弗吉尼亚理工大学的研究人员正在利用声音、音乐和创意技术来激发中学生和应届高中毕业生对波动物理学的兴趣。

“我从来没有遇到过对音乐不感兴趣的学生，”东蒙哥马利高中技术教育首席教师马克·伊顿 (Marc Eaton) 说。“有些学生已经对工程和物理感兴趣，有些学生则不太感兴趣，但当你添加音乐时，每个学生的兴趣都会被激发起来。”

一年多来，伊顿一直带着他的班级参加“建设波动物理学劳动力计划”，该计划是弗吉尼亚理工大学表演艺术学院和弗吉尼亚理工大学国家安全研究所共同努力的项目，由创造力研究所主办、艺术和技术。

“这对他们来说也是一次独特的经历，”伊顿说。“一些学生会在物理或地球科学课程中学习一点波动物理学，但我认为该计划确实为那些在课堂上似乎没有意义的东西赋予了意义。”

该项目由弗吉尼亚理工大学国家安全研究所频谱优势部门助理主任 Bradley Davis 和表演艺术学院教授 Ivica Bukvik 领导，每年覆盖数百名学生。

波浪是由引起世界物理变化的重大事件产生的。波动物理学研究这些现象，对于国防领域的工作人员来说，这是一个特别重要的研究领域。

该项目由海军研究办公室管理的海军 STEM 教育和劳动力计划部提供的三年资助创建，向学生展示了一系列关于频谱滤波谐波、频率调制和语音调制等主题的演示，使用夏奇拉 (Shakira)、比特犬 (Pitbull) 和 T-Pain 等流行艺术家的歌曲。

通过探索互动模块，学生发现关键问题，并通过教师指导的协作发现来寻求答案。然后，学生能够使用工具来练习他们所学到的知识。

“这对他们来说是亲身实践的，”以人为本的设计博士生兼该项目的研究员贾斯汀·克罗博 (Justin Kerobo) 说。“在我们的演示之后，他们可以使用这些工具来改变他们最喜欢的歌曲的声音，或者改变他们自己的声音，让他们听起来像他们最喜欢的皮克斯角色。”

学生们在课程结束时进行了一项关于他们的经历的调查，Kerobo 表示这正在推动该项目的发展。

“他们正在向我们学习，但我们也必须向他们学习，”克罗博说。“这个项目的目的是让学生对波动物理学感兴趣，所以我们必须考虑他们的经验。他们理解或不理解什么?他们喜欢什么，又觉得什么无聊?”

随着具备波动物理学专业知识的国防人员日益短缺，弗吉尼亚理工大学的研究人员希望该项目能够提高学生对波动物理学领域的兴趣，并最终扩大国防劳动力队伍。