О работе научно-образовательного направления «Фотоника и оптоинформатика» инновационной образовательной программы С.А. Козлов

Инновационная образовательная программа гг. Цель программы – развитие инновационной системы подготовки специалистов нового поколения по пяти выбранным научно- образовательным направлениям в области информационных и оптических технологий на основе качественного обновления методического, организационного, инфраструктурного и кадрового обеспечения Университета.

Научно-образовательные направления НОН 1: Технологии программирования и производства программного обеспечения НОН 2: Встроенные вычислительные системы НОН 3: Интегрированные компьютерные технологии проектирования и производства приборов и систем НОН 4: Фотоника и оптоинформатика НОН 5: Лазерные технологии и системы

Исполнители работ по НОН 4 Факультет фотоники и оптоинформатики: Кафедра фотоники и оптоинформатки Кафедра оптоинформационных технологий и материалов Кафедра компьютерной фотоники Кафедра оптической физики и современного естествознания Кафедра оптики кванторазмерных систем Факультет точной механики и технологий: Кафедра нанотехнологий и материаловедения

Инновационная образовательная программа гг. Задача 1: Разработка образовательного блока, направленного на формирование новых и качественно усовершенствованных образовательных программ.

Задача 1 для НОН 4 Завершение разработки первой в России бакалаврской программы по направлению «Фотоника и оптоинформатика» и создание пяти новых магистерских программ: «Оптические материалы фотоники и оптоинформатки», «Оптические технологии передачи, записи и обработки информации», «Компьютерная фотоника», «Оптика наноструктур», «Интегрально-оптические элементы фотоники».

Задача 1 для НОН 4 Модернизация учебно-методических комплексов по модулям дисциплины бакалаврского уровня. Создание учебно-методических комплексов по модулям дисциплины магистерского уровня

Учебно-методический комплекс НаименованиеОбъем час. Число элементовГод разра- ботки МПКЛЭПКЗАДИМ Направление 4: Фотоника и оптоинформатика Общее ядро бакалаврской и магистерской программ 1.Оптическое материаловедение8005/52/31/30/ 50/ /74/55/100/ 72/ Фотоника11009/154/53/400/150/345/ /120/40/270/120/211/ Нанотехнологии и /5 1/371/ Оптоинформатика7005/75/63/6 2/351/ Магистерская программа Оптические материалы фотоники и оптоинформатики 5.Конденсированные лазерные среды1001/31/ /50/30/ Волноводная фотоника1501/31/10/ /101/ Фоточувствительные и радиационностойкие материалы 1001/31/10/30/ / Материалы и технологии интегральной оптики /41/21/70/40/101/ Магистерская программа Оптические технологии передачи, записи и обработки информации 9.Оптические линии связи /2 1/11/30/ Оптические системы записи, хранения, обработки информации /32/22/41/31/ Фемтосекундная оптика и фемтотехнологии /21/11/21/11/70/ Квантовая информатика и параллельные вычисления в оптике и оптоинформатике /42/2 1/21/8 2008

Магистерская программа Компьютерная фотоника 13.Компьютерные технологии фотоники и оптоинформатики /31/11/90/30/ Методы, приборы и системы компьютерной фотоники /31/11/70/30/80/ Методы и техника цифровой голографии и томографии /31/11/40/30/80/ Теория распознавания образов и спец разделы компьютерной фотоники /31/11/40/30/80/72008 Магистерская программа Оптика наноструктур 17.Современная физика и оптика твердого тела, оптика полупроводников, диэлектриков и металлов 2001/31/1 0/ Физика и технология гетероструктур, оптика квантовых наноструктур /31/1 0/ Техника физического эксперимента в системах с пониженной размерностью /31/1 0/ Наноструктуры в электронике, оптоинфор- мационных системах, биологии и медицине 1001/31/1 0/ Магистерская программа Интегрально-оптические элементы фотоники 21.Оптические полимеры и нанокомпозиты2001/1 0/ /12008

Полимерные планарные элементы фотоники 150 1/2 1/11/20/ / Технологии спектрального мультиплексирования для оптической связи 100 1/1 0/ Применение элементов фотоники в специальной аппаратуре 100 1/ ИТОГО 23 модуля по направлению /4518/2211/547/ 363/ 1106/ /5921/3124/11 2 8/ 5410/ /

МОДУЛЬ ДИСЦИПЛИН бакалаврской подготовки «ОПТОИНФОРМАТИКА»

