Микро- и нанотехнологии в биофизике (Mikro- i Nanotechnologie w Biofizyce) в Горно-Металлургической Академии в Кракове — это инженерная программа I ступени на Факультете физики и прикладной информатики. Обучение длится 7 семестров, проводится на польском языке и завершается получением квалификации инженера. Программа объединяет физику, химию, биологию, биотехнологию, информатику, статистику, материаловедение, нанотехнологии и экспериментальные методы исследования микро- и наноструктур.
Специальность подойдет абитуриентам, которые интересуются современными технологиями, наноматериалами, биофизикой, молекулярными процессами, биотехнологиями, медицинской диагностикой, сенсорами, лабораторными исследованиями, анализом данных и компьютерным моделированием. Это направление для тех, кто хочет работать на пересечении физики, химии, биологии, медицины, фармацевтики, нанотехнологий и инновационной инженерии материалов.
Преимущества обучения на специальности
- Программа объединяет точные, технические и естественные науки: математику, физику, электронику, информатику, статистику, химию, молекулярную биологию, биотехнологию и генетику.
- Обучение сосредоточено на технологических основах создания, моделирования, характеристики и применения наноматериалов.
- Студенты изучают органические и неорганические, синтетические и природные наноматериалы.
- Программа формирует компетенции в области микро-, нано- и биотехнологий.
- Обучение имеет междисциплинарный характер и объединяет знания из разных сфер для понимания биофизических процессов в природе и модельных твердотельных системах.
- Студенты работают с современными экспериментальными техниками, вычислительными методами и анализом данных.
- Программа охватывает статистику, обработку экспериментальных данных, основы программирования, Python, системы Linux, объектно-ориентированное программирование, машинное обучение и основы науки о данных.
- Учебный план содержит дисциплины по биофизике, биотехнологии, биохимии, генетике, физике биологических процессов, бионике, медицинской химии и нанобиотехнологии.
- Студенты изучают методы исследования наноматериалов, микротомографию, радиохимию, рентгеновскую флуоресцентную аналитику, инструментальный анализ, следовой анализ и современные спектроскопические техники.
- Программа содержит англоязычные дисциплины, в частности X-ray Physics, Biospectroscopy, Python in the Enterprise, Fundamentals of Data Science, Biomedical optics and biophotonics и Applied Machine Learning.
- Профессиональная практика длится 4 недели и проходит в исследовательских центрах, научно-технических организациях и на предприятиях.
- Во время практики студент знакомится с требованиями будущих работодателей, обслуживанием аппаратуры, специализированными тестами, командной работой, информационными технологиями и системами сбора и анализа данных.
- AGH указывает среди примеров мест практики Институт экспериментальной биологии им. М. Ненцкого PAN, Институт катализа и физикохимии поверхности PAN, Институт ядерной физики PAN, Институт фармакологии PAN, Jagiellońskie Centrum Innowacji, корпоративный исследовательский центр ABB, Ericsson, Aptiv и другие организации.
- Программа соответствует потребностям инновационного бизнес- и научного сектора, связанного с наноматериалами, нанобиотехнологиями, наномедициной, нанофармацией, наноэлектроникой и нанофотоникой.
- Выпускник может работать в секторах, где нужны компетенции в области наноматериалов, биомедицинских технологий, сенсоров, лабораторной аппаратуры, оптики, электроники, фармацевтики, здравоохранения, охраны окружающей среды и IT.
О специальности
Микро- и нанотехнологии в биофизике — это междисциплинарная инженерная специальность, ориентированная на процессы создания, характеристики, моделирования и применения материалов с субмикронными размерами. Такие материалы используются в современной инженерии биоматериалов, охране окружающей среды, электронной, энергетической, фармацевтической, медицинской, пищевой и других отраслях промышленности.
