2.3 BACHELORPROGRAM I FYSIKK (BFY)

Transkript

1 SIDE 55 Fakultet for naturvitenskap og teknologi Institutt for fysikk INNLEDNING Faget fysikk Fysikk kommer fra det greske ordet "fysis" som betyr natur. Fysikk var derfor fra begynnelsen av studier i generell naturlære. Etter hvert har faget blitt mer spesialisert, men det omfatter likevel svært mange felter, fra mikrokosmos til makrokosmos. Fysikken har en rekke sentrale klassiske emner som behandles i studiet, som f.eks. mekanikk, elektrisitetslære, optikk, akustikk, varmelære osv. Fysikkens fronter har imidlertid blitt flyttet raskt framover i løpet av forrige århundre, særlig gjennom utviklingen av kvanteteorien. Denne preger med sine mange anvendelser store deler av den moderne fysikken, og dermed en rekke andre vitenskaper. Kvanteteoriens beskrivelse av atomet er et av vitenskapshistoriens høydepunkter. Fysikken er i dag orientert i mange retninger: I kjerne- og elementærpartikkelfysikken studerer vi bl.a. atomkjernens indre struktur. I astrofysikken tilegner vi oss ny kunnskap om det universet vi lever i. I biofysikken orienterer vi oss mot biologien, og i miljøfysikken mot samfunnets miljøproblemer. Fysikken har dessuten en rekke subdisipliner som orienterer seg mot materiens hemmeligheter, mot tekniske anvendelser osv. Fysikeren er opptatt av å etablere de fundamentale naturlovene. Disse utformes på teoretisk og ofte matematisk avansert basis. Fysikeren utvikler modeller for de systemene eller fenomenene hun/han studerer, og tester deretter forutsigelser fra modellene i kritiske eksperimenter. Slike eksperimenter kan forkaste modellen, og tvinge fram nye tanker og modeller som igjen blir testet. Denne såkalte naturvitenskapelige metode er et samspill mellom teori og eksperiment, og er et viktig trekk i fysikkvirksomheten. Metoden har i fysikken blitt utviklet og rendyrket mer enn i noen annen vitenskap. Behovet for presise og nøyaktige målinger setter også i høy grad sitt preg på moderne fysikk, og måleteknikken er innen visse fysikkgrener drevet ekstremt langt. Fysikk ved NTNU Studieprogrammene i fysikk som beskrives i denne studiehåndboka hører inn under Bachelor- og Masterstudiene i Realfag. Realfagutdanningen inkluderer også et femårig integrert masterstudium som gir lærerutdanning i realfag (se kap. 1.12, 1.13 og 3.14). I tillegg har en ved NTNU Teknologiutdanningen (sivilingeniørutdanningen) som leder fram til graden Master i teknologi/sivilingeniør. Ved Linjen for fysikk og matematikk i teknologiutdanningen kan en her studere fysikk under studieretningene Teknisk fysikk og Biofysikk og medisinsk teknologi. Disse studiene er beskrevet i en egen studiehåndbok.

