landbruksmaskiner til FYSIKKLABORATORIUM Jeg starter med begynnelsen Opbyggingen av dette fysikklaboratoriet har bokstavilg talt vært en oppbygging. Det hele startet med en tom verkstedhall bygget for for demonstrasjon av lanbruksmaskiner penger 200.000 + 250.000 og frie hender Prossessen har tatt 3 år: 1 planleggin innredning utstyrsinnkjøp prøving av opplegg 2 revisjon av opplegg mer utstyr 3 finpuss og manualproduksjon Prøvesitting av benk Vi ser at den pneumatiske løftebukken er støpt igjen og den første tavlen er kommet på plass 3 3 4

Fysikkundervisningslaboratorium II Areal 100m2. Takhøyde 5m 12 arbeidsplasser (6 fleksible arbeidsbord 180x90cm til hvert parti på 2 studenter) Utstyr til 30 laboratorieøvelser Demonstrasjonsutstyr 60 hyllemeter i vitrineskap 11m åpne hyller 7 m arbeidsbenk Avtrekksskap Avtrekksbenk med 4 plasser Resultatet er blitt en lys og høyloftet lab beregnet på fleksibel bruk Omfattende skap og hylleplass

Demonstrasjonsutstyr i andre fysikkurs Demonstrasjoner har vært i bakhodet ved innkjøp av utstyr en del av pengene er også brukt til rent demoutstyr. Dette kan delvis forsvares med at studentene i en øvelse skal lage og gjennomføre en fysikkdemonsterasjon

Mette filosoferer over hvordan termodynamikk kan forklare at en glasstruts drikker vann

Fasiliteter på fysikklab'en PCer med tekstbehandling regneark/statistikkpakke ca 20 CDrom fysikkprogram ca 30 CDplater med klassisk Minibibliotek med lærebøker veilednings- og løsningshefter støttelitteratur ordbøker og oppslagsbøker 15-20 tidsskrifter Salong med sovesofa kaffetrakter og vannkoker kjøleskap fysikkleketøy Skrivebord med kontorutstyr Garderobe Labsykkel til bruk på campusen Utlånsordning for fysikkutstyr Tilgang hele døgnet for fysikk-studentene - egen nøkkel I tillegg er lab'en utstyrt med en del ekstra fasilliteter

Tidsskrifter på Fysikklab'en Apollon UiB-magasinet Universitetsavisa Gemini Tromsøflaket Fra Fysikkens Verden Donald Duck Gen-i-alt Pro sus Teknisk Ukeblad Folkevett Caddet Renewable Energy Journal VE-informasjon Solaris Sun at Work in Europe Sun World Solar Energy Det skal ikke legges skjul på at det er Donald som er det mest populære tidsskriftet - hos studentene. Donald er ikke like populært på regnskapskontoret som under stor tvil betaler abonnementet over instituttets buddsjett

“Utvalget av øvelser skal gjenspeile kursets klare målsetning om å illustrere fysikkemner fra TFY15 og TFY16. Vår målsetning er at du skal: lære fysikk - bli fortrolig med og glad i faget lære elementært utstyr å kjenne lære å kommunisere muntlig om fysikk ved hjelp av seminarer, diskusjoner og egne demonstra-sjoner lære å kommunisere skriftlig om fysikk i form av oppgavebesvarelser og laboratoriejournaler lære å samarbeide om å løse fysikkproblemer ha det morsomt !!”

Kriterier for emnevalg og opp-bygging av øvelsene Styrke begrepsdannelsen for sentrale begrep og størrelser Styrke begrepsdannelsen for vanskelige begrep og størrelser Bruke matematikk som fysikkredskap i praksis Anvende eksempler fra miljørelaterte emner Emner egnet for diskussjon og samtale Fascinerende og morsomme fenomener Kriterier for emnevalg og opp-bygging av øvelsene Styrke begrepsdannelsen for sentrale begrep og størrelser - energi, PVT Styrke begrepsdannelsen for vanskelige begrep og størrelser rotasjons kinematikk Bruke matematikk som fysikkredskap i praksis adiabatisk prosess, statikk Anvende eksempler fra miljørelaterte emner varmepumpe, stirlingmotor, fotovoltaisk effekt, solenergimåling Emner egnet for diskussjon og samtale varmepumpe, energi, demonstrasjon Fascinerende fenomener gyroskop, demonstrasjoner

Laboratorieøvelser Introduksjon Måling av energi ? Statikk Høst Vår Introduksjon Måling av energi ? Statikk Utferd med overnatting Sentripetalkraft Rotasjonsdynamikk Spinn Harmoniske svingninger Tilstandslikningen Adiabatisk prosess Stirlingmotor Varmepumpe Julefysikk Optikk Nyttårsfysikk Måling av likestrøm Måling av vekselstrøm Svingekretser Halleffekt Michelson interferometri Fotovoltaisk effekt Kundts rør Datalogger Mikrobølge-optikk Sollysmålinger Fysikkolympiade Prosjektoppgave Hva har så hensikten med dette arbeidet vært: Å skape et god læringsmiljø for fysikkstudentene. Det er de som skal lære. 6 partier har samme øvelse 3 å… 4 og 4 går sammen 6 partie har samme øvelse 3 av 8 i rotasjon