Студенты изучают механику, математику, физику, электромагнетизм, оптику, линейную алгебру в физике, информатику, химию, статистику, биомеханику, квантовую физику, биохимию, химию наноматериалов, Python, биофизику, биотехнологию, электронику, транспортные процессы в среде, физику полимерных материалов, термодинамику, нанотехнологии, микротомографию, физику биологических процессов, бионику и физическую химию.
Программа сосредоточена на интеграции знаний из физики, химии, биологии, информатики и инженерии. Студент учится понимать биофизические процессы на разных уровнях организации живых систем, анализировать свойства микро- и наноструктур, работать с экспериментальными данными, строить модели процессов и структур на молекулярном уровне.
Выпускник получает знания о физических, химических и биологических основах нанотехнологий, методах создания и исследования наноматериалов, технологиях тонких слоев, биосенсорах, бионосителях, нанобиотехнологиях, наномедицине, анализе данных, моделировании и компьютерной поддержке исследований.
Практические навыки выпускника охватывают планирование, оптимизацию и реализацию инженерных проектов в областях микро-, нано- и биотехнологий; формулирование исследовательских гипотез; подбор аналитических методов для их проверки; анализ экспериментальных данных; моделирование молекулярных процессов и структур; работу с лабораторной аппаратурой; выполнение специализированных тестов; командную работу в междисциплинарных проектах.
Актуальность специальности связана с ростом роли нанотехнологий в медицине, фармацевтике, биотехнологии, электронике, энергетике, охране окружающей среды, промышленности и IT. AGH подчеркивает, что спрос на специалистов с квалификациями нанотехнолога превышает количество подготовленных работников, а направление соответствует потребностям инновационного научного и бизнес-сектора.
Специализации / модули / треки
На официальной странице программы отдельные специализации или треки не указаны. В то же время официальный учебный план содержит многочисленные выборочные модули, которые позволяют студенту частично формировать собственный профиль обучения.
- Иностранный язык B2 по выбору.
- Выборочные модули MNB1.4 в 4 семестре.
- Выборочные модули MNB1.5 в 5 семестре.
- Выборочные модули MNB1.6 в 6 семестре.
- Выборочные модули MNB1.7 в 7 семестре.
- Гуманитарно-социальные предметы по выбору.
- Экономические предметы по выбору.
- Англоязычные предметы в рамках выборочных блоков.
- Блоки по программированию, анализу данных, машинному обучению и компьютерному моделированию.
- Блоки по наноматериалам, радиохимии, рентгеновской аналитике, биоспектроскопии, биофотонике и нанобиотехнологии.
Семестр 1
- Механика (Mechanika) — 8 ECTS, обязательный предмет
- Математика 1 (Matematyka 1) — 8 ECTS, обязательный предмет
- Методы линейной алгебры в физике (Metody algebry liniowej w fizyce) — 7 ECTS, обязательный предмет
- Основы информатики (Podstawy informatyki) — 7 ECTS, обязательный предмет
- Физическое воспитание 1 (Wychowanie fizyczne 1) — 0 ECTS, обязательный предмет
Семестр 2
- Электромагнетизм и оптика (Elektromagnetyzm i optyka) — 8 ECTS, обязательный предмет
- Математика 2 (Matematyka 2) — 8 ECTS, обязательный предмет
- Общая химия (Chemia ogólna) — 8 ECTS, обязательный предмет
- Статистика (Statystyka) — 4 ECTS, обязательный предмет
- Введение в биомеханику (Wprowadzenie do biomechaniki) — 2 ECTS, обязательный предмет
- Физическое воспитание 2 (Wychowanie fizyczne 2) — 0 ECTS, обязательный предмет
Иностранный язык по выбору
Студент выбирает один языковой курс из группы.
