Термодинамика глазами Музыкант
Ввести музыкант профессор термодинамики и вы можете получить на смех зала. Но если музыкант был Кен Jolis - кто имеет степень бакалавра в теории музыки, играет вибрафона для Рональда Рейгана и Сонни и Шер, и поручил яму оркестров для волос и Иисус Христос Суперзвезда - смехачи может быть есть ворона к концу семестра .
Хотя в средней школе, играл на гитаре Jolis с "немой маленький диапазон", как он вспоминает сейчас. Один из других членов группы были вибрафона и Jolis был очарован с ним.
Он получил стипендию для обучения в престижных Индиана Univ. Музыкальной школе. Но, когда тяжелая болезнь прервала его образование, он вернулся домой в Северную Каролину, а затем получил степень Дьюка Univ.
Хотя он любил жизнь, как музыкант, он почувствовал, что нужна "настоящая работа". Это означало, ему необходимо более высоким уровнем образования. Штата Северная Каролина Univ. был рядом, - но то, что учиться? Он открыл колледж каталог, закрыл глаза и опустил палец - и он приземлился на химическом машиностроении. Он сделал также в классах науки на князя и был Aced исчислении, поэтому он считается химическое машиностроение разумный выбор карьеры.
Летом перед старшим год, он занимал инженерные стажировку в DuPont. "Я думал, что умер и попал в рай. Здесь я был, этот парень, одетый в костюм и галстук, с портфелем, с моим именем на двери", он рассказывает.
После получения бакалавра в 1961 году, он продолжил свое образование в Univ. Иллинойс, в конечном счете, зарабатывая кандидат в 1965 году по Том Ханратти. Затем он поступил на работу в Политехническом институте в Бруклине. Когда его спросили, какие курсы он предпочел бы обучение, он ответил: "ничего, кроме термодинамики". Мерфи (права славы Мерфи) вмешательство, и он был назначен преподавать термодинамики.
"Я понял, это плохо, и учил его соответствующим образом", признает он. "Я никогда не был более чем два или три страницы перед студентами [в учебнике]. И даже когда я понимаю, я не знаю как это объяснить".
"Но, продолжает он," Я визуального человек, и мне стало ясно, что некоторые идеи в области термодинамики могут быть визуализированы. Я получил заинтересованы в компьютерной графике, так что здесь была возможность использовать компьютер, чтобы картинки ". Его ранние рисунки, однако, были "случайные конструкций несвязанных идей", и не имеют "какого-либо глубокого выражения этого вопроса." что изменилось в 1974 году (тогда он был штата Айова университет), когда расширенный учебник, Modell и Рейда ", ответил на многочисленные вопросы, которые были ко мне пристает. Она показала, математике за лечение [Иосия Уиллард] Гиббса и ясно визуальной аналогии, которые были возможны ", комментирует он.
Во время отпуска в Беркли в 1982, он прочел собрание сочинений Гиббса и был поражен тем, что он видел. Он указывает, что Гиббс объяснил, как термодинамической устойчивости влияет на состояние вещества и что эти идеи имеют геометрическую аналогию.
Но это был Джеймс Клерк Максвелл, который построил первую физическую модель, основанная на описании Гиббса - энергия-энтропия объема отношений на три фазы воды. [Когда Почтовая служба США попросил Jolis предложить изображение, свой отпечаток Гиббса, он рекомендовал 2-мерных эскиз Максвелла модели (AIChExtra, ВИС, июль 2005, стр. 57).] "Перефразируя Максвелла слова Гиббса [ В своей книге "Теория тепла] помог мне понять, модели и то, что Гиббса было говорить", Jolis объясняет.
Это понимание привело его к разработке (с двумя аспирантами) сайт Гиббса модели (<a target="_blank" href="http://www.public.iastate.edu/~jolls/" rel="nofollow"> WWW . public.iastate.edu / ~ Джолс / </>), а компьютерная программа, ThermoGraphics (доступно по адресу <A HREF = "http://www.owlnet.rice.edu/ ~ wgchap / phase_down.html" целевых = "_blank" относительной = "NOFOLLOW"> ~ www.owlnet.rice.edu/ wgchap / phase_down.html </ A>). Последнее объясняет фазового поведения смесей и производит подвижной диаграммы цвета, которые позволяют студентам увидеть глобальные последствия, просматривая функция со всех сторон.
Программное обеспечение приложений на многих уровнях, начиная от передовых термодинамики химии средней школы. "Это не просто хорошо [как обычные] методы преподавания, вероятно, лучше, и, возможно, лучший способ преподавания термодинамики", утверждает, Jolis.
Но он по-прежнему сталкиваются с сопротивлением. Инженерные студентов ", похоже, предпочитают подключить номера в уравнения и получать точные ответы за расходованием дополнительное время изучения концепций на основе более общих компьютерных симуляций. И, приложений с упором сегодня о немедленном," реальном мире, работают, что основное внимание на основные принципы (и на обучение ) часто играли вниз "академического сообщества, говорит он.
Термодинамика в сторону, Jolis'most награждения опыт последних лет, и значительное наследие профессии, считает он, был его международного обучения. За последние несколько летом, он и коллега из Univ. Висконсин сопровождали два десятка младших / старших студентов из обеих школ, Univ. Овьедо в Испании, где они принимают интенсивное, 5 недель группа операций Лаборатория конечно.
Хотя на английском языке американских профессоров и Овьедо факультета свободно владеют английским языком ", конечно окружающей среды - тип, темпы и оценка опытно-экспериментальной работы и в подготовке докладов, а также сроки, лабораторные правил, процедур безопасности и ожидания поведение - это совершенно испанском языках. добавляет, что нужное количество посторонних привкусов. Существует воздуха "дружественных простой формальностью", чтобы программа, которая поддерживает студентов и преподавателей, движущихся в путь, что не было бы ожидать для курса летом в прекрасном часть интересных зарубежных стран ", Jolis комментарии.
