М.Б. Булакина, А.И. Денисюк, А.О. Кривошеев ОБЗОР ЗАРУБЕЖНОГО ОПЫТА ПО ПОДГОТОВКЕ КАДРОВ В ОБЛАСТИ НАНОТЕХНОЛОГИЙ
Санкт...
41 downloads
217 Views
6MB Size
Report
This content was uploaded by our users and we assume good faith they have the permission to share this book. If you own the copyright to this book and it is wrongfully on our website, we offer a simple DMCA procedure to remove your content from our site. Start by pressing the button below!
Report copyright / DMCA form
М.Б. Булакина, А.И. Денисюк, А.О. Кривошеев ОБЗОР ЗАРУБЕЖНОГО ОПЫТА ПО ПОДГОТОВКЕ КАДРОВ В ОБЛАСТИ НАНОТЕХНОЛОГИЙ
Санкт-Петербург 2009
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное агентство по образованию Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики
М.Б. Булакина, А.И. Денисюк, А.О. Кривошеев ОБЗОР ЗАРУБЕЖНОГО ОПЫТА ПО ПОДГОТОВКЕ КАДРОВ В ОБЛАСТИ НАНОТЕХНОЛОГИЙ Методическое пособие для преподавателей и аспирантов
Санкт-Петербург 2009
УДК 372.8(100)(47) Булакина М.Б., Денисюк А. И., Кривошеев А.О. Обзор зарубежного опыта по подготовке кадров в области нанотехнологий: Методическое пособие для преподавателей и аспирантов. – СПб: СПбГУ ИТМО, 2009. – 92 с. Настоящее пособие содержит в сжатой форме систематизированные сведения по направлениям нанотехнологических исследований за рубежом, их состоянию, уровню и тенденциям развития, а также анализ зарубежного опыта подготовки кадров для наноиндустрии по уровням образования. Эти сведения были собраны на основе целенаправленного поиска информации в образовательном секторе Интернет. Авторы остановили свой выбор на источниках информации, доступной на сайтах университетов государств Европейского союза, США, Канаде, Австралии и Индии. Эти материалы, по мнению авторов, дают общую ориентирующую информацию о состоянии и тенденциях процесса подготовки кадров для наноиндустрии в ведущих странах мира, а также по поиску такой информации в Интернете. Булакина М.Б., Кривошеев А.О., ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика» Денисюк А. И., Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики Рекомендовано к печати советом факультета Точной механики и технологий СПбГУ ИТМО, протокол № 2 от 13.10.2009 г.
© Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, 2009 © М.Б. Булакина, А.И. Денисюк, А.О. Кривошеев, 2009
Содержание Введение .........................................................................................................................................4 1. Анализ информации о состоянии исследований в области нанотехнологий и зарубежном опыте подготовки кадров для наноиндустрии ......................................................6 1.1 Основные источники справочной и научно-технической информации о состоянии исследований в области нанотехнологий и зарубежном опыте подготовки кадров для наноиндустрии ...........................................................................................................................6 1.2 Общая характеристика состояния исследований в области нанотехнологий и подготовки кадров .....................................................................................................................7 1.2.1 Европейские страны .....................................................................................................9 1.2.2 США и Канада ............................................................................................................12 1.2.3 Австралия и Индия .....................................................................................................14 2. Обзор зарубежного опыта подготовки кадров для наноиндустрии ...................................19 2.1 Европейские Страны .........................................................................................................19 Великобритания...................................................................................................................19 Германия...............................................................................................................................25 Дания.....................................................................................................................................30 Финляндия............................................................................................................................33 Франция ................................................................................................................................35 Швейцария ...........................................................................................................................40 2.2 США и Канада ...................................................................................................................44 США......................................................................................................................................44 Канада ...................................................................................................................................54 2.3 Австралия и Индия ............................................................................................................56 Австралия .............................................................................................................................56 Индия ..................................................................................................................................563 3. Ориентирующая информация по использованию данных обзора в образовательном процессе при подготовке кадров в области нанотехнологии..................................................79 3.1 Европейские страны ..........................................................................................................79 Школьное образование .......................................................................................................79 Университетское образование. Бакалавриат ....................................................................79 Университетское образование. Магистратура..................................................................80 Университетское образование. Специалитет (дипломированные специалисты) .........80 Аспирантура.........................................................................................................................81 Университетское образование. Центры нанотехнологий................................................81 Послевузовское образование. Курсы повышения квалификации и курсы переподготовки ....................................................................................................................82 3.2 США и Канада ...................................................................................................................82 Особенности образования в области нанонауки и нанотехнологий в США.................82 Школьное образование в области нанотехнологий .........................................................82 Подготовка бакалавров .......................................................................................................83 Подготовка магистров.........................................................................................................83 Обучение аспирантов ..........................................................................................................83 Повышение квалификации .................................................................................................84 3.3 Наноцентры университетов..............................................................................................84 Заключение и рекомендации по использованию зарубежного опыта в области подготовки кадров для наноиндустрии в России..........................................................................................86 Список использованных источников.........................................................................................88
3
Введение Нанотехнология – это технология создания материалов (наноматериалов) и систем (наносистем) на их основе с характеристическими размерами структурных элементов от единиц до сотен нанометров (1 нм = 10-9 м). К классу наноматериалов относят: − наночастицы (частицы нанометрового размера), − нанокомпозиты (структурированные материалы со средним размером одной из фаз порядка нанометров), − некоторые молекулярные соединения (например, фуллерены) и другие. Свойства наноматериалов существенно отличаются от свойств классических макроматериалов, которые хорошо изучены и в значительной степени исчерпали свой ресурс развития. Важнейшими особенностями наноматериалов являются относительно большое число атомов на поверхности (границе разделе) и квантоворазмерные эффекты. Эти особенности наноматериалов усиливают или изменяют их свойства (химическую реактивность, прочность, электрические характеристики). В настоящее время значительная часть научных исследований сконцентрированы на разработке методов получения наноматериалов и изучении их свойств с целью их практического использования. Предполагается, что нанотехнологии найдут применение в самых различных областях: − медицина (диагностика, доставка лекарств), − химия (катализ), − энергетика (обновляемые источники энергии), − информационные технологии (полупроводниковые и оптоэлектронные устройства, устройства памяти, квантовые компьютеры), − тяжелая промышленность (конструкционные материалы), − потребительские товары (еда, одежда, косметика) и проч. Сейчас национальные программы по развитию нанотехнологий имеют более 30 стран мира. За последние годы объем государственного финансирования исследований и разработок в области нанотехнологий в разных странах мира увеличился приблизительно в пять раз. В соответствии с существующими прогнозами мировой объем производства в области нанотехнологий к 2015 году должен превысить 1 трлн. долларов США, что по разным источникам может привести к созданию около 2 млн. рабочих мест. Одной из важнейших составляющих развития нанотехнологии является подготовка профессиональных кадров, способных эффективно работать в этой новой междисциплинарной области науки и техники. В учебный процесс университетов многих странах мира введены образовательные профессиональные программы по нанонауке и нанотехнологии, рассчитанные на различные уровни образования. В настоящее время особое внимание государственной политики России в области науки и образования обращено на подготовку специалистов, способных выполнять научные исследования и разработки по перспективным направлениям в области нанотехнологий. Более чем 50 российских университетов ведут подготовку бакалавров, магистров и специалистов, имея лицензии или заключения учебно-методического объединения на право ведения образовательной деятельности по направлению «нанотехнологии». В рамках ФЦП «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в РФ на 2008-2010 г.г.» в 32 университетах создаются Научно-образовательные центры по направлению нанотехнологии. Одновременно во многих университетах РФ открыты специализации, бакалаврские и магистерские программы, ориентированные на подготовку кадров для наноиндустрии. Федеральное агентство по образованию определило Головные вузы «Национальной нанотехнологической сети»: − Наноэлектроника (МИЭТ),
4
− Наноинженерия (МГТУ), − Функциональные наноматериалы для космической техники (МАИ), − Функциональные наноматериалы для энергетики (МИФИ), − Нанобиотехнологии (МГУ), − Конструкционные наноматериалы (МИСиС), − Композитные наноматериалы (СПбГУ), − Нанотехнологии для систем безопасности (СПбГЭТУ), − Функциональные наноматериалы и высокочистые вещества (РХТУ). Все это обуславливает важность предоставления аналитической обзорной информации о новейших научных разработках и имеющемся зарубежном опыте подготовки кадров при подготовке российских специалистов в области наноиндустрии. Данное методическое пособие содержит в сжатой форме систематизированные сведения по рассматриваемым вопросам (объектам, проблемам, направлениям исследований в области нанотехнологий за рубежом), их состоянию, уровню и тенденциям развития, а также анализ зарубежного опыта подготовки кадров для наноиндустрии по уровням образования. Пособие содержит сведения, которые были собраны на основе целенаправленного поиска информации в образовательном секторе Интернет. Авторы остановили свой выбор источников информации на государствах Европейского союза, США, Канаде, Австралии и Индии. Эти материалы, по мнению авторов, дают общую ориентирующую информацию о состоянии и тенденциях процесса подготовки кадров для наноиндустрии в ведущих странах мира, а также по поиску такой информации в Интернете. Раздел 1 посвящён описанию основных источников справочной и научнотехнической информации о состоянии исследований в области нанотехнологий и зарубежном опыте подготовки кадров для наноиндустрии. В нём также дана общая характеристика состояния исследований в области нанотехнологий и подготовки кадров за рубежом на основе опыта указанных выше стран. Раздел 2 содержит краткий обзор зарубежного опыта подготовки кадров для наноиндустрии в университетах государств Евросоюза, США, Канады, Австралии и Индии. В разделе 3 представлена ориентирующая информация по использованию данных обзора в образовательном процессе при подготовке кадров в области нанотехнологии и обобщён опыт подготовки кадров для наноиндустрии по уровням образования.
5
1. Анализ информации о состоянии исследований в области нанотехнологий и зарубежном опыте подготовки кадров для наноиндустрии 1.1 Основные источники справочной и научнотехнической информации о состоянии исследований в области нанотехнологий и зарубежном опыте подготовки кадров для наноиндустрии Для написания данного пособия проанализированы следующие информации: − веб-сайты государственных органов и других организаций; − веб-сайты университетов; − другие источники.
источники
Веб-сайты гоcударственных органов и других организаций − Федеральное министерство образования и научных исследований Германии http://www.bmbf.de − Портал по научной и инновационной деятельности в Швейцарии http://www.myscience.ch − Национальная инициатива в области нанотехнологий (NNI), США www.nano.gov − Портал по социальным и этическим вопросам в Национальной сети нанотехнологической инфраструктуры США http://sei.nnin.org/index.html − Консорциум по вопросам нанонауки и технологий (NSTC), Индия http://nstc.in − Портал по нанотехнологиям и нанопродукции в Индии, http://www.nanoindian.com − Образование в Индии http://www.indiaedu.com − Центр нанотехнологий при Департаменте инноваций, промышленности, науки и исследований Австралии http://www.innovation.gov.au/Industry/Nanotechnology/Documents/NNSFeb08.pdf − Департамент промышленности, туризма и ресурсов Австралии http://www.innovation.gov.au/Section/AboutDIISR/Documents/2007strategicplan_final2 0070827160934.pdf − Портал по итогам научных исследований в Австралии http://www.researchoutcomes.com.au/index.php Веб-сайты университетов Веб-сайты университетов будут подробно рассмотрены далее. Другие источники Германия: Chemie und Molecular Scince in Erlange http://www.chemie.uni-erlangen.de/Molecular-Science Раздел о нанотехнологиях бизнес-портала Федерального министерства экономики и технологий Германии http://www.german-business-portal.info/GBP/Navigation/en/BusinessLocation/Industrial-sectors/nanotechnology.html
6
Дания: M.M. Andersen, B. Rasmussen. «Nanotechnology development in Denmark – environmental opportunities and risk» // Risø National Laboratory, Denmark 2006. Франция: J. Phys.: Conf. Ser. 2008. V. 100. P. 032001, Nanoforum, «Education catalogue for higher education in nanotechnology», Nanoforum, 2005. США: Nature Nanotechnology http://www.nature.com/nnano/index.html, Roco М.С. J.Nanoparticle Res., 2001. v.3, №5-6, 2001, p. 353-360. Nanotechnology Research Directions. Eds. M.C. Roco, W.S.Williams, P.Alivisatos. Dortrecht: Kluver Acad. Pub., 2000. USA «Label-free Electronic Detection of the Antigen-Specific T-Cell Immune Response», Nano Letters 8(10): 3310–3314 (October 1, 2008). USA Harnessing optical forces in integrated photonic circuits. - Mo Li, W. H. P. Pernice, C. Xiong, T. Baehr-Jones, M. Hochberg, H. X. Tang,– Nature 456, 480 – 484 (27 Nov 2008) Nano Letter). Индия: NanoTrends (A Journal of Nanotechnology and Its Applications) http://nstc.in/Journal/Default.aspx Австралия: AZojono (Journal of Nanotechnology Online) http://www.azonano.com/nanotechnology.asp The Australian Educational Researcher (AER) http://www.aare.edu.au/aer/about.htm
1.2 Общая характеристика состояния исследований в области нанотехнологий и подготовки кадров С начала 90-х годов XX века во многих странах мира отчетливо наметилось новое перспективное направление НИОКР – разработка технологий, которые впоследствии стали называться нанотехнологиями. Объемы государственного финансирования исследований и разработок в этой области в разных странах стремительно увеличились. Промышленные круги постепенно убедились в том, что эта технология создает новые возможности для развития бизнеса. Сама идея использования нанотехнологий возникла значительно раньше. В США автором идеи считают выдающегося физика Р.Фейнмана, который в 1959 году обрисовал революционные возможности, открывающиеся перед наукой и техникой в том случае, если удастся проводить манипуляции с отдельными атомами и молекулами. Термин «нанотехнология» появился много позже. Развертывание работ по нанотехнологиям именно в начале 90-х годов можно объяснить двумя основными факторами: возникновением потребностей в новом качественном скачке развития традиционных технологий и созданием научнотехнических предпосылок к реализации такого скачка. К 90-м годам XX века обозначились границы дальнейшей микроминиатюризации традиционных электронных компонентов и микроэлектромеханических устройств. К этому же времени относится и появление приборов, которые позволили заниматься наблюдением за отдельными атомами и молекулами и в некоторой степени манипулировать, например, сканирующий зондовый микроскоп. Сканирующая зондовая микроскопия (СЗМ) включает в себя сканирующую туннельную микроскопию (СТМ), атомно-силовую микроскопию (АСМ), оптическую микроскопию ближнего поля, сканирующую магнитную микроскопию, емкостную микроскопию, микроскопию ионных токов и т.п. [USA1]. В 2003 г. Правительство США выделило на нанотехнологические исследования и разработки 4,37 млрд. долл. на четырехлетний период. В 2006 году суммарные бюджетные расходы США составили уже 6 млрд. долл. Чтобы оценить общую активность в США,
7
необходимо к этим федеральным расходам приплюсовать немалые инвестиции правительств отдельных штатов, а также таких компаний-гигантов, как Motorola, Intel, Hewlett-Packard, IBM. В промышленных азиатских странах, как и в США, в нанотехологии инвестируют и правительственные агентства, и частный сектор. Тайвань и Корея стремятся сохранить за собой признанные позиции мировых технологических мастерских не только в сегодняшних микро, но и в завтрашних нанотехнологиях. Япония за период 1997-2003 гг. инвестировала в продвижение нанотехнологий 2850 млн. долл. (то есть больше, чем США). Недавно к наногонке подключился Китай с миллионными инвестициями, для развития нанотехнологий формируются коалиции из университетов и промышленных компаний, планируется достичь мирового лидерства в наноматериалах. Европейский Союз интенсивно продвигал нанотехнологии в рамках 6-ой и 7-ой Рамочных Программ – в период 2003-2006 гг. в нанотехнологии было инвестировано 1300 млн. евро. Динамика изменения мирового объема финансирования нанотехнологий в период 1997–2007 гг. представлена в таблице 2.1. [USA1]. Таблица 2.1. Мировой объем финансирования нанотехнологий в период 1997–2007 гг. в млн. долл./год. Страна
19
(регион)
97
ЕС
12
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
151
179
200
225
400
650
950
1050
-
-
135
157
245
465
750
810
875
950
-
-
190
255
270
422
604
862
989
1200
1351
1392
6 Япония
12 0
США
11 6
Другие1
70
83
96
110
380
520
511
900
1000
-
-
Итого
43
559
687
825
1502
2274
2833
3714
4200
-
-
2 1
Другие: Австралия, Корея, Канада, Тайвань, Китай, Россия, Сингапур, Восточная Европа. (Прочерк означает отсутствие достоверных данных на момент написания обзора). Источник данных [USA1]. По оценкам консалтинговой компании Lux Research [USA2], к 2014 г. объем рынка товаров, в которых будет использоваться нанотехнология, достигнет 2.6 трлн. долл., что составит 15% от общего объема мирового рынка товаров. Но и сегодня нанотехнологическая продукция уже присутствует на рынке. На сайте «Emerging Nanotechnologies» http://www.nanotechproject.org/ представлен постоянно пополняемый перечень из более 500 товаров, в производстве которых используются нанотехнологии. С этим перечнем можно ознакомиться в открытом доступе http://www.nanotechproject.org/inventories/consumer/browse/ .
8
1.2.1 Европейские страны Великобритания. Правительство Великобритании официально заявило, что развитие наноиндустрии сегодня является одной из приоритетных задач страны. Использование наноматериалов в различных областях уже в ближайшем будущем может принести огромный доход. Были выделены средства на финансирование 25 крупных проектов (по 15 млн. евро каждый), включая разработку антикоррозионного покрытия на основе наночастиц, создание различных наноэлектронных устройств, систем очистки воды и т.д. 3 млн. евро выделено на развитие микро- и нанотехнологий промышленного предприятия в Ньюкасле. Около 90 млн. евро выделено на поддержку прикладных исследований с целью создания новых нанотехнологий. Правительство Великобритании считает необходимым поддержать, таким образом, как коммерческие компании, так и научно-исследовательские организации и университеты, чтобы по максимуму использовать все потенциальные приложения новой технологии. Согласно оценкам, глобальный рынок нанотехнологий может уже через десять лет достичь триллиона долларов. Объявляя о начале широкомасштабного финансирования нанотехнологий, министр Найджел Гриффитс заявил: «Нанотехнология является одной из важнейших новых технологий, которая имеет огромный потенциал для улучшения нашей повседневной жизни. Речь идет о разработке новых и усовершенствовании уже существующих продуктов. Мы хотим помочь нашей промышленности превратить идеи в реальность, создавая при этом новые рабочие места и обеспечивая процветание нанотехнологических компаний в Великобритании». Германия. Быстрое развитие нанотехнологий в Германии основывается на тесном контакте бизнеса, науки и управления, иными словами – как на государственных, так и на частных обязательствах. Основным спонсором нанотехнологий в Германии является Федеральное министерство исследований и образования (BMBF). Но если в конце 1980-х годов BMBF было единственной организацией, финансировавшей исследования по нанотехнологии, то сегодня многие проекты, связанные с нанотехнологиями, поддерживаются большим количеством специализированных программ, в том числе программой Инноваций для промышленности и общества, исследовательской ИТ программой, а также Рамочной Программой ЕС. С 1998 по 2004 год объем финансирования проектов в области нанотехнологий увеличился примерно в четыре раза и достиг около 120 млн. евро. Помимо BMBF, большой вклад в финансирование нанотехнологий вносит Министерство экономики и занятости (BMWA), около 25 млн. евро ежегодно. Практически во всех немецких университетах студенты параллельно с освоением соответствующих образовательных программ проводят исследовательскую работу в области нанотехнологий. Возможность участвовать в научных исследованиях под руководством известных ученых существенно способствует закреплению полученных в процессе обучения знаний и навыков. Все больше внимания уделяется развитию междисциплинарного характера учебной и исследовательской деятельности в области нанотехнологии. В ряде университетов созданы специальные курсы по нанотехнологии [G1, G2]. Дания. Дания одна из первых европейских стран, которая стала целенаправленно вкладывать средства в развитие нанонауки и ее технологических приложений, поэтому здесь уделяется особое внимание уровню соответствующего образования. Датским правительством проведены значительные реформы в S&T (science and technology) секторе: возросла автономия университетов, устранены препятствия на пути их сотрудничества с промышленностью, усилено финансирование. Кроме того, законодательством четко сформулирована инновационная миссия университетов. Благодаря этому, студенты имеют возможность проходить стажировки на предприятиях и фирмах и там же проводить
9
исследования и выполнять проекты на соискание степени бакалавра или работать над диссертацией на соискание степени магистра. Основные университеты Дании предоставляют возможность получения степени бакалавра и магистра в области нанотехнологий, а в дальнейшем продолжить обучение в аспирантуре для получения степени PhD. Научные образовательные центры финансируются основными европейскими программами Sawphoton http://ntserv.fys.ku.dk/sawphoton1/, DISCEL, Nanomol http://www.icmab.es/nanomol/, а также органами государственной власти, выделяются специальные гранты от университетов. Непрерывно идет работа над повышением качества образования. Финляндия. В Финляндии программа работ по нанотехнологии FinNano недавно приобрела статус государственной программы. Нанотехнология была выбрана как одна из стратегических областей. Научные исследования по нанотехнологии финансирует в первую очередь правительство Финляндии. Государственное финансирование идет из трех источников: Tekes (национальное технологическое агентство http://www.tekes.fi/en/community/Home/351/Home/473/), Академия Финляндии и Программа ЕС. Tekes сосредоточивается на прикладных исследованиях, тогда как Академия Финляндии финансирует фундаментальные исследования. Программа была принята в 2005 году и рассчитана на срок до 2010 год. Всего к 2010 году Финляндия инвестирует в нанотехнологию более 120 миллионов евро. Главная цель программы FinNano http://akseli.tekes.fi/opencms/opencms/OhjelmaPortaali/ohjelmat/NANO/en/etusivu.html состоит в разработке механизма перехода от фундаментальных исследований к созданию коммерческих продуктов. В число участников программы FinNano входят основные исследовательские группы в университетах и научно-исследовательских институтах и более чем 100 финских компаний из различных секторов промышленности. В программе FinNano большую часть составляет финансирование прикладных исследований (70 миллионов евро). Основные направления работ – наноструктурированные материалы, нанодатчики, наноэлектроника, нанобиотехнология. Академия Финляндии выделила на Программу FinNano 10 миллионов евро. Частный сектор Финляндии тоже вкладывает в нанотехнологию значительные средства. Из опрошенных в 2008 году 129 фирм, 29 сообщили, что их коммерческий продукт основан на нанотехнологии. Эти продукты варьируются от технологии для промышленных процессов до потребительской продукции. Поскольку в ближайшие годы ожидается резкое увеличение спроса на специалистов в области нанотехнологии (как со стороны государственных учреждений, так и множества частных компаний), Министерство образования Финляндии ассигновало 24 миллиона евро для развития инфраструктуры нанотехнологических образовательных программ в финских университетах [FIN1-FIN3]. Франция. В последние годы Франция приложила огромные усилия по структурированию и развитию исследований в области наноиндустрии. Запущенная в 2003 году программа финансирования фундаментальных исследований в такой ключевой области как нанотехнологии (Французская Национальная Нанотехнологическая Программа) координируется Министерством Науки в сотрудничестве с CNRS (Национальный Научно-Исследовательский Центр), CEA (Французская Комиссия по Атомной Энергетике) и DGA (Генеральная Делегация по Вооружениям). Эта амбициозная по своим масштабам программа призвана усилить влияние Франции в отраслях настоящее время она осуществляется Национальным наноиндустрии. В Исследовательским Агентством в рамках программы Национальной Нанонауки и Нанотехнологии (PNANO), которая поддерживает фундаментальные и прикладные исследования. В плане финансирования, Министерство Науки заявило, что Франция будет выделять 70 млн. евро ежегодно на развитие нанотехнологий. Фундаментальные исследования в области нанотехнологий ведутся на базе 180 лабораторий, более 2000
10
учеными-исследователями с годовым бюджетом более 150 миллионов евро. Исследования поддерживаются национальной сетью, состоящей из пяти технологических центров, находящихся в районах Ile-de-France, Rhône-Alpes, Midi-Pyrénées, Nord и Franche-Comté. Региональные исследовательские центры с общим названием «C’Nano» были учреждены в нескольких областях для укрепления связей между исследователями, промышленниками и политиками для ускорения запуска крупномасштабных проектов. В целях координации французских инициатив с другими европейскими странами, CNRS стимулировало развитие европейской сети, которая контролируется европейской комиссией: ERA-NET (Европейская Исследовательская Сеть). В созданный 1 марта 2005 года NANOSCI-ERA консорциум входят 9 стран: Германия, Италия, Испания, Великобритания, Нидерланды, Австрия, Финляндия, Израиль и Франция. Также присутствуют ассоциированные партнеры: Словакия, Португалия и Польша. Цель этого проекта заключается в координации национальной политики нанонауки и поощрении сотрудничества между исследователями. Поскольку в такую активно развивающуюся область как нанотехнологии требуется все больше специалистов, во Франции активно создаются образовательные программы на базе основных университетов. При этом реформируется сама система образования, приближаясь к общеевропейской. Швейцария. Швейцария в настоящий момент является одним из мировых лидеров в области нанотехнологий. Развитию наноиндустрии придается в Швейцарии большое значение на государственном уровне. Данная сфера была официально признана правительством страны в качестве приоритетного направления науки. В развитие нанотехнологий через Швейцарский национальный исследовательский фонд активно инвестируются государственные средства. Головным учреждением, ответственным за научно-исследовательские работы в области нанотехнологий, является Швейцарское федеральное ведомство проверки материалов (EMPA). В настоящий момент под эгидой EMPA ведется вторая часть принятой в 2001 году исследовательской программы «Нанотехнологии» - «NANO 2». Целью реализации данной программы является создание интердисциплинарной инновационной платформы, которая позволит получить новейшие данные в области одной из самых ключевых технологий XXI века и применить их для создания перспективных разработок в энерготехнике, коммуникационной отрасли, медицине и сфере обработки поверхностей. По оценкам экспертов Еврокомиссии, к 2010 году оборот рынка в данном высокотехнологическом секторе вырастет в десять раз с 100 до 1000 млрд. евро, а число занятых в данной области достигнет 2 млн. человек. При этом прогнозируется, что швейцарские Spin-Off фирмы сыграют значительную роль в этом процессе. Одной из главных причин бурного развития нанотехнологий в стране, по мнению специалистов, являются не только оказываемая господдержка, но и принятые программы трансферта технологий и результатов фундаментальных исследований университетов и высших технических школ, поддерживающие молодых ученых при создании высокотехнологичных Spin-Off фирм. В основном нанотехнологические фирмы сконцентрированы в регионе Базеля. Это связано в первую очередь с тем, что при базельском университете в рамках работы по основным направлениям науки и техники, утвержденным национальным исследовательским фондом Швейцарии, создан специальный нанотехнологический центр. Его основными целями являются проведение теоретических и фундаментальных исследований в области нанотехнологий, а также организация эффективного трансферта получаемых результатов на фирмы, ведущие прикладные разработки. Еще одно преимущество концентрации нанотехнологических фирм в регионе Базеля, как указывают специалисты, это многочисленные возможности обмена достижениями с биотехнологическими кластерами, такими как Biovalley (Базель), Greater
11
ZunchArea (Цюрих), Bioalps (Женева). По их мнению, в ближайшие годы пик создания Spin-Off фирм придется именно на область нанобиотехнологий [Sw1, Sw2].
