物理学与计算机科学联合课程和教科书的构想

我想写（并开始概述）一本物理教科书，假设它的读者是有能力的计算机程序员。普通物理学教科书教授物理公式，并给出用笔，纸和计算器解决的问题。我想提供一本强调计算物理学的书，一本有关计算机如何建模物理系统并给出此类问题的书：编写一个可以解决一系列物理问题的程序。第三方开源库将用于处理大多数计算，而我想使用Java或C＃之类的高级语言。

除了我乐于从事这一工作外，我认为应该在学校提供物理-计算机科学联合课程，这是实现这一目标的更大议程的一部分。我认为物理学系的学生（像我一样）应该学习如何使用和利用计算机来解决抽象问题和问题集。我认为编程语言应该被认为是从事许多研究领域的有用媒介。

这是一个值得追求的想法吗？以大学本科课程形式合并这两个科目是否可行？有什么我应该利用的特定工具或应该意识到的陷阱？有没有人听说过大学课程或采用这种方法的其他方法？有没有像我正在描述的书（物理或任何其他学科）那样的书/教科书？

您的想法通常是一个好主意，并且正在被追寻：您是否看过Sussman和Wisdom的《经典力学的结构和解释》？它使用Scheme教授高级古典物理学：

顺便说一句，我认为有一个很强的理由-因此有必要-用计算基础全面改革许多学科的教学，因为计算从根本上扩展了我们的建模能力，更不用说教学，学习和思考了。在《编程大师》一书中，Haskell的Paul Hudak提出了这样的彻底改革。当然，萨斯曼还呼吁使用计算机教授“旧”主题的新方法。SICM是他这样做的一个很好的例子。我希望他接下来可以教授量子力学！

博士 UT奥斯汀分校的David Gavenda和Luther Frommhold试图在1970年代中期使用共享的Data General Nova系统来做这件事。我认为Gavenda博士已经退休，而且我不知道Frommhold博士的情况如何。（Dave Gavenda绝对是“好家伙”之一。）

UT奥斯汀CS系的Gordon Novak博士正在为此工作。他的论文是“计算语言学”，它是一个可以理解和解决大一水平的静力学阶梯问题的程序。（完全公开：戈登很久以前是朋友。）

您也可以看看Sussman和Wisdom撰写的《古典力学的结构和解释》。

不过，我不确定这是个好主意。您可以做一些漂亮的演示，并且可以更轻松地看到一些东西，但是许多基础物理学都在教给学生方法，并直观地掌握材料，而这也许是老式方法更好的方法。办法。

我认为这是一个绝妙的主意，只要您选择的计算机语言不太晦涩，就可以成功。如果您选择一种科学界以外的人都不会使用的语言，那么您就没有任何成就。

这是一个值得追求的想法吗？

我当然是这么认为的！这样的想法让我希望自己还是一个本科生。说实话，我曾经在一个实验室中进行过人工计算，该实验由我编写的Perl脚本解决。我也附上了源代码。TA并不了解太多程序设计，但是当我终于把它拿回来的时候，它的分数很高。而且花费更少的时间来完成实验室。

以大学本科课程形式合并这两个科目是否可行？

我不明白为什么不！

有什么我应该利用的特定工具或应该意识到的陷阱？

令我烦恼的是，Weka可能是数据分析的好工具。我认为它具有Java API，因此Java开发人员应该可以轻松访问它，并且它可能会带来一些有趣的练习。

以大学本科课程形式合并这两个科目是否可行？

长期以来，我一直认为三重合并，物理，应用数学和计算是有意义的。也许甚至添加第四个计算机图形-至少足以生成足够的图形来获得inutition。从某种意义上说，计算已成为继实验和理论之后的第三种科学方法，为了真正做到这一点，您需要在这三方面都有基础。也有说科学的程序员的专业支持工作，他们的第一爱好是计算机，而数学/科学则是次要的。理想情况下，将有一种方法可以满足具有不同主要兴趣的小组，其中一些人首先需要计算机，其他人则应用数学，还有一些人将科学作为他们的主要重点。