Биомедицинская техника: подготовка к первому семестру
Университетское образование в Германии условно-бесплатное, что делает его неплохой альтернативой дорогому американскому образованию. Если вы заинтересованы в поступлени на бакалавриат или магистратуру в немецкий ВУЗ, имеет смысл изучить заранее необходимые основы.
О сложности образования
Учебу в Германии нельзя назвать невозможно сложной, однако, чужой язык и непривычная система по меньшей мере замедляют прогресс. У многих настолько, что учебу приходится бросать.
Из нашего потока в 100-120 человек на первом семестре, остались около 20 человек к концу курса. Это не значит, что они все бросили учебу - многие закончили позже, отложив некоторые предметы. Может быть, кто-то закончил быстрее, вообще не появляясь на занятиях и практике, но это маловероятно. Также около трети ушло с биомедицинской техники на биофармацию, после того, как узнали сколько на биомедицинской технике будет физики (основные курсы механики, волновой физики и термодинамики, плюс биофизика, плюс ядерная физика).
Самыми сложными для меня выдались первые семестры, так как между школьным образованием и техническим образованием я получил гуманитарное и около года поработал. Если вы поступаете сразу после школы (в таком случае придется закончить ещё Studienkolleg - это что-то типа замены Abitur для иностранцев), или после минимум двух курсов технического вуза другой страны - проблем у вас быть не должно.
В противном случае, вот короткий список того, что будет в форме краш-курса пройдено в рамках первого семестра универа.
Первый семестр биомедицинской техники
У нас не было плавного входа в учебу. На первой же вводной лекции по физике нам начали рассказывать, как делать расчет ошибок, так как это прям больная тема для профессоров (её объясняют обычно слишком мудрёно → мало кто понимает как это это считать). На мой взгляд - это в корне неправильный подход ко входу в предмет. Сразу же после этой вводной лекции многие заговорили о смене факультета, хотя скорее всего большинство бы легко смогло учиться и дальше.
Вообще, весь курс первого семестра - это повторение школьной программы в очень сжатые сроки. Этот семестр не предназначен для того, чтобы что-то учить, он скорее является повторением. Таким образом, приходить в универ крайне рекомендуется либо сразу после школы, либо после подготовительных курсов, чтобы знания ещё были свежими.
Ниже я перечислил, в качестве примера, что в нашем ВУЗе проходилось на первом курсе:
Математика
- Символы и обозначения Удостоверьтесь, что без труда понимаете основную математическую нотацию
- Сумма
- Произведение
- Факториал
- Корень
- Интегралы
- Производные (df/dx)
- Знаки больше-меньше
- Линейная алгебра
- Векторы
- Матрицы
- Детерминанты
- Линейные системы уравнений
- (Eigen) Айген-значения и векторы
- Дифференциалы - производные
- Производные элементарных функций
- Правила умножения, деления, цепочки
- Производные высоких рангов
- Правило von de l'Hospital
- Метод Ньютона
- Проблема экстремальных значений
- Описание графиков
- Частичные производные
- Расчет ошибок
- Дифференциалы - интегралы
- Корневая функция
- Определенные интегралы
- Решение интегралов заменой
- Частичные интегралы
- Интегралы дробно-рациональных функций
- Неопределенные интегралы
- Числовые интегралы
- Длина окружности
- Вращающиеся тела
Физика
- Механика
- Кинематика (в одном и нескольких измерениях)
- Динамика
- Сила
- Работа
- Энергия
- Законы сохранения энергии
- Кинетическая энергия
- Потенциальная энергия
- Круговое движение
- Жидкости
- Давление
- Гидростатика
- Гидродинамика
- Вязкость
- Колебания и волны
- Неугасающие и угосающие колебания
- Вынужденные колебания
- Резонанс
- Волновые теории
- Акустика
Химия
- Общая и неорганическая химия
- Атомы и молекулы
- Периодическая система
- Химическая связь
- Химические реакции
- Реакционные уравнения
- Уравнивание реакционных уравнений (стехиометрия)
- Окислительно-восстановительные реакции
- Химия водяных растворов
- Вода как растворитель полярных и ионогенных веществ
- Правила растворимости
- Кислоты
- Основания
- Соли
- Расчет значений pH
- Газовые законы
- Значения моль
- Газовые константы
- Идеальный и неидеальный газ
- Первый закон термодинамики
- Сжимаемость и работа расширения
- Тепло и химические процессы
- Второй и третий законы термодинамики
- Энтропия и свободная энтальпия
- Диффузия
- Диффузионные потоки
- Осмос
- Электролиты
- Ряды напряжения
- Гальванические элементы
- Электролиз
- Скорость химических реакций
Биология
- Цитология
- Прокариоты
- Эвкариоты
- Строение клетки
- Биомембраны
- Обмен веществ и энергии клетки (ATP)
- Биологические макромолекулы
- Энзимы
- Генетика
- Митоз
- Мейоз
- Размножение
- Цикл клетки
- Репликация ДНК
- Мутация
- Синтез протеинов
Анатомия
- Онтогенез
- Фитогенез
- Гистология
- Морфология
- Функциональная анатомия
- Физиология опорно-двигательного аппарата
- Органы чувств
- Сердечно-сосудистая система
- Органы дыхания
- Органы пищеварения
- Почки и мочевые пути
- Гениталии
- Эндокринная и лимфотические системы
- Нервная система
- Практика
- Световой микроскоп
- Клетка
- Диффузия и осмос
- Энзимная активность
- Энергетический обмен
- Фотосинтез
- Дыхание клетки
- Ферментация
- Абсорпционный спектр и фотометр
- Сердечно-сосудистая система
- Обучение
- Переваривание
- Моторика
- Восприятие
Введение в специальность
- Форма обучения - что такое кредитная система и т.п.