2 SIDE 56 Master i realfag og Master i teknologi med studieprogram i fysikk danner videre et grunnlag for doktorgradsstudier i fysikk, både ved NTNU og ved andre læresteder (se kap for opplysninger om PhD-studier). Både Realfagutdanningen og Teknologiutdanningen i fysikk gis ved Institutt for fysikk, under Fakultet for naturvitenskap og teknologi. I kapittel 4.3, og i den nevnte studiehåndboka for teknologistudiene, finnes det en oversikt over alle fysikkemner, og emner i andre fag, som kan være aktuelle i et fysikkstudium LÆRINGSMÅL FOR BACHELORSTUDIET Bachelorstudiet i fysikk er beregnet på studenter som ønsker å skaffe seg en bred kompetanse i fysikk, med solide kunnskaper i støttefaget matematikk, og også med innslag fra andre støttefag, som informatikk. Studiet skal gi grunnlag for masterstudier i fysikk. (Se egen beskrivelse av masterstudiet i kapittel 3.6) Samspillet mellom teori og eksperiment er et gjennomgående trekk også i Institutt for fysikks oppbygging av studiene. Instituttet ønsker at studentene skal få både en god teoretisk bakgrunn og en evne til å løse praktiske fysikk-oppgaver. Det poengteres derfor at både regneøvinger, laboratorieoppgaver og kjennskap til målemetoder, utstyr osv. er en vesentlig del av studiet. Gjennom demonstrasjonseksperimenter, gjennom såkalte "labforelesninger", og gjennom selvstendige praktiske oppgaver osv., håper Institutt for fysikk at studentene skal tilegne seg den naturvitenskapelige metode og bli klar over styrken i den. Instituttet vil utdanne fysikere som med gode kunnskaper og med kritisk sans kan yte sin innsats i samfunnet YRKESMULIGHETER Bachelorgrad i fysikk vil kvalifisere for mange forskjellige yrker innenfor industri, forskning, konsulentvirksomhet, offentlig forvaltning og undervisning (i det siste tilfellet supplert med ettårig praktisk-pedagogisk utdanning; se nedenfor). Med hensyn til arbeidsoppgaver finner en den største gruppen innen Utvikling, som er et samlebegrep for produktforskning, programvareutvikling etc. Andre store kategorier er Prosjektarbeid/prosjektledelse, Kundekontakt og Forskning. I den andre enden av skalaen ligger alle undervisningstypene - i grunnskole, videregående skole og ved universitet og høyskoler. Undersøkelser viser at arbeidsmarkedet er svært godt for fysikk-kandidater OPPBYGNINGEN AV BACHELORSTUDIET Som vist i tabellen, er opplegget i de tre første semestrene nokså fastlagt, med hovedvekt på matematikk det første året. De fem matematikkemnene som inngår her (eller tilsvarende kunnskaper) er en nødvendighet for en fysiker, og dette opplegget i begynnelsen av studiet er viktig for å kunne følge progresjonen i fysikkemnene. Matematikken er nemlig det viktigste redskapsfaget i fysikk - den er en nødvendig del av det "språket" som fysikken uttrykkes i. Bruk av matematiske metoder og tankegang er en integrert del av et fysikkstudium. Omvendt fører arbeid med fysiske problemstillinger ofte til konkretisering og økt innsikt i matematiske ligninger og begreper.

3 SIDE 57 Bachelorgrad i fysikk År Semester 3 6 vår TFY4205/ TFY høst FY2045/ TFY vår 3 høst Perspektivemne (kan også tas i et senere semester) FY1004 FY1002 Bølgefysikk Innføring i kvantefysikk FY1005 Termisk fysikk FY1013 Elektrisitet og magnetisme II 1 2 vår MA1102 Grunnkurs i analyse II MA1202 Lineær algebra med anvendelser MA1103 Flerdimensjonal analyse FY1003 Elektrisitet og magnetisme I 1 høst MA1101 Grunnkurs i analyse I MA1201 Lineær algebra og geometri EXPH0001 Filosofi og vitenskapsteori Ex.fac: FY1001 Mekanisk fysikk Emnestørrelse: 7,5 sp 7,5 sp 7,5 sp 7,5 sp I første semester blir det ved siden av matematikken plass til to av de tre obligatoriske fellesemnene i bachelorstudiet. Disse er EXPH0001 Filosofi og vitenskapsteori og Ex.fac., som er fysikkemnet FY1001 Mekanisk fysikk. Det siste av de tre fellesemnene, Perspektivemnet, skal velges fra en meny (se kap og ). Andre og tredje semester legger nemlig beslag på matematikken samt de grunnleggende fysikkemnene FY1003 Elektrisitet og magnetisme I (2. semester), FY1013 Elektrisitet og magnetisme II og FY1002 Bølgefysikk (3. semester), samt FY1004 Innføring i kvantefysikk (15 sp), som går over 3. og 4. semester. Disse fysikkemnene er obligatoriske, og det samme er emnet FY1005 Termisk fysikk, som går i fjerde semester. I tredje semester er det da plass til ett valgbart emne. Her foreslås det primært at en tar matematikkemnet TMA4120 Matematikk 4K (H), som er svært relevant for de videre fysikkstudiene. Et alternativ kan være et IT-emne.

