计算机科学和物理学 BSc (Hons)

University of Keele - 基尔大学

这个4级模块在第二学期进行。它探讨了振荡和波浪现象的物理原理和数学描述，这在经典和现代物理学和天体物理学的许多领域都有应用。该模块要求学生牢固掌握第四级力学中所涉及的材料，并为第五级和第六级的光学、量子力学和电磁学等更高级课题的处理奠定基础。该课程包括一个数学部分，其中教授和练习物理学中经常使用的基本技术。还有一个实验室部分，涉及工作台、计算和通信练习。

这个4级模块建立在A-level物理学的基础上，采用熟悉的力学主题，但将其融入基于微积分的数学，从而为物理学和天体物理学学位奠定基础。主题包括狭义相对论、线性力学、旋转力学和重力。该模块培养学生在物理和天体物理情况下应用物理原理和数学技术的技能。

本模块介绍了职业精神和道德、沟通和写作风格：这些是科学和工程的关键技能。该模块还为学生提供了未来模块和后续职业所需的重要过渡性技能。我们还将提供就业技能方面的指导，以及关于团队工作的建议。该模块的交付将包括定期的活动，为学生提供个人和小组工作的机会。

这个4级模块在第一学期进行，提供了对学科材料的介绍，弥补了大学预科学习和大学物理/天体物理课程第一年的差距。它探讨了固体和气体物质的性质，从经典的图片到量子描述的需要。它为第二年更高级的量子物理学、热力学和固态物理学的研究奠定了基础。

这个4级模块在第二学期进行。它探讨了电、磁、直流和交流电路的物理原理和数学描述，这些在物理学和电子学中都有应用。该模块为6级时处理电磁学中更高级的课题奠定了基础。该模块包括一个数学部分，其中教授和练习了物理学中经常使用的基本技术。还有一个实验室部分，涉及到工作台工作、计算和通信练习。

本模块介绍了计算机编程的基本概念，以及使用现代编程语言应用这些概念的技术。该模块将有一个强大的实践元素。

本模块将为学生提供该学科核心概念的概述，并作为更详细地涵盖这些主题的其他模块的基础。它将使学生了解他们课程中各个模块之间的联系，并在上下文中正确理解它们。

本模块探讨了几何光学、物理光学和热力学中关键课题的理论和应用。热力学主题包括热力学平衡、热容量、第一、第二和第三定律、热引擎、熵、热力学势和相变。光学课题包括折射面、薄透镜和简单的光学系统、干涉、衍射和偏振。还有一个实验部分，目的是提高实验和交流技能。

核和粒子物理学的关键课题，包括标准模型、守恒定律、费曼图、核的性质和核模型（壳和集体状态），包括核结合能（半经验质量公式）和能级，放射性衰变，包括选择规则，以及核反应，包括裂变和聚变。还有一个实验室部分，目的是提高实验和交流技能.

本模块探讨了统计力学和固体物理学中关键课题的理论和应用。还有一个实验部分，旨在提高实验和交流技能。

本模块为学生提供技术和流程的知识和实践，以进行基于团队的软件系统开发。该模块建立在4级模块的要求、评估和专业性，以及Java编程的基础上。该模块使用正式的团队工作和敏捷开发来提供端到端的团队软件工程经验。

本模块向学生介绍了量子理论及其在原子物理学中的应用，并让他们掌握解决量子力学和原子理论中一些简单问题的技能。这些技能和知识被用来研究量子理论的应用和例子，如扫描隧道电子显微镜和恒星的核聚变。该模块的特点是数学部分，包括使用各种坐标系、线性代数、傅里叶方法和矢量微积分。

学生进行一个主要项目。这些项目可以是实验性的、计算性的或理论性的。项目涉及实验、分析和报告技能的发展。学生将在第6周结束时制作一个项目计划，在第12周结束时制作一份进度报告。这些将由工作人员和同行伙伴进行格式化评估。学生将在第23周结束前制作一份最终报告，以进行总结性评估。

本模块基于麦克斯韦方程，对电磁波和电磁场进行经典描述。该模块首先回顾了麦克斯韦方程的积分形式，然后转向高斯和斯托克斯定理，并将麦克斯韦方程概括为更强大的微分形式。然后，这些方程被用来探讨真空中电磁波的特性，然后再探讨导电和非导电介质中的电磁波。电磁场在介质界面上的行为被描述出来，我们看到简单的物理学，如反射和折射定律是麦克斯韦方程的基本结果。该模块通过电磁势的概念、规整变换、电磁波的产生以及电磁学和相对论之间的深刻联系，作为物理学中更高级课题的介绍。该课程有重要的数学内容，特别是在处理偏微分方程以及使用矢量微积分的方法在三个维度和几个坐标系中处理矢量和标量场的性质。

该模块使学生能够整合和应用理论知识和解决问题的技能，以解决本学科内一个相对较大或复杂的技术、软件、编程、研究或商业问题。该模块培养了以下基尔大学毕业生的属性。1）对思想采取开放和质疑的态度，表现出好奇心、独立思考和欣赏自然和社会世界的一系列观点的能力；2）欣赏你所选择的研究科目的发展和价值，意识到它们的背景，它们之间的联系，并意识到知识的临时和动态性质；3）信息素养。3）信息素养：查找、评估和综合大量经常相互冲突的信息、想法和数据的能力；4）创造性地使用一系列不同的方法和技术解决问题的能力，并确定哪些技术适合手头的问题；5）对你的研究和其他活动的社会、环境和全球影响的理解，包括对任何道德影响的认识。6）有能力为不同的目的和不同的受众以书面和口头形式进行清晰和有效的沟通；7）有知识、技能、自信和自我意识，积极追求你的未来目标；9）有专业和反思的方法，包括领导素质、责任、个人诚信、同情心、关心和尊重他人、问责制和自我调节；10）有灵活性，在快速变化和不确定的外部环境中茁壮成长，并根据情况需要更新技能和知识。.