Basel Universität




Regularien des Anfängerpraktikums


Allgemeines

Experiment und Theorie sind die beiden grundlegenden Methoden der Naturwissenschaften. Das Studium einer Naturwissenschaft, insbesondere der Physik, ist ohne das Erlernen des wissenschaftlichen Experimentierens undenkbar. Das Anfängerpraktikum der Physik, welches unter anderem von Studierenden der Physik und der Nanowissenschaften zu absolvieren ist, dient dem Erlernen des grundlegenden, physikalischen Experimentierens. Das Hauptaugenmerk liegt hierbei auf drei essentiellen Gesichtspunkten:

  1. Dem Erlernen und Einüben des präzisen und akkuraten Beobachtens und Notierens getroffener Beobachtungen. Zu diesem Zweck müssen alle Studierenden über jeden absolvierten Versuch ein Protokoll erstellen.
  2. Das wissenschaftlich korrekte Quantifizieren und Einordnen von Messresultaten und Beobachtungen. Dazu erlernen die Studierenden in diesem Praktikum die Grundlagen der Fehleranalyse. Die Darstellung von Messergebnissen ohne Fehleranalyse ist unwissenschaftlich und daher nicht akzeptabel. Daher müssen alle in diesem Praktikum angefertigten Protokolle eine vollständige Fehleranalyse enthalten.
  3. Dem Sammeln von Erfahrung. Viele Experimente und vor allem die Planung deren Aufbaus ist das Resultat langjähriger Erfahrung. Diese Erfahrung kommt nicht von ungefähr, sondern ist das Resultat von langer, mühsamer und oft frustrierender Arbeit.

Aufbau des Anfängerpraktikums

Im Anfängerpraktikum stehen insgesamt 36 Versuche aus den Teilgebieten Mechanik, Elektrizitätslehre, Optik, Universalkonstanten, Wärmelehre und Atom-/Kernphysik zur Verfügung. Im Anfängerpraktikum I erhalten die Studierenden zuerst in vier Workshops eine Einführung in die Fehlerrechnung, ins experimentelle Arbeiten sowie in die benötigte Software zur Auswertung. Es wird ein Einführungsversuch mit einem Kugelpendel durchgeführt, ausgewertet und protokolliert. Danach befassen sich die Studierenden mit 10 aus 18 Versuchen aus dem Teil I, der aus den Modulen Mechanik, Elektrizitätslehre I, Optik und Universalkonstanten besteht. Dieser Teil des Praktikums dient als Einstieg ins wissenschaftliche Experimentieren und deckt die wichtigsten physikalischen Grundsätze und Zusammenhänge ab. Nach erfolgreichem Abschluss des ersten Teils müssen die Studierenden in der Lage sein, selbstständig Versuche durchzuführen und zu wissen, was bei eventuell auftretenden Problemen zu tun ist und wie das jeweilige Experiment optimiert werden kann.
Im Anfängerpraktikum II werden 10 aus 18 Versuche aus dem Teil II bearbeitet. Dabei können die Studierenden ihre Erfahrungen im Umgang mit wissenschaftlichen Messwerten vertiefen. Dazu dienen ihnen die Module Wärmelehre, Elektrizitätslehre II und Atom-/Kernphysik. Am Ende des ersten Studienjahres kennen die Studierenden die wesentlichen Grundgesetze der Physik und haben sich intensiv damit auseinandergesetzt.
Für Studierende der Nanowissenschaften ist nur das Anfängerpraktikum I obligatorisch und für das zweite Semester vorgesehen. Für Physiker sind beide Teile des Anfängerpraktikums vorgeschrieben. Physiker starten im ersten Semester mit dem Anfängerpraktikum I und führen im zweiten Semester zusätzlich das Anfängerpraktikum II durch. Studierende anderer Fachrichtungen können das Anfängerpraktikum fakultativ belegen.

