За 5 лет обучения в Университете ИТМО на направлении "Фотоника и оптоинформатика" у меня сформировалось представление о том, что есть сложного и не очень в образовательных программах по фотонике.
В данной работе я поделюсь своим опытом обучения, а также расскажу, что было сложно и как это можно преодолеть.
Немного слов об ИТМО
На момент моего поступления в университет, а это 2019 год, ИТМО расшифровывался как информационные технологии, механика и оптика. Сейчас же ИТМО позиционирует себя как научно-образовательная корпорация без расшифровки аббревиатуры "ИТМО". И в этом есть немало смысла. Суть состоит в том, что ИТМО нацелен на развитие не только на образование, но и на карьерную и научную составляющую. Для студента это означает то, что в рамках учебы, помимо базовых знаний по выбранному направлению, он будет получать набор компетенций для создания и развития собственного бизнеса, а также навыки коммуникации, управления эмоциями и много чего еще (блок под названием soft skills - с англ. мягкие навыки).
Собственно, каждая образовательная программа построена по такому принципу: профильные знания + общеуниверситетские дисциплины (английский, физкультура и прочее) + обучение работы с ПО + основы управления карьеры и создания бизнеса + мягкие навыки. Такая система работает первые 3 года, а дальше начинается прекрасное время, когда можно посветить себя исключительно профильному образованию без мягких навыков и общеуниверситетских дисциплин. При этом все дисциплины могут быть как экзаменационные (с выставлением оценки по пятибальной шкале как в школе), так и зачетные (по системе зачет/незачет)... Некоторая нагрузка по предмета ложиться на плечи студента в виде самостоятельной работы дома или выполнения онлайн-курсов (привет цифровая культура). Важной отличительной особенностью ИТМО является тот факт, что тут используется балльно-рейтинговая система, когда по каждой оцениваемой дисциплине можно получить 100 баллов, которые в конце семестра конвертируются в оценки (от 90.1 - 5, от 74.1 до 90 - 4, от 60 до 74 - 3, дальше грустно). При этом без учета экзамена в учебный период, как правило, можно получить 70-80 баллов.
В рамках почти каждой дисциплины выделяют 3 базовые вида активности: лекции, практики и лабораторные занятия. Последнее свойственно больше профильным дисциплинам. Посещение лекций никак не оценивается, однако знания, полученные на лекции, очевидным образом пригождаются на экзамене. На практиках часто разбираются задачи, если речь про технические предметы. В случае гуманитарных занятий чаще всего преподаватель старается выстроить диалог со студентами и предложить им групповые активности (например, обсуждение чего-либо, поиск решений определенной проблемы и т.д.). На лабораторных занятиях у вас есть несколько работ, каждая из которых имеет определенную цель и задачу, результат выполнения которых позволяет вам ощутить себя в роли настоящего исследователя.
Фотоника на младших курсах
Как уже было сказано выше, обучение на первых двух-трех курсах содержит в себе много общеуниверситетских дисциплин, к которым нужно будет привыкнуть. Они часто будут занимать много времени, что может помешать в полноценном освоении профильных дисциплин. Однако это не совсем проблема университета, а скорее трудность студента в вопросе адаптации после школы.
К профильным дисциплинам на первом курсе относится общий курс физики и математика, включающая в себя математический анализ и линейную алгебру. Помимо этого, студент будет проходить курс "Основы программирования", сложность которого варьируется от начального уровня студента, курс "Компьютерной и инженерной графики", который познакомит с основами работы в программах трехмерного проектирования, а также курс "Основы химии", который предлагает студенту базовые знания в рамках физической химии.
Также на первых двух курсах в том или ином виде студента будут знакомить с самим направлением фотоника. Будет множество выступлений от передовых ученых университета, презентаций и мастер-классов от лабораторий, а также обучение с многими важными практическими навыками, например, с поиском научной информации.
Особенное внимание хочется акцентировать на курсе общей физики, который начинается в 1-м семестре и заканчивается в 4-м (конец 2-го курса). На первом семестре студент подробно познакомится с математическими и физическими основами механики и термодинамики, выполнит несколько лабораторных работ (около 6) и решит множество типовых и не очень практических задач. Курс общей физике во 2-м семестре не сильно по структуре отличается от первого, однако тут рассматривается не менее важные вопросы электричества и магнетизма, которые в моём случае, к сожалению, выпали на ковид. Успех или не успех освоения того или иного курса зависит от преподавателя. Мне повезло, так как моим лектором был Александр Сергеевич Чирцов, который, как мне и многим моим коллегам кажется, заложил фундамент знаний по оптике и физике в целом. По началу мне казалось, что его материал слишком сложный, у меня не получится освоить его должным образом и в конечном счете за первый семестр я получу, как минимум, одну тройку. Однако повторные просмотры его лекций с помощью канала на Youtube, а также решение многих задачек помогли мне успешно освоить курс и закрыться на отлично.