- Немецкий язык B2 — обязательный курс, семестр 1/3 (Język niemiecki B-2 - kurs obowiązkowy 135 godzin - semestr 1/3) — 0 ECTS, предмет по выбору
- Французский язык B2 — обязательный курс, семестр 1/3 (Język francuski B-2 – kurs obowiązkowy 135 godzin - semestr 1/3) — 0 ECTS, предмет по выбору
- Русский язык B2 — обязательный курс, семестр 1/3 (Język rosyjski B-2 – kurs obowiązkowy 135 godzin - semestr 1/3) — 0 ECTS, предмет по выбору
- Английский язык B2 — обязательный курс, семестр 1/3 (Język angielski B-2 – kurs obowiązkowy 135 godzin - semestr 1/3) — 0 ECTS, предмет по выбору
- Испанский язык B2 — обязательный курс, семестр 1/3 (Język hiszpański B-2 – kurs obowiązkowy 135 godzin - semestr 1/3) — 0 ECTS, предмет по выбору
Семестр 3
- Введение в квантовую физику (Wstęp do fizyki kwantowej) — 5 ECTS, обязательный предмет
- Физическая лаборатория (Laboratorium fizyczne) — 5 ECTS, обязательный предмет
- Математика 3 (Matematyka 3) — 5 ECTS, обязательный предмет
- Биохимия (Biochemia) — 5 ECTS, обязательный предмет
- Физическое воспитание 3 (Wychowanie fizyczne 3) — 0 ECTS, обязательный предмет
- Химия наноматериалов (Chemia nanomateriałów) — 5 ECTS, обязательный предмет
- Python (Python) — 4 ECTS, обязательный предмет
Иностранный язык по выбору
Студент продолжает ранее выбранный языковой курс.
- Русский язык B2 — обязательный курс, семестр 2/3 (Język rosyjski B-2 – kurs obowiązkowy 135 godzin - semestr 2/3) — 0 ECTS, предмет по выбору
- Английский язык B2 — обязательный курс, семестр 2/3 (Język angielski B-2 – kurs obowiązkowy 135 godzin - semestr 2/3) — 0 ECTS, предмет по выбору
- Испанский язык B2 — обязательный курс, семестр 2/3 (Język hiszpański B-2 – kurs obowiązkowy 135 godzin - semestr 2/3) — 0 ECTS, предмет по выбору
- Немецкий язык B2 — обязательный курс, семестр 2/3 (Język niemiecki B-2 - kurs obowiązkowy 135 godzin - semestr 2/3) — 0 ECTS, предмет по выбору
- Французский язык B2 — обязательный курс, семестр 2/3 (Język francuski B-2 – kurs obowiązkowy 135 godzin - semestr 2/3) — 0 ECTS, предмет по выбору
Семестр 4
- Биофизика (Biofizyka) — 5 ECTS, обязательный предмет
- Основы биотехнологии (Podstawy biotechnologii) — 2 ECTS, обязательный предмет
- Основы электроники (Podstawy elektroniki) — 5 ECTS, обязательный предмет
- Процессы транспорта в среде (Procesy transportu w środowisku) — 4 ECTS, обязательный предмет
- Введение в физику полимерных материалов (Wstęp do fizyki materiałów polimerowych) — 3 ECTS, обязательный предмет
Модуль по выбору MNB1.4
Студент выбирает выборочные предметы минимум на 6 ECTS. В течение обучения студент должен реализовать минимум один предмет на английском языке не менее чем на 3 ECTS.
