与Eric Grosfils教授一起创造互动学习体验

每年秋天,地质学教授埃里克·格罗菲尔斯在他的GEOL129地球物理学课程开始时,都会让他的学生回忆他们对地球内部的了解. 地球的结构是什么样子的? 速度和密度等因素如何随深度变化? 而不是通过讲座来回答这些问题, 格罗斯菲尔斯要求他们从基本原理中寻找答案, 使用的数据包括:(a)大地震后地震能量到达地球某一点所需的时间;(b)地球自身的总质量和转动惯量. 为方便查询, 他曾经让他们用在线地震波和密度建模小程序做实验, 但是applet不再具有功能. 

为了给他的学生保留宝贵的调查经验, Grosfils在Excel中重建了密度探测能力, 然后在2017年开始与ITS的学术应用经理Todd Shimoda合作,研究如何重现地震波小程序. 在皇冠体育学生王毅中(19届)的帮助下, 谁已经创建了一个基于matlab的地震建模应用程序,作为一个很好的起点, Shimoda在比较稳定的MATLAB环境下构建了一个功能齐全的地震建模应用程序.

Shimoda和Wang开发的应用程序已经在过去的两个秋季学期成功地应用于Grosfils的GEOL 129课程, 为学生确定地球内部结构提供了一个稳定的应用. 通过玩弄诸如层数之类的变量, 他们的厚度, 以及它们的物理性质, 学生们互动地工作,将他们关于地震能量传播的知识与地球内部的模型相匹配. 一旦他们有了一个现实的模型,探究的过程就不会止步于此. 然后,Grosfils要求学生打破他们的模型,以考虑不同的结构模型是否可以同样好地解释他们的数据集. 格罗斯菲尔斯说, “在有趣地探索了儒勒·凡尔纳式的空心地球场景和其他想法之后, 学生们得出结论——与全球地球科学团体一致——我们对地球内部的理解是相当扎实的, 令人满意的是,这是他们可以自己推断出来的!”

受到地震波应用成功的启发, Grosfils和Shimoda目前正在合作在MATLAB中重新创建另一个基于java的小程序,用于Grosfils的物理火山学GEOL 131课程. 这个applet, 聚焦于斯特隆博利一座真实的活火山, 意大利(今年夏天碰巧发生了一次大型火山喷发)!)允许学生们玩影响火山“炸弹”从山顶火山口喷发时弹道传播距离的变量. 由哈恩教学技术基金资助, 这个项目也为皇冠体育学生Naomi Amuzie ' 22提供了机会,通过协助Shimoda在今年夏天建立应用程序来开发MATLAB技能. 应用程序几乎完成了, 格罗斯菲尔斯希望能够在今年春天的GEOL 131课程中使用它.