IN1900 Bonus lecture

Transkript

1 IN1900 Bonus lecture Automated report generation with Sympy and Jupyter Kristian Gregorius Hustad Centre for Computing in Science Education Department of Informatics 19 December 2017

2 Overview 1 Sympy Introduction to SymPy 2 Jupyter What is Jupyter? How and when should you use Jupyter JupyterHub at UiO 3 What to do after IN1900 Courses Holiday projects Job opportunities at CCSE

3 Introduction to SymPy Introduction to SymPy What is SymPy? Python library for symbolic mathematics. Some basic usage is shown in section 1.7 in the textbook. Features include Calculus Differentiation Integration Taylor series Equation solving Linear algebra Pretty printing of mathematical expressions

4 What is Jupyter? Introduction to Jupyter What is Jupyter? The Jupyter Notebook is an open-source web application that allows you to create and share documents that contain live code, equations, visualizations and narrative text. Formerly known as IPython Notebook Built on top of IPython

5 How and when should you use Jupyter How and when should you use Jupyter Jupyter is well suited for Prototyping Report writing Jupyter is not that well suited for Writing large programs It s better to move out the core functions to a library (like ODESolver) in a regular.py file and import it for use in the notebook. Note that the order in which the cells are run can have an effect. Notebooks should be written for being run in order from the top to the bottom.

6 JupyterHub at UiO JupyterHub at UiO Jupyter can be run locally (from a web server on your computer, which you access via a browser), or can be accessed as a web service via JupyterHub where you log in on a regular website. We have a JupyterHub deployment at UiO, available at

7 Courses What programming courses should you take? General purpose programming IN2010/INF2220 (autumn) Algorithms and Data Structures INF2810 (spring) Functional Programming Scientific programming IN1910 (autumn) Programming with Scientific Applications INF3331 (autumn) Problem solving with high level languages Courses which require a lot of programming FYS3150 (autumn) Computational Physics

8 Holiday projects Recommendation: Make your own holiday project You have just learnt basic programming. The opportunities are endless. Some project proposals: Automate some part of your work that requires manual labour Create a game

9 Job opportunities at CCSE What is CCSE? The goal of the Centre for Computing in Science Education (CCSE) is to include computing as a natural tool for all science and engineering students from the first semester of their undergraduate studies. Not as a substitute for more traditional approaches, but as an extension of the classical toolbox. IN1900 is a central course in this initiative. Norwegian Centre of Excellence in Education since 2016 (receives 5 million NOK per year in funding from NOKUT) Some of this is spent on employing summer students.