- Антиоксиданты в профилактике здоровья и медицине (Antyutleniacze w profilaktyce zdrowotnej i medycynie) — 4 ECTS, предмет по выбору
- Органическая химия (Chemia organiczna) — 4 ECTS, предмет по выбору
- Общая генетика (Genetyka ogólna) — 2 ECTS, предмет по выбору
- Язык C (Język C) — 6 ECTS, предмет по выбору
- Язык C++ (Język C++) — 6 ECTS, предмет по выбору
- Кристаллография (Krystalografia) — 5 ECTS, предмет по выбору
- Численные методы (Metody numeryczne) — 6 ECTS, предмет по выбору
- Наноматериалы для преобразования солнечной энергии (Nanomateriały do konwersji energii słonecznej) — 4 ECTS, предмет по выбору
- Основы ядерной физики и техники (Podstawy fizyki i techniki jądrowej) — 6 ECTS, предмет по выбору
- Основы медицинской физики (Podstawy fizyki medycznej) — 2 ECTS, предмет по выбору
- Цифровая обработка сигналов (Cyfrowe przetwarzanie sygnałów) — 5 ECTS, предмет по выбору
- Прикладное машинное обучение (Applied Machine Learning) — 3 ECTS, предмет по выбору
Иностранный язык по выбору
Студент завершает ранее выбранный языковой курс. Блок завершается экзаменом.
- Английский язык B2 — обязательный курс, семестр 3/3 (Język angielski B-2 – kurs obowiązkowy 135 godzin - semestr 3/3) — 6 ECTS, предмет по выбору
- Французский язык B2 — обязательный курс, семестр 3/3 (Język francuski B-2 – kurs obowiązkowy 135 godzin - semestr 3/3) — 6 ECTS, предмет по выбору
- Испанский язык B2 — обязательный курс, семестр 3/3 (Język hiszpański B-2 – kurs obowiązkowy 135 godzin - semestr 3/3) — 6 ECTS, предмет по выбору
- Немецкий язык B2 — обязательный курс, семестр 3/3 (Język niemiecki B-2 - kurs obowiązkowy 135 godzin - semestr 3/3) — 6 ECTS, предмет по выбору
- Русский язык B2 — обязательный курс, семестр 3/3 (Język rosyjski B-2 – kurs obowiązkowy 135 godzin - semestr 3/3) — 6 ECTS, предмет по выбору
Семестр 5
- Термодинамика (Termodynamika) — 5 ECTS, обязательный предмет
- Введение в нанотехнологии (Wprowadzenie do nanotechnologii) — 7 ECTS, обязательный предмет
- Микротомография (Mikrotomografia) — 4 ECTS, обязательный предмет
- Электронная лаборатория (Laboratorium elektroniczne) — 3 ECTS, обязательный предмет
- Физика биологических процессов (Fizyka procesów biologicznych) — 3 ECTS, обязательный предмет
Модуль по выбору MNB1.5
Студент выбирает выборочные предметы минимум на 9 ECTS.
- Радиохимия (Radiochemia) — 5 ECTS, предмет по выбору
- Интернет-технологии (Techniki internetowe) — 6 ECTS, предмет по выбору
- Следовой анализ (Analiza śladowa) — 3 ECTS, предмет по выбору
- Введение в рентгеновскую флуоресцентную аналитику (Wprowadzenie do rentgenowskiej analizy fluorescencyjnej) — 4 ECTS, предмет по выбору
- Компьютеризация измерений (Komputeryzacja pomiarów) — 4 ECTS, предмет по выбору
- Операционная система Linux (System operacyjny Linux) — 4 ECTS, предмет по выбору
- Объектно-ориентированное программирование (Programowanie obiektowe) — 5 ECTS, предмет по выбору
- Методы исследования наноматериалов (Metody badań nanomateriałów) — 5 ECTS, предмет по выбору
- Мобильные приложения (Aplikacje mobilne) — 4 ECTS, предмет по выбору
- Нанобиотехнология в диагностике и лечении (Nanobiotechnologia w diagnostyce i leczeniu) — 2 ECTS, предмет по выбору
- Фитохимия и фитотоксикология (Fitochemia i fitotoksykologia) — 4 ECTS, предмет по выбору
Семестр 6
- Бионика (Bionika) — 3 ECTS, обязательный предмет
- Физическая химия (Chemia fizyczna) — 7 ECTS, обязательный предмет
Модуль по выбору MNB1.6
Студент выбирает выборочные предметы минимум на 10 ECTS.