1.2.2 США и Канада
США. В 2000 году президент США Б. Клинтон объявил о принятии национальной программы исследований и разработок в области нанотехнологий, получившей название «Национальная нанотехнологическая инициатива» (National Nanotechnology Initiative, NNI) [USA3]. Научно-технический совет при президенте США присвоил ей наивысший приоритет среди программ НИОКР. Американская программа «Национальная нанотехнологическая инициатива» дала старт мировой гонке в области нанонауки и нанотехнологии с общим объемом инвестиций на сегодняшний день около 10 млрд. долларов. NNI – межведомственная программа правительства США, формулирующая общенациональную стратегию междисциплинарных исследований в нанонауке и реально запущенная в 2001 г. для ускорения открытий и разработок, развертывания нанонауки, нанотехнологии и нанотехники с целью сохранения американского приоритета в этой области. NNI – координирующая программа, направляющая нанотехнологическую активность 22 федеральных агентств. Программа NNI периодически обновляется. Последнее обновление датируется декабрем 2007 года, когда Межведомственный подкомитет Наномасштабной науки, техники и технологии (Nanoscale Science, Engineering, and Technology, NSET) Комитета Национальной науки и технологии (National Science and Technology Council's Committee on Technology) Сената США при поддержке Национального ведомства по координации нанотехнологий (National Nanotechnology Coordination Office, NNCO) выпустил новый стратегический план работы в рамках NNI . Стратегический план NNI, составленный в конце 2007 года, описывает видение текущей ситуации в области нанонауки, нанотехнологии и нанопроизводства, а также цели и приоритеты NNI, направленные на обеспечение растущих экономических преимуществ и на улучшение качества жизни граждан Соединенных Штатов, а также на закрепление лидирующей позиции США в исследовании нанотехнологий в ближайшем будущем. Согласно стратегическому плану (Strategic plan) NNI, тринадцать федеральных агентств получают преимущественное бюджетное финансирование для нанотехнологических исследований и разработок. Стратегический план NNI 2007 года определяет на ближайшие годы четыре основные цели: - поддержка фундаментальных исследований и программ разработок мирового уровня в области нанотехнологий; - создание условий для превращения новых технологий в продукты для коммерческого использования и общественного блага; - разработка и развитие образовательных ресурсов, подготовка кадров и поддержка инфраструктуры и инструментов для развития нанотехнологий; - поддержка ответственных разработок в области нанотехнологии, которые оценивают риски и потенциальные опасности для общества и окружающей среды. В 2008 г. для целей NNI был заявлен бюджет в размере около 1.5 млрд. долл., что более чем в 3 раза превосходит расходы стартового бюджета от 2001 года (464 млн. долл.). Значительная сумма уже вложенных бюджетных инвестиций в программу NNI (8.3 млрд. долл.) указывает на несомненную поддержку нанотехнологических исследований и разработок со стороны правительства и конгресса США. Наиболее активно работают в области нанотехнологии федеральные агентства США: Министерство обороны (DoD) заинтересовано в наноразработках в области систем защиты от химического и биологического оружия; в новых качественных материалах для различных вооружений; новых компьютерных и телекоммуникационных технологиях; сверхминиатюрных средствах передвижения и миниатюрных спутниках.
12
Министерство энергетики (DoE) заинтересовано в продвижении водородной энергетики, в частности, в производстве наноматериалов для систем хранения водорода. Министерство транспорта (DoТ) заинтересовано в продвижении технологии прочных конструкционных наноматериалов, в технологиях производства битумов и цементов с использованием наночастиц. Агентство по защите окружающей среды (EPA) финансирует исследования воздействия наномасштабных материалов, попадающих в окружающую среду, на здоровье человека и экосистему. Национальное аэрокосмическое агентство (NASA) финансирует разработки новых прочных и легких материалов, а также приборов и сенсоров, потребляющих малые мощности и работающих с высокой надежностью в условиях космоса при высоком уровне радиации. Цель Национального института здоровья (NIH) – создание улучшенных диагностических и терапевтических подходов и приборов, а также исследование фундаментальных биомедицинских механизмов. Национальный институт стандартов и технологий (NIST) сосредоточил усилия на разработке стандартных образцов материалов для нанотехнологий, а также занимается исследованием новых запоминающих устройств высокой емкости на основе магнитных доменов, изучением новых эффектов в магнитных нанопроволоках. Национальный научный фонд (NSF) увеличивает поддержку исследований квантовых явлений в наномасштабных приборах, наноструктурах и наносистемах, разработку процессов самосборки, а также создание нанотехнологий для фильтрации воды и преобразований энергии. В таблице 2.2 приведены суммарные бюджеты NNI в 2007-2009 г.г., а также показаны вклады в них от основных инвесторов [USA3]. Таблица 2.2 Бюджет NNI, 2007-2009 (млн. долл.) Инвестор
2007
2008
2009 (план)
DoD
450
487
431
NSF
389
389
397
DoE
256
251
311
NIH
215
215
226
NIST
88
89
110
NASA
20
18
19
Другие
27
31
33
Итого
1425
1491
1527
Источник данных [USA2]. В стратегическом плане NNI от 2007 года определены основные восемь приоритетных областей на ближайшие годы, которые будут являться объектом инвестиций США на ближайшие годы: - фундаментальные исследования явлений и процессов на наноуровне в области физики, биологии и инженерных наук; - наноматериалы; - наноразмерные устройства и системы; - инструментальные исследования, метрология и стандарты для нанотехнологий;
13
- нанопроизводство; - приобретение оборудования для проведения исследований; - окружающая среда, здоровье и безопасность; - образование, социальная значимость. В настоящее время нанотехнология преимущественно представляется сферой компетенции ученых и инженеров. Однако по мере развития потребуются люди с самыми различными навыками и уровнем образования для выполнения работ, связанных как с самыми современными исследованиями, так и с обслуживанием оборудования. Потребуется привлечение самых различных кадровых ресурсов не только по техническим специальностям, но и медицинским, химическим, биологическим, а также патентоведы, фармацевты, предприниматели, маркетологи, менеджеры и др. Для разработки различных типов обучающих программ, направленных на самый разный контингент слушателей, имеющих различный уровень образования, объединение из 13 американских университетов, поддерживаемое NSF, разработало основу для построения образовательных программ по нанотехнологиям, преследующую следующие цели: - привлечение молодежи к исследованиям в области нанотехнологии; - подготовка преподавателей и консультантов в области нанотехнологии; - создание и распространение образовательных материалов по нанотехнологиям для детей, студентов, учителей и широкой публики. Для достижения поставленных целей NNI планирует организацию следующих типов проектов: - летние «Нанотехнологические лагеря» (Nanotechnology Camps) для студентов; - «Чиповые лагеря» (Chip Camps), где студенты на практике будут изучать ключевые нанотехнологические процессы; - программы исследований для выпускников (Research Experience for Graduates), которые станут способствовать тому, что выпускники будут оставаться в науке и технике по нанотехнологиям; - разработка «Открытого руководства» (Open Textbook) по нанотехнологиям; - практические работы, которые помогут учителям проводить занятия по нанотехнологиям на более высоком уровне; - дополнительные проекты, такие как веб-сайты, информационные бюллетени и презентации на национальных научных встречах. Канада. Правительство Канады уделяет большое внимание развитию нанотехнологий в стране. В ряде университетов, центров и институтов Канады появились сильные команды по нанотехнологиям, например, университет Торонто, центр ECAN, университет McGill, университет Монреаля, университет Альберта, национальный институт нанотехнологий и многие другие. В стране развиваются такие направления как фотоника, сверхчувствительные сенсоры, наноэлектроника и MEMS (Micro-ElectroMechanical Systems), различный инструментарий для наномасштабных работ и наноэлектроники, наномедицина, квантовая информатика, наносборка и др.
1.2.3 Австралия и Индия
Австралия. Австралия на сегодняшний день является одной из стран-лидеров развития наноиндустрии. Основные перспективные направления австралийских исследователей сосредоточены в следующих областях: - материалы (Materials); - нанобиотехнологии и оборудование в медицине (Nano-biotechnology and Medical Devices); - энергия и окружающая среда (Energy and Environment); - электроника и фотоника (Electronics and Photonics); - квантовая механика (Quantum Technology);
14
- приборостроение и программное обеспечение (Instrumentation and Software). Правительство Австралии непосредственно содействует развитию нанотехнологий. Взаимодействие правительства штатов, территориальных образований и частного сектора в области нанотехнологий обеспечивает финансирование инновационной отрасли в размере 100 миллионов австралийских долларов в год на проведение исследований и создание конкурентноспособной нанопродукции. Австралийское правительство также объявило о своих планах относительно общенациональной программы «Национальная Стратегия Развития Нанотехнологий» (The National Nanotechnology Strategy). В рамках программы будут предприняты мероприятия по объединению усилий компаний промышленности, исследователей, правительства и общества в целом для достижения следующих целей стратегии: - обеспечение возможности измерения наночастиц в Национальном Институте Измерений (National Measurement Institute); - разработка отраслевых нормативов и стандартов; - выработка результативных рекомендаций всему наносообществу. На эти цели Правительство выделило 21,5 миллиона долларов на четыре года [A1]. Также правительство проводит политику налоговых льгот для научноисследовательских институтов и компаний, занимающихся исследованиями в области нанотехнологий. В мае 2007 года Агентство внутренних инвестиций Правительства Австралии (Australian Government's inward investment agency) выпустило «Отчёт о возможностях Австралии в области нанотехнологий» (Nanotechnology. Australian Capability Report. Third edition), в котором описывается текущее состояние нанонауки и нанотехнологии в Австралии [A2]. С отчетом можно ознакомиться на сайте Департамента инноваций, промышленности, науки и исследований (The Department of Innovation, Industry, Science and Research), он доступен в бесплатном файловом режиме по адресу: http://www.innovation.gov.au/Industry/Nanotechnology/Documents/Capability07.pdf. Особый интерес представляет раздел Australian Nanotechnology Matrix и Index, в которых перечислены основные компании и институты, НИИ с указанием их специализации в области нанотехнологий. К настоящему времени Австралия уже завоевала репутацию мирового научнотехнического «цеха», который обладает мощной сетью из более чем 75 НИИ, специализирующихся на развитии нанотехнологий, и более чем 80 компаний, обеспечивающих выход нанопродукции на международный рынок. Основной особенностью австралийского сектора нанотехнологий является сотрудничество национальных научно-исследовательских институтов и частных компаний, образование альянсов и союзов с целью развития наноиндустрии. Индия. Согласно отчету NASSCOM (Национальная ассоциация компаний в сфере программного обеспечения и сервиса, National Association of Software and Service Companies, Индия), международный нанотехнологический сектор рынка в настоящее время оценивается в 180 миллиардов долларов США, а к 2015 вырастет до 891 миллиардов. Прогнозируется, что нанотехнологии создадут 12 миллионов новых рабочих мест к 2015 году [I1]. Индийские компании имеют огромный потенциал на рынке нанотехнологий. Нанотехнологии в Индии ориентированы в основном на электронику и здравоохранение, в то время как общая доля электроники и материалов составляет более 65% рынка. Несмотря на то, что сектор нанотехнологий находится на начальном этапе развития (исследования в Индии начались около 16 лет назад), Индия намерена стать передовой державой в наноиндустрии [I2]. Согласно отчету NASSCOM, правительство Индии формально выделило 26 миллионов долларов США для развития нанотехнологий. В то же время, по оценкам специалистов, требуются гораздо большие суммы, особенно в перспективных областях биотехнологии и фармацевтики [I3].
15
Фактический недостаток нанопродуктов на рынке является сдерживающим фактором для увеличения финансирования [I4]. Компании, занятые в области нанотехнологий, неспособны поддерживать научно-исследовательскую деятельность только за счет собственных средств. На первоначальном этапе требуется большая финансовая поддержка со стороны правительства, поскольку эксперты прогнозируют окупаемость инвестиций в среднесрочном и долгосрочном периоде. Помимо финансирования, компании наноиндустрии сталкиваются с проблемой отсутствия знаний у потребителей о преимуществах нанопродукции. Первоначально продукция наноиндустрии является более дорогой, чем традиционные товары потребления. В подобной ситуации необходимо создать эффективную политику убеждения потребителей, что добавочная стоимость является средством окупаемости дополнительных затрат на производство технологически сложных изделий. Это создает предпосылки для обучения не только специалистов, но и более широких масс потребителей на ознакомительном уровне. Области исследования и внедрения нанотехнологий имеют широкой диапазон, и поэтому множество институтов Индии стали вводить квалификационные курсы (degree courses) различного уровня. Дипломированным специалистам, закончившим престижные индийские институты, открываются новые возможности работы по выбранной специальности в Индии и за рубежом. Во многих отраслях народного хозяйства Индии открыты вакансии для кандидатов с ученой степенью в области нанотехнологий: исследования и консультирование в области здравоохранения (фармацевтика), сельское хозяйство, охрана окружающей среды, государственные и частные научно-исследовательские институты, пищевая промышленность. Определенные возможности открываются для кандидатов, которые желают работать за пределами Индии. Они могут стать инженерами в сегментах наномедицины и в области нанополимеров. Определенным спросом пользуются исследователи в следующих областях: наноустройства, наноупаковка, нанопроводы, наноинструменты, нанобиотехнологии и нанокристаллические материалы, нанофотоника и пористые наноматериалы. Институт нано науки и технологий (Nano Science and Technology Institute, NSTI) с его центрами в Швейцарии, Кембридже и Массачусетсе предлагает также много рабочих мест для специалистов в области в нанотехнологий. Нанотехнологический Американский институт инженеров-механиков (American Society of Mechanical Engineers, ASME) располагает возможностями привлечения к исследованиям иностранных специалистов [I5]. По сформулированным темам информационных запросов была получена фактографическая и документальная информация по университетам Великобритании, Германии, Дании, Финляндии, Франции, Швейцарии, США, Канады, Индии и Австралии. В каждой из стран были выделены только наиболее известные университеты, в которых ведётся подготовка кадров для наноиндустрии, перечень которых представлен ниже: Великобритания 1. Университет Оксфорда (Oxford University) http://www.ox.ac.uk 2. Университет Кембриджа (Cambridge University) http://www.cam.ac.uk 3. Университет Лондона (London University) http://www.lon.ac.uk 4. Университет Кренфилда (Cranfield University) http://www.cranfield.ac.uk 5. Университет Ноттингема (University of Nottingham) http://www.nottingham.ac.uk
16
Германия 1. Университет Вурсбурга (Universität Würzburg) http://www.uni-wuerzburg.de 2. Университет Эрлангена-Нюрнберга (Universität Nürnberg) http://www.uni-erlangen.de 3. Университет Берлина (Universität Berlin) http://www.tu-berlin.de 4. Технический университет Дрездена (Technische Universität Dresden) http://tu-dresden.de 5. Университет Карлсруе (Universität Karlsruhe) http://www.uni-karlsruhe.de Дания 1. Университет Копенгагена (University of Copenhagen) http://www.ku.dk 2. Технический университет Дании (Technical University of Denmark) http://www.dtu.dk 3. Университет Орхуса (University of Aarhus) http://www.au.dk Финляндия 1. Технологический университет Хельсинки (Helsinki University of Technology) http://www.tkk.fi/en 2. Университет Оулу (University of Oulu) http://www.oulu.fi/english Франция 1. Парижский университет (Universite Paris-Sud) http://www.u-psud.fr/en/index.html 2. Университет Гренобля (Universite Grenoble) http://www.grenoble-inp.fr 3. Университет Марселя (Aix-Marseille Universite) http://www.univ-cezanne.fr 4. Университет Пьера и Мари Кюри (Universite Pierre et Marie Curie) http://www.upmc.fr 5. Университет Джозефа Фурье (Universite Joseph Fourier) http://www.ujf-grenoble.fr Швейцария 1. Университет Базеля (Universität Basel) http://www.unibas.ch 2. Университет Цюриха (Universität Zürich) http://www.ethz.ch 3. Университет Женевы (University of Geneva) http://www.unige.ch 4. Университет Лозанны (Universite de Lausanne) http://www.epfl.ch США 1. Массачусетский технологический институт (Massachusetts Institute of Technology) http://web.mit.edu 2. Университет Беркли (Berkeley University) http://berkeley.edu 3. Калифорнийский университет. Лос-Анджелес (University of California) http://www.ucla.edu 4. Университет Пурдью (Purdue University) http://www.purdue.edu
17
5. Йельский университет (Yale University) http://www.yale.edu 6. Университет Райса (Rice University) http://www.rice.edu/ Канада 1. University of Alberta (Провинция Альберта) http://www.ualberta.ca 2. University of Toronto (Провинция: Онтарио) http://www.utoronto.ca Австралия 1. University of Technology Sidney http://www.uts.edu.au 2. Monash University http://www.monash.edu.au 3. University of Western Australia http://www.uwa.edu.au Индия 1. University of Delhi http://www.du.ac.in 2. Aligarh Muslim University http://www.amu.ac.in 3. University of Kerala http://www.keralauniversity.edu
18
2. Обзор зарубежного опыта подготовки кадров для наноиндустрии В данном разделе приведена информация о направлениях подготовки кадров по уровням образования для наноиндустрии в университетах, указанных в подразделе 2.2.
2.1 Европейские Страны
Великобритания Университет Оксфорда (University of Oxford)
http://www.ox.ac.uk Университет Оксфорда [UK1,UK2] - старейший университет в англоязычном мире и первый в Великобритании, основан около 1117 года английским духовенством, которое решило дать своим священнослужителям образование. Университет состоит из 39 колледжей, а также семи общежитий – закрытых учебных заведений, принадлежащих религиозным орденам без статуса колледжа. Экзамены, большинство лекций и лабораторных занятий организованы централизованно. Существуют семинары и индивидуальные занятия со студентами, проводимые непосредственно кафедрами. В настоящее время в Оксфорде учится более 20000 студентов, около четверти из них – иностранцы. Их количество резко увеличивается летом, когда открываются летние языковые школы. Штат преподавателей Оксфорда огромен – почти 4 тысячи человек, из них 70 – члены Королевского общества, более 100 – члены Британской Академии. Оксфорд использует в обучении уникальную систему тьюторства (над каждым студентом учреждается персональная опека специалистом по выбранной специальности). Основные направления подготовки студентов – гуманитарные, математические, физические, социальные науки, медицина, науки о жизни и окружающей среде. Образовательные программы в области нанотехнологий разрабатываются совместно Научным Парком Begbroke Университета Оксфорда и Центром Непрерывного Профессионального Развития Университета Оксфорда (CPD). Программа получения сертификата высшего образования состоит из трех модулей, каждый из которых может рассматриваться независимо (в качестве самостоятельного курса), однако в совокупности
19
они составляют Сертификат Высшего Образования в области нанотехнологий. Разработанная программа направлена индивидуально на каждого студента, концентрируя внимание слушателя на фундаментальных проблемах – основах нанотехнологии. Модули сочетают индивидуальную работу на основе материалов, представленных on-line, групповое обучение, проходящее в форме Интернет-дискуссий и исследований. Студентам оказывается поддержка, основанная на оксфордской системе тьюторства (также on-line). Третий модуль включает в себя долгосрочный визит в Оксфорд для проведения исследований и работы в научно-исследовательской группе. Уровни образования Курсы магистратуры по нанотехнологии – вопросы безопасности, связанные с разработкой новых продуктов на основе нанотехнологий, наноразмерные явления, наноструктуры, применение наноразмерных структур. Аспирантура по нанотехнологии – наноматериалы для квантовой обработки информации, молекулярные кристаллы, углеродные нанотрубки, керамические нанокомпозиты, полупроводниковые нанокристаллы. Дополнительное профессиональное образование (повышение квалификации) по нанотехнологии – бизнес в области нанотехнологий, наномедицина, развитие бионанотехнологии, безопасность и социальные последствия наноинженерии. Университет Кембриджа (Cambridge University)
http://www.cam.ac.uk/ Кембриджский Университет [UK3, UK4] является одним из старейших университетов в мире и в то же время – ведущим научным центром. Университет включает в себя 31 колледж и свыше 150 кафедр, факультетов, школ и других образовательных подразделений. Каждый колледж является независимым учреждением, с собственным имуществом и доходами. Колледжи сами определяют штат своих сотрудников и несут ответственность за отбор студентов в соответствии с правилами Университета. Обучение студентов разделяется между колледжем и университетскими учреждениями. При этом образовательные степени присваиваются Университетом. О качестве преподавания и научных исследований в Университете говорит тот факт, что за все годы его существования его закончили или в нем работали 83 Нобелевских лауреата по физике, химии, биологии и экономике.