4 SIDE 58 Hovedprofilen i fysikk De nevnte grunnleggende fysikkemnene på tilsammen 52,5 sp (eller tilsvarende kunnskaper) er en obligatorisk del av hovedprofilen (se kap 1.3.1) eller fordypningen i fysikk. Denne utgjøres av en emneblokk på minimum 80 sp, og må da i tillegg inneholde fire emner à 7,5 sp. Minst to av disse skal velges blant emnene FY2045 Kvantefysikk, TFY4185 Måleteknikk, TFY4190 Instrumentering og TFY4205 Kvantemekanikk. For studenter som tar sikte på en mastergrad med anvendelse av teoretiske metoder vil vi sterkt anbefale at de to nevnte kvantemekanikkemnene samt TFY4230 Statistisk fysikk er med i hovedprofilen, som vi da kan si får en teoretisk innretning. For studenter som tar sikte på en mastergrad med anvendelse av eksperimentelle metoder vil vi tilsvarende anbefale en hovedprofil med eksperimentell innretning, ved at en inkluderer emnene TFY4185 og TFY4190. For alle studenter som tar sikte på en mastergrad i fysikk vil vi dessuten anbefale at en inkluderer TFY4230 Statistisk fysikk i bachelorstudiet. Ved å følge disse anbefalingene vil studentene kunne legge opp masterstudier med fornuftig progresjon. De resterende emnene i hovedprofilen velges ellers fritt blant emnene ovenfor samt følgende liste over emner: TEP4105 Fluidmekanikk (H) (1000-nivå) FY2302 Biofysikk I (H) FY2450 Astrofysikk (V) FY2900 Fysikk fagdidaktikk (H) TFY4230 Statistisk fysikk (H) (2000-nivå) TFY4240 Elektromagnetisk teori (H) (") TFY4300 Energi- og miljøfysikk (H) (") FY3006 Målesensorer og transdusere (H) FY3020 Romteknologi I (H) FY3201 Atmosfærens fysikk (V) FY3402 Subatomær fysikk (V) TFY4195 Optikk (V) (3000-nivå) TFY4280 Signalanalyse (V) (") TEP4145 Klassisk mekanikk (V) (") Også andre emner kan være aktuelle, etter godkjenning av Institutt for fysikk. (Eksempler er TMT4110 Kjemi (V) og MA2501 Numeriske metoder (V), eventuelt TDT4130 Prosedyreorientert programmering (V).) Valgfrie emner Ut over de føringene som er nevnt ovenfor står en i prinsippet fritt med hensyn til hvilke emner som velges for å oppnå en bachelorgrad, med tilsammen 180 sp. Noen studenter vil ønske å inkludere en årsenhet med matematikk (60 sp) i bachelorstudiet. (Se kapittel nedenfor om lærerutdanning.) Aktuelle emner, i tilllegg til de seks matematikkemnene som er nevnt hittil, er da bl.a. TMA4195 Matematisk modellering (H), TMA4145 Lineære metoder (H) og MA2501 Numeriske metoder (V). I en slik årsenhet vil vi også anbefale at en tar med et kurs i sannsynlighetsregning og statistikk, som er svært relevant for en fysiker. Her kan en velge TMA4240 Statistikk (H) eller TMA4245 Statistikk (V). [Et alternativ er de to emnene ST1101 Sannsynlighetsregning (V) og ST1201 Statistiske metoder (H).]