Ablauf eines Experiments

Die Experimente werden von den Studierenden alleine oder in Zweiergruppen durchgeführt. Die Einteilung der Gruppen findet im Workshop 1 statt. Nach der Einteilung in die Arbeitsgruppen werden die Versuche zufällig auf die Gruppen verteilt. Nach einem festen Stundenplan absolvieren die Studierenden jeden Praktikums-Nachmittag ein Experiment, die Auswertung findet ausserhalb des Praktikums, entweder auf einem privaten oder einem öffentlichen Rechner der Universität, statt. Dazu stehen den Studierenden auf den Rechnern der Physik-Bibliothek (Klingelbergstrasse 82, Basel, Raum 1.23 im 1. Stock) und Computern des Bio-/Pharmazentrums die notwendige Software zur Verfügung.
Zum erfolgreichen Bestehen eines Versuchs muss das Experiment zum zugeteilten Zeitpunkt durchgeführt werden. Als Hilfe und zur Unterstützung der Studierenden werden die Studierenden bei jedem Experiment von einem Assistenten/einer Assistentin betreut. Die Studierenden müssen am Tag der Durchführung pünktlich und gut vorbereitet im Praktikum erscheinen und werden nach der erfolgreichen mündlichen Überprüfung durch den Assistenten/die Assistentin zum Versuch zugelassen. Zu diesem Zweck enthält jede Versuchsanleitung Fragen zur Vorbereitung, sowie Angaben zu weiterführender Literatur. Es wird erwartet, dass die Studierenden diese Hilfestellung nutzen und eigenständige Recherchen betreiben, um sich auf den jeweiligen Versuch vorzubereiten.
Beim Testat sollten die Studierenden in der Lage sein, gegenüber dem Assistenten/der Assistentin das Experiment zu erklären (Ziel des Versuchs, Vorgehen, Versuchsaufbau und Funktionsweise) sowie die Fragen zur Vorbereitung zu beantworten. Sollte dies nicht der Fall sein, kann der Assistent/die Assistentin die Studierenden an diesem Tag des Praktikums verweisen. Der Versuch muss dann zu einem anderen Zeitpunkt nachgeholt werden.
Die Messwerte werden in einem Protokollheft notiert und nach dem erfolgreichen Durchführen des Experimentes und dem Aufräumen des Arbeitsplatzes von dem zugehörigen Assistenten/der zugehörigen Assistentin mit einem Stempel quittiert. Sämtliche Messdaten müssen in diesem Protokollheft notiert sein und sind nur mit dem versehenen Stempel gütig. Nach Erhalt des Stempels sind die Studierenden freigestellt und können mit der Auswertung beginnen.
Die Auswertung der erfassten Daten darf zusammen mit dem Praktikumspartner/der Praktikumspartnerin oder alleine erarbeitet werden, jedoch muss im Fall einer Partnerarbeit jeder Studierende an der Auswertung mitarbeiten, die Auswertung verstehen und den gesamten Text des Protokolls in eigene Worte fassen. In der Regel muss spätestens zwei Wochen nach der Durchführung des Experimentes eine elektronische Version des Protokolls im persönlichen Bereich der Webseite des Anfängerpraktikums Internal hochgeladen worden sein. Ansonsten wird das Experiment automatisch als fehlgeschlagen markiert und muss an einem Reservedatum Ende Semester wiederholt werden. Die gesetzlichen Feiertage in Basel werden für die Frist nicht gezählt. Fristverlängerungen sind nur in Ausnahmefällen möglich und sind vorgängig per Mail bei der assistierenden Person zu beantragen.
Im Anschluss wird das hochgeladene Protokoll vom zugeteilten Assistenten überprüft und gegebenenfalls zur Überarbeitung an die Studierenden zurückverwiesen. Die Frist für die Korrektur des Protokolls durch die assistierende Person beträgt drei Werktage. Spätestens drei Wochen nach der Durchführung des Experimentes muss das Protokoll vom Assistenten/von der Assistentin akzeptiert worden sein, ansonsten muss es ebenfalls an einem Reservedatum wiederholt werden.

Vorsätzliches Täuschen, wie z.B. das Kopieren oder Fälschen von Messdaten, wird prinzipiell mit dem dauerhaften Ausschluss aus dem Anfängerpraktikum geahndet. Das Anfägerpraktikum kann in diesem Fall erst im darauffolgenden Jahr wieder belegt werden.