20
Исследования в области нанотехнологии в Университете Кембриджа ведутся в рамках Междисциплинарного Исследовательского Сотрудничества по Нанотехнологии (IRC был создан в 2003 году). Его основными целями являются: - производство сложных 3-мерных структур с молекулярной точностью; - рост мягких слоев для самосборки наноструктур на подложках; - определение механических и электронных свойств наноразмерных границ раздела; - эволюция архитектур для устройств биомедицины и информационных технологий; - коммерциализация проектов; - подготовка персонала в области междисциплинарных исследований. С целью объединения усилий разных специалистов для работы в области нанотехнологии, в 2003 году в Университете Кембриджа создан Центр Нанонауки. Он обеспечивает открытый доступ к уникальному оборудованию для более чем 300 исследователей из различных университетских факультетов. Студенты выполняют в нем лабораторные работы, а на старших курсах проводят научные исследования под руководством опытных специалистов. Основными направлениями работ в Центре являются следующие: - теория моделирования транспорта заряда в проводящих полимерах и биологических системах; - биология (Наномеханика и диссипация энергии: от отдельных биомолекул к интегрированным клеточным системам); - наноматериалы (Использование границ раздела для изготовления наноустройств и материалов); - измерения (Разработка методик измерения характеристик нанообъектов); - социальные аспекты нанотехнологии. Уровни образования. Начальное профессиональное образование (школьное) - основные представления о «наномире». Курсы бакалавриата по нанотехнологии - микро- и нанотехнология. Курсы магистратуры по нанотехнологии - методы нанопроизводства, наноматериалы, нанохимия, бионанотехнология, физика на нанометровом масштабе. Аспирантура по нанотехнологии - биологические нанообъекты, наноматериалы, методики измерений, социальные аспекты нанотехнологии. Дополнительное профессиональное образование (повышение квалификации) по нанотехнологии – изучение наноструктур и происходящих в них процессов, наноматериалы.
21
Университет Лондона (London University)
http://www.lon.ac.uk/ Университет Лондона [UK5, UK6] является федеральным университетом, одним из старейших и крупнейших университетов в Великобритании. Он основан в 1836 году и признан во всем мире как лидер в области высшего образования. Университет Лондона включает 19 колледжей, а также несколько институтов, школ и ряд других центров. В нем на очной форме обучаются свыше 90000 студентов, и еще 41000 учатся заочно (дистанционная форма). Университет открывает новые возможности для обучения и проведения исследований естественных, гуманитарных и социальных наук. Научные исследования и образовательный процесс в области нанотехнологии сконцентрированы в специально построенном для этих целей Лондонском Центре Нанотехнологий (LCN). Он объединяет два института, а именно: Колледж Университета Лондона и Имперский Колледж Лондона, каждый из которых предоставляет возможность углубленного изучения инженерных, физических, и биомедицинских дисциплин. Основная цель создания Центра состоит в том, чтобы предоставить нанонауке и нанотехнологии Великобритании возможность опережающего развития (по сравнению с другими направлениями) и, в конечном итоге, перехода от фундаментальных исследований к разветвленной отечественной наноиндустрии. Уровни образования. Программы для бакалавров нанотехнологии в Университете Лондона нет. Курсы магистратуры по нанотехнологии - физика для нанотехнологии, получение наноматериалов и исследование их свойств, коммерческие предприятия в нанотехнологии, экспериментальные методы для нанотехнологии. Аспирантура по нанотехнологии - молекулярная спинтроника, биомедицинские дисциплины, когерентная дифракция рентгеновских лучей. Дополнительное профессиональное образование (повышение квалификации) по нанотехнологии – наноматериалы, нанооптика, молекулярная спинтроника.
22
Университет Крэнфилда (Cranfield University)
http://www.cranfield.ac.uk/ Университет Крэнфилда [UK7,UK8] известен в мире превосходным качеством образования и высоким уровнем научных исследований. Отличительная особенность Университета Крэнфилда состоит в том, что в нем студентам не предлагаются уровни образования ниже магистра. Поэтому большинство курсов являются специализированными, что определяет наличие в Университете высококлассных специалистов и преподавателей в различных областях науки, техники и промышленности: аэрокосмической, автомобильной, оборонной, машиностроении, здравоохранении, управлении производством, охраны окружающей среды и водных ресурсов. Это предоставляет уникальные возможности для студентов, исследователей и корпоративных партнеров. В Университете Крэнфилда большое внимание уделяется учебным программам и научным исследованиям в области нанотехнологии. Еще в 1994 году, то есть задолго до начала мирового «нанобума», в Школе Прикладных Наук (подразделении Университета Крэнфилда) был создан Центр микросистем и нанотехнологий. Сегодня в нем работают и учатся свыше 50 сотрудников и студентов. В Центре предлагаются программы обучения по инновационным и нанотехнологиям, а также ряд научно-исследовательских программ. Основные направления исследований связаны с разработкой новых функциональных материалов для микроэлектромеханических систем (МЭМС), работой в области нанотехнологии, биологии, материаловедения, физики и химии. Центр тесно сотрудничает с промышленными предприятиями. Уровни образования Программ бакалавра ни по одной из специальностей в Университете Крэнфилда нет. Курсы магистратуры по нанотехнологии - основы микросистем и нанотехнологии, функциональные материалы, нанотехнология, применение нанотехнологии, наноразмерные устройства, методы исследования наноматериалов. Аспирантура по нанотехнологии - наноматериалы и их применение в микроустройствах, медицинские устройства на основе микрожидкостей, датчик для диагностики рака. Дополнительное профессиональное образование (повышение квалификации) по нанотехнологии – основы микросистем и нанотехнологии.
23
Университет Ноттингема (University of Nottingham)
http://www.nottingham.ac.uk/ Университет Ноттингема [UK9, UK10] относится к международной элите высших учебных заведений – он попадает в международный рейтинг лучших университетов мира и занимает восьмое место среди университетов Великобритании. В Университете Ноттингема 5 факультетов, каждый из которых включает много школ, кафедр, подразделений или институтов. Такая организационная структура обеспечивает тесную взаимосвязь различных дисциплин. При Университете создан Ноттингемский Центр Нанотехнологии и Нанонауки. Основные направления его научной деятельности включают: - одномолекулярную нанонауку; - бионанотехнологии; - углеродные наноструктуры; - нанофармацевтику; - наномасштабную сборку. В Центре ведутся как фундаментальные, так и прикладные исследования по нанотехнологии, а также предлагаются образовательные программы по различным нанотехнологическим направлениям. Уровни образования Начальное профессиональное образование (школьное) - основные представления о «наномире». Программы бакалавров нанотехнологии в Университете Ноттингема нет. Курсы магистратуры по нанотехнологии - введение в нанотехнологию, физические методы исследования наноструктур, методы изготовления наноструктур, биофизические методы. Аспирантура по нанотехнологии - изготовление наноматериалов. Дополнительное профессиональное образование (повышение квалификации) по нанотехнологии – нанотрубки, самоорганизованные наноструктуры, одномолекулярная электроника, бионанотехнологии, исследования наноструктурированных материалов.
24
Германия Университет Вюрцбурга (Universität Würzburg)
http://www.uni-wuerzburg.de/ Университет Вюрцбурга (Universität Würzburg) [G3, G4] основан в 1402 году. Включает 10 факультетов, на которых обучаются около 20000 студентов. В преподавательском штате – около 400 профессоров. Основные области подготовки специалистов – физика и химия, а также медицина. Университет Вюрцбурга интересен тем, что он – один первых в Германии, где для обучения студентов нанотехнологии была специально создана Кафедра Наноструктурных технологий (на факультете физики и астрономии). Кафедра готовит бакалавров и мастеров (магистров) нанотехнологии. Программа бакалавриата рассчитана на 3 года. Обучение в магистратуре занимает 2 года. Студенты, получившие диплом мастера, имеют возможность продолжить обучение в аспирантуре (3 года). Существует также двухлетняя программа подготовки специалистов, но она не пользуется большим спросом. Студенты имеют возможность получить и вторую специальность (например, по математике, информатике, физической химии и др.). Помимо общефизических курсов, студенты кафедры изучают следующие специальные дисциплины: методы синтеза наночастиц; методы исследования структуры наночастиц; микро-, нано- и оптоэлектроника; магнетизм и спиновый транспорт; компьютерное моделирование наноструктур. Основное внимание уделяется фундаментальной физико-математической подготовке на младших курсах, что, собственно, и позволяет студентам стать прекрасными специалистами в выбранной ими конкретной наноспециализации, которую они детально изучают будучи уже на старших курсах. Набор лекционных курсов и семинарских занятий постоянно обновляется с учетом быстрых изменений, происходящих сегодня в нанотехнологии. Имеется большой спрос на выпускников Университета со стороны нанотехнологических компаний и исследовательских наноцентров как в Германии, так и во всем мире. При Университете создан Центр Нанотехнологий, в котором студенты имеют возможность уже на стадии обучения заниматься серьезной научно-исследовательской работой в области нанотехнологии. В настоящее время в нем, в частности, ведутся интенсивные работы по спинтронике, которая со временем может прийти на смену обычной электронике (в спинтронных наноустройствах носителями информации являются
25
не заряды электронов, а их внутренние степени свободы – спины). Студенты также участвуют в этих работах. Уровни образования Начальное профессиональное образование (школьное) - основные представления о «наномире». Курсы бакалавриата по нанотехнологии - методы синтеза наночастиц, структуры наночастиц, микро-, нано - и оптоэлектроника. Курсы магистратуры по нанотехнологии - компьютерное моделирование наноструктур, нанооптика, биофотоника, структуры наночастиц, микро-, нано- и оптоэлектроника. Аспирантура по нанотехнологии – биофотоника, спинтроника, магнетизм и спиновый транспорт, компьютерное моделирование наноструктур. Университет Эрлангена-Нюрнберга (Universität Erlangen-Nürnberg)
http://www.uni-erlangen.de/ Университет Эрлангена-Нюрнберга [G5,G6] позиционирует себя как научноисследовательский университет с инновационными междисциплинарными структурами. Однако пока в Университете (на естественнонаучном факультете) имеется только одна нанотехнологическая специальность – Молекулярная наука (Molecular Nano Science). Специалистов со степенью ниже бакалавра Университет по этой специальности не готовит. Программа бакалавриата рассчитана на 3 года. Получив диплом бакалавра, можно продолжить обучение в магистратуре (в среднем 1,5 года). Уклон сделан в молекулярную биологию и медицину, поэтому студенты наряду с физикой и химией изучают биологию, фармацевтику и медицину, причем на молекулярном уровне, что и дает им право называть себя нанотехнологами. Уровни образования Курсы бакалавриата по нанотехнологии - молекулярная биология и медицина, биотехнологии, нанотехнологии и бионанотехнологии. Курсы магистратуры по нанотехнологии - молекулярная нанонаука, синтез молекул, молекулярная биология, компьютерное моделирование, бионанотехнологии.
26
Университет Берлина (Technische Universität Berlin)
http://www.tu-berlin.de/ Технический Университет Берлина [G7-G10] (ТУ Берлина) относится к числу всемирно известных университетов. Он предлагает разнообразные образовательные программы, известен своими выдающимися достижениями в области научных исследований и преподавания. Выпускники ТУ Берлина высоко котируются во всем мире и пользуются спросом. ТУ Берлина идет в ногу с технологическим прогрессом, постоянно повышая квалификацию персонала и качество преподавания. В последние годы ТУ Берлина прилагает значительные усилия по проведению реформ с целью повышения уровня своей международной конкурентноспособности. В начале 2008 года при ТУ Берлина создан Центр «Полупроводниковая Нанофотоника: материалы, модели и компоненты». Отличительной чертой этого Центра является уникальное сочетание фундаментальных исследований в Университете и прикладных исследований в различных научных институтах. Основная задача Центра – создание новых сложных оптоэлектронных устройств на основе наноструктур. Нанотехнологиями занимаются и в других подразделениях ТУ Берлина. Наиболее известна Группа профессора Бимберга, в которой исследования и подготовка специалистов проводятся по 4 направлениям: - наноматериалы; - нанофизика; - нанофотоника; - фотонные СВЧ-измерения и фемтосекундные лазеры. Уровни образования. Курсы магистратуры – нанофизика, наноматериалы, исследование наноэмиттеров излучения, фотонные СВЧ-измерения. Аспирантура по нанотехнологии - нанофизика, наноматериалы, оптоэлектронные устройства на основе наноструктур, латеральное наноструктурирование. Дополнительное профессиональное образование (повышение квалификации) по нанотехнологии - обработка новых сложных оптико-электронных устройств на базе наноструктур, нанофизика, нанофотоника.
27
Технический университет Дрездена (Technische Universität Dresden)
http://tu-dresden.de/ Технический Университет Дрездена [G11-G13] (ТУ Дрездена) - это университет с очень широким спектром образовательных программ. Он относится к лучшим исследовательским институтам Германии. Целью ТУ Дрездена является сохранение ведущих позиций среди Университетов Германии и завоевание еще более прочных позиций в мире. В основе деятельности ТУ Дрездена лежит использование фундаментальных знаний и результатов научных исследований в учебном процессе. В ТУ Дрездена имеется 7 факультетов инженерных наук, 5 факультетов гуманитарных и социальных наук, один медицинский факультет и один естественнонаучный факультет (Факультет математики и естественных наук). Нанотехнологию студенты изучают преимущественно на Кафедре материаловедения и нанотехнологий, входящей в состав Института наук о материалах (Механико-инженерный факультет), а также на некоторых других кафедрах, например, на Кафедре химии и электрохимии Факультета математики и естественных наук. В 2004 году при ТУ Дрездена организован Детский Университет Дрездена, в котором профессора ТУ Дрездена проводят увлекательные занятия с младшими школьниками. Нанотехнологию студенты изучают преимущественно на Кафедре материаловедения и нанотехнологий, входящей в состав Института наук о материалах (Механико-инженерный факультет), а также на некоторых других кафедрах, например, на Кафедре химии и электрохимии Факультета математики и естественных наук. В ТУ Дрездена имеется образовательная программа «Международный магистр биофизики». Курс обучения рассчитан на 2 года. В магистратуру зачисляются лица со степенью не ниже бакалавра, получившие ее как в ТУ Дрездена, так и в других университетах, в том числе зарубежных. Студенты, обучающиеся по этой программе, изучают несколько специальных курсов по нанотехнологии, в том числе: - элементы нанобиотехнологии; - концепции молекулярного моделирования; - прикладная нанотехнология; - квантовые явления на наномасштабе; - нанофизика. Возможно также параллельное освоение второй специальности (например, нанооптики, молекулярного магнетизма, молекулярных моторов, процессов и устройств микро- и нанотехнологии, физики поверхности, биоинформатики и др.).
28
В ТУ Дрездена есть также образовательная программа «Мастер нанонауки и нанотехнологии». В эту программу входят четыре модуля: нанотехнология, нанонаука, биофизика и бионанотехнология. Уровни образования Начальное профессиональное образование (школьное) - основные представления о «наномире». Курсы бакалавриата по нанотехнологии - биомолекулярная нанотехнология, наноструктурированные материалы. Курсы магистратуры по нанотехнологии - прикладная нанотехнология, квантовые явления на наномасштабе, нанооптика, молекулярный магнетизм, биоинформатика. Аспирантура по нанотехнологии - устройства микро- и нанотехнологии, нанотехнология, нанонаука, биофизика и бионанотехнология, молекулярное моделирование, наноструктурированные материалы. Дополнительное профессиональное образование (повышение квалификации) по нанотехнологии - транспорт в наносистемах, концепции молекулярного моделирования, биофизика и бионанотехнология. Университет Карлсруэ (Universität Karlsruhe)
http://www.uni-karlsruhe.de/ Университет Карлсруэ [G14, G15] – старейший технический университет Германии. Он основан в 1825 году. Его особенностью (как в научных исследованиях, так и в образовании) является тесная взаимосвязь естественных наук и технологий. Образовательные программы в целом имеют инженерную ориентацию. Даже гуманитарные науки, культура и экономика в Университете Карлсруэ тесно связаны с инженерным и техническим образованием. При Университете Карлсруэ имеется Детский университет 2008, в котором ежегодно обучаются около 700 школьников младших, средних и старших классов. Исследования и обучение в области нанотехнологий сосредоточены в Центре функциональных наноструктур Немецкого научно-исследовательского сообщества. Он образован в 2001 году. В нем работают более 200 ученых, осуществляющих более 60 проектов. Этот Центр – один из самых больших в области исследования наноструктур в Европе. В работе Центра участвуют сотрудники четырех факультетов Университета Карлсруэ: физики, химии и биологии, электротехники и информационных технологий, инженерно-химических технологий. Сотрудничество специалистов в разных областях обуславливает междисциплинарный характер научных исследований Центра. В Центре
29
реализуются проекты по пяти направлениям нанотехнологии: Нанофотоника (разработка технологий для обработки данных и передачи информации на основе света), Наноэлектроника (исследование и разработка наноразмерных электронных систем), Молекулярные наноструктуры (наноструктуры на основе отдельных молекул), Наноструктурированные материалы (например, ультрадисперсные порошки), Нанобиология (исследование биологических процессов на уровне клетки). Уровни образования. Начальное профессиональное образование (школьное) - основные представления о «наномире». Курсы бакалавриата по нанотехнологии - физика твердого тела, физика элементарных частиц, геофизика, метеорология, теоретическая кристаллография, биоинженерия, биотехнология. Курсы магистратуры по нанотехнологии - нанофотоника, наноэлектроника, теоретическая кристаллография, биоинженерия, молекулярные наноструктуры, нанобиология. Аспирантура по нанотехнологии нанофотоника, наноматериалы, наноэлектроника, нанобиология, наноструктурированные материалы. Дополнительное профессиональное образование (повышение квалификации) по нанотехнологии - анализ, моделирование и проектирование нанотехнологических процессов, моделирование нанотехнологий.
Дания Университет Копенгагена (University of Copenhagen)
http://www.ku.dk/ Подготовка специалистов в области нанотехнологий в Университете Копенгагена осуществляется на базе Центра Нанотехнологий [D1-D4]. Инициаторами основания Центра Нанотехнологий стали Факультет естественных наук и Факультет наук о здоровье человека Университета Копенгагена, и в 2001 году он был официально открыт как совместный проект Института им. Нильса Бора и Кафедры химии при Университете Копенгагена. Основные направления исследований Центра Нанотехнологий следующие: - нанотрубки и полупроводники для спинтроники и наноэлектроники; - супрамолекулярная химия для самоорганизации электронных наноструктур; - наноструктурирование полимерных материалов и наносенсоры; - исследование наноструктур с помощью синхротронного излучения.
30
Центр финансируется частными фондами и государственными исследовательскими программами (материаловедческая программа, рамочные программы, программы поддержки молодых ученых, программы Евросоюза SAWPHOTON, NANOMOL, DISCEL, Nanopart, ICELL). С момента основания Центра на его развитие и исследования получено около сорока миллионов евро. Центр предоставляет образовательные программы для бакалавров, магистров и аспирантов. В Центре Нанотехнологий работает более пятидесяти штатных и приглашенных профессоров. Процесс получения степеней разделен на три уровня. После первых трех лет обучения по базовому университетскому курсу студент получает степень бакалавра, через два дополнительных года обучения – степень магистра. Степень магистра дает возможность продолжить образование в университете в течение последующих трех лет в аспирантуре, для получения степени PhD. Базовое образование предусматривает углубленное изучение наносистем уже с начального этапа обучения наряду с изучением таких дисциплин, как физика, химия и биология. Уровни образования Курсы бакалавриата по нанотехнологии - нанобиология, супрамолекулярная химия, мезоскопическая электроника, квантовые явления в наноструктурах, нанотермодинамика, нанотехнологии. Курсы магистратуры по нанотехнологии – нанофизика, биофизика, конструктивные инструменты нанонауки, фотохимия и фотофизика, нанотрубки, нанобиология, наноэлектроника. Аспирантура по нанотехнологии - нанотрубки и полупроводники для спинтроники и наноэлектроники, наноструктурирование полимерных материалов и наносенсоры, исследование наноструктур. Технический Университет Дании (Technical University of Denmark)
http://www.dtu.dk/ Подготовку специалистов в области наноиндустрии в Техническом Университете Дании (DTU) осуществляет специально организованный междисциплинарный центр Nano-DTU [D5-D10], который объединяет различные исследовательские лаборатории на базе Университета. Основной целью Nano-DTU является обеспечение взаимодействия и налаживание сотрудничества между различными научными группами DTU, а также содействие в передаче новых технологий и знаний в области наноструктур компаниям
31
Дании и внедрение нанотехнологий в производственный процесс. Штат Nano-DTU насчитывает более трехсот пятидесяти ведущих ученых, профессоров, постдоков и аспирантов из более чем пятнадцати научно-исследовательских групп, шестнадцати различных учреждений (Центр электронной наноскопии; DANCHIP; Институт фундаментальной метрологии A/S; Продовольственный институт; Департамент строительства; Институт фотоники; Институт физики; Институт химии; Институт химических технологий; Институт математики; Институт механической технологии; Институт микро- и наноэлектроники; Институт планирования, инноваций и управления; Институт водных ресурсов и окружающей среды; Институт биологических систем; Национальная лаборатория Risø). Nano-DTU сотрудничает более чем с шестьюдесятью фирмами и предприятиями, среди них: CHEMPAQ microinstruments, LiPlasome Pharma A/S, SMB, TOPSPIN, Crystal Fibre, Atomistix A/S, Cantion, ALIGHT technologies и другие. Уровни образования Курсы бакалавриата по нанотехнологии – биофизика, термодинамика, электромагнетизм, физическое моделирование, физика и нанотехнологии, механика и физическое моделирование, нанофизика твердого тела. Курсы магистратуры по нанотехнологии - создание наноструктур, изготовление и интеграция микро- и нанокомпонентов, наноинженерия, оптика и фотоника, биофизика и сложные системы, биомедицинская оптика. Аспирантура по нанотехнологии - биомедицинская оптика, нанофотонные устройства, наноинженерия, оптика и фотоника, нелинейная оптика, квантовая электроника. Университет Орхуса (University of Aarhus)
http://www.au.dk Подготовка специалистов в области нанотехнологий в Университете Орхуса [D11D15] осуществляется на базе Междисциплинарного Центра Нанонауки (iNANO). Тесное сотрудничество научно-исследовательских групп Института Физики и Астрономии, Кафедры химии, Кафедры молекулярной биологии и Института Биологических наук привело к возникновению Междисциплинарного Центра Нанонауки в январе 2002 года. Непосредственно с момента основания были установлены тесные связи с несколькими исследовательскими группами Кафедры наук о здоровье человека Университета Орхуса, а с 2003 года iNANO также включает в себя некоторые исследовательские группы Факультета естественных наук Университета Ольборга. Опираясь на высокий
32
профессионализм профессорско-преподавательского состава в проведении научноисследовательских работ и организации учебного процесса, Центр занимается междисциплинарными исследованиями и образовательной деятельностью в области нанонауки и нанотехнологии. Центр регулируется изнутри, а в состав правления iNANO входят представители ведущих отраслей промышленности Дании и руководители Университетов, что позволяет исследовательским группам беспрепятственно взаимодействовать друг с другом. Ведущие специалисты Центра принимают участие во многих национальных и международных исследовательских проектах, а одной из основных целей iNANO является сохранение и расширение международных междисциплинарных связей. Помимо фундаментальных исследований ключевым аспектом является практическая реализация нанотехнологий, поэтому iNANO тесно сотрудничает с ведущими отраслями производства Дании. Уровни образования Курсы бакалавриата по нанотехнологии - молекулярная биология и математика, характеристика нанонауки, введение в нанотехнологии. Курсы магистратуры по нанотехнологии – нанобиология, материаловедение, нанобиотехнология, наноэлектроника. Аспирантура по нанотехнологии - нанобиотехнология; наномедицина; нанотехнологии в пищевой промышленности; функциональные наноматериалы, нанокатализ; нанофотоника и наноэлектроника. Дополнительное профессиональное образование (повышение квалификации) по нанотехнологии - наноматериалы и наносинтез, нанобиосовместимость, биохимия и молекулярная биология, моделирование наносистем, нанооптика.