- Экзаминация - сколько попыток есть на экзамене, как они проходят
- Общая информация о биомедицинской технике
- Общая информация о здравоохрании в Германии
- Коммуникация на работе и в научном сообществе
- Научная работа как один из путей будущей трудовой деятельности
- "Практика" Практикой это назвать нельзя - нам просто надо было что-то посчитать в экселе и оформить графики, то сделать доклад и сдать письменную работу. Просто проверка вменяемости. Может, только для студентов из совсем плохих регионов (Африки или ближнего востока), у которых не было доступа к компьюерам, было что-то полезным.
- Excel
- Word
- PowerPoint
Другой софт и программирование
Основные функции Excel
- Средние значения, медиана
- Расчет ошибок
- Решение линейных уравнений
- Оформление графиков (балки ошибок, сетка, шкалы, подпись осей)
MATLAB богомерзок и монструозен, но, к сожалению, часто универы имеют заключенные договоры с Mathworks и навязывают использование этого перераздудого калькулятора.
- Любой курс по работе с данными в MATLAB сильно облегчит задачу
- Импорт-экспорт данных
- Трансформации
- Фильтры
- Циклы
Как только смог, я перешел в своей работе на Python, который во-первых бесплатен, во-вторых гораздо более широк в использовании.
- Опять же, любой дата-сайенс курс по Python будет достаточен
- Массивы
- Циклы
- Условия
- Работа с *.mat-файлами
- Импорт структур из файлов *.mat
- Экспорт в структуры *.mat
- обязательно нужно уметь пользоваться модулями
- numpy
- pandas опционально будет плюсом
- matplotlib
Есть ещё Scilab, который является рип-офом Matlab, и в целом он всем хорош (бесплатный и легковесный), кроме самой сути того, что он подражает Matlab-у. Ну и ещё всё-таки не все функции перенесены, некоторые работают и вызываются иначе. Если вы более менее понимаете, что делаете, для вас это будет не проблема. В противном случае работать с Scilab сложнее из-за того что комьюнити у него гораздо меньше, а значит гуглить будет сложнее.
Как это всё учить
Зависит от того, сколько у вас времени.
Если вы только готовитесь поступать
Учите неспеша и вникая в суть. Для этого неплохо подходят бесплатные ресурсы типа KhanAcademy - всё вышеизложенное (кроме, возможно, программирования и офисного пакета) можно выучить там. Причем объяснение на KhanAcademy практически всегда было для меня более понятным, чем объяснения на лекции.
У изучения на сторонних ресурсах есть несколько нюансов
- Фокус вашего ВУЗа может лежать не на том, что хотел вам рассказать создатель ресурса
- Сверяйтесь с силлабусом и описанием модуля вашего вуза и факультета.
- Проверьте, что там стоит в "целях обучения" конкретному предмету.
- Найдите там также главу со сферами применения всего того, что будет проходиться в течение курса - так вы будете примерно представлять, зачем вообще всё это учить.
- Если вы смотрите уроки на английском (как делал я), вам по-началу будет сложно их ассоциировать с немецкими понятиями
- Старайтесь сразу находить аналоги терминам к изученным темам
Если вы уже поступили и ничего не понимаете
Учите то, что будут спрашивать в контрольной.