5 SIDE 59 Det anbefales videre at en skaffer seg kunnskaper i IT, både av hensyn til de videre studiene og til en framtidig arbeidssituasjon. For studenter som tar sikte på en mastergrad med biofysisk innretning kan det også være aktuelt å skaffe seg basiskunnskaper i kjemi, f.eks. via emnet TMT4110 Kjemi (V). Et videregående emne i kjemi som også kan være aktuelt er TBT4100 Biokjemi, grunnkurs (H). Innslaget av valgfrie emner i bachelorgraden gir den enkelte student ganske stor frihet til å komponere et studium ut fra egne ønsker og interesser. Men denne friheten representerer også en utfordring når det gjelder å foreta fornuftige valg. Dette er særlig viktig for studenter som tar sikte på en mastergrad i fysikk. Vi vil anbefale at den enkelte student på et tidlig tidspunkt (f.eks. ved slutten av tredje semester) gjør seg opp en mening om hvilken retning eller spesialisering hun/han vil velge innenfor masterstudiet (se beskrivelsen av disse spesialiseringene i kap. 3.6) og drøfter sine planer med ansatte ved instituttet, eventuelt rådfører seg med instituttets studieveileder. På basis av denne veiledningen kan studenten bruke valgfriheten til å sette sammen bachelorstudiet slik at det gir et best mulig utgangspunkt for det planlagte masterstudiet LÆRERUTDANNING Ved NTNU finnes det flere veier fram til en utdanning som kan legge grunnlaget for utøvelse av læreryrket. I alle tilfellene kombineres et faglig studium med en ett-tårig praktisk-pedagogisk utdanning (PPU). Den faglige biten av utdanningen må i utgangspunktet inneholde to "skolefag", dvs studier av 60 sp omfang i hvert av to fag som undervises i skolen, f.eks 60 sp fysikk og 60 sp matematikk. Lærerutdanningen kan bygges opp som en bachelorgrad etterfulgt av PPU, en bachelor- og mastergrad etterfulgt av PPU eller den femårige, integrerte realfaglærerutdanningen hvor PPU er innebygget og som leder fram til en mastergrad. Den siste varianten omtales ofte som LUR (lærerutdanning i realfag), se kap. 1.13, 3.14 og 6. Anbefalte emner for undervisning i skolen Fysikk studieretningsfag, videregående skole En hovedprofil i fysikk gir et godt utgangspunkt for undervisning på linjefaget i videregående skole. Med de åtte emnene i matematikk og statistikk som er nevnt ovenfor vil også grunnlaget for å undervise i linjefaget matematikk være oppfylt (med tilsammen 60 sp). For studenter som velger en hovedprofil f.eks. i matematikk og samtidig ønsker å oppnå grunnlag for å undervise i fysikk vil vi anbefale en fordypning på 60 sp, med emnene FY1001, FY1002, FY1003, FY1013, FY1004 og FY1005, sammen med ett av emnene FY2045/TFY4300/FY2302/FY2450. Naturfag, ungdomstrinnet og videregående skole Et minimum er emnene FY1001 og FY1002, kombinert med emnene FY1003 og FY1013, eller eventuelt FY1004. Instituttet vil imidlertid anbefale at en forsøker å finne plass til så mange som mulig av emnene nevnt i foregående avsnitt.