Финляндия Технологический университет Хельсинки (Helsinki University of Technology)
http://www.tkk.fi/en/ Уровни образования Курсы бакалавриата по нанотехнологии – оптоэлектроника и нанотехнология, фотоника и интегральная оптика, технология микросистем, молекулярная нанонаука, бионанонаука, электронные датчики, аналоговые интегральные системы. Для получения степени бакалавра требуется набрать 180 кредитов ECTS. Программа бакалавра доступна только на финском языке.
33
Курсы магистратуры по нанотехнологии - оптоэлектроника и нанотехнология, фотоника и интегральная оптика, технология микросистем, молекулярная нанонаука, бионанонаука, электронные датчики, аналоговые интегральные системы. Для получения степени магистра требуется набрать дополнительно 120 кредитов. Обучение в магистратуре и аспирантуре возможно на английском языке. Аспирантура по нанотехнологии – нанотехнологии, методики изготовления наноструктур, нановирусы, оптоэлектроника и нанотехнология. Целенаправленную подготовку студентов по отдельным областям нанотехнологии осуществляет Кафедра микро- и нанонауки на Факультете электроники, связи и автоматики. Дополнительное профессиональное образование (повышение квалификации) по нанотехнологии - компьютерное моделирование наноуглеродных систем (нанотрубок и пр.), молекулярная нанонаука, бионанонаука [FIN4-FIN6]. Университет Оулу (University of Oulu)
http://www.oulu.fi/english/ Университет Оулу [FIN7, FIN8] относится к числу небольших (по западным меркам) университетов: в нем обучается несколько тысяч студентов. Однако и в нем значительное внимание уделяется нанотехнологиям. С целью подготовки студентов в области нанотехнологии в 2006 году при Университете Оулу создан Центр микро- и нанотехнологий. Он не относится ни к одному из факультетов Университета, а существует как самостоятельная структурная единица Университета. Целью создания этого Центра является поддержка различных кафедр Университета, так или иначе связанных с нанотехнологиями. Основная задача Центра – поддержка научно-исследовательской работы в области нанотехнологий как сотрудников Университета, так и представителей различных научных Институтов и компаний Финляндии. Отличительной особенностью Центра является прекрасное оснащение современным научным оборудованием, позволяющим изготавливать различные типы наноструктур и детально исследовать их физические и химические свойства. В Центре микро- и нанотехнологий проходят практику некоторые студенты, обучающиеся по индивидуальным планам на Кафедре химии и Кафедре физики Факультета Науки. Программа бакалавриата рассчитана на 3 года (240 кредитов ECTS). Программа магистратуры – на 2 года (120 кредитов ECTS). После защиты диплома на соискание степени магистра науки возможно поступление в аспирантуру (3 года). Набор в
34
аспирантуру очень небольшой (2-3 человека в год). Курсы, так или иначе относящиеся к нанотехнологиям, изучаются только в магистратуре. Но число таких курсов очень невелико. К ним относится, например, сканирующая электронная микроскопия. Можно констатировать, что целенаправленной массовой подготовки специалистов по нанотехнологии в Университете Оулу нет. Возможно, это связано с тем, что большинство курсов в Университете читается только на финском языке, что препятствует обучению в нем иностранных студентов, владеющих преимущественно английским. Кроме того, следует принимать во внимание, что Центру микро- и нанотехнологий всего два года, и в дальнейшем на его основе будет создана новая кафедра (или даже факультет) нанотехнологий. Во всяком случае, необходимая для этого материальная база (приборы и установки) имеется, а преподавателями могут стать либо специализирующиеся в области нанотехнологии профессора кафедр физики и химии Университета Оулу, либо приглашенные из других университетов и научных центров специалисты.
Франция Парижский Университет (Universite Paris-Sud)
http://www.u-psud.fr/en/index.html В Парижском Университете [Fr1 – Fr3] ведется подготовка магистров в области нанонауки и нанотехнологий. В силу особенностей французской системы образования, к обучению допускаются студенты, прошедшие лиценциат. Образовательная программа рассчитана на два года и состоит из четырех семестров, в течение которых, соискатель должен подтвердить 120 ECTS кредитов. В случае успешного завершения программы, студенту присваивается степень магистра. Возможно получение диплома по двум направлениям: магистр-специалист (P) и магистр-исследователь (R). Программа подготовки магистра-специалиста подразумевает дальнейшее применение полученных знаний в промышленности или на производстве, программу магистра-исследователя выберут желающие продолжить свои научные исследования в докторантуре (в Парижском
35
Университете отсутствует специализированная докторантура в области нанотехнологий, однако, возможна защита диссертации по нанотематике в рамках существующих докторантур), кроме того, диплом магистра-исследователя предоставляет возможность заниматься преподавательской деятельностью. Подготовка специалистов в области нанотехнологий осуществляется кафедрой Фундаментальной и Прикладной Физики по специальности «микро- и нанотехнологии» и кафедрой Материаловедения по специальности «нанотехнологии и микроструктуры». Кафедра Фундаментальной и Прикладной Физики предоставляет возможность получения дипломов как магистра-специалиста, так и магистра-исследователя. На кафедре Фундаментальной и Прикладной физики преобладают такие направления, как микро- и наноструктурированные системы, электроника, фотоника, магнетизм и биология. Образование, полученное на кафедре, позволяет студентам применять их научные и технические знания для решения конкретных задач в наноиндустрии. Курсы магистратуры по нанотехнологии - физика сложных систем, основы микрои нанотехнологии, нанофотоника, нанотехнологии, микро- и нанобиология, электроника микросистем, наноэлектроника, наномагнетизм, нанофотоника. Университет Гренобля (Grenoble INP)
http://www.grenoble-inp.fr/ В состав Университета Grenoble INP [Fr4-Fr6] входят девять школ и две кафедры по шести основным дисциплинам: информационные и коммуникационные науки, микро и нанотехнологии, энергетика, науки о материалах, окружающая среда и производственные системы. Поддерживая данные направления, Университет способен быстро реагировать на современные требования рынка. С июня 2006 года по инициативе CEA (Центр Атомной Энергетики), Политехнического Института Гренобля (Grenoble INP) и местных органов власти, под покровительством Университета Гренобля находится Национальный Центр Инноваций в области микро- и нанотехнологий (Центр Minatec). К 2005 году в этот проект было инвестировано почти 180 миллионов евро. Целью данного проекта является рациональное управление всех компетентных областей в области нано.
36
Minatec состоит из новой инженерной школы PHELMA, основанной на базе инженерных школ ENSERG (школа электроники и радиотехники) и ENSPG (школа физики), научноисследовательских лабораторий (IMEP-LAHC, LMGP, LTM, Spintec и др.) и центра повышения квалификации в области микроэлектроники и нанотехнологий. Для ускорения процесса внедрения инноваций в производственный процесс в центр включен факультет Микро- и Нанотехнологий (MMNT), отвечающий за поддержку и развитие, как на национальном, так и на международном уровне. Уровни образования. Курсы магистратуры по нанотехнологии - информационные и коммуникационные науки, микро- и нанотехнологии, энергетика, науки о материалах, окружающая среда и производственные системы, оптика и фотоника. Аспирантура по нанотехнологии - наноматериалы, наноструктурированные материалы для технологии, полимеры для микро- и наноэлектроники, полупроводниковые и магнитные наноструктуры, наноэлектроника, биотехнологии. Дополнительное профессиональное образование (повышение квалификации) по нанотехнологии – наноэлектроника, микроэлектроника, физика микро- и нанообъектов, микросистемы, схемы и микрочипы, оптоэлектроника, инструментарий для биотехнологии. Университет Марселя (Universite Paul Cezanne – Aix-Marseille III)
http://www.univ-cezanne.fr Университет Марселя [Fr7, Fr8] предлагает фундаментальные образовательные программы, соответствующие европейским и мировым стандартам. В настоящее время в Aix-Marseille III обучаются около 23000 студентов, 3000 из которых – иностранные слушатели. Основными направлениями Университета являются: - законодательство; - экономика; - бизнес; - региональное развитие; - политология; - французский язык для иностранных студентов; - государственное и местное управление; - естественные науки и технологии.
37
Исследовательская деятельность Университета проводится на базе Исследовательского Центра Конденсированного состояния вещества и Нанонаук (CRMCN). Aix-Marseille III предлагает магистерские образовательные программы (M1, M2) в области нанотехнологий по специализации Материаловедение, Нанонауки (R). Курсы магистратуры по нанотехнологии - материаловедение, нанонауки, фотоника, квантовая механика. Университет Пьера и Мари Кюри (Universite Pierre et Marie Curie)
http://www.upmc.fr/ Университет Пьера и Мари Кюри [Fr9, Fr10] (UPMC) является одним из крупнейших высших учебных заведений Европы. Образовательные программы UPMC включают технические и медицинские дисциплины. На базе университета работают и ведут преподавательскую деятельность 4000 ученых, функционирует 180 лабораторий, обучаются 30000 студентов, из которых 8000 продолжают свое образование в аспирантуре. Образовательные программы в области нанотехнологий и микроскопических электромеханических систем (MEMS) представлены направлениями: «Магистр по специализации микро- и наносистемы» (М2) и «Магистр наук о материалах и нанообъектах» (М2). Все образовательные программы отвечают высокому уровню подготовки в области физики и химии материалов, нанонауки и нанообъектов, физики конденсированных сред, поверхности и границ раздела, тонких пленок, электронных и квантовых устройств. Обучение направлено на подготовку кадров, которые, в дальнейшем, смогут заниматься как фундаментальными исследованиями, так и работать на производстве. Кафедра Материаловедения и нанообъектов университета тесно сотрудничает с Университетом Уппсалы (Швеция) и Университетом Рима. В рамках данного сотрудничества организован международный проект NanoMatMatter, который позволяет студентам получать образование в области физики и наноматериалов. Уровни образования Курсы магистратуры по нанотехнологии - микро- и наносистемы, нанотехнологии, интегральные схемы, микроэлектроника, нанонауки и нанообъекты, наноструктуры и границы раздела, фотоника. Курс магистра по специализации микро- и наносистемы направлен на подготовку инженеров-исследователей в области проектирования и изготовления электронных
38
устройств, в том числе миниатюрных датчиков и приводов. В образовательном процессе основной упор делается на преподавание таких дисциплин, как электроника, нанотехнологии, интегральные схемы, микроэлектроника, MEMS. Аспирантуры (докторантуры), полностью посвященной нанотехнологиям в Университете Пьера и Мари Кюри нет. Университет Джозефа Фурье (Universite Joseph Fourier)
http://www.ujf-grenoble.fr Курсы магистратуры по нанотехнологии - микро- и наноинженерия, нанобиология и нанобиотехнология, нанохимия и нанообъекты, нанофизика, наноструктуры, микроэлектроника. Аспирантура по нанотехнологии – нанофизика, структурная биология и нанобиология. Дополнительное профессиональное образование (повышение квалификации) по нанотехнологии – микро- и наноинженерия, нанобиология и нанобиотехнология, нанохимия и нанообъекты, нанофизика, наноструктуры, микроэлектроника [Fr11, Fr12].
39
Швейцария Университет Базеля (University of Basel)
http://www.unibas.ch/ Университет Базеля [Sw3] – старейший университет Швейцарии, но, несмотря на это, его образовательная база является одной из самых инновационных в стране. Учебный процесс находится на высочайшем уровне и отвечает международным стандартам. Основные направления Университета связаны с естественными науками, и особое внимание уделяется сфере нанотехнологий. Швейцарский Институт Нанонауки SNI, основанный Национальным Центром NCCR, является приоритетной программой Университета Базеля. Университет Базеля является головным учреждением и координирует сеть федеральных институтов, научно-исследовательских центров, промышленных партнерских компаний и Aragovia-сеть. Эта крупная научно-исследовательская и образовательная база финансируется из государственных фондов. На основе SNI организован центр по внедрению новейших научных разработок в современное производство и технологические процессы. Мощная научно-исследовательская деятельность SNI сфокусирована на различных проектах, касающихся наноразмерных структур и их применения в областях бионауки, информационных и коммуникационных технологий, охраны окружающей среды и т.д. Образовательный процесс в Институте Нанонаук SNI построен по общеевропейским стандартам и, в соответствии с принятой Болонской конвенцией, студенты имеют возможность в течение обучения менять как факультет в рамках университета, так и сам университет в пределах Европы. Уровни образования Курсы бакалавриата по нанотехнологии - молекулярная биология, нанонауки, физика веществ. Курсы магистратуры по нанотехнологии - нанохимия, атомно-силовая микроскопия, электронная спектроскопия наноматериалов, моделирование нанотехнологий, нанофизика. Аспирантура по нанотехнологии - наноэлектроника и сканирующая зондовая микроскопия, биомедицина, наноразмерные структуры.
40
Университет Женевы (University of Geneva)
http://www.unige.ch Университет Женевы [Sw4 – Sw6] (UNIGE) был основан в 1559 году. В настоящее время в Университете обучаются около 14685 студентов 137 различных национальностей. UNIGE является одним из крупнейших высших учебных заведений Швейцарии и входит в 12 лучших университетов Европы. В Университете Женевы вручается более 240 различных дипломов и предлагается около 150 программ продолженного образования в различных предметных областях. Основными направлениями UNIGE являются различные области естественных наук, медицины, искусства, экономики и социальных наук, которые постоянно развиваются и дорабатываются. В области нанотехнологий Университет Женевы участвует в ряде различных научных и образовательных программ. Подготовка специалистов в области нанотехнологий ведется на базе одного из направлений образовательной программы подготовки магистров в области химии. Программа предоставляется Школой Химии и Биохимии факультета Естественных наук [Sw4 – Sw6]. Школа Химии и Биохимии готовит магистров по следующим направлениям: - разработка новых экономических и экологических путей получения биоактивных веществ (ассиметричный органический синтез); - разработка и создание неорганических и органических веществ, играющих ключевую роль в нанотехнологии и биологических катализаторах (супрамолекулярная химия); - функционализация поверхностей полимеров (макромолекулярная химия); - исследование физико-химических процессов при помощи спектроскопических методов (ультрабыстрые механизмы, исследование промежуточных звеньев реакции); - прогнозирование новых веществ и сложных молекулярных структур (компьютерная химия); - синтез мембран и биоорганическая химия.
41
Уровни образования. Курсы магистратуры по нанотехнологии - биоорганическая химия, кристаллография, элементы биоинформатики, макромолекулярная химия, супрамолекулярная химия. Аспирантура по нанотехнологии – наномедицина, молекулярная биология клетки, наноструктурированные системы. Дополнительное профессиональное образование (повышение квалификации) по нанотехнологии - наноструктурированные и коллоидные системы, синтез нанокристаллов. Университет Цюриха (Swiss Federal Institute of Technology Zurich)
http://www.ethz.ch/index_EN Университет Цюриха [Sw7] (ETH Zurich) – это крупная научно-исследовательская и образовательная база для более чем 18000 человек из 80 различных стран. Пятнадцать кафедр, в составе которых работают 358 профессоров, обеспечивают высокое качество учебного процесса, соответствующего мировым стандартам. Образование ведется в основном по техническим, математическим и естественнонаучным дисциплинам. В Университете Цюриха зарегистрировано более 12000 студентов. В центре ETH Zurich активно ведется подготовка бакалавров и магистров, действует аспирантура. Курсы повышения квалификации представлены широким спектром различных направлений. Регулярно проводятся научные семинары и конференции, доступны программы дистанционного образования. Подготовка магистров в области нанотехнологий в Университете Цюриха осуществляется на базе кафедр «Машиностроения и Технологии» (D-MAVT) и «Информационных технологий и Электротехники» (D-ITET), которые предоставляют совместную образовательную программу в области микро- и наносистем. Процесс обучения соответствует высоким мировым стандартам и направлен на получение слушателями глубоких знаний в области микро- и наносистем, а также физики, химии, биологии, материаловедения, численных методов, теории управления бизнесом, менеджмента. Уровни образования Курсы магистратуры по нанотехнологии - микро- и наносистемы, квантовая механика для наносистем, материаловедение. Аспирантура по нанотехнологии – микро- и наносистемы, нанометаллургия, нанооптика, нанофизика, нанотехнологии, неметаллические неорганические материалы, органическая химия.
42
Дополнительное профессиональное образование (повышение квалификации) по нанотехнологии – нанотрайбология, наномеханика, микро- и наносистемы, нанометаллургия. Университет
Лозанны
(Swiss
Federal
Institute
of
Technology
Lausanne)
http://www.epfl.ch/ Университет Лозанны [Sw8] – крупный объединенный научно-исследовательский и образовательный центр. Студенты, ученые, инженеры, архитекторы, гуманитарии и бизнесмены 100 различных национальностей учатся и работают в EPFL. Это одно из самых многонациональных высших учебных заведений Европы. В Университете Лозанны предлагаются образовательные программы на соискание степени бакалавров и магистров, действует аспирантура. Образовательная программа подготовки магистров предлагается совместно с университетами Grenoble INP и Politecnico di Torino. Поэтому, в случае успешного завершения обучения соискателю присваивается «объединенная» степень Магистра в области микро- и нанотехнологий по всем трем Университетам. В настоящее время в EPFL зарегистрировано более 6500 студентов. Занятия проводятся как на французском, так и на английском языках, что привлекает иностранных учащихся. В Университете имеются подготовительные курсы. Уровни образования Курсы бакалавриата по нанотехнологии - биомедицинские технологии, материаловедение, интеллектуальные системы, медицинские и хирургические инструменты, приборы для космических технологий, фундаментальная физика, фотоника. Курсы магистратуры по нанотехнологии – наноструктуры, магнетизм, электронный транспорт и оптические свойства, физика наноструктур, поверхностные наноструктуры. Основные курсы сосредоточены на создании новых процессов производства наноструктур и измерении их характеристик, экспериментальном исследовании новых свойств наноструктур, исследовании свойств сильно коррелированных систем. Особый интерес представляют электронные свойства, магнетизм, электронный транспорт и оптические свойства. Аспирантура по нанотехнологии - физика наноструктур, наноструктуры, магнетизм, спектрометрия и электронная микроскопия. Дополнительное профессиональное образование (повышение квалификации) по нанотехнологии - дизайн в нанометровых CMOS, приборы для космических технологий, фундаментальная физика.
43
2.2 США и Канада США В рамках Национальной нанотехнологической инициативы (NNI) формируется большая и разветвленная сеть нанотехнологической инфраструктуры, которая постоянно расширяется и пополняется новыми элементами. Например, в 2007 году построен новый Калифорнийский институт наносистем на базе Калифорнийского университета в ЛосАнджелесе. На начало 2008 г. в национальную нанотехнологическую сеть вовлечено более пятисот университетов, частных институтов и правительственных лабораторий во всех 50 штатах США. В рамках сети реализуется более 5 000 научно-исследовательских проектов. Таким образом, нанотехнологическая сеть равномерно покрывает всю страну и охватывает почти все регионы США. В США в 2006 году работало в наноиндустрии более 2000 нанотехнологических компаний. [USA4]. Для повышения активности и улучшения качества высшего образования и повышения квалификации специалистов по нанонауке и нанотехнологиям, NNI предполагает [USA5]: - внедрять компоненты обучения и тренинга в исследовательские программы по нанотехнологиям; - внедрять компоненты исследований по различным направлениям нанонауки и нанотехнологии в программы образования и повышения квалификации; - создавать специализированные образовательные центры по нанонауке и нанотехнологии, например, в 2004 году был создан NCLT (National Center for Learning and Teaching in Nanoscale Science and Engineering) [USA6]. Массачусетский Technology)
технологический
институт
(Massachusetts
Institute
of
http://web.mit.edu/ Массачусетский технологический институт (МИТ), расположенный в Кембридже, штат Массачусетс, был основан в 1861 году. Его история началась с одобрения Вильямом Бэртоном Роджерсом хартии об учреждении Массачусетского технологического института и Бостонского общества натуральной истории. По версии журнала Times, МИТ занимает второе место среди лучших двухсот университетов мира, а в технологии и инженерном искусстве – первое.
44
Каждая из образовательных программ МИТ по химии, компьютерной науке, экономике, инженерному искусству, математике и физике получали первое место в рейтингах Новостей США и Мирового отчёта 2007. Инженерная школа МИТ имеет постоянный первый рейтинг среди студенческих программ с тех пор, как журнал впервые провёл своё голосование в 1988 году. Школа управления МИТ имеет второй номер среди студентов и является четвёртой среди всех программ MBA по версии рейтинга US News 2006 года. Ряд лабораторий и центров МИТ занимаются не только научными исследованиями, но и подготовкой учебных курсов по различным направлениям нанотехнологий [USA7]. В таблице 3.1 представлена часть курсов, подготовленных различными департаментами МИТ по различным направлениям нанонауки и нанотехнологий [USA8, USA9]. Таблица 3.1 Название подразделения, подготовившего курс
Department of Electrical Engineering and Computer Science (EECS)
Mechanical Engineering (ME)
Название курса Применение электромагнетиков от моторов до лазеров Микроэлектронные приборы и схемы Электромагнетики и их применение Количественная физиология клеток и тканей Технология микро/нано процессов Анализ и проектирование цифровых интегральных схем Низкосиловой аналог VLSI Информационные процессы на квантовом уровне Квантовое оптическое взаимодействие Наноэлектроника Интегрированные микроэлектронные приборы Полупроводниковая оптоэлектроника: теория и проектирование Физика микросборки Проектирование и производство MEMS Полупроводники и технология наноизмерений Чистая оптоэлектроника Материалы и процессы микроэлектромеханических приборов и систем Технология измерений на субмикро- и наноуровнях Процессы транспортировки с нано- до микроуровней Основы современных устройств преобразования энергии Проектирование мультимасштабных систем Наномасштабные материалы Технологии микро- и нанопроцессов Кремниевая биология
45
Department of Material Science and Engineering (DMSE)
Электронные и механические свойства материалов Выбор материалов, проектирование, экономика Эволюция и развитие технологий Обработка материалов для микро- и наносистем
Уровни образования Программ подготовки бакалавров по нанотехнологиям нет. Курсы магистратуры по нанотехнологии – материалы для микро- и наносистем, биоматериалы и материалы для биотехнологии, наноэлектроника, оптика. Аспирантура по нанотехнологии – наноэлектроника, молекулярная электроника, чистая оптоэлектроника, оптика, кремниевая биология, наномасштабные материалы, биоматериалы, обработка материалов на наноуровне. Дополнительное профессиональное образование (повышение квалификации) по нанотехнологии – наноэлектроника, наномагнетика, нано/микрооптика, наноматериалы и нанобиоматериалы, наносборка, нанобиотехнология, нано/микромеханика, наномасштабное моделирование. Университет Беркли (Berkeley University)
http://berkeley.edu/ Университет Беркли, публичный университет, являющейся частью университета Калифорнии - один из известнейших университетов мира [USA10]. Калифорнийский университет - объединение 10 публичных калифорнийских университетов. Статус «публичный» означает, что система получает финансирование из ряда источников, включая бюджет штата Калифорния (около трети всего финансирования), и управляется
46
Советом регентов Калифорнийского университета ( The Regents of the University of California), который назначается губернатором штата. Всего в системе университетов Калифорнии обучается более 191 000 студентов. Старейшим и одним из самых престижных в системе университетов Калифорнии является Университет Калифорнии в Беркли, основанный в 1868 году. С этим университетом связаны имена двадцати лауреатов Нобелевской премии. Университет предлагает больше 350 академических программ. В университете учатся 35000 студентов и 10258 из них проходят программы уровня graduate. В университете функционируют 130 академических департаментов и более 80 научных объединений. В 2007 университету было выделено только на исследования 545 000 000 долларов, 57% этой суммы выделялось федеральным правительством. В университете Беркли функционирует Институт нанонауки и наноинжиниринга (the Berkeley Nanoscienses and Nanoengineering Institute, BNNI), который объединяет и координирует исследовательскую и учебную работу в нанонауке и нанотехнологии всего университета. BNNI объединяет восемь научных центров и семь факультетов института [USA11]. Центры по нанотехнологиям представлены ниже: - центр квантовой информатики и компьютеринга; - центр сенсеров и управляющих устройств; - центр аналитической биотехнологии; - центр интегрированных наномеханических систем; - центр нанооптики; - центр клеточного инжиниринга; - центр интегрированных нанопроизводств; - западный институт наноэлектроники. Университет проводит серьезные исследования и разработки в области нанонауки и является одним из важнейших центров национальной наноструктурной сети. Кроме активной научной работы в нанонауке уделяется большое внимание педагогической деятельности. Разные подразделения университета предлагают достаточно большое количество образовательных программ не только для студентов, но и для различного контингента слушателей. В BNNI подготовлены образовательные программы для студентов уровня undergraduate (программы SUPERB и URAP) и уровня graduate (программа IGERT- Integrated Graguate Educatiоn and Research Traineeship), а также экспериментальная программа К-12 и программы для широкой общественности [USA12 – USA14]. В содружестве с Lawrence Hall of Science разработаны и поддерживаются Web-сайты по нанотехнологиям для формирования научного сообщества в области нанотехнологий. Работают также летние программы по нанотехнологиям для молодежи (SHARP). Уровни образования. Начальное профессиональное образование (школьное) - основные представления о «наномире». Курсы бакалавриата по нанотехнологии - введение в микро/нанотехнологию, введение в микро/нанобиотехнологию, наносборка, введение в нанонауку и нанотехнологию, наноструктуры, наносборка, введение в бионанонауку и бионанотехнологию. Курсы магистратуры по нанотехнологии – полимерные материалы, физика наноприборов, технология сборки наноструктур, свойства материалов, биоматериалы, оптикоэлектронные механические системы. Аспирантура по нанотехнологии – биоматериалы, полимерные материалы, физика наноприборов, технология сборки наноструктур, свойства материалов, наномасштабные процессы и синтез. Дополнительное профессиональное образование (повышение квалификации) по нанотехнологии – наноэлектроника, нанооптика, аналитические биотехнологии.