- Основы компьютерной графики (Podstawy grafiki komputerowej) — 6 ECTS, предмет по выбору
- Вычислительные методы для низкоразмерных систем 1 (Metody obliczeniowe dla układów niskowymiarowych 1) — 5 ECTS, предмет по выбору
- Вычислительные методы физики 1 (Metody obliczeniowe fizyki 1) — 3 ECTS, предмет по выбору
- Цифровая обработка сигналов (Cyfrowe przetwarzanie sygnałów) — 5 ECTS, предмет по выбору
- Основы моделирования в нано- и мезомасштабе (Podstawy modelowania w nano i meso-skali) — 6 ECTS, предмет по выбору
- Язык C++ (Język C++) — 6 ECTS, предмет по выбору
- Моделирование и анимация в 3D-системах реального времени (Modelowanie i animacja w systemach 3D czasu rzeczywistego) — 3 ECTS, предмет по выбору
- Физика парусного спорта (Fizyka żeglowania) — 2 ECTS, предмет по выбору
- Биоспектроскопия: передовые спектроскопические техники анализа структуры биомолекул (Biospectroscopy: Advanced spectroscopic techniques for biomolecular structure analysis) — 5 ECTS, предмет по выбору
- Основы медицинской химии (Podstawy chemii medycznej) — 2 ECTS, предмет по выбору
Предметы по выбору: гуманитарно-социальный блок
Студент выбирает модули из гуманитарно-социального предложения UBPO минимум на 2 ECTS.
- Гуманитарный или социальный предмет (Przedmiot humanistyczny lub społeczny) — 2 ECTS, предмет по выбору
Предметы по выбору: экономический блок
Студент выбирает экономические модули из предложения UBPO минимум на 3 ECTS. В доступном описании приведены примеры: бизнес-план, менеджерская экономика, формирование имиджа менеджера, основы предпринимательства, учет затрат для инженеров, управление предприятием, управление собственным развитием.
- Гуманитарный или социальный предмет из экономического блока (Przedmiot humanistyczny lub społeczny) — 3 ECTS, предмет по выбору
Практика
Студент проходит профессиональную практику после 6 семестра. Практика длится 4 недели.
- Профессиональная практика (Praktyka zawodowa) — 5 ECTS, обязательный предмет
Семестр 7
- Дипломный проект (Projekt dyplomowy) — 15 ECTS, обязательный предмет
Модуль по выбору MNB1.7
Студент выбирает выборочные предметы минимум на 15 ECTS.
- Физика рентгеновского излучения (X-ray Physics) — 4 ECTS, предмет по выбору
- Лаборатория современных материалов и технологий (Laboratorium nowoczesnych materiałów i technologii) — 4 ECTS, предмет по выбору
- Вычислительные методы физики 2 (Metody obliczeniowe fizyki 2) — 4 ECTS, предмет по выбору
- Методы инструментального анализа (Metody analizy instrumentalnej) — 4 ECTS, предмет по выбору
- Редактирование и презентация научных текстов (Edycja i prezentacja tekstów naukowych) — 4 ECTS, предмет по выбору
- Введение в рентгеновскую флуоресцентную аналитику (Wprowadzenie do rentgenowskiej analizy fluorescencyjnej) — 4 ECTS, предмет по выбору
- Следовой анализ (Analiza śladowa) — 3 ECTS, предмет по выбору
- Радиохимия (Radiochemia) — 5 ECTS, предмет по выбору
- Python в корпоративной среде (Python in the Enterprise) — 4 ECTS, предмет по выбору
- Основы науки о данных (Fundamentals of Data Science) — 5 ECTS, предмет по выбору
- Нанобиотехнология в диагностике и лечении (Nanobiotechnologia w diagnostyce i leczeniu) — 2 ECTS, предмет по выбору
- Биомедицинская оптика и биофотоника (Biomedical optics and biophotonics) — 4 ECTS, предмет по выбору