ОПЫТ ПРЕПОДАВАНИЯ ИНФОРМАТИКИ СТУДЕНТАМ ФИЗИЧЕСКИХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ В МФТИ

Карпов