47
Калифорнийский Университет, Лос-Анджелес (The University of California, Los Angeles, UCLA)
http://www.ucla.edu/ Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе - публичный университет, расположенный в городе Лос-Анджелес штата Калифорния [USA15]. Вошёл в систему государственных университетов в 1919 году, став вторым кампусом общего назначения в системе Калифорнийского университета. Среди публичных университетов в США он занимает третью позицию совместно с Университетом Мичигана. В университете функционируют 11 факультетов и профессиональных школ, которые поддерживают 118 учебных программ уровня undergraduate и 200 различных учебных программ уровня graduate. В университете учатся 26928 студентов undergraduate и 11548 студентов graduate. В 2007 году на территории университета построено семиэтажное здание (три этажа под землей, четыре - над землей) Калифорнийского института наносистем (The California NanoSystem Institute (CNSI) [USA16]. После этого исследовательская команда переехала в свое новое здание и продолжила изыскания по тем же пяти направлениям, что были продекларированы раньше: - возобновляемые источники энергии; - нанотоксикология, контроль и защита окружающей среды; - нанобиотехнология и биоматериалы; - наномеханические системы; - наноэлектроника, фотоника и архитектоника. Институт наносистем - это площадка, где фундаментальные результаты превращаются в технологии и тут же встречаются с заинтересованным производителем. В университете работает лаборатория (NRF), в которой сконцентрировано наноэлектронное оборудование, применяемое для исследований по нанонауке и нанотехнологии. Лаборатория работает ежедневно с шести утра до полуночи. Помимо CNSI в рамках университета функционируют и другие подразделения, проводящие исследования и разработки в области нанотехнологий [USA17 – USA21]: - нано/микромеханическая лаборатория; - лаборатория микросистем; - центр функциональной наноархитектоники; - центр масштабированного и интегрированного нанопроизводства.
48
Силами различных подразделений института подготовлены курсы по нанонауке и нанотехнологии, основные из которых приведены в таблице 3.2. Таблица 3.2 № 1. 2. 3. 4. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29.
Наименование курса Биомедицинские датчики Нанодатчики Наносенсоры Интерфейсы биоматериалов Наука о сохранении материалов I Введение в химический и биомолекулярный инжиниринг Наука и технология смазочных материалов Информационные технологии для химии Бионанотехнология Принципы наноэлектроники Физика полупроводниковых наноструктур и приборов Нанонаука и нанотехнология Специальные разделы по физике и электронике волн Синтетические биосистемы и наносистемные устройства Окружающая среда нанотехнологии: последствия и прикладные аспекты Принципы нанобиологического взаимодействия и нанотоксикология Научные знания, индустриальный рост, социальная политика Взрыв нано в передовых технологиях Введение в свойства материалов (структура кристаллов, наноструктуры, рассеяние ионизирующего излучения) Теория наноматериалов Наномасштабная сборка, снятие характеристик и биодетектирование Введение в микрожидкие среды и наножидкие среды Наномеханика и микромеханика Введение в микромеханическую обработку и МЕМS Сборка МЕМS Нанонаука и биотехнология Микронаука Граничные явления Уровни образования
Непосредственно программ бакалавриата по нанотехнологиям нет. Курсы магистратуры по нанотехнологии – нанодатчики, наносенсоры, интерфейсы биоматериалов, бионанотехнология, принципы наноэлектроники, нанонаука и нанотехнология, теория наноматериалов. Аспирантура по нанотехнологии – наномеханика и микромеханика, управление технологиями, нанонаука и биотехнология, наноэлектроника, микронаука. Дополнительное профессиональное образование (повышение квалификации) по нанотоксикология, нанотехнологии – возобновляемые источники энергии, нанобиотехнология и биоматериалы, наномеханические системы, наноэлектроника, фотоника и архитектоника.
49
Университет Пурдью (Purdue University)
http://www.purdue.edu/ В июле 1862 года президент США Авраам Линкольн подписал закон Морриса, который положил начало государственной помощи системе образования США путем передачи земельных наделов университетам. В мае 1869 года Генеральная Ассамблея штата Индиана выделила 100 акров земли под университет в городе Лафейст. Одновременно было выделено на создание университета 50 000 долл. государственных денег и 150 000 долл. от господина Джона Пурдью. В 1874 году началось обучение 39 студентов силами 6 преподавателей. В настоящее время университет Пурдью является одним из престижнейших университетов США. В 1969 году университет Пурдью объединился с университетом штата Индиана. В настоящее время в университете учится приблизительно 33000 тысячи студентов по 200 различным программам. [USA22]. В 2000 году университет принял решение сделать серьезные инвестиции в нанонауку, инжиниринг и нанотехнологию (150 млн. долл.) и за прошедшие годы добился серьезных результатов [USA23]. Был создан Дискавери парк (Discovery Park) с нанотехнологическим центром (Birck Nanotechnology Center), который развивает направление молекулярной электроники. Создана также вычислительная нанотехнологическая сеть (Network Computation Nanotechnology, NCN) [USA24]. Университет выступил с инициативой создания на базе сети сообщества, члены которого могут бесплатно пользоваться разнообразными программами, удаленно запуская его по Сети. Система, получившая название PUNCH (Purdue University Network Computing Hubs - punch.purdue.edu), предоставляет доступ к программам, имеющимся в фондах 16 университетов, четырех исследовательских лабораторий и 6 компаний. Среди пользователей этой системы есть, например, инженеры, которым требуется специализированное программное обеспечение для исследовательских целей или для обучения. Для непрофессиональной и студенческой аудитории система PUNCH позволяет существенно снизить затраты на получение информации. Институт наноэлектроники и компьютеринга (Institute for Nanoelectronics and Computing, INAC) создан совместно с NASA. INAC является одним из семи новых
50
университетских исследовательских центров в области инжиниринга и технологий, созданных совместно NASA и DoD (Министерство обороны США). В таблице 3.3 приведен список курсов по нанонауке и нанотехнологиям для всех подразделений университета [USA25]. Таблица 3.3 № 1. 2. 3. 4. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.
Название курса Введение в наноэлектронику Основы наноэлектроники Специальные темы нанотехнологии Микро- и нанопроизводство Нано-макроприкладные аспекты ядерных технологий Анализ бионанотехнологий Бионанотехнологии Физический процесс на нано-микроуровне Введение в наноэлектронику Продвинутые VLSI приборы Производство высокоточных систем Материалы и процессы Нано/микромасштабные приложения в ядерной технологии Уровни образования Программ бакалавриата по нанотехнологиям нет. Курсы магистратуры по нанотехнологии – основы наноэлектроники, биоинжиниринг, нанотехнологии, материалы и процессы, микро- и нанопроизводство, бионанотехнологии. Аспирантура по нанотехнологии – наноэлектроника, нанотехнологии, материалы и процессы, микро- и нанопроизводство, бионанотехнологии. Дополнительное профессиональное образование (повышение квалификации) по нанотехнологии – наноэлектроника, наномасштабное моделирование, наноструктуры, нанокомпьютеринг. Йельский университет (Yale University)
http://www.yale.edu/
51
Йельский университет (Йель) - один из лучших частных университетов США, находится в г. Нью-Хейвен, штат Коннектикут. Йель входит в группу самых элитных американских университетов (в Лигу плюща). В нём обучается 5300 undegraduate студентов и 6000 graduate студентов [USA26]. Двухтысячный профессорскопреподавательский состав отличается высочайшей квалификацией. Йель основан в 1701 году. Йель проводит огромную исследовательскую работу в разных областях знаний. Немаловажное значение имеют работы в нанотехнологии [USA27]. Ученые университета проводят исследования в области биомедицинских технологий, синтетических химических материалов, наноструктур, фотоники, квантового инжиниринга, наноэлектроники. Институт нанонауки и квантовой инженерии развивает исследовательские проекты в области фотоники, информационных квантовых процессов, молекулярной электроники, химических материалов, в наномасштабном биомедицинском инжиниринге. Институт имеет как научные, так и образовательные цели. В области образования институт выполняет следующие задачи: - развивает новые курсы и программы тренингов по нанотехнологиям для студентов; - проводит ежегодные симпозиумы для показа институтских достижений в нанонауке; - проводит информационные семинары силами институтских сотрудников; - проводит серии лекций по нанотехнологии, читаемые признанными лидерами нанонауки из других университетов; - организует прохождение студенческой практики на предприятиях; - развивает направления по нанонауке в аспирантуре. Уровни образования. Начальное профессиональное образование (школьное) - основные представления о «наномире». Специальных программ бакалавриата по нанотехнологиям нет. Специальных программ магистратуры по нанотехнологиям нет. Аспирантура по нанотехнологии – оптоэлектроника, нанотехнология, квантовая электроника, материалы сложной структуры, наномашина, нанофотоника и наномеханика, бионанонаука. Дополнительное профессиональное образование (повышение квалификации) по нанотехнологии – биомедицина, фотоника, наноэлектроника, квантовый инжиниринг, наноструктуры, наномеханика.
52
Университет Райса (Rice University)
http://www.rice.edu/ William Marsh Rice University, известный как университет Райса, был открыт в 1912 году. Университет расположен в городе Хъюстон, штат Техас. В университете учатся 3000 undergraduate, 897 graduate и 1247 аспирантов. В университете Райса функционируют 8 школ, которые предлагают 40 программ уровня undergraduate, 51 программу уровня магистр и 29 аспирантских программ. Университет Райса в настоящее время вполне справедливо называют наноуниверситетом [USA28 – USA30]. Университет Райса (Rice University, Houston Texas) вышел на первое место среди исследовательских университетов США по внедрению патентов в промышленность. Специалисты университета работают над проблемами первостепенной важности и всегда являются одними из лидеров в той области науки и техники, где проводят исследования. Несмотря на то, что в Rice University серьезное внимание уделяется передовым научным технологиям, нанотехнологии стали развиваться лишь в последнее десятилетие, благодаря созданию на базе университета специализированного Центра Нанонауки и Технологии, в котором сотрудничают специалисты высокого уровня. Эффективность разработок резко пошла вверх, выводя университет в число ведущих исследовательских учреждений страны. В университете работают центры и лаборатории, обеспечивающие развитие перечисленных выше направлений нанотехнологий: - центр нанотехнологии для биологии и охраны окружающей среды; - институт нанонауки и технологии имени Ричарда Смоли; - центр Локхид Мартин передовых нанотехнологий; - лаборатория углеродной нанотехнологии; - группа Колвина. Уровни образования. Начальное профессиональное образование (школьное) - основные представления о «наномире».
53
Курсы бакалавриата по нанотехнологии - компьютерный инжиниринг, фотоника и наноэлектроника, физическая электроника, связь, управление, сети и обработка сигналов. Курсы магистратуры по нанотехнологии – наномасштабная физика, наноструктуры, квантовая нанотехнология, супрамолекулярная химия, лазерная спектроскопия, нанооптика и нанофотоника. Аспирантура по нанотехнологии – нанотехнологии для биологии, фуллерены, углеродные нанотрубки, фотоника, наноплазмоника, компьютерный инжиниринг, наноэлектроника. Дополнительное профессиональное образование (повышение квалификации) по нанотехнологии – молекулярная электроника, углеродные нанотрубки, квантовая физика, нанофармакология, фуллерены.
Канада Университет Альберта (University of Alberta)
http://www.ualberta.ca/ В университете в области нанотехнологий работает департамент инжиниринга и специализированные центры и лаборатории [CA1, CA2]: - центр качества интегрированных наноинструментов; - центр наномасштабной физики; - группа наномеханики; - исследовательский консорциум Наносистем и МЕМS; - микро- и наносборка; - лаборатория фотоники и нанооптики. Уровни образования. Курсы бакалавриата по нанотехнологии – наноинжиниринг, разработка наномасштабных систем, инжиниринг электроники, инжиниринг физики [CA3, CA4].
54
Специализация «наноинжиниринг» в специальности «инжиниринг электроники» (Electrical Engineering). Данная специализация знакомит студентов с электроникой, электромагнетизмом, приборами фотоники на наномасштабном уровне. Студенты также знакомятся со сборкой и производством наномасштабных структур и инструментами исследования наноявлений. Специализация «разработка наномасштабных систем» в специальности «Компьютерный инжиниринг» (Computer Engineering). Студенты ознакомятся с процессами производства наномасштабных интегрированных схем и компьютерными инструментами проектирования чипов. Специализация «наноинжиниринг» в специальности «инжиниринг физики». Курсы магистратуры по нанотехнологии – нанотехнология, аэродинамика, биомеханика, наноструктуры, наномеханика, физика твердого тела. Аспирантура по нанотехнологии – нанооптика, нанотехнология, высокоскоростная оптоэлектроника, нелинейная оптика, наноструктуры, наномедицина. Университет Торонто (University of Toronto)
http://www.utoronto.ca/ Нанотехнология в университете Торонто развивается в следующих подразделениях: - институт биоматериалов; - департамент науки о материалах; - индустриальный инжиниринг; - инженерный центр нанотехнологий; - физический инжиниринг. Уровни образования. Курсы бакалавриата по нанотехнологии – наноматериалы, материалы производство, биоматериалы, обработка материалов. Курсов магистратуры по нанотехнологии нет.
55
и
Отделение инжиниринга материалов в рамках специальности «инжиниринг материалов» предлагает следующие специализации [CA5]: - наноматериалы; - материалы и производство; - биоматериалы; - обработка материалов. Программы бакалавров рассчитаны на четыре года и представлены в источнике [CA6].
2.3 Австралия и Индия Австралия Система высшего образования в Австралии включает бакалавриат (студенческое образование, Undergraduate), дополнительные курсы для дипломированных студентов (почетная степень, Honours), последипломные программы образования (postgraduate) [A3A5]. Различные институты Австралии предлагают образовательные программы различных уровней в области нанотехнологий. При этом, наличие в общем (традиционном) курсе дисциплины, посвященной определенному аспекту в области нанотехнологий, определяет глубину изучения соответствующей тематики (науки). Существуют также специализированные программы, сочетающие изучение физики, химии, биологии и т.д. с позиции нанотехнологий. Перечень крупнейших университетов Австралии, проводящих обучение в области нанотехнологий, приведен в таблице 3.4. Таблица 3.4 Перечень крупнейших университетов Австралии, проводящих обучение в области нанотехнологий. Университет Расположение Основан Официальный сайт Технический Сидней, Новый Университет Сиднея 1850 http://www.uts.edu.au/ Южный Уэльс (University of Technology, Sydney) Университет Западной Перт, Западная Австралии (University of 1911 http://www.uwa.edu.au/ Австралия Western Australia) Мельбурн, Университет Монаш 1958 http://www.monash.edu.au/ (Monash University ) Виктория Университет La Trobe Виктория 1967 http://www.latrobe.edu.au/ (La Trobe University) Университете Flinders Аделаида 1966 http://www.flinders.edu.au/ (Flinders University)
56
Технический Университет Сиднея (University of Technology, Sydney)
http://www.uts.edu.au/ Университет широко известен как лидер в предоставлении профессионального образования, в нем обучаются студенты разных национальностей из разных стран мира. Университет готовит специалистов в следующих областях: бизнес и коммерческая деятельность, дизайн, архитектура и строительство, маркетинг, образование, проектирование, гуманитарные науки и социология, информационные технологии, юриспруденция, медсестринское дело, акушерство, естественные науки, спорт и туризм. Университет готовит бакалавров, магистров, докторов, а также предлагает краткосрочные курсы и курсы повышения квалификации в различных областях. Большинство курсов предлагается в городском кампусе, и студентам предоставляется идеальная возможность воспользоваться преимуществами обучения в самом центре международного динамично развивающегося города. Университет – один из лидеров научно-исследовательской деятельности, проводит исследования в основных стратегически важных областях: функциональная биология растений и изменение климата; исследования Китая; биотехнология инфекционных болезней; квантовые компьютеры и интеллектуальные системы; исследования выбора (исследования, проводимые с целью лучшего понимания процесса принятия решений отдельной личностью или группой людей, включая менеджеров, целые организации и потребителей). Технический Университет Сиднея [A6,A7] предоставляет возможность изучения нанотехнологий для студентов. В институте доступны следующие дисциплины: - наноматериалы; - молекулярные нанотехнологии; - оптика и нанофотоника; - твердые тела и наноустройства; - бионанотехнологии. Четыре года назад в Университете стартовали следующие программы обучения студентов в области нанотехнологий: междисциплинарная научная программа с присвоением степени бакалавра и объединенная научно-коммерческой программа. Ежегодно 30 студентов становятся участниками этих программ. Благодаря практике проведения занятий, некоторые результаты проведенных исследований позволили разработать новые уникальные дисциплины, например, микроскопия зондов и электронов (Scanned Probe and Electron Microscopy). В настоящее время Технический Университет
57
Сиднея имеет эксклюзивную аккредитацию на проведение обучения некоторым подобным дисциплинам. Со времени разработки программ обучения нанотехнологиям Университет ввел некоторые усовершенствования. В настоящее время часть дисциплин, посвященных нанонауке, читают привлекаемые Университетом специалисты в области практического применения нанотехнологий из различных сфер бизнеса. Уровни образования Курсы бакалавриата по нанотехнологии - нанонауки, биомолекулы, наноматериалы, бионанотехнологии, молекулярные нанотехнологии, наноустройства. Курсы магистратуры по нанотехнологии - наноматериалы, молекулярные нанотехнологии, оптика и нанофотоника, твердые тела и наноустройства, бионанотехнологии. Аспирантура по нанотехнологии - нанобиотехнологии, нанотехнологии для датчиков и биодатчиков, оптика и нанофотоника, твердые тела и наноустройства. Университет Monash (Monash University)
http://www.monash.edu.au/ Расположенный в Мельбурне Университет Монаша ведет образовательную и исследовательскую деятельность с 1961 г. Он является одним из самых больших университетов в Австралии и входит в восьмерку ведущих австралийских университетов, общепризнанных за превосходное обучение, исследования и предоставление разнообразных стипендий студентам. Университет ведет научные исследования в таких областях, как изменение климата, нехватка воды, раковые заболевания, диабет, проблемы с ожирением, а также проблемы, связанные с терроризмом. Университет имеет шесть кампусов в Мельбурне, один в Малайзии, один в Южной Африке и центры в Прато (Италия) и Лондоне. Университет предлагает широкий спектр учебных программ, восполняющих разницу между знаниями, которое студенты из других стран получают дома, и знаниями, которые они желают получить в Университете Монаша. Программы специально разработаны так, чтобы гарантировать получение различных степеней после завершения курса образования, а MUFY (Monash University Foundation Year – базовая образовательная университетская программа) – это еще одна образовательная программа, готовящая студентов для получения степени на любом из 10 факультетов университета. Языковой центр при университете предлагает курсы по совершенствованию знаний и общения на английском
58
языке для поступления в университет. Обучение ведется на факультетах: гуманитарных и математических наук и дизайна; гуманитарных и математических наук; коммерческой деятельности и экономики; образования; информационных технологий; техническом; юридическом; медицинском; фармацевтическом; естественных наук. Университет Monash [A8,A9,] признан одним из ведущих центров нанонауки в Австралии с его возможностями обучения мирового класса по следующим дисциплинам: - наука о наноматериалах и инженерия (школа физики, отдел разработки материалов, школа химии, химическая инженерия); - нанобиотехнологии (Викторианский колледж фармацевтики, Victorian College of Pharmacy, Центр зеленой химии, ARC Centre for Green Chemistry). Университет обладает развитой научной инфраструктурой для проведения различных исследований на наноуровне. Сюда относятся: электронная микроскопия, спектроскопия, биоспектроскопия, исследования частиц и реология, дифракция рентгеновских лучей. Огромные возможности открываются перед студентами Университета в связи с вводом в действие синхротрона (ускорителя частиц) в университетском городке Клейтон в 2007 году. Monash является основателем компании Нанотехнологии Виктории (Nanotechnology Victoria), основной деятельностью которой является воплощение результатов нанотехнологических исследований в продукции (коммерциализация нанотехнологий). Университет Monash возглавляет Национальный Центр Передовых Технологий Материалов (National Centre for Advanced Material Technologies, CAMT) [A10,A11]. CAMT оказывает аналитические, консультационные услуги в наноиндустрии, используя ряд сложных нанотехнологий, разработанных школой физики и ведущими исследовательскими центрами Австралии в области инженерии. Monash является основателем некоммерческой организации Австралийская Сеть Технологий Материалов (Материалы Будущего), Australian Materials Technology Network (Future Materials). Компания оказывает отраслевые консультационные услуги и выпускает ежемесячный информационный бюллетень, в котором регулярно публикует обзоры продукции нанотехнологий. Департамент инженерии материалов Университета Monash активно вовлечен в исследовательские процессы в следующих областях: - передовые соединения для космической промышленности; - применение электромагнитных устройств; - новые дешевые фотоэлементы; - система доставки медицинских препаратов; - тканевая инженерия, производство стволовых клеток; - структурные каркасы; - легкие металлические сплавы; - высокопрочная сталь; - защита коррозии с использованием наноматериалов; - разработка новых материалов на атомном уровне «атом к атому»; - модификация микроструктуры металлов и свойств на атомном уровне для хранения энергии; - электронная микроскопия; - биомимикрия. Уровни образования. Курсы бакалавриата по нанотехнологии - инженерия материалов, наноструктура материалов, наноматериалы и нанобиотехнологии, биоматериалы, нанобиодатчики. Курсы магистратуры по нанотехнологии - биохимическая и биопроцессная инженерия, синтез нанокристаллов, инженерия материалов, микророботы, механическая инженерия, наномеханика, наноустройства, нанобионика.