Informationen zu den Versuchen, sowie deren Anleitung und Standort können im Bereich Versuche auf dieser Website eingesehen werden.


Protokoll

Die Versuchsprotokolle sind ein wesentlicher Bestandteil zum Bestehen des Praktikums. Das Protokoll wird ausschliesslich elektronisch erstellt und auf der Webseite des Praktikums im persönlichen Bereich Internal der Studierenden hochgeladen. Die Auswertung der erfassten Daten darf zusammen mit dem Praktikumspartner/der Praktikumspartnerin oder alleine erarbeitet werden, jedoch muss jeder Student/jede Studentin an der Auswertung mitarbeiten, diese verstehen und den gesamten Text des Protokolls in eigene Worte fassen. Die folgenden Punkte müssen beim Verfassen des Protokolls berücksichtigt werden:

  1. Das Deckblatt des Protokolls enthält die folgenden Elemente:
    1. Name des Kurses;
    2. Versuchsnummer / -name;
    3. Erstelldatum des Protokolls;
    4. Namen der Studierenden der Arbeitsgruppe;
    5. Name der das Protokoll verfassenden Person;
    6. Name der den Versuch betreuenden Person;
    7. Zeitaufwand für das Protokoll in Stunden;
    8. Grundsatzklausel:

      Hiermit erkläre ich, dass diese Ausarbeitung von mir selbstständig angefertigt wurde und keine Kopie (auch nicht auszugsweise) einer schon bestehenden Ausarbeitung ist. Mir ist bekannt, dass bei Nichtbeachtung der entsprechende Versuch wiederholt werden muss. Weiterhin erkläre ich, über die Regularien des Anfängerpraktikums in Kenntnis gesetzt worden zu sein und diese Regularien zu berücksichtigen und zu akzeptieren. Mir ist auch bekannt, dass ich bei groben Regelverstössen und/oder wissenschaftlichem Fehlverhalten aus dem Anfängerpraktikum ausgeschlossen werden kann!
  2. Das Protokoll ist vollständig, d.h. es enthält die folgenden Elemente:
    1. den Zweck des Versuchs in wenigen Sätzen;
    2. eine Skizze des Versuchsaufbaus;
    3. eine Zusammenfassung der theoretischen Grundlagen (ganz knapp, nicht die Versuchsanleitung abschreiben, sondern das Wesentliche zusammenstellen);
    4. die übersichtlich dargestellten Messungen, Ablesungen, Feststellungen etc.
    5. die nachvollziehbaren Berechnungen;
    6. die Schlussresultate einschliesslich einer vernünftigen Fehlerabschätzung;
    7. eine kritische Diskussion des Experiments inkl. einem Vergleich mit den Erwartungen (z.B. Tabellenwerte gemessener Grössen) in wenigen Sätzen;
    8. Quellenangaben und Literaturverzeichnis;
    9. abgestempelte Original-Messdaten im Anhang (z.B. als Scan).
  3. Die Arbeit war selbstständig und produktiv, d.h. sie wurde
    1. eigenhändig im Praktikum geleistet (und nicht abgeschrieben);
    2. höchstens zu zweit durchgeführt;
    3. beide Studierende haben das Protokoll in eigenen Worten verfasst;
    4. so gut verstanden, dass sie erklärt werden kann;
    5. so klar dargestellt, dass sie von den Assistierenden und vom Praktikumsleiter nachvollzogen werden kann.

Ein Beispiel für ein Protokoll ist als *.pdf-Format im Bereich Materialien zu finden. Dort befindet sich auch eine LaTeX-Vorlage für Protokolle.


Upload

Die Protokolle müssen im *.pdf-Format hochgeladen werden, damit eine systemunabhängige Handhabung gewährleistet ist. Die Dateigrösse darf dabei 10MB nicht überschreiten. Sollten beim Upload wider Erwarten Probleme auftreten, so ist das Protokoll im *.pdf-Format fristgerecht der assistierenden Person und dem Praktikumsleiter (c.meier@unibas.ch) per Mail zu senden.