Курс по математики показался мне очень интересным и несложным, так как почти каждая лекция закреплялась на практике, что также большая заслуга моих преподавателей.
Фотоника на старших курсах
На 3-м курсе студент продолжает обучение мягким навыкам, английского и физ. культуре, однако большую часть времени уделяет дисциплинам по своему направлению. В нашем случае это фотоника. Перечислять дисциплины не хочется (с ними можно ознакомиться на сайте https://op.itmo.ru), но хочется обозначить важную деталь: именно с 3-го курса начинается полноценное погружение в фотонику, а также знакомство со всеми ее направлениями. В рамках 3-го курса я познакомился с оптическим материаловедением, основами квантовых коммуникаций, а также с устройством и принципом работы многих оптоволоконных, оптоэлектронных и фотонных устройств.
Помимо этого, на 3-м году обучения студент, как правило, уже начинает делать свои первые серьезные шаги в рамках практики в лаборатории или на производстве (важно отметить, что ознакомительная практика начинается еще на 2-м курсе, однако полноценная версия идет именно на 3-м). Так что у меня, как и у многих моих одногруппников, акцент плавно начал смещаться с получения новых знаний на закрепление полученных знаний и применение их на практике в лаборатории. Мой выбор пал на лабораторию фемтосекундной оптики и фемтотехнологий, где в первом проекте со мной работал наставник, который во многом мне помогал и поддерживал. Проект был связан с терагерцовым излучения, а именно в модификации системы электрооптического детектирования терагерцового поля. Конечно, работа в лаборатории в рамках практики - это нелегкий труд, который требует много усидчивости, вовлечения и целеустремленности. Однако, как и во многих других делах важны люди, которые тебя окружает. Так что, мне кажется, что важно найти хороший людей и профессионалов, с которыми будет приятно осваивать необъятный мир фотоники.
На 4-м курсе спектр моих знаний расширился и я освоил введение в нелинейную оптику, фемтосекундные технологии, оптические и квантовые технологии искусственного интеллекта, а также основы биофизики и квантовую теорию поля. Может показаться, что такие узкопрофильные дисциплины трудоемкие и непростые в изучении, однако с фундаментом курса общей физики их освоение было лишь вопросом времени.
Ну а дальше диплом, который мне по удачному стечению обстоятельств удалось почти полностью сделать еще на 3-м курсе. Предзащита и защита прошли спокойно, так как за время старших курсов я успел накопить небольшой опыт выступления на конференциях и семинарах.
Оцениваем уровень сложности фотоники
Нельзя по одной моей истории объективно оценить уровень сложности обучения на фотонике. Некоторые мои одногруппники почти не интересовались образованием, но смогли в конечном счете закрыться на тройки и четверки. Другие учились не покладая рук, однако в конечном счете поняли, что фотоника не для них и переквалифицировались, найдя себя в других направлениях.
Для себя я выявил следующее:
- На 1-м курсе самое тяжелое - привыкнуть к вузовской среде: к расписанию, формату занятий, системе оценивания, эксцентричной манере повествования некоторых преподавателей (как и к их характерам) и многому другому. Однако в конце первого года обучения я начал понимать, как стоит расставлять акценты, чтобы добиться максимального выхлопа от образования. Сложно на 8 или даже 8.5 из 10.
- На 2-м курсе был серьезный и непростой к пониманию материал, усвоение которого далеко не всегда получалось с первого раза. Однако, пропустив его через себя и закрепив рядом задачек, постепенно начало приходить понимание того или иного физического процесса или математической модели. Второй курс также был наполнен множеством дисциплин с ярлыком "мягкие навыки", однако в отличие от первого курса они были больше направлены на построение карьеры в науке и в индустрии. Уровень сложности - 7 из 10.
- На 3-м курсе студент активно погружается в работу в лаборатории, поэтому учеба идет, как правило фоном, однако это не делает ее менее интересной или важной. Сам уровень трудности обучения оценивается на 5 из 1- возможных, так как новые знания почти всегда гармонично наслаиваются на имеющиеся знания. Помимо этого, английский и всё в таком духе постепенно уходят на дальнюю полку, прежде чем полностью исчезнуть на 4-м курсе.
- На 4-м курсе многое похоже на 3-й с той лишь разницей, что в конечном итоге уклон идет больше на написание дипломной работе и ее защите. Конкретно в моём случае сложность составляла 4 из 10, однако загруженность была на 8 или даже 9 из 10.
Больших выводов делать не буду. Скажу лишь то, что своим мнением вы всегда можете поделиться в комментариях (то же самое относится и к вопросам).