59
Аспирантуры по нанотехнологиям в Университете нет. Университет Западной Австралии (University of Western Australia)
http://www.uwa.edu.au/ Университет Западной Австралии (UWA) входит в восьмерку лучших исследовательских университетов Австралии (на его долю приходится около 70% исследовательской работы, проводимой в Западной Австралии) и является также одним из ведущих исследовательских мировых центров. По уровню качества образовательных программ UWA занимает второе место среди австралийских университетов. Кроме предоставления лекций и специальных учебных программ, контролируемых исследований и производственной практики, университет также дает студентам возможность применить свои знания в бизнесе, промышленности, правительственных и местных организациях. Для студентов и аспирантов Университет предлагает комплексные учебные программы и степени (в том числе комбинированные) на девяти факультетах и в Школе исследований аборигенов с получением степени в следующих областях: архитектура, ландшафтная архитектура, изобразительные искусства; гуманитарные и общественные науки; образование; юриспруденция; медицина, стоматология, медикосанитарные дисциплины, физкультура, математика, информатика, проектирование, бизнес. В университете учатся более 3000 международных студентов. В UWA более 75 программ обмена студентами и программ обучения за рубежом (в США, Азии и Европе). По оффшорным учебным программам UWA обучаются более 700 студентов в Сингапуре, Китае (включая Гонконг) и Филиппинах. Кроме того, WVA активно участвует в международных программах стипендий. Научно-исследовательская работа в UWA проводится в следующих областях: исследование, добыча и использование полезных ископаемых, нефти и газа; управление сельскохозяйственными и природными экосистемами; гуманитарные и общественные науки; здравоохранение и биомедицина; генетическая эпидемиология; исследования жизни и наследия аборигенов; информационные технологии, телекоммуникации и компьютерные науки, международный менеджмент и бизнес. Аспирантура в UWA предлагает исследователям около 300 программ для получения степени, в большинстве своем это докторские степени. Образовательные программы Университета в области нанотехнологий обучают студентов теоретическим основам и навыкам применения нанотехнологий в биологии,
60
химии, физике и инженерии [A12,A13]. Студент индивидуально выбирает специализацию и на третьем году обучения работает над основным проектом по своей тематике. Уровни образования Курсы бакалавриата по нанотехнологии - нанотехнологии, молекулярная биология, инженерия материалов, биоизмерения, оптика и электродинамика, наноэлектроника полупроводников. Курсы магистратуры по нанотехнологии - прогрессивная биофизика, наноэлектроника, оптика и электродинамика, инженерия материалов. Аспирантуры по нанотехнологиям в Университете нет. Университет La Trobe (La Trobe University) – Виктория
http://www.latrobe.edu.au/ Университет La Trobe - один из основателей Международной сети университетов (INU), объединяющей 12 университетов из 9 стран, - выступает за интернационализацию высшего образования. La Trobe имеет связи с 250 университетами в 40 странах и является также одним из ведущих исследовательских университетов Австралии и членом австралийской организации «Инновационные исследовательские университеты» (IRU). В университете семь кампусов на юго-востоке Австралии и более 30 исследовательских центров. Пять факультетов (образования; медико-санитарных дисциплин; гуманитарных и общественных наук; права и менеджмента; естественных наук, технологий и проектирования) предлагают широкий диапазон разнообразных курсов как для австралийцев, так и для иностранных студентов. Для международных студентов предлагаются базовые учебные и исследовательские, а также аспирантские программы в следующих областях: искусство, гуманитарные и общественные науки, образование, бизнес, право, бухгалтерское дело и менеджмент, медико-санитарные дисциплины, естественные науки, технологии, проектирование и IT. Study Abroad предлагает дополнительный учебный курс в La Trobe в течение 6 или 12 месяцев, который идет в зачет к общему курсу обучения студента в своем университете; есть также программа обмена студентами из тех университетов, с которыми La Trobe имеет соглашения. Программы интенсивного изучения английского языка для иностранных студентов (ELICOS) предлагают базовый учебный курс, курс английского языка для делового общения и интенсивный курс для продолжающих изучать язык. Кроме того, разработанный специально для иностранных студентов базисный курс основан на учебе студента в своем университете и дает необходимые знания (в том числе
61
знания английского языка) для поступления на основной курс La Trobe в Австралии. Программы для получения диплома предлагают альтернативные варианты обучения. Успешное завершение учебы гарантирует переход на соответствующий университетский курс с получением восьми кредитных модулей. Также иностранным студентам La Trobe предлагает широкий диапазон исследовательских программ в аспирантуре (рассчитанных на 1-2 года) и докторантуре (3-4 года). Оффшорные программы, предлагаемые университетом в разных странах, дают возможность начать обучение в своем университете и закончить его в La Trobe уже в Австралии. Университет Flinders (Flinders University) - Аделаида
http://www.flinders.edu.au/ Основной кампус Университета Flinders, являющегося одним из основателей Международной сети университетов (INU), находится в Аделаиде, но университет ведет учебную и научно-исследовательскую деятельность и в других регионах страны (особое значение придается проведению междисциплинарных исследований). Исследования в области медицины университет проводит также в различных регионах Южной Австралии, на Северной Территории и в юго-западной части Виктории. При университете работает Морской научный центр Линкольна в городе Порт-Линкольн, а также Австралийская средняя школа математики и естественных наук, которая стала первой средней школой в стране, полностью интегрированной в университет. Университет предлагает образовательные программы (от бакалавриата до доктората) по широкому диапазону дисциплин и профессиональных областей: общие курсы по гуманитарным и общественным наукам (в том числе археология, изучение иностранных языков, таких как современный греческий, итальянский, французский, португальский); естественным наукам и технологиям (в том числе по физике, химии, информатике, проектировании, математике, биологии); междисциплинарные курсы с акцентом на международные исследования, исследование окружающей среды, искусство, поведенческую науку, медико-санитарные дисциплины и новые технологии; профессиональные программы по медицине, медсестринскому делу, подготовке вспомогательного персонала немедицинской специальности, праву, подготовке преподавателей, психологии, социальной помощи, бизнесу и торговле, аквакультуре и туризму. Есть также школа богословия. Университет придерживается обязательства предоставления всех своих образовательных услуг студентам из всех слоев общества, а студентам из малообеспеченных семей дается возможность выбрать специальные
62
бонусные схемы обучения или специальные схемы поступления в вуз. В университете обучается более 16 000 студентов.
Индия Области исследования и внедрения нанотехнологий имеют широкой диапазон, и поэтому множество институтов Индии стали вводить квалификационные курсы (degree courses) различного уровня. Дипломированным специалистам, закончившим престижные индийские институты, открываются новые возможности работы по выбранной специальности в Индии и за рубежом. Во многих отраслях народного хозяйства Индии открыты вакансии для кандидатов с ученой степенью в области нанотехнологий: исследования и консультирование в области здравоохранения (фармацевтика), сельское хозяйство, охрана окружающей среды, государственные и частные научно-исследовательские институты, пищевая промышленность. Определенные возможности открываются для кандидатов, которые желают работать за пределами Индии. Они могут стать инженерами в сегментах наномедицины и области нанополимеров. Определенным спросом пользуются исследователи в следующих областях: наноустройства, наноупаковка, нанопроводы, наноинструменты, нанобиотехнологии и нанокристаллические материалы, нанофотоника и пористые наноматериалы. Институт нано науки и технологий (Nano Science and Technology Institute, NSTI) с его центрами в Швейцарии, Кембридже и Массачусетсе предлагает также много рабочих мест для специалистов в области в нанотехнологий. Нанотехнологический Американский институт инженеров-механиков (American Society of Mechanical Engineers, ASME) располагает возможностями привлечения к исследованиям иностранных специалистов. В настоящее время образовательные программы крупнейших университетов Индии включают квалификационные курсы обучения теоретическим основам и получения практических навыков в области нанотехнологий. В таблице 3.5 приведен перечень институтов, предлагающих соответствующие курсы.
Таблица 3.5. Перечень крупнейших институтов Индии, проводящих обучение в области нанотехнологий Институт Университет Дели, University of Delhi, Delhi
Электронный адрес института http://www.du.ac.in/
Университет Aligarh Muslim, Aligarh Muslim University, Delhi
http://www.amu.ac.in/
Университет Kerala, University of Kerala, Thiruvananthapuram
http://www.keralauniversit y.edu/
Университет нанотехнологий Amity,
http://www.amity.edu/aint/
63
Курсы M.Tech. Нанонаука и Нанотехнологии (3 года/6 семестров) M.Tech. Нанотехнологии (2 года), Advanced P.G. Diploma Нанотехнологии. Углубленные квалификационные курсы. (1 год) M.Phil. Нанонаука и Нанотехнологии PhD Нанонаука и Нанотехнологии M.Sc. Нанонаука (2 года) M.Tech. Нанотехнологии (2
Институт
Электронный адрес института
Amity Institute of Nanotechnology (AINT), Noida Центр нанонауки Amritha Amritha, Centre for Nanosciences (ACNS), Kochi Научно-технический университет Guru Jambheshwar, Guru Jambheshwar University of Science & Technology, Hisar Университет Madras: школа физических наук, University of Madras: School of Physical Science, Guindy Центральный университет Jamia Millia Islamia, Jamia Millia Islamia (A Central University), New Delhi, (Delhi) Национальный технический институт Maulana Azad, Maulana Azad National Institute of Technology (MANIT), Bhopal Национальный технический институт, National Institute of Technology (NIT), Kurukshetra Университет Sastra : Центр нанотехнологий и передовых биоматериалов, Sastra University : Centre for Nanotechnology & Advanced Biomaterials (CeNTAB), Thanjavur
http://www.aimshospital.or g
Индийский научный институт: Центр наноэлектроники, Indian Institute of Science: Center
http://www.iisc.ernet.in
Курсы года); M.Tech. Нанотехнологии. Интегрированные курсы (5 1/2 года) M.Tech. Нанотехнологии в медицине
http://www.gju.ernet.in/
M.Tech. Нанонаука and Технологии (2 года)
http://www.unom.ac.in
M.Sc./ M.Tech. Нанонаука and Нанотехнологии
http://www.jmi.nic.in
M.Tech. Нанотехнологии. Самофинансирование, вечерняя форма обучения. (2 года/4 семестра)
http://www.manit.ac.in
M.Tech. Нанотехнологии (2 года)
http://www.nitkkr.ac.in
M.Tech. Нанотехнологии (4 семестра)
http://www.sastra.edu/cent ab
M.Tech Нанотехнологии; M.Tech. Интегрированная программа Нанотехнологии в здравоохранении, 5 лет. Ph.D Нанотехнологии (первичные области исследования - регенеративная медицина, системы поставки препарата, развитие нанобиодатчиков и электрофизиология) Ph.D Нанонаука и технологии (области исследования биодатчики, нанокомпозиты, нанотрубки, нанокатализ,
64
Институт
Электронный адрес института
of Excellence in Nanoelectronics (CEN), Bangalore Национальный http://www.nitrkl.ac.in технический институт, National Institute of Technology (NIT), Rourkela
Курсы устройства, и т.д.) Ph.D Nanotechnology
Университет Дели (The University of Delhi)
http://www.du.ac.in/ Университет Дели - главный университет Индии, основанный в 1922 г. как унитарный учебный университет с кампусом - известен высоким уровнем обучения и проведения научных исследований; в нем ведут активную работу выдающиеся ученые страны. Университет готовит дипломированных специалистов, бакалавров, магистров и докторов и ведет научно-исследовательскую работу в самых разнообразных областях, в том числе: иностранные языки; прикладные общественные и гуманитарные науки; коммерция и бизнес; музыка и искусство, унани медицина и аюрведа (традиционная система индийской медицины); юриспруденция; образование; прикладные науки (в том числе биофизика, биохимия, генетика, электроника, микробиология, физическая культура и спорт, молекулярная биология растений); менеджмент; лингвистика; география; буддизм; политология; медицинские науки; музыка; феминология, антропология, ботаника, химия, исследование окружающей среды, геология, медсестринское дело, фармацевтика, физика, зоология; вычислительная техника, математика, статистика, исследование операций; музыка; технологии. В университете работает Школа открытого обучения, ранее известная как Школа заочного и дальнейшего образования, которая была образована в 1962 г. и явилась пионером в области дистанционного образования в Индии. Школа предлагает курсы с получением различных степеней в области коммерции, а также искусств и гуманитарных
65
наук. Обучение ведется, в основном, по напечатанным материалам, которые раздаются всем учащимся, которые всегда могут обратиться лично к преподавателям в кампусе. Школа также предлагает и дистанционное обучение, которое является идеальной альтернативой для студентов, которым необходима гибкая система обучения. В Школе имеется большая библиотека, многие материалы которой доступны в электронном виде on-line. Центр профессионального и технического обучения также входит в проект открытого обучения. Он был открыт с целью предоставить обучающимся в университете студентам дополнительные профессионально ориентированные курсы в определенных областях, учеба на которых призвана помочь молодым выпускникам университета стать более конкурентноспособными на рынке труда. В Университете Дели имеется и старейший компьютерный центр страны. Он также является пионером в представлении новейшего компьютерного оборудования и программ. Университет Дели [I11] учредил трехгодичные курсы M.Tech (степень магистра наук) в области нанонауки и нанотехнологий. Курсы организованы и проводятся совместно Департаментом Физики и Астрофизики и Департаментом Химии с поддержкой некоторых отделений биологических наук. Продолжительность курсов составляет 6 семестров. Программа включает также изучение дисциплин, получение практических навыков в период летних каникул на протяжении трех лет, отведенных программе, в исследовательских образованиях Департамента или в национальных, международных исследовательских центрах и лабораториях. Уровни образования Программ бакалавриата по нанотехнологиям нет. Курсы магистратуры по нанотехнологии - нанонаука и нанотехнология, биофизика и биохимия, физика/химия твердого тела, нанобиотехнология, наука о материалах, наноматериалы, наносенсоры и наноэлектроника, биодатчики. Аспирантуры по нанотехнологиям в Университете нет.
66
Университет Aligarh Muslim (Aligarh Muslim University)
http://www.amu.ac.in/ AMU предлагает более 250 разнообразных курсов с получением диплома специалиста, степени бакалавра (в том числе бакалавра с отличием), магистра и доктора в традиционных и современных областях образования: сельское хозяйство, искусство, коммерция, проектирование и технологии, право, науки о жизни, менеджмент, медицина, естественные науки, теология, унани медицина, социология, прикладная химия, прикладная математика, политология, психология, машиностроение, электроника, биохимия, история, ботаника, музееведение, зоология, дикая природа, гражданское строительство, гуманитарные науки, информатика, география, фармакология, экономика, образование, богословие (шиизм и суннизм) и др. Инженерный колледж предлагает курсы по прикладной математике, прикладной химии, компьютерным разработкам, электротехнике, электронике, нефтяным исследованиям, машиностроению и др. При университете есть также женский колледж. При AMU работают центры и институты: Институт офтальмологии, Институт биотехнологии, Центр планирования карьеры, Центр сравнительных исследований индийской культуры и языка, Компьютерный центр, Центр дистанционного образования, Центр дальнейшего образования и образования взрослых, Центр поддержки образования и культуры мусульман в Индии, Медицинский центр, Институт Неру, Институт персидских исследований. Университетская библиотека считается второй из самых больших библиотек в Азии, и, кроме прочего, в ней хранятся более 16000 очень редких рукописей. Кроме того, с помощью современной компьютерной лаборатории библиотека предоставляет всем учащимся и преподавателям университета широкий доступ к on-lineжурналам и другим материалам, переведенным в электронный вид.
67
В Университете [I7] учреждены курсы в области нанотехнологий: M.Tech. (Nanotechnology), Advanced P.G. Diploma in Nanotechnology. Факультет Инженерии и Технологии (Faculty of Engineering & Technology) проводит обучение по курсу M.Tech. Нанотехнологии (Nanotechnology). Продолжительность курса составляет 4 семестра (2 года). Кандидат должен иметь степень B. Tech. в области инженерии или M. Sc. в области физики/химии. Расширенные курсы Advanced PG Diploma in Nanotechnology длятся дополнительные 2 семестра (1 год). Уровни образования Программ бакалавриата по нанотехнологиям нет. Курсы магистратуры по нанотехнологии - полупроводники, теория относительности, частицы и волны, квантовая механика, квантовые генераторы и лазеры, ядерная физика. Аспирантуры по нанотехнологиям в Университете нет. Дополнительное профессиональное образование (повышение квалификации) по нанотехнологии – нанотехнологии. Университет Kerala (University of Kerala)
http://www.keralauniversity.edu/ Центр Нанонауки и Нанотехнологии Университета Kerala был основан в декабре 2006. Центр предлагает программы обучения M.Phil and PhD [I8, I9]. Содержание междисциплинарного курса M.Phil включает темы: - физика и химия наноматериалов; - введение в нанонауку и нанотехнологию; - синтез и характеристика наноматериалов. Курс также включает проектную работу, на протяжении которой обучающиеся получают практические навыки в области нанонауки и нанотехнологии. Продолжительность курсов составляет 1 год. Уровни образования. Программ бакалавриата по нанотехнологиям нет.
68
Курсы магистратуры по нанотехнологии - физика и химия наноматериалов, введение в нанонауку и нанотехнологию, синтез и характеристика наноматериалов. Аспирантура по нанотехнологии - физика и химия наноматериалов, нанонаука, нанотехнология. Университет нанотехнологий Amity, Amity Institute of Nanotechnology (AINT), Noida
http://www.amity.edu/aint/ Институт нанотехнологий Amity открыл первые в Индии магистерские курсы по нанотехнологиям в ноябре 2003 г. Программа курсов включает в себя концептуальное знание нанонауки и нанотехнологий, включая производство наноматериалов, их характеристики и применение. На курсах ведется подготовка высококвалифицированных специалистов в различных областях применения нанотехнологий. Институт нанотехнологий Amity активно сотрудничает с такими национальными научными учреждениями в стране, как NPL, SSPL, IIT, DU, BARC, TIFR, CSIO, DMSRDE, и регулярно приглашает читать лекции выдающихся ученых в области нанотехнологий. Также регулярно проводятся практические занятия в национальных лабораториях. Институт ведет научные исследования в следующих областях: синтез углеродных наноматериалов, разработка нанофосфора, поставки медицинских препаратов и вакцин, водоочистка, разработка нанооксидов Al2O3, TiO2 и т.д. В Институте имеется современное оборудование для проведения исследований и практических занятий, доступ в Интернет, а также большая библиотека, в которой можно найти все новейшие публикации по нанотехнологиям. Институт издает ежеквартальный журнал «Amity Nanotechnology Update», который содержит информацию о последних достижениях в области нанотехнологий.
69
Центр нанонауки Amritha - Amritha Centre for Nanosciences (ACNS), Kochi
http://www.amrita.edu/acns/ Университет Amrita Vishwa Vidyapeetham, основанный в 1994 г. изначально как технический колледж, сейчас имеет пять кампусов и предлагает учебные программы по подготовке дипломированных специалистов, бакалавров, магистров и докторов в области проектирования, менеджмента, медицинских наук, Аюрведы, стоматологии, фармацевтики, медсестринского дела, нанонаук, биотехнологий, журналистики, искусства и естественных наук. Центр нанонауки Amrita (ACNS), открытый при университете в 2006 году, ведет активную научно-исследовательскую и учебную деятельность (в частности, Центр готовит магистров и докторов). При поддержке правительства Индии, Центр проводит исследования в области биомедицины - в частности, в области разработок естественных тканей и органов без использования синтетических имплантантов или органов доноров. Центр также разрабатывает новые наноматериалы с целью применения их в диагностике и терапии различных заболеваний (в частности, рака), фотогальванике и сенсорах. Одной из ближайших целей ACNS является открытие Международного центра электрохимического нанопроцессинга в сотрудничестве с Университетом Калифорнии и Государственным университетом Нью-Йорка. В Центре имаются две учебных лаборатории, лаборатория микробиологии, лаборатория клеточной культуры, лаборатория животных, компьютерная лаборатория и многие другие. При университете есть госпиталь, в котором имеется все современное медицинское оборудование. Наличие госпиталя дает возможность студентам университета учиться на практике, а преподавателям и научным сотрудникам - вести исследовательскую работу.
70
Научно-технический университет Guru Jambheshwar, Guru Jambheshwar University of Science & Technology, Hisar
http://www.gju.ernet.in/ Научно-технический университет Guru Jambheshwar, с 1995 г. активно ведущий научно-исследовательскую и образовательную деятельность, предлагает широкий диапазон учебных программ и курсов на преддипломном уровне, в аспирантуре и докторантуре. Особое внимание уделяется применению знаний студентами на практике в частности, производственному обучению. В университете регулярно проводятся симпозиумы и семинары. Система учебных курсов в университете кредитная. Форма обучения - очная и дистанционная. На очных курсах в аспирантуре и докторантуре степень магистра и доктора можно получить в следующих областях: вычислительная техника, энвироника, проектирование сверхбольших интегральных схем и встраиваемых систем, печать и графика, нанонауки и нанотехнологии, техническая оптика, техника пищевой промышленности, геоинформатика, фармацевтическая химия, фармацевтика, фармакология, фармакогнозия, спортивная физиотерапия, неврологические нарушения, педиатрическая физиотерапия, применение ЭВМ, прикладная психология, биотехнологии, химия, физика, математика, деловое администрирование, альтернативные и нетрадиционные источники энергии и др. Степень бакалавра можно получить в таких областях, как фармация, физиотерапия, биомедицинская техника, вычислительная техника, электроника и техника связи, IT, машиностроение, технология печати, техника пищевой промышленности, технология упаковки. Университет готовит дипломированных специалистов по рекламе в Интернете, туризму и связям с общественностью, военной журналистике. Университет также предоставляет возможность учиться дистанционно и получить степень магистра в следующих областях: массовая коммуникация, применение ЭВМ, страховой бизнес, информатика, деловое администрирование, торговля, математика. Дипломированных специалистов готовят в таких областях, как применение ЭВМ, налогообложение, экологический контроль, реклама и связи с общественностью, хлебопекарные технологии, техника безопасности на производстве. В Университетском компьютерном центре 135 объединенных в единую сеть компьютеров обеспечивают свободный доступ к научным и учебным on-line ресурсам. В центре проводятся и практические занятия.
71
Университет Madras: школа физических наук, University of Madras: School of Physical Science, Guindy
http://www.unom.ac.in Университет Мадраса ведет научно-исследовательскую деятельность и предоставляет как преддипломное (подготовка дипломированных специалистов и бакалавров), так и постдипломное образование (подготовка магистров и докторов) в таких областях, как искусство, гуманитарные и естественные науки, менеджмент и технологии. Постдипломное обучение ведется, в основном, в магистратуре, но по некоторым дисциплинам и в докторантуре (антропология, вычислительная техника, эконометрика, коммерция, хинди, французский и английский языки, неорганическая химия, генетика, медицинская биохимия, органическая химия, физическая химия, журналистика, христианство, джайнизм, история Индии, криминология, кристаллография и биофизика, социология, тамильский язык и литература, теоретическая физика, история, история древнего мира и археология, стратегия и оборона, география, образование). Форма обучения - очная и заочная (на некоторых курсах). В Университете четыре кампуса. Учебно-исследовательская деятельность ведется в 18 школах, которые объединяют 68 отделений. В университете действует система заочного (дистанционного) и открытого образования. В частности, дистанционно можно получить степень бакалавра и магистра на следующих курсах: традиционная индийская музыка, философия христианства и вайшнавизма. Институт дистанционного образования при университете предлагает трехгодичные преддипломные курсы (с получением степени бакалавра и диплома), годичные постдипломные курсы (с получением степени магистра), а также шестимесячные и годичные курсы с получением свидетельства.