Ramme for gjennom-føring Før lab: Oppgaveløsning i kollokvier (2-4 studenter) 2-4 timer. Kollokvieoppgavene har direkte tilknytning til teori, utledninger og regning som skal gjennomføres i øvelsen På lab: Gjennomgang av kollokvieoppgavene ved student. Veileder deltar i kritikk og diskussjon om fremgangsmåte sammen med de andre studentene Kort fellesforelesning/gjennomgang ved veileder Eksperiment / Øvelse Kontinuerlig journalføring Etter lab: Ingen ting Ramme for gjennom-føring Vanligvis vil hver laboratorieøvelse bli gjennomført etter et mønster som gjør at alle er forberedt på oppgavene som skal utføres. Studentgruppene skal løse et sett oppgaver før hver laboratorieøvelse. Disse oppgavene skal studentene selv gjennomgå og drøfte på tavlen i et seminar, før selve laboratoriearbeidet starter.

Beregne plassering av flaske, glass og peanøtt-skål på serveringsbrett slik at brettet balanserer på en Ø=1cm sylinder Lærer noe om tyngdepunkt Trene i å regne med vektorstørrelser Problemløsning samarbeid og samtale etterpå beregne veltevinkler for homogene sylindre

Utferd til Kjeller og overnatting på Solobservatoriet på Harestua Reaktoren hos Institutt for Energiteknikk NILU Solobservatoriet litt astronomi se på pågående målekampanjer og snakke med / høre på forskerne lage og spise mat sammen (treretters middag) forberede og holde foredrag for hverandre. emne knyttet til astonomi, eller til miljøfysikkemner uv-ozon-radioaktiv stråling-

HVERT FOREDRAG ER PÅ 15 MINUTTER PLUSS 5 MINUTTER TIL SPØRSMÅL Student- foredrag Solobserva-toriet på Harestua 25.9. 1996 17:00 SPEILKIKKERTEN stud.ing. Kristin Jenssen og stud.ing. Hege Christin Aamodt 17:20 BIOENERGI stud.ing. Knut Finstad og stud.ing. Audun Øvrum 17:40 ER LITT STRÅLING SUNT ?? stud.scient. Einar Sogstad og stud.scient. Alf Sebastian Lackner 18:00 PAUSE 18:20 OZONLAG OG UV-STRÅLING stud.ing. Arnstein Norheim og stud.ing. Ingar Øygarden 18:40 NORDLYS stud.ing. Elin Bøhler og stud.scient. Kjetil Haugen HVERT FOREDRAG ER PÅ 15 MINUTTER PLUSS 5 MINUTTER TIL SPØRSMÅL Velger selv emner blant en lang forslagsliste eller helt på egenhånd får to uker på å samle stoff og å skrive manus og transparenter

Stirlingmotor - stirlingsyklus Miljøfysikkemner i varmelæren Kollokvieoppgave før varmepumpe: Les teorien om varmetransportkrets. Se på kjøleskapet ditt og identifiser hovedkomponentene Lag en beskrivelse på 1-2 A4-sider om hvordan kjøleskapet virker. Veileder trykker opp beskrivelsen Varmepumpe

Michelson-interfero-metri Mikrobølge-optikk

Halleffekt Datalogging med program- merbar logger og energimeter

Demonstrasjon

VG 16.4.97 Prosjektoppgave (og mediaflopp)

Lab’en Et sted å være og et sted å lære Auditorium eller møterom Lunchrom

Lab'en Et sted å være og et sted å lære Regneøvelse med hjelpelærer Kollokvierom

Lab'en Et sted å være og et sted å lære PC-stue Hvilerom

Lab'en Et sted å være og et sted å lære Fysikklaboratorium Selskapslokale

ERFARINGER Studentene gir meget positiv fagkritikk og sier at de lærer mye og motiveres for å lese teorikursene. Undervisningen kan ikke bli elementær nok i elektromagnetisme og varmelære Studentene blir godt kjent med hverandre. Lab'en er en viktig miljøfaktor og trivselsfaktor Lab'en er godt kjent i studentmiljøet og virker som internreruttering Det er svært populært å låne utstyr til demonstrasjo-ner og morrofysikk med hjem til visning for studie-kammerater, venner og familie. Lab'en er i bruk hele døgnet

Læremestre: Bjørn Berre, NLH Kjell Aarsnes, UiB Arvid Erdal, UiB Kjartan Olavsson, UiB Berit Kjelstad, NTNU Kaar Stegavik, NTNU Thorarinn Stefansson, NTNU Poul Thomsen, Aarhus Erik Andersen, Aarhus Amanuensis Grimnes (øverst) under uttesting av ny laboratorieøvelse om miljøvennlige transportmidler

Døgnåpen lab to og to arbeider fast sammen - kjønnskilte partier vekt på å muntlig og skriftlig kommunikasjonsevne gjennom diskusjon og journalføring før rapportskriving teori og beregninger er gjennomgått før øvelesn tett tilknytning til teorikurs og samarbeid med foreleserne minst mulig sirkulasjonsordning på utstyr slik at flest mulig arbeider med den samme oppgaven samtidig. Innkjøp av demoutstyr og morrofysikkutstyr Ikke måleteknikk