6 SIDE KONTAKTINFO OM BACHELORPROGRAMMET For informasjon om bachelorprogrammet og studieveiledning, send en e-post til OPPTAKSGRUNNLAG Studiet forutsetter spesiell studiekompetanse (realfagskompetanse) fra videregående skole og bygger på høyeste nivå i matematikk (3 MX) og nest høyeste nivå i fysikk (2FY) eller tilsvarende kunnskaper. Opptaksbegrensninger: Det tas normalt opp 40 studenter til programmet REALFAGSTART Realfagstart er en ordning som gjelder de to første ukene av studiet og har til hensikt å gjøre studentene kjent med studieprogrammet de er tatt opp til. Realfagstart har et faglig opplegg der studentene blir delt inn i grupper hvor det samarbeides for å løse en oppgave. Dette gruppearbeidet bidrar til at studentene blir kjent med hverandre og at det skapes en klassetilhørighet GENERELLE BESTEMMELSER OM EMNEVALG OG UTDANNINGSPLAN For studenter som er tatt opp til studier på 60 studiepoeng eller mer, skal utdanningsplan inngås mellom studenten og fakultetet innen utløpet av første semester. En utdanningsplan er en gjensidig avtale mellom den enkelte student og NTNU som skal sikre den nødvendige studieprogresjon og gjennomføring fram mot avsluttende grad. Utdanningsplanen viser innholdet og progresjonen i den planlagte utdanningen for studenten. Utdanningsplanen kan endres etter avtale med fakultetet. Frist for bekrefelse av utdanningsplan er 15. september for høstsemesteret og 15. februar for vårsemesteret. Valg av emner foregår elektronisk ved registrering i Utdanningsplanen på Studentweb. Dersom fakultetet har gitt fritak for ett eller flere av de obligatoriske emnene, kan andre emner velges, deriblant obligatoriske emner fra senere semestre (forutsatt at forkunnskapene er oppfylt). Før slike valg bør studenten rådføre seg med instituttets studieveileder, og passe på at det ikke oppstår kollisjoner i time- og eksamensplanen. Dersom en student allerede før opptaket til studieprogrammet har tatt emner som er obligatoriske, vil disse bli godkjent. Fritak for emner kan gis dersom tilsvarende emner er tatt ved andre institusjoner. Det er fakultetet som gir fritak etter søknad.

7 FRISTER (BFY) SIDE 61 Generelle frister for studieåret: 15. september: Frist for å bekrefte utdanningsplanen i høstsemesteret (evt. melding til eksamen) Frist for å søke om særordning til eksamen i høstsemesteret 15. november: Frist for annullering av eksamensmelding i høstsemesteret ("trekkfrist") 1. desember: Frist for melding til undervisning i vårsemesteret 15. februar: Frist for å bekrefte utdanningsplanen i vårsemesteret (evt. melding til eksamen) Frist for å søke om særordning til eksamen i vårsemesteret 30. april: Frist for annullering av eksamensmelding i vårsemesteret ("trekkfrist") 1. juni: Frist for melding til undervisning i høstsemesteret (se også kap 1.3) PESPEKTIVEMNE Perspektivemnet skal representere en annen studiekultur enn det studieprogrammet studenten tilhører. Oversikt over emnene som tilbys som perspektivemner finnes i studiehåndbokas kap Normalt skal perspektivemnet tas i 4. semester eller senere MASTERSTUDIER Etter endt bachelorstudium (tidligst i bachelorstudiets siste semester) kan en søke opptak til toårige masterstudier. En oversikt over masterstudiet i fysikk og relaterte områder finnes i studiehåndbokas kap. 3. For å bli tatt opp til masterstudiet i fysikk må en ha kompetanse som gir en bachelorgrad i realfag med fordypning i fysikk. Med en bachelorgrad i fysikk er det også mulig å søke om opptak til visse andre masterprogram ved NTNU. Et eksempel er det toårige masterstudiet i nevrovitenskap som gis av Institutt for nevromedisin ved Det medisinske fakultet. Et annet eksempel er det toårige internasjonale masterprogrammet MSc in Natural Resources Management, som gis ved Fakultet for naturvitenskap og teknologi. (Opplysninger om de formelle sider ved masterstudiene finnes i kap. 1.5, 8.1 og 8.2) UTVEKSLINGSORDNING (BFY) I 5. og/eller 6. semester kan man ha et utenlandsopphold, eventuelt et opphold ved Universitetssenteret på Svalbard (UNIS). For nærmere opplysninger om slike muligheter, ta kontakt med instituttets studieveileder.