72
Центральный университет Jamia Millia Islamia, Jamia Millia Islamia (A Central University), New Delhi, (Delhi)
http://www.jmi.nic.in Университет Jamia Millia Islamia ведет исследовательскую деятельность и готовит дипломированных специалистов, бакалавров, магистров и докторов на факультетах: гуманитарных наук и языков, общественных наук, естественных наук, образования, проектирования и технологий, юридическом, архитектуры и экистики, изобразительных искусств, стоматологии. Подготовка студентов – как местных, так и иностранных – ведется в следующих областях: история и культура, хинди, урду, английский, арабский и персидский языки, политология, психология, социология, ислам, работа в сфере социальных проблем, непрерывное образование, коммерция, экономика, физика, химия, математика, география, биологические науки, информатика, биотехнологии, педагогика, гражданское строительство, машиностроение, электротехника, электроника и коммуникации, компьютерные разработки, прикладные науки, право и др. При университете работают 25 научно-исследовательских центров, в том числе: Центр массовой коммуникации, Центр информационных технологий, Центр дистанционного и открытого образования, Центр Джавахарлала Неру, Центр западноазиатских исследований, Центр менеджмента, Центр Ганди, Центр психотерапии и реабилитации, Центр планирования карьеры, Центр феминологии, Центр теоретической физики, Центр исследований Европы и Америки и др. При университете также работают начальные и средние школы.
73
Национальный технический институт Maulana Azad, Maulana Azad National Institute of Technology (MANIT), Bhopal
http://www.manit.ac.in В Национальном техническом институте Maulana Azad (MANIT) около 200 факультетов, на которых учатся более 4000 студентов. MANIT готовит дипломированных специалистов, бакалавров, магистров и докторов на следующих отделениях: архитектура и планирование, прикладная химия, прикладная механика, гражданское строительство, применение ЭВМ и компьютерные программы, информатика и проектирование ЭВМ, электротехника, электроника и техника связи, гуманитарные науки, информационные технологии, менеджмент, математика, машиностроение, физика, физическое образование, энергетика, биоинформатика, производство и промышленный инжиниринг, химическое машиностроение, материаловедение и металлургия. Курс преддипломного образования с получением степени бакалавра длится 4 года, обучение ведется в следующих областях: гражданское строительство, машиностроение, электроника и электротехника, информатика и информационные технологии. Однако продолжительность курса по архитектуре и планированию составляет 5 лет. Курс обучения с получением степени магистра в аспирантуре ведется по следующим направлениям: нанотехнологии, математика, деловое администрирование, применение ЭВМ, дизайн и технология производства электрооборудования для тяжелой механизации, промышленный инжиниринг оборудования для электростанций, техника цифровой связи, санитарная техника и охрана окружающей среды, градостроительство, организация технического обслуживания, промышленный дизайн, энергетика, охрана окружающей среды, информационная безопасность, сверхбольшие интегральные схемы и встраиваемые системы, биоинформатика, инженерная геология и др. Исследования в докторантуре ведутся по таким направлениям, как: архитектура и планирование, электротехника, проектирование компьютеров и информационные технологии (основными областями исследований в этом направлении являются: разработка программного обеспечения, компьютерные сети, нейронные сети, искусственный интеллект, алгоритмы, операционные системы, СУБД, комплексное управление качеством и др.), гражданское строительство, электроника (основными областями исследований в этом направлении являются: волны миллиметрового диапазона и микроволны, системы связи, сверхбольшие интегральные схемы, интегральные микросхемы, оптическая связь, встраиваемые системы и архитектура процессоров,
74
обработка изображений и др.), химия, прикладная механика (основными областями исследований в этом направлении являются: механика деформируемого твёрдого тела, машиностроительные материалы, автоматизированное проектирование, архитектура системы управления предприятием, композиты с металлической матрицей, строительная техника и др.), физика, математика. Формы обучения – очная, вечерняя (в зависимости от факультета). В MANIT имеется свой компьютерный центр и лаборатории. Национальный технический институт, National Institute of Technology (NIT), Kurukshetra
http://www.nitkkr.ac.in Национальный технический институт Kurukshetra - главный технический институт региона. Институт предлагает программы бакалавриата (четырехлетний курс обучения) и магистратуры (двухлетний курс обучения), двухлетние программы MBA и программы в докторантуре (также и для иностранных студентов). Обучение ведется на английском языке. Система экзаменов в институте основана на кредитах. Обучение включает в себя теоретические занятия в институте, практическую работу в лабораториях и на предприятиях, сотрудничающих с институтом. Институт ведет обучение на отделениях: гражданское строительство (со специализацией: проектирование зданий и сооружений, механика грунтов и фундаментостроение, разработка водных ресурсов, охрана окружающей среды, проектирование транспортных средств, геодезия и разработка оборудования для дистанционного зондирования, инженерная сейсмология, механика горных пород); машиностроение (со специализацией: исследование технологических операций и их оптимизация, инженерная экономика, управление ходом проектирования, эргономика, изучение трудовых движений и затрат времени, анализ производственных операций, машиностроение, планирование и управление производственным процессом, компьютерное производство, логистика, статистическое управление технологическим процессом и контроль качества, стоимостный анализ, дискретное моделирование с выборкой случайных событий, организационное поведение, статистика); электротехника (программы бакалавриата и магистратуры в таких областях, как: энергосистемы, электроника и измерительная аппаратура, применение ЭВМ и др.; программы в докторантуре в следующих областях: надежность и системы, электроприводы,
75
устойчивость энергетической системы, системы линейного регулирования, микропроцессорные системы, робастное регулирование, средства управления роботом, реструктурирование энергетических систем, системы управления потреблением энергии, искусственный интеллект, проектирование систем высокого напряжения и др.); электроника и техника связи (области исследования: передовые системы связи, беспроводные сети, мобильные компьютерные среды, обработка сигналов, датчики беспроводных сетей, системы сигналов с расширенным спектром, технологии с введением избыточных элементов в цифровых линиях, микроволны и антенны, оптическая связь и сети); вычислительная техника (со специализацией: операционные системы, компьютерные сети, распределённая обработка данных, разработка программного обеспечения, объектно-ориентированное программирование; применение ЭВМ; менеджмент (двухлетняя программа); физика (включая нанотехнологии); химия (преддипломные курсы и магистратура; программы в докторантуре по бионеорганической химии, координационной химии, микроциклической химии, спектроскопии, магнетизму, кинетике и др.); математика (преддипломные курсы и магистратура); гуманитарные науки (магистерские программы в следующих областях: английский язык, экономика, управление и связи с общественностью; программы в докторантуре: англосаксонская и средневековая английская поэзия, прикладная лингвистика; сельскохозяйственная экономика, промышленная экономика, экономика Индии; управление трудовыми ресурсами и производственные отношения; и рабочими; управление финансами, управление маркетингом; права на интеллектуальную собственность). Университет Sastra: Центр нанотехнологий и передовых биоматериалов, Sastra University: Centre for Nanotechnology & Advanced Biomaterials (CeNTAB), Thanjavur
http://www.sastra.edu/centab Центр нанотехнологий и передовых биоматериалов (CeNTAB) в университете SASTRA, открытый в 2006 г., получает из госбюджета гранты на проведение исследований, а также имеет связи с различными отраслями промышленности и научноисследовательскими институтами во всем мире с целью разработки и дальнейшего внедрения в промышленное производство изделий, основанных на наноматериалах. Центр ведет учебную и научно-исследовательскую деятельность в области синтеза и определения характеристик наноструктурированных материалов и их применения в
76
лечебных и диагностических целях. Центр также ведет исследования в следующих областях: наноматериалы, наносенсоры, электрофизиология, интеллектуальные расцепляемые системы, разработка ткани, фотоэлектричество, нанотоксикология, наножидкости (nanofluids), тонкие пленки (микропленки). Кроме того, преподаватели и студенты Центра также проводят исследования (в том числе передовые междисциплинарные научные исследования) в области медицинских нанотехнологий. Индийский научный институт: Центр наноэлектроники, Indian Institute of Science: Center of Excellence in Nanoelectronics (CEN), Bangalore
http://www.iisc.ernet.in Индийский научный институт предлагает разнообразные учебные программы (в том числе и для иностранных студентов) на двух факультетах: естественных наук и техническом. Факультет естественных наук подразделяется на отделения и центры, где ведется научно-исследовательская и учебная деятельность (в том числе подготовка магистров и докторов) в области биохимии, микробиологии и цитобиологии, молекулярной биофизики, неорганической и физической химии, органической химии, химии твердых тел и структурной химии, математики, физики (включая астрономию и астрофизику), экологических наук и физики высоких энергий. В докторантуре отделения естественных наук также предлагается комплексная программа, разработанная специально для талантливых бакалавров в области биологии, химии и физики, позволяет им поступить сразу в докторантуру, минуя аспирантуру. Технический факультет подразделяется на отделения авиационно-космической техники, гражданского строительства, химического машиностроения, машиностроения, проработки материальных потоков, менеджмента, а также центры атомосферных и океанских наук, электротехники, электросвязи, информатики и компьютеризации, Центр электронного проектирования и учебно-исследовательский центр суперкомпьютеров. На факультете ведется подготовка магистров и докторов по всем техническим специальностям. Программы построены на основе получаемых студентами кредитов, и таким образом учащиеся сам могут планировать учебу наиболее удобным образом.
77
При институте также работают Центр Научного и промышленного консультирования (CSIC) и Общество инноваций и разработок (SID), которые тесно сотрудничают с различными промышленными предприятиями и организациями, а также Центр непрерывного образования (CCE). Специальная стипендиальная программа для молодёжи дает возможность молодым людям учиться в летнем лагере. Ежегодно институт выпускает около 200 докторов и магистров, а поступают в институт ежегодно около 250 студентов, за обучение многих из которых платят учреждения и промышленные предприятия, где они уже работают или будут работать. Национальный технический институт, National Institute of Technology (NIT), Rourkela
http://www.nitrkl.ac.in Национальный технический институт (NIT) - один из главных национальных вузов страны, он финансируется правительством Индии. Институт ведет высококачественную подготовку инженеров и ученых на преддипломном уровне, в магистратуре и докторантуре. В институте 16 факультетов, где ведется учебная и научно-исследовательская работа: отделение биотехнологии и медицины (готовит бакалавров, магистров и докторов в области микробиологии, иммунологии, молекулярной биологии, генной инженерии, бионанотехнологий, биомедицины, биоинформатики, белковой инженерии и др.); факультет керамики (готовит бакалавров и магистров); факультет химического машиностроения (готовит специалистов, бакалавров, магистров и докторов в таких областях, как управление производственным процессом, псевдоожижение, межфазные науки, нанотехнологии, мембранное отделение, биотехнология окружающей среды, эволюционные вычисления и др.); факультет гражданского строительства (предлагает преддипломные и последипломные курсы - в том числе вечерние - в области математики, механики, энвироники, проектировании зданий и сооружений, инженерной геологии и др.); факультет информатики и вычислительной техники (подготовка бакалавров и магистров); факультет электротехники (одна программа подготовки бакалавров, две программы подготовки магистров и одна программа в докторантуре); факультет электроники и техники связи (два преддипломных курса); факультет машиностроения (подготовка магистров и докторов в трех областях: механика твердого тела, термические науки и механика жидкости, основы технологии); факультет металлургии и разработки материалов (четырехлетняя подготовка бакалавров и трехлетняя подготовка магистров на
78
дневном и вечернем отделениях); факультет горного дела (подготовка бакалавров); химический факультет (подготовка бакалавров, магистров и докторов); факультет прикладной математики (преддипломное и последипломное образование); физический факультет (преддипломные и последипломные курсы, подготовка магистров и докторов); факультет гуманитарных и общественных наук (курсы по экономике, английскому языку, психологии и социологии, преддипломные и последипломные курсы, докторантура); факультет менеджмента; факультет наук о жизни (двухлетняя программа подготовки магистров). В институте также имеются: компьютерный центр и центральная лаборатория.
3. Ориентирующая информация по использованию данных обзора в образовательном процессе при подготовке кадров в области нанотехнологии 3.1 Европейские страны Школьное образование Наиболее сильно дошкольное образование развито в Германии и Великобритании. Например, при университете Вюрцбурга организованы Детский Университет (для детей 610 лет) и Ученический Университет (11 – 14 лет), а при университетах Гамбурга, Дрездена и Карлсруэ – Детские Университеты (8 – 12 лет). В них университетские профессора читают учащимся короткие лекции на популярные темы, связанные, как правило, с естественнонаучными дисциплинами. О нанотехнологиях речь на этих лекциях практически не идет, поскольку уровень подготовки учащихся еще очень низкий. Основная цель таких занятий – убедить ребят после окончания школы поступать в «свой» университет. Обращает на себя внимание наличие раздельных программ для начальной (6 – 10 лет) и средней (11 – 14 лет) школы в университете Вюрцбурга. Тематика лекций опять же носит популярно-познавательный характер и не связана с нанотехнологиями.
Университетское образование. Бакалавриат Опыт зарубежных стран показывает, что в рамках программы бакалавра (на которую отводится, как правило, 3 года, нельзя не только в достаточной степени освоить хотя бы одну из конкретных нанотехнологических специализаций, но и получить общий уровень нанотехнологического образования, достаточный для последующей работы в наноиндустрии. Так, на изучение курса общей физики (формирующего базу для последующего изучения курсов теоретической и экспериментальной физики) в ведущих российских технических вузах отводится около 100-150 лекционных часов, 200-300 часов семинарских занятий и 100-150 часов на проведение лабораторных работ, что в своей совокупности (с учетом самостоятельной подготовки, занимающей не менее 300-400 часов) соответствует примерно 30-40 ECTS. Причина недостаточной подготовки бакалавров нанотехнологии в университетах стран ЕС состоит в том, что для понимания основных принципов нанотехнологии необходимо наличие базовой фундаментальной подготовки по физике, химии, биологии и математике, а на изучение этих дисциплин как раз и требуется около 3 лет, то есть времени на собственно нанотехнологию уже не остается. Именно по этой причине во многих университетах стран Евросоюза: Германии, Швейцарии, практически во всех
79
университетах Франции и большинстве университетов Великобритании программы бакалавра нанотехнологии не существует, и только получив степень бакалавра физики, химии, инженерных наук и т. п. студенты поступают в магистратуру на одно из нанотехнологических направлений.
Университетское образование. Магистратура Образовательные программы магистра нанотехнологии имеются, за малым исключением, практически во всех технических университетах стран ЕС. При этом существует три способа организации взаимосвязи программ бакалавра и магистра. 1. В магистратуру зачисляются студенты, получившие степень бакалавра нанотехнологии на той же кафедре (или на том же факультете), где реализуется программа магистра нанотехнологии. Конкретная продолжительность обучения в магистратуре зависит от многих факторов, и в первую очередь от формы обучения (очная или заочная). 2. В магистратуру зачисляются студенты, имеющие степень бакалавра по одной из естественнонаучных или инженерных дисциплин (не обязательно по нанотехнологии), полученную ими либо на одной из кафедр (или на одном из факультетов) того же самого университета, либо даже в каком-либо другом университете. Продолжительность обучения зависит в основном от формы обучения (очная или заочная), а также от конкретной нанотехнологической специальности. 3. В нескольких университетах Великобритании студентам предлагается так называемая интегрированная программа бакалавр/магистр. Срок обучения составляет 4 года. Освоившим эту программу студентам присваивается степень магистра нанотехнологии (без возможности получения степени бакалавра через 3 года обучения). Для получения степени магистра нанотехнологии полный (считая бакалавриат) срок обучения студентов в университетах стран Евросоюза составляет от 4 до 5 лет, в зависимости, главным образом, от формы обучения. Наличие степени магистра нанотехнологии рассматривается как минимально необходимое для последующей работы в наноиндустрии условие.
Университетское образование. Специалитет (дипломированные специалисты) В отличие от образовательных программ по инженерным дисциплинам, «специалитет по нанотехнологии» в университетах стран Евросоюза встречается редко (специалист в Европе – примерный аналог дипломированного специалиста – выпускника вуза – в России). Тем не менее, можно привести два примера (оба – для Германии, где уровень развития нанотехнологий является одним из самых высоких в Европе). Кроме степени бакалавра и магистра, в Университете Берлина возможно также получение степени дипломированного специалиста (программа обучения рассчитана на 5-6 лет, в зависимости от конкретной нанотехнологической специализации). В Университете Карлсруэ тоже существует программа подготовки дипломированных специалистов. Средний период обучения по этой программе составляет 10 семестров. Если говорить о специалитете в нанотехнологии, то можно дать следующую методическую рекомендацию по организации многоуровневой системы подготовки кадров для наноиндустрии в России: 1. При переводе российской системы высшего образования, согласно Болонской конвенции, на двухуровневую систему бакалавр/магистр, необходимо сохранить в наших ведущих вузах, где реализуются (или будут реализовываться) образовательные программы по нанотехнологиям, уровень специалитета (5-6 лет учебы), причем сохранить его можно как наряду с программами бакалавра и магистра, так и, что ещё лучше, вместо них.
80
2. Разработать программу обучения специалистов нанотехнологии, которая должна включать как обязательный для всех нанотехнологических специализаций набор дисциплин (дающих общие понятия о наноструктурах и их основных характеристиках), так и перечень дисциплин, изучаемых на старших курсах в зависимости от конкретной специализации (методы исследования наноструктур, наноэлектроника, наноуглеродные материалы, нанобиотехнология и т. д.). К разработке этой программы следует привлечь квалифицированных российских ученых, занимающихся экспериментальными и теоретическими исследованиями наноструктур, а также преподавателей тех кафедр ведущих российских вузов, на которых обучение студентов нанотехнологиям де факто уже имеет место.
Аспирантура Аспирантура по нанотехнологии есть практически в каждом техническом университете стран ЕС, даже в тех из них, где отсутствуют образовательные программы бакалавров и/или магистров нанотехнологии (например, в университете Оулу, Финляндия). Это связано с тем, что в каждом техническом университете имеется как минимум одна (обычно – гораздо больше) научная группа, занимающаяся либо фундаментальными, либо прикладными исследованиями наноструктур, сотрудники которой и становятся руководителями аспирантов. Отличительной особенностью аспирантуры по нанотехнологии (например, в университете Орхуса в Дании) является наличие у аспиранта не одного, а двух (или даже трех) научных руководителей – специалистов в разных направлениях (например, физике, микробиологии и численном моделировании). Такая форма руководства обусловлена междисциплинарным характером научных исследований в современной нанотехнологии. Необходимым для поступления в аспирантуру условием во всех университетах является наличие степени магистра или ее эквивалента, причем не обязательно по нанотехнологии (и не обязательно полученной в этом же университете). При ее успешном окончании, которое заключается в подготовке и защите диссертации, присваивается степень PhD – аналог российской степени кандидата физико-математических или технических наук. Учеба в аспирантуре проходит по индивидуальным планам, в составлении которых участвует научный руководитель аспиранта. На этом уровне идет углубленное изучение нанотехнологий в каком-то одном конкретном направлении. Так как для экспериментальной исследовательской работы аспирантов в области нанотехнологии требуется уникальное (и дорогостоящее) научное оборудование, то научные исследования аспиранты обычно выполняют в Наноцентре своего университета. Если такого Центра при университете нет, аспиранта могут на какое-то время прикомандировать к Наноцентру другого университета.
Университетское образование. Центры нанотехнологий Заключительная стадия подготовки квалифицированных специалистов для наноиндустрии (программы магистров и аспирантов) требует сочетания исключительно высокого уровня образования (который может обеспечить только профессорскопреподавательский состав ведущих университетов) и соответствующей научнотехнологической подготовки (которая невозможна без надлежащего материальнотехнического оснащения, с одной стороны, и участия в образовательном процессе опытных ученых – специалистов в различных направлениях нанотехнологии, с другой). Поэтому во многих университетах стран ЕС, занимающихся подготовкой кадров для нанонауки и наноиндустрии, созданы Центры нанотехнологий, в которых образовательный процесс тесно увязан с научной деятельностью студентов, аспирантов и слушателей курсов повышения квалификации. Только таким путем – сочетая лекционные курсы, семинарские занятия и лабораторные работы с самостоятельными научными
81
исследованиями – можно подготовить квалифицированных специалистов, не только детально разбирающихся в существующих нанотехнологиях, но и способных привнести в них что-то новое.
Послевузовское образование. Курсы повышения квалификации и курсы переподготовки В странах Евросоюза имеется достаточно много специалистов с высшим образованием, не изучавших нанотехнологические дисциплины в период их обучения в университете. Уровень фундаментальной и практической подготовки таких специалистов достаточно высок, и поэтому для овладения основами нанотехнологии (если на их предприятии возникла необходимость в таком специалисте) часто бывает достаточно пройти краткосрочные (1-2 недели) или среднесрочные (2-6 месяцев) курсы повышения квалификации или курсы переподготовки. Продолжительность обучения на таких курсах зависит как от уровня базового образования слушателей, так и требуемой глубины изучения предмета. Такие курсы действуют практически при каждом университете, в котором либо реализуются образовательные программы по нанотехнологиям, либо имеется какой-либо Нанотехнологический Центр. При некоторых университетах организованы даже долгосрочные (1-2 года) курсы повышения квалификации, программа которых соответствует уровню магистра нанотехнологии или даже превышает его.
3.2 США и Канада Особенности образования в области нанонауки и нанотехнологий в США Изучив опыт работы некоторых университетов США по подготовке бакалавров, магистров, аспирантов и повышение квалификации в области нанонауки и нанотехнологий хотелось бы отметить некоторые общие особенности на всех уровнях подготовки: - образование в области нанотехнологий носит преимущественно опережающий характер по отношению к потребностям страны в специалистах разного уровня и по различным направлениям нанотехнологии. Такой тезис прописан в Национальной нанотехнологической инициативе США: - обязательное внедрение во все учебные программы компонентов, связанных с научными исследованиями; - обязательное внедрение в исследовательские программы компонентов обучения; - наличие серьезного методического обеспечения, как правило, использующего модульный принцип на всех уровнях обучения и для всех контингентов обучающихся. Применение подобного подхода, несомненно, повышает качество обучения студентов и прививает навыки самостоятельной исследовательской работы буквально с первых курсов университета.
Школьное образование в области нанотехнологий Школьному образованию в области нанотехнологий в США придают огромное значение, преследуя следующие цели: - увеличение количества молодых людей, которые захотят работать и будут работать в науке и инжиниринге, включая нанотехнологические специальности; - дать знания в области нанотехнологий как можно большему числу молодых людей, многие из которых в будущем, возможно, станут поэтами, врачами, бизнесменами, политиками и президентами.
82
Подготовка бакалавров Большинство университетов США специализированную подготовку бакалавров в области нанотехнологий не проводят. В бакалавриате большинства университетов, по инженерным специальностям предлагаются курсы по нанотехнологиям в качестве рекомендованных селективных (Массачусетский технологический институт, Беркли, университеты Калифорнийский, Пурдью, Йель и др.). Как правило, список подготовленных и предлагаемых курсов по нанотехнологии очень внушительный, в нем содержится несколько десятков курсов по различным направлениям нанонауки и нанотехнологии. Сравнительный анализ канадской и американской программ по наноинжинирингу показывает, что университет Райса на первых курсах закладывает фундаментальные основы в виде серьезных курсов достаточного объема по математике, физике и химии, также основ электроники, электротехники, проектированию, копьютерингу. Подобный бакалавриат целесообразно вводить только в вузы, имеющие традиции в подготовке сильных инженерных кадров. Нужно учитывать, что такие специалисты еще не имели ни производственной практики, ни опыта научной работы, поэтому они еще не способны проводить исследования или работать в промышленности. Скорее всего, им нужно доучиваться на магистерских программах. В остальных вузах целесообразно иметь четырехлетний бакалавриат по другим инженерным специальностям, а затем посылать бакалавров в магистратуру по специализации «наноэлектроника».