Во многих вузах можно достать предыдущие контрольные, которые либо вынесли, либо по-памяти записали
Это очень плохой способ учиться и вы, скорее всего, будете ощущать огромные провалы в знаниях. Но, если вы взялись за генералистскую специальность типа биомедицинской техники, успеть выучить все предметы достаточно глубоко скорее всего не хватит времени.
В этом плане гораздо проще тем, кто поступает в ВУЗ с программами постепенной специализации. Например, в одном из топовых технических ВУЗов Германии - RWTH Aachen - биомедицинская техника это одна из специализаций факультета машиностроения. Таким образом, вы сначала фокусируетесь на том, чтобы быть хорошим инженером, а уже потом добавляете к этому биологию, анатомию и прочее.
Я пытался понять предметы на комфортном для меня уровне, и в итоге первые контрольные завалил, потому что просто не успел доучить до того момента, который профессор посчитал важным. На лабораторных и на (немногочисленных) устных экзаменах у меня было всё в порядке, так как там как раз нужно показывать понимание предмета, а за контрольные оценки почти весь бакалавриат у меня были отвратительные, потому что я не знал, что в принципе можно где-то достать старые контрольные. Получалось очень забавно - многие студенты, про которых профессора думали, что они совершенно ничего не понимают (судя по лабораторным), получали отличные оценки, а с меня они удивлялись, мол ты же вроде понимал что делаешь, почему у тебя опять за контрольную "удовлетворительно"?
Вообще, учеба по старым контрольным стала уже какой-то странной нормой, по-крайней мере в средних вузах типа того, что заканчивал я. Студенты массово распространяют старые вопросы с экзаменов, учат по ним предмет, получая островные знания, и "зарабатывают" отличные оценки. Профессоры видят, что у них распределение оценок по итогу "нормальное" (всмысле Гаусса, т.е. в основном оценки средние, относительно немного плохих и также относительно немного очень хороших), удовлетворяются этим и ничего не меняют ни в программе, ни в системе контроля. Только потом, когда в конце бакалавриата или на магистратуре, когда все эти отличники начинают работать в группах над проектами, почему-то получается, практически никто не в состоянии применить знания, которые вроде как должны были быть давно получеными. Выводов из этого, конечно, не делается.
Как я попробовал легальное читерство
Один пример из моей учебы - статистика. Я практически не понимал ничего на лекциях, мало что понял на упражнениях и с треском провалил контрольную на первой попытке (всего попыток сдать экзамен в нашем вузе было 4 - три письменных и одна устная, после проваленной четвертой тебя отчисляют). Мне совершенно не хотелось разбираться в статистике, т.к. мне казалось (и до сих пор кажется), что примерно половину понятий там приходится принимать "как есть", потому что это "так оно работает", потому что иначе нужно будет уходить в какие-то дикие дебри и обоснования, которые по-сути то и не нужно понимать, до тех пор пока ты знаешь, как применять определённый статистический инструмент и вкурсе о его ограничениях. Так вот, для разнообразия я решил подготовиться к статистике "как все", и единственный из потока получил 100% за контрольную. Это в принципе моя лучшая оценка за всё обучение. Понимал ли я что делаю? Конечно нет. Знаю ли я теперь статистику? Совсем немного, и в основном за счет того, что применял некоторые инструменты в своих проектах.
Забавно было, когда люди, с которыми я учился, пошли на магистратуру. Так как мы были вторым или третьим потоком нашего ВУЗа на магистратуре биомедицинской техники, старых контрольных практически не было - людей мало, контрольные выносят или запоминают и рассказывают другим единицы. И как-то так получилось, что мой итоговый балл на потоке внезапно стал одним из самых высоких, хотя мне пришлось поступать на магистратуру через дополнительный тест - настолько плохая у меня была средняя оценка за бакалавриат.
Выводы
- Изучите программу хотя бы первого семестра вашего ВУЗа ещё до поступления
- Обязательно заглядывайте в силлабус своей специальности и держите в голове цели модулей
- Если учитесь на немецком/французском, а материал вам нравится учить на английском - сразу находите аналоги терминов на языке обучения
- Если всё плохо и вы ничего не успеваете - "легально читерите" спрашивая старые контрольные и пытайтесь хотя бы подготовиться по ним
EVOpit.log
Хроника продвижения по карьерной лестнице магистра биомедицинской техники.
Бонусом: концентрат трансгуманизма, гаджетов, биохакинга и прочего повышения продуктивности.