Модуль дисциплин «ОПТОИНФОРМАТИКА» 1.Основы оптоинформатики 2.Прикладная голография 3.Оптические технологии искусственного интеллекта 4.Технологии программирования 5.Моделирование оптических материалов и процессов 6.Нелинейная оптика Печатные издания Электронные издания Общий объем модуля 700 часов Аудиторные занятия 175 часов Самостоятельная работа 525 часов Дисциплины: Подготовлено:

«ОПТОИНФОРМАТИКА» Печатные виды УМК 1350 страниц печатных материалов для 10 учебно-методических пособий: 6 УМП по дисциплинам направления ФиОИ 3 УМП для выполнения экспериментального практикума 1 методическое указание по выполнению курсовых и дипломных работ В рамках выполнения УМК проведено рецензирование материалов ведущими специалистами ИТМО В рамках выполнения УМК проведено рецензирование материалов ведущими специалистами ИТМО

«ОПТОИНФОРМАТИКА» Электронные виды УМК 750 слайдов для электронных презентаций лекционных курсов размещены в системе ЦДО и используются в текущей учебной деятельности кафедры

«ОПТОИНФОРМАТИКА» Электронные виды УМК 2100 тестовых вопросов размещены в системе ЦДО, тестирование по которым введено в учебный процесс кафедры с первого семестра 2007/08 учебного года. Студенты 4-го курса факультета ФиОИ на тестировании в компьютерном классе кафедры.

35 виртуальных лабораторных работ 3 Лазеры: порог генерации и плотность фотонов 4 Лазеры: Синхронизация мод 2 Дифракция

«Оптоинформатика» - электронные виды УМК 35 видеорядов, сопровождающих лекционные курсы

«ОПТОИНФОРМАТИКА» Электронные виды УМК ГЛОССАРИЙ – более 350 терминов

«ОПТОИНФОРМАТИКА» Электронные виды УМК ГЛОССАРИЙ – более 350 терминов

В результате выполнения УМК для модуля дисциплин бакалаврской подготовки «Оптоинформатика»: 1.Введены новые формы работы преподавателей кафедры ФиОИ со студентами: тестирование, проведение виртуальных лабораторных работ. 2.Повышен уровень и улучшено качество учебно- методической работы преподавателей: сопровождение лекций видеорядами, презентациями, использование глоссария. 3.Созданы условия для возможности внедрения модульной системы обучения студентов. В создании УМК принимали участие более 30 сотрудников, преподавателей, студентов кафедры ФиОИ В создании УМК принимали участие более 30 сотрудников, преподавателей, студентов кафедры ФиОИ

Инновационная образовательная программа гг. Задача 2: Разработка блока интеграции образования, науки и инновационной деятельности

Задача 2 для НОН 4 Создание научно-образовательного центра по проблемам оптической томографии и цифровой голографии; Модернизация регионального учебно-научного центра «Методы и средства нанодиагностики и наномодификации материалов» и центра фемтосекундной оптики и фемтотехнологий; Создание учебной лаборатории НИИ оптоинформатики по компьютерному моделированию оптических материалов и процессов, лаборатории компьютерного моделирования и параллельных вычислений в оптоинформаткие, учебно-научной лаборатории «Оптические свойства полупроводников, диэлектриков и металлов», учебно-научной лаборатории «Оптика квантовых наноструктур», учебно-научной лаборатории по технике физического эксперимента; Модернизация учебной лаборатории оптических технологий искусственного интеллекта и учебной лаборатории оптоинформатики;

Задача 2 для НОН 4 Создание учебного опытно-производственного участка НИИ оптоинформатики по формообразованию оптических поверхностей и обработке оптических материалов, учебно-технологического участка формирования и тестирования полимерных интегрально-оптических структур; Модернизация учебного опытно-производственного участка НИИ оптоинформатки «Синтез оптических материалов», учебного опытно-производственного участка НИИ оптоинформатки по формированию элементов фотоники; Организация и проведение регулярных (ежегодных) международных школ и конференций, в том числе в 2007 году – 5-й Международной конференции молодых ученых и специалистов «Оптика 2007», 6-й встречи студенческих отделений SPIE, в 2008 году – 2-й Международный научной конференции «Optical Sensing and Artificial Vision », 5-го Международного оптического конгресса «ОПТИКА XXI век», включающего школу молодых ученых и специалистов «Оптика-2008», конференцию «Оптоинформатика-2008», 7-ю встречу студенческих отделений SPIE, конференцию «Фундаментальные проблемы оптики »; Создание инфраструктуры ресурсного обеспечения регулярных международных конференций, молодежных школ и научно-практических семинаров, интегрированной с данным научно-образовательным направлениям.