Подготовка магистров Магистерские программы по нанотехнологиям имеются в большом количестве университетов. В разных университетах они имеют разную длительность от года до двух. В массачусетском технологическом институте – один год, в университете Райса магистерские программы по наномасштабной физике – год, а по биоинжинирингу и биомолекулярному инжинирингу – два года. В Калифорнийском университете по нанотехнологиям – два года, в университете Пурдью по нанотехнологиям и биоинжинирингу – два года. Помимо основных программ университеты предлагают дополнительные исследовательские студенческие программы в реальных исследовательских проектах. Студенты получают навыки исследовательской и проектной работы, находясь рядом с квалифицированными специалистами, иногда известными во всем мире, работая в реальных проектах. Специалист, окончивший бакалавриат, а после него магистерские программы, может работать в нанотехнологической области. Однако пройдут еще годы, пока он станет настоящим профессионалом.
Обучение аспирантов Обучение аспирантов проходит в большинстве университетов и научных центрах по нанотехнологиям. Срок обучения в аспирантуре, как правило, три года. При поступлении в аспирантуру необходимо иметь степень магистра. Есть возможность поступить в аспирантуру со степенью бакалавра, тогда срок аспирантуры увеличивается. Аспирант учится по индивидуальному графику. У него может быть больше одного руководителя. При успешном окончании аспирантуры он получает степень PhD. Глубина работ на степень PhD адекватна нашим кандидатским диссертациями, а организационная работа по защите диссертации гораздо проще нашей.
83
Повышение квалификации Повышение квалификации по нанотехнологиям в США проводится на базе университетов и Национального центра подготовки по нанонауке и инжинирингу (National Center for Learning and Teaching in Nanoscale Science and Engineering, NCLT). Повышение квалификации проводится для различных категорий слушателей: - для специалистов по нанотехнологиям во многих университетах проходят постоянно действующие узко специализированные программы, циклы лекций и семинаров по различным направлениям нанотехнологии; - для специалистов в некоторых университетах (Калифорнийский университет) проходят профессиональные образовательные междисциплинарные программы, созданные одновременно несколькими департаментами, например, программа по биомедицинскому инжинирингу. Такие программы преимущественно среднесрочные; - для школьных учителей созданы специальные разделы программы и специальные исследовательские программы. Оба вида программ подкреплены методическим обеспечением. Как правило, такие программы краткосрочны; - корпоративные программы по нанотехнологиям для предприятий проводят большинство университетов, занимающихся повышением квалификации в этой области. Программы могут быть краткосрочными, а для отдельного контингента среднесрочными; - для бакалавров, магистров и аспирантов подавляющее большинство университетов проводят многочисленные краткосрочные, преимущественно летние, дополнительные программы исследований (например, программы SHARP, Summer research, CEU, Tuna Best, ART-NANO и др.). Длительность таких программ от одной до восьми недель; - для специалистов, работающих в нанонауке и не имеющих диплома о высшем образовании, работает программа краткосрочного обучения Visiting Scholars (университет Беркли); - для людей, работающих в наноиндустрии, но не связанных с исследованиями и инжинирингом, в большинстве университетов предлагаются тренинги по курсам «Введение в нано»; - все желающие со степенью бакалавра или магистра могут прослушать со студентами любой курс по нанотехнологиям практически в любом университете страны. Некоторые программы университеты проводят в дистанционном режиме. Ряд программ доступны через университетскую нанотехнологическую вычислительную сеть, центр которой расположен в университете Пурдью.
3.3 Наноцентры университетов Заключительная стадия подготовки квалифицированных специалистов для наноиндустрии (программы магистров и аспирантов) требует сочетания исключительно высокого уровня образования (который может обеспечить только профессорскопреподавательский состав ведущих университетов) и соответствующей научнотехнологической подготовки (которая невозможна без надлежащего материальнотехнического оснащения, с одной стороны, и участия в образовательном процессе опытных ученых – специалистов в различных направлениях нанотехнологии, с другой). Поэтому во многих университетах европейских стран, занимающихся подготовкой кадров для нанонауки и наноиндустрии, созданы Нанотехнологические центры, в которых образовательный процесс тесно увязан с научной деятельностью студентов, аспирантов и слушателей курсов повышения квалификации. Только таким путем – сочетая лекционные курсы, семинарские занятия и лабораторные работы с самостоятельными научными исследованиями – можно подготовить квалифицированных специалистов, не только
84
детально разбирающихся в существующих нанотехнологиях, но и способных привнести в них что-то новое. К числу наиболее крупных Наноцентров университетов стран Евросоюза относятся (в скобках указаны основные направления исследований, проводимых в этих Центрах): - Центр нанотехнологий при университете Вюрсбурга, Германия (спинтроника); - Центр «Латеральные структуры, гибридные системы и нанокластеры» при университете Гамбурга, Германия (полупроводниковые тетероструктуры для наноэлектроники, нанокластеры; - Центр «Магнетизм: от отдельного атома до наноструктур» при университете Гамбурга, Германия (магнитные свойства наноструктур); - Центр «Полупроводниковая нанофотоника: материалы, модели и компоненты» при Техническом университете Берлина (нанофотоника, наноэлектроника, наноматериалы); - Центр функциональных наноструктур при университете Карлсруэ, Германия (нанофотоника, наноэлектроника, молекулярные наноструктуры, наноструктурированные материалы, нанобиология); - Центр нанотехнологий при университете Копенгагена, Дания (углеродные нанотрубки, спинтроника, наноэлектроника, супрамолекулярная химия, наноструктурированные полимерные материалы и нанодатчики); - Междисциплинарный центр нанонауки iNANO при университете Орхуса, Дания (междисциплинарные исследования в области нанонауки и нанотехнологии); - Междисциплинарный центр Nano-DTU при Техническом университете Дании (электронная наноскопия, физика поверхности, нанофотоника, наноэлектроника, наноматериалы, нанобиотехнология, нанокатализ); - Центр микро- и нанотехнологий при университете Оулу, Финляндия (углеродные нанотрубки, нанодатчики); - Национальный центр инноваций в области микро- и нанотехнологий при университете Гренобля, Франция (наноэлектроника, наноматериалы); - Исследовательский центр конденсированного состояния вещества и нанонаук при университете Марселя, Франция (наноматериалы, нанонаука); - Швейцарский институт нанонауки при университете Базеля, Швейцария (физика наноструктур); - Центр нанонауки при университете Кембриджа, Великобритания (теория наносистем, нанобиология, наноматериалы, методы исследования нанообъектов; социальные аспекты нанотехнологии); - Лондонский центр нанотехнологий при университете Лондона, Великобритания (физика наноструктур, бионаноструктуры); - Центр микросистем и нанотехнологий при университете Крэнфилда, Великобритания (наноматериалы для микроэлектромеханических систем); - Центр нанотехнологии и нанонауки при университете Ноттингема, Великобритания (одномолекулярная нанонаука, бионанотехнология, углеродные наноструктуры, нанофармацевтика, наномасштабная сборка); - Центр самоорганизующихся молекулярных систем при университете Лидса, Великобритания (экспериментальные исследования самособирающихся пептидов, жидких кристаллов, биомембран, нанотоксичности); - Центр моделирования наноустройств при университете Лидса, Великобритания (численные расчеты электронных и оптических свойств наноструктур и приборов на их основе); - Школа электроники и электротехники при университете Лидса, Великобритания (наноэлектроника, бионанотехнология на клеточном уровне);
85
- Лаборатория наномасштабной физики при университете Бирмингема, Великобритания (нанонаука, изготовление микро- и наноструктур, микро- и наночастицы). По количеству Наноцентров лидируют Великобритания и Германия. При некоторых университетах созданы два (университет Гамбурга, Германия) и даже три (университет Лидса, Великобритания) Наноцентра. Направления деятельности Нанотехнологических центров самые разнообразные, но преобладают следующие: - наноэлектроника (Вюрцбург, Гамбург, Берлин, Карлсруэ, Копенгаген, Гренобль, Лидс); - наноматериалы (Карлсруэ, Копенгаген, Гренобль, Марсель, Кембридж, Крэнфилд); - нанобиология (Карлсруэ, Кембридж, Лондон, Ноттингем, Лидс); - наноуглеродные структуры (Копенгаген, Гренобль, Ноттингем).
Заключение и рекомендации по использованию зарубежного опыта в области подготовки кадров для наноиндустрии в России Нанотехнологии вплоть до настоящего времени являлись в значительной степени предметом научных исследований, однако сейчас эти разработки начинают активно применяться на практике. В связи с этим возникает необходимость подготовки кадров для этой новой области. В зарубежных системах образования подготовке кадров для наноиндустрии уделяется большое внимание: основные представления о «наномире» преподаются уже в школах; созданы курсы и направления подготовки по нанотехнологиям для бакалавров, магистров и аспирантов в университетах; также существуют курсы повышения квалификации по различным областям нанотехнологий при университетах. При этом можно выделить несколько основных направлений подготовки кадров для наноиндустрии: химия, биология, медицина, конструкционные материалы, электроника, энергетика и др. На основе информации о состоянии подготовки кадров за рубежом для наноиндустрии, изложенных в данном пособии, можно рекомендовать следующие меры по организации многоуровневой системы подготовки кадров для наноиндустрии в России: 1. Желательно уже в начальной и средней школе в популярной форме объяснять учащимся, что такое наноматериалы, и какую роль они в ближайшем будущем будут играть в нашей жизни, а в учебники для старшеклассников (по физике, химии и биологии) ввести разделы, посвящённые нанотехнологиям. Кроме того, представляется целесообразным скорректировать в этом направлении школьные образовательные программы по соответствующим дисциплинам. Для учащихся физико-математических, химических и биологических лицеев в качестве факультатива ввести в учебные программы предметы по основам нанотехнологии. 2. Разработать программу обучения магистров нанотехнологии, которая должна включать определенный минимальный набор дисциплин, обязательных для изучения во всех вузах, где будет реализовываться такая программа. Разработать также перечень дисциплин, рекомендуемых к изучению при подготовке магистров нанотехнологии с различными конкретными специализациями.
86
3. Считать нецелесообразным предоставление студентам, обучающимся по программе магистра нанотехнологии, возможности самостоятельного выбора изучаемых дисциплин из предлагаемого им перечня. 4. Ввести обязательную стажировку по теме работы в научных учреждениях или предприятиях промышленности. 5. Разработать критерии отбора в аспирантуру по направлению нанотехнологии, обеспечить представление диссертационной работы в установленные сроки, разработать механизм контроля работы аспиранта. 4. К разработке программы обучения специалистов по нанотехнологии следует привлечь как ведущих российских ученых, занимающихся экспериментальными и теоретическими исследованиями наноструктур, так и преподавателей тех кафедр российских вузов, которые уже имеют опыт реализации таких программ. Разрешить наличие у аспирантов двух или даже трех научных руководителей в том случае, если тематика диссертационной работы предполагает проведение исследований на стыке разных областях знаний. 5. Обеспечить кадровую и финансовую поддержку Нанотехнологических центров, действующих при российских университетах, в которых реализуется программа подготовки кадров для наноиндустрии. Создать, при необходимости, новые центры. 6. Организовать краткосрочные курсы повышения квалификации для учителей средней школы (предметы «Окружающий мир», «Природоведение») и старшей школы (предметы «Физика», «Химия», «Биология»), на которых в популярной форме рассказывать им о наноматериалах и нанотехнологиях. 7. С учётом того, что полный цикл подготовки специалистов может составить 10-11 лет (бакалавриат – 4 года, магистратура – 2 года, стажировка – 1-2 года, аспирантура – 3 года) представляется целесообразным разработать программы дополнительного профессионального образования с целью сокращения срока подготовки квалифицированных кадров в области нанотехнологий. Необходимо организовать среднесрочные (1-2 месяца) курсы повышения квалификации для лиц, имеющих высшее техническое образование и желающих повысить свой уровень образования в области нанотехнологий, а также долгосрочные (1-2 года) курсы переподготовки для лиц, желающих получить углубленные знания в области нанотехнологий. Материалы данного пособия рекомендуется использовать для: - подготовки и проведения интегрированных программ обучения учащихся средних школ, бакалавров, магистрантов, аспирантов, а также повышения квалификации кадров. - организации и проведения подготовки кадров с использованием дистанционных технологий обучения на рабочем месте (без отрыва от производства). Это важно в связи с тем, что в наноиндустрии сейчас преобладает спрос на образовательные программы для специалистов, имеющих опыт работы (курсы повышения квалификации), так как выпуск целевых молодых специалистов по нанотехнологии ожидается только через несколько лет; - обоснования и организации зарубежных стажировок, подготовке международных образовательных программ. При подготовке пособия использованы материалы отчёта, подготовленные по Государственному контракту № П-812 от 26.11.2008г. «Аналитический обзор зарубежного опыта подготовки кадров (по уровням образования) для наноиндустрии и выработки рекомендаций по его использованию в России» по заказу Федерального агентства по образованию.
87
Список использованных источников UK1. http://cpd.conted.ox.ac.uk/nanotechnology/ UK2. http://www.materials.ox.ac.uk/admissions/postgraduate/newprojects.html UK3. http://www.cam.ac.uk/ UK4. http://www.nanoscience.cam.ac.uk/ UK5. http://www.lon.ac.uk/ UK6. http://www.london-nano.com/ UK7. http://www.cranfield.ac.uk/ UK8. http://www.cranfield.ac.uk/sas/nanotech/index.jsp UK9. http://www.nottingham.ac.uk/ UK10. http://www.nottingham.ac.uk/nano/ UK11. Nanoforum, «Education catalogue for higher education in nanotechnology», Nanoforum, 2005 G1. http://www.bmbf.de/en/nanotechnologie.php G2. http://www.german-business-portal.info/GBP/Navigation/en/Business-Location/Industrialsectors/nanotechnology.html G3. http://www.uni-wuerzburg.de/en/ueber/university_of_wuerzburg/ G4. http://www.physik.uni-wuerzburg.de/nano/ G5. http://www.uni-erlangen.de G6. http://www.chemie.uni-erlangen.de/Molecular-Science/ G7. http://www.tu-berlin.de/ G8. http://www.sfb787.tu-berlin.de/ G9. http://www.nanowerk.com/nanotechnology/labs/Technical_University_Berlin__Group_Bimberg.html G10. http://www.pipes.tu-berlin.de/ G11. http://tu-dresden.de/ G12. http://nano.tu-dresden.de/ G13. http://www.ku-dresden.de/ G14. http://www.uni-karlsruhe.de/ G15. http://www.cfn.uni-karlsruhe.de/web/ D1. http://www.ku.dk/english/ D2. http://nano.ku.dk/english/ D3. http://nano.ku.dk/english/nsc/ D4. http://nano.ku.dk/english/study/ D5. http://www.dtu.dk/English.aspx D6. http://www.nano.dtu.dk/ D7. http://www.nano.dtu.dk/Om%20NanoDTU.aspx D8. http://www.nano.dtu.dk/Uddannelse.aspx D9. http://www.nano.dtu.dk/Uddannelse/Fysik%20og%20Nanoteknologi%20studiestart.aspx D10. http://www.fys.dtu.dk/Uddannelse/Fysik_og_Nanoteknologi_master.aspx D11. http://www.inano.dk/sw181.asp D12. http://www.inano.dk/sw178.asp D13. http://www.inano.dk/sw198.asp D14. http://www.inano.dk/sw428.asp D15. http://www.inano.dk/sw12251.asp FIN1. http://bio.fizteh.ru/student/nanotech/nanotech_finances.html FIN2. http://www.azonano.com/news.asp?newsID=3716
88
FIN3. http://www.mait.com/admin/enews_images/MAIT%20Country%20Intelligence%20eNews97_4 6.pdf FIN4. http://www.tkk.fi/en/index.html FIN5. http://beam.acclab.helsinki.fi/~akrashen/ FIN6. http://nano.tkk.fi/en/research_groups/nanotechnology/index/index.html FIN7. http://www.oulu.fi/english/ FIN8. http://www.oulu.fi/nano/laitteet en.html Fr1. http://www.u-psud.fr/en/index.html Fr2. http://www.u-psud.fr/fr/les_formations.html Fr3. http://www.u-psud.fr/fr/les_formations/les_formations_par_diplome/masters.html Fr4. http://www.master-nanotech.com/ Fr5. Nanoforum, “Education catalogue for higher education in nanotechnology”, Nanoforum, 2005 Fr6.http://www.grenoble-inp.fr/1136363019422/1/fiche___article/&RH=INPG_ENEDUCA?RF=INP_EN-FOR-DOCTORS Fr7. http://english.upmc.fr/UK/info/00 Fr8. http://www.upmc.fr/fr/formations/diplomes/sciences_et_technologies2.html Fr9. http://www.ujf-grenoble.fr/36392593/0/fiche___pagelibre_accueil/ Fr10. http://www.ujf-grenoble.fr/94906225/0/fiche___pagelibre/ Sw1. http://www.myscience.ch/research/research_fields/nanotechnology Sw2.http://www.ond.vlaanderen.be/hogeronderwijs/bologna/links/documents/Higher_Education _in_Switzerland.pdf Sw3. http://www.nccr-nano.org/nccr/ Sw4. www.unige.ch/presse/publier/charte/depliants/master_chimieEN_web.pdf Sw5. www.unige.ch/sciences/pharm/f/administratif/job/PhD%20Position.pdf Sw6. www.unige.ch/sciences/chiam/rapport_annuel/RapportAnnuel2006.pdf Sw7. http://www.micronano.ethz.ch/education/ Sw8. http://ipn.epfl.ch/ USA1. http://perst.issp.ras.ru/Control/Inform/perst/2007/7_18/index.htm USA2. http://courses.rice.edu/admweb/swkscat.main?p_action=cata&p_acyr_code=2009 USA3. The National Nanotechnology Initiative. Stratagy plan. December 2007. WWW.nano.gov USA4. http://sei.nnin.org/index.html USA5. Chang R Presentation of Training initiatives within the USA NNI Program, Northwestern University, 2005. USA6. Chang R. National Center for Learning and Teaching in Nanoscale Science and Engineering. USA7. www.mit.edu USA8. http://web.mit.edu/deshpandecenter/about.htm USA9. http://web.mit.edu/isn USA10. www.universityofcalifornia.edu USA11. http://nano.berkeley.edu/welcome/welcome.html USA12. http://nano.berkeley.edu/educational/IGERT.html USA13. http://nano.berkeley.edu/educational/management.html USA14. http://www.me.berkeley.edu/ergo/education/gradschool/plan.htm USA15. www.ucla.edu USA16. http://www.cnsi.ucla.edu/staticpages/about-us USA17. http://www.sinam.org USA18. http://www.fena.org
89
USA19. http://osiris.seas.ucla.edu USA20. http://www.nanolab.ucla.edu/About%20NRF/index.htm USA21. http://www.registrar.ucla.edu/schedule/catalog.aspx?qry=nano&funsel= USA22. http://www.purdue.edu/purdue/about/index.html USA23. http://search.purdue.edu/search?q=nano%20programs&site USA24. http://news.uns.purdue.edu/html4ever/001215.Kapadia.grid.html USA25. http://www.physics.purdue.edu/academic_programs/undergraduate USA26. «Label-free Electronic Detection of the Antigen-Specific T-Cell Immune Response», Nano Letters 8(10): 3310–3314 (October 1, 2008). USA27. http://www.eng.yale.edu/content/SearchResults.asp?ref=7&str=courses%20catalog USA28. http://www.profms.rice.edu/nanophysics.aspx?id=162 USA29. www.chem.rice.edu USA30. http://www.rice.edu/catalog/2008_2009/PDF/08_GraduateInfo.pdf CA1. http://www.registrar.ualberta.ca/calendar/Undergrad/Engineering/chart1.html CA2. http://www.uofaweb.ualberta.ca/ece/ugrad_programs.cfm CA3. http://www.uofaweb.ualberta.ca/ece/pdfs/GradStudentHandbook_2008.pdf CA4. http://www.engineering.ualberta.ca/cme/prosgrad.cfm CA5. http://www.gradschool.utoronto.ca/programs.htm CA6. http://www.mse.utoronto.ca/grad/funding.htm A1. Nanotechnology [Electronic resource]. / Australian Trade Commission. – Mode of access: http://www.austrade.com/Nanotechnology/default.aspx A2. Nanotechnology. Australian Capability Report. Third edition [Electronic resource]. / The Department of Innovation, Industry, Science and Research. – Mode of access: http://www.innovation.gov.au/Industry/Nanotechnology/Documents/Capability07.pdf A3. Система образования в Австралии [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.studyaustralia.ru/cgi-bin/issue.cgi?action=article&ar_id=24 A4. The Universities Admissions Centre (NSW & ACT) [Electronic resource]. – Mode of access: http://www.uac.edu.au/ A5. Высшее образование. Австралия. Система высшего образования [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.abroad.ru/reference/ref_country/australia/austr_vis2.php A6. Studying Nanotechnology at UTS [Electronic resource]. / University of Technology Sydney. – Mode of access: http://www.nano.uts.edu.au/courses/index.html A7. C10171 Bachelor of Science in Nanotechnology Innovation v2 [Electronic resource]./ University of Technology Sydney. – Mode of access: http://www.handbook.uts.edu.au/2005/sci/ug/c10171.html A8. Nanotechnology at Monash [Electronic resource]. / Monash University. – Mode of access: http://www.monash.edu.au/research/nanotechnology/ A9. Nanotechnology Victoria [Electronic resource]. – Mode of access: http://www.nanovic.com.au/ A10. National Centre for Advanced Material Technologies [Electronic resource]. – Mode of access: http://www.spme.monash.edu.au/camt/ A11. Technology for Competitive Advantage [Electronic resource] // Future Materials. – Mode of access: http://www.future.org.au/ A12. Courses for Australian students. Nanotechnology [Electronic resource]./The University of Western Australia. – Mode of access: http://www.studyat.uwa.edu.au/undergrad/australian/ugacourses?section=getmajor&majorid=16 3 A13. Science courses booklet. Nanotechnology [Electronic resource]. / The University of Western Australia. – Mode of access: http://www.science.uwa.edu.au/scb/programs/nanotech
90
I1. Nanotechnology [Electronic resource] // Amity EduMedia. – Mode of access: http://www.amityedumedia.com/nano.htm I2. Nanotechnology Career Course Institutions in India and Abroad [Electronic resource]. – 2007. – Mode of access: http://winentrance.com/nanotech.htm I3. Nanotechnology: The future of science [Electronic resource] // Amity EduMedia. – Mode of access: http://www.amityedumedia.com/nano-2.htm I4. Nanotechnology is a high potential industry [Electronic resource]. // Amity EduMedia. – Mode of access: http://www.amityedumedia.com/nano-1.htm I5. Nano-technology Courses [Electronic resource]. – 2007. – Mode of access: http://www.indiaedu.com/career-courses/nano-technology-courses/index.html I6. M.Tech. in Nano Science and NanoTechnology. Admission brochure [Electronic resource]. / University of Delhi. – Mode of access: http://www.du.ac.in/du/M.Tech_brochure-08.pdf I7. Guide to Admissions. Faculty оf Engineering & Technology [Electronic resource]. / Aligarh Muslim University. – Mode of access: http://www.kv4dc.org/admission/amu.pdf I8. Centre for Nanoscience and Nanotechnology [Electronic resource]. / University of Kerala. – Mode of access: http://www.keralauniversity.edu/new18_7_08.htm I9. Syllabus. M.Tech. Nanotechnology [Electronic resource]. / MANIT. – Mode of access: http://manit.ac.in/downloads/SCHEME%20&%20syllabus/newnano%20syllabus.pdf
91
Мария Борисовна Булакина Андрей Игоревич Денисюк Анатолий Олегович Кривошеев Обзор зарубежного опыта по подготовке кадров в области нанотехнологий Методическое пособие для преподавателей и аспирантов
В авторской редакции Дизайн обложки А.А. Рогачёв Редакционно-издательский отдел СПбГУ ИТМО Зав. отделом Н.Ф. Гусарова Лицензия ИД № 00408 от 05.11.99 Подписано к печати 15.12.2009 Отпечатано на ризографе Заказ № Тираж 100 экз.