Aufbaupraktikum

Das physikalische Aufbaupraktikum wird besonders Studierenden der Experimentalphysik empfohlen, um die im Anfängerpraktikum I und Anfängerpraktikum II gesammelten Erfahrungen und Kenntnisse der Experimentalphysik und Messtechnik weiter zu vertiefen. Im Aufbaupraktikum zum Teil I (Teil II) können 4 von 8 noch nicht erledigten Versuche aus Teil I (Teil II) durchgeführt werden. Das Aufbaupraktikum zum Teil I (Teil II) kann nach dem Bestehen von Teil I (Teil II) auf MOnA belegt werden und gibt bei erfolgreichem Abschluss jeweils 2 Kreditpunkte.


Kreditpunkte

Das Anfängerpraktikum I findet jeweils im Herbstsemester und im Frühlingssemester statt und gibt bei erfolgreichem Abschluss 4 Kreditpunkte. Dabei entspricht 1 Kreditpunkt gemäss ECTS einem zu erbringenden Arbeitsaufwand von 30 Stunden. Die vier Workshops werden mit insgesamt 10 Stunden Aufwand gewertet, das Protokoll zum einführenden Versuch mit dem Kugelpendel wird anschliessend mit 10 Stunden Aufwand gewertet und die zehn regulären Versuche dürften einen durchschnittlichen Aufwand von je 10 Stunden (bestehend aus 2 Stunden Vorbereitung, 2 Stunden Durchführung des Versuchs, 2 Stunden Auswertung und 4 Stunden Protokoll schreiben) ergeben.
Das Anfängerpraktikum II findet nur im Frühlingssemester statt und gibt bei erfolgreichem Abschluss ebenfalls 4 Kreditpunkte. Bedingung für den Besuch des Anfängerpraktikum II ist das abgeschlossene Anfängerpraktikum I. In diesem Kurs werden zehn Versuche durchgeführt, welche einen durchschnittlichen Aufwand von je rund 12 Stunden (bestehend aus 2 Stunden Vorbereitung, 3 Stunden Durchführung des Versuchs, 3 Stunden Auswertung und 4 Stunden Protokoll schreiben) ergeben.
Bitte beachten Sie für die Vergabe der Kreditpunkte insbesondere die folgenden Richtlinien:

  1. Anfängerpraktikum I: Für den Erwerb der Kreditpunkte muss die Veranstaltung auf MOnA (My Online Account) belegt werden. Für das Bestehen des Anfängerpraktikum I müssen sich die Studierenden zusätzlich am Workshop 1 in der Liste eintragen, an allen vier Workshops aktiv teilnehmen und elf Experimente (Einführungsversuch und zehn reguläre Versuche) bestehen, wobei höchstens drei nicht bestandene Versuche wiederholt werden dürfen.
  2. Anfängerpraktikum II: Studierende, welche das Anfängerpraktikum II absolvieren möchten, müssen sich zusätzlich zur Einschreibung auf MOnA bis spätestens am Mittwoch in der ersten Vorlesungswoche per Mail beim Praktikumsleiter (c.meier@unibas.ch) anmelden. Spätere Anmeldungen können aus organisatorischen Gründen in der Regel nicht mehr berücksichtigt werden. Für das Anfängerpraktikum II müssen 10 Versuche aus dem Teil II bestanden werden, wobei höchstens drei nicht bestandene Versuche wiederholt werden dürfen.
  3. Aufbaupraktikum I und II: Für den Erwerb der Kreditpunkte muss die Veranstaltung auf MOnA belegt werden. Zusätzlich müssen sich die Studierenden bis spätestens am Mittwoch in der ersten Vorlesungswoche per Mail beim Praktikumsleiter (c.meier@unibas.ch) für das Aufbaupraktikum anmelden.

Die Bewertung für das Anfängerpraktikum I und II sowie für das Aufbaupraktikum I und II erfolgt am Ende des Semesters mit der Beurteilung pass, fail oder nicht besucht in MOnA.