Лаборатория высокотемпературного синтеза оптических материалов кафедры ОТиМ Закупка платиновых варочных комплектов для высокотемпературного синтеза стекол – тигли, проволока и мешалки

Лаборатория низкотемпературного золь-гель синтеза нанокомпозитов на кафедре ОТиМ Закупка микроволновой автоклавной системы

Лаборатория по прецизионной механической обработке оптических материалов на кафедре ОТиМ Закупка станков по раскрою, шлифовке и полировке оптических материалов

Лаборатория голографии кафедры ОТиМ Закупка гелий-кадмиевого лазера для записи голограмм

Студент 4-го курса работает с системой спектральной томографии Учебный интерферометр Майкельсона, оборудованный видеокамерой

Цветная цифровая голография Зеленый Красный Цветной

Суперлюминесцентный диод Цифровой микроскоп Волоконный спектрометрmeter Оборудование

Новое научное оборудование основа выполнения диссертаций и дипломов на современном уровне Аспирант Фокина М.И. и студент Шекланова Е.Б. настраивают лазерный литограф. Линейка технологических приборов для нанесения тонких пленок Студенты проводят исследование нелинейно- оптических свойств нано- стеклокерамики Проведение голографического эксперимента студентами

Лаборатория центра фемтосекундной оптики и фемтотехнологий Лаборатория параллельных вычислений в нанофотонике и оптоинформатике

Инновационная образовательная программа гг. Задача 3: Разработка кадрового блока, обеспечивающего повышение научно- педагогического потенциала и мотивации активности сотрудников

Связи с представителями промышленности и зарубежных ведущих университетов Демонстрирация установки терагерцовой спектроскопии Российским заказчикам – получен Госконтракт «Досмотр-Д» на 9 млн. руб. Известный ученый проф. Isabelle Ledoux- Rax (Франция), приглашенный в рамках Инновационной программы проводит доклад на семинаре Известный ученый в области физики лазеров проф. Anne Tropper (Университет Саутгемптон,а Великобритания) в лаборатории Профессор И.Ю. Денисюк перед научным докладом в Саутгемптоне Магистрантка Е.Буяновская представляла наш Университет в Сан-Диего США

Участники и партнеры реализации Программы НОН 4 1Кафедры и научные подразделения университета 9 2Довузовские структуры3 3Российские университеты5/5 4Зарубежные университеты13/15 5Институты и организации РАН5/5 6Санкт-Петербургские компании- партнеры 13 7Российские компании-партнеры6 8Зарубежные компании-партнеры7/12 9Российские и зарубежные фонды и организации 10/6 РЕЗУЛЬТАТЫ РЕАЛИЗАЦИИ ИННОВАЦИОННОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ ВУЗА ПО НОН 4 «ФОТОНИКА И ОПТОИНФОРМАТИКА» Таблица 1. Количество участников и партнеров реализации научно-образовательных направлений Программы

Достигнутые количественные показатели НОН 4 Годы Компетентностные модели выпускников 6/ Магистерские программы 6/ Инновационные учебно- методические комплексы 23/ Методические и/или учебные пособия 23/ / Конспекты лекций и/или семинарских занятий 18/ / Электронные презентации курсов 11/ / Комплекты контрольных заданий и тестов 7/ / Анимированные учебные демонстрации 3/ / Интерактивные модели с сетевым доступом / Таблица 2 Итоги реализации образовательного блока по научно-образовательным направлениям

Достигнутые количественные показатели НОН 4 Годы Разработка программных продуктов 1/ /12008 Закупаемые программные продукты 3/ / Создание центров, лабораторий и участков /62008 Модернизация центров, лабораторий и участков 6/ Конференции и семинары 5/ / Доклады и статьи 80/ / Доклады и статьи студентов 40/ / Интернет-представительства, кол. 2/ /22008 Договора с предприятиями на целевую подготовку, кол. 25/32008 Таблица 3 Количественные показатели итогов реализации блока интеграция науки, образования и инновационной деятельности Достигнутые количественные показатели НОН 4 Годы Трудоустройство выпускников, процент Студенты, участвующие в НИР, процент Магистерские диссертации, выполненные в рамках НИР, процент Доля СРС в учебном процессе, (не менее) процент

Выводы: Инновационная образовательная программа по НОН 4 «Фотоника и оптоинформатика» выполняется успешно. Появились новые конкурентные преимущества Университета на рынке образовательных и научных услуг.