10 Job opportunities at CCSE Do you want to work with programming this summer? CCSE «Spesielt morsomt er det nå å gå rundt på instituttet og høre studenter som diskuterer oppgaven jeg har vært med å lage.» Jonas Fløde Sebastian Winther-Larsen i sommerjobb hos CCSE. Foto: CCSE Lar studentene oppdatere undervisningen Sebastian Winther-Larsen er en av 19 studenter som sommeren 2017 arbeidet med å lage nye oppgaver og eksempler med integrert bruk av programmering og databeregninger. -V i er helt avhengig av hjelp fra studentene. De har helt oppdaterte ferdigheter, og de kan lage nye oppgaver som passer til studentenes bakgrunn. Det er de som er eksperter på egen læring. Det sier Anders Malthe-Sørenssen senterleder ved CCSE Computing in Science Education, og han fortsetter: Vi sier ofte at man først lærer et fag når man underviser det. Derfor tenker vi at studentene som lager oppgaver også får en dypere innsikt i faget. Senterlederen får støtte fra professor Knut Mørken. Vi bruker studentene som partnere for å endre undervisningen. Ved å tilby studenter som arbeidskraft og ressurser oppmuntrer vi de ansatte til å gjøre endringer. Det blir lettere for dem. Og studentene er dypt involvert i endringene. Ja, i mange tilfeller er det studentene som lærer opp de ansatte, fordi studentene har oppdaterte ferdigheter i programmering og beregninger. Mens de fagansatte har erfaringen og faginnsikten som gjør at de kan velge ut gode problemstillinger. Sånn sett lærer både de ansatte og studentene av samarbeidet. FORKJEMPER FOR PROGRAMMERING I UNDERVISNINGEN Sebastian Winther-Larsen er masterstudent i Computational Physics, men har også en mastergrad i finans fra tidligere, og er dermed den perfekte kandidaten for å utvikle undervisningoppgaver i Vi skulle legge inn relativitetsteori i prosjektet. Det var ikke med i fjor. Ettersom jeg økonomi. Han har laget oppgaver som lærer studentene hvordan de kan bruke selv tok dette emnet i fjor, visste jeg hva som Python til å løse oppgaver i finans. Med var vanskelig for studentene, og jeg visste hva bare helt grunnleggende programmering som tok lang tid og hva som var frustrerende. Nå fikk jeg muligheten til å gjøre om på er det mulig å gjøre faget både mer knyttet opp til virkelige data og mer praktisk, slik at metodene man lære umiddel- dette, forteller Fløde. bart kan anvendes. Emneavsarlig Frode Hansen er svært takknemlig overfor studentenes bidrag: Sebastian er klar på at det er mye læring for ham selv når han underviser eller lager Prosjektet viser hvordan vi både kan påvirke undervisningen ved å tildele sommer- eksempler og oppgaver. studenter og gi sommerstudentene mulig- Det er aldri noen større test for om man heter for å lære andre ferdigheter. Og det viser hvordan studentenes kompetanse er kom- har lært noe, enn når man skal forklare til andre. Man må tenke mye når man lager plementær til emneansvarlig. oppgaver, og det kan sammenliknes med det å undervise/forklare noen noe ansikt Dessuten visste studentene akkurat hvor til ansikt. Men man får jo selvsagt ikke responsen der man ser om forklaringen er god prosjektet kunne tilpasses dette. Det å de var i den faglige utviklingen, slik at eller ikke. kunne gi studentene oppgaver som er akkurat så vanskelige at studentene må Sebastian syns det er veldig gøy å være strekke seg, men at de likevel kan klare en del av computing in science education-prosjektet ved UiO, fordi, som han gen og et viktig prinsipp for læring. Her det er en grunnutfordring i undervisnin- selv sier, Jeg er jo en forkjemper for programmering i undervisningen. Når jeg job- sammen lykkes i å lage godt tilpassede viser vi at et team med student og lærer ber med å utvikle oppgaver sånn som i denne oppgaver. sommerjobben, må jeg skrive noe som leseren skal forstå. Da må jeg virkelig tenke gjennom Og hva synes studenten selv om dette? hvordan jeg selv lærte meg det. Jeg synes det var nyttig og veldig jordnært. Spesielt morsomt er det nå å gå rundt PARTNERSKAP GIR BEDRE OPPGAVER på instituttet og høre studenter som diskuterer oppgaven jeg har vært med å lage. Det Bachelorstudent Jonas Fløde hadde også sommerjobb hos CCSE. Han arbeidet er moro og det føles nært. Prosjektet var så med å utvikle en prosjektoppgave til studentene. Dette prosjektet teller som ek- hvis jeg gjorde en god jobb så ville prosjektet konkret at jeg kunne bidra, og jeg visste at samen i emnet. bli bra. Knut Mørken CCSE - Centre for Computing in Science Education Tilknyttet Universitetet i Oslo og Høgskolen i Sørøst-Norge Senteret skal fornye innholdet i realfagsutdanningene ved å integrere databeregninger gjennom hele utdanningsløpet og bli en internasjonalt ledende drivkraft for en slik fornyelse. > Anders Malthe-Sørenssen 10 HØST/VINTER 2017 SFU-MAGASINET SFU-MAGASINET HØST/VINTER

11 Job opportunities at CCSE Do you want to work with programming this summer? CCSE are hiring students to work in the summer. One group work with teaching materials for various courses Additionally, there may be a second group which gets the opportunity to work on a research project (this was the case in 2017) Job postings will be out soon. Keep an eye on or send me an at krihus@ifi.uio.no, and I will notify you when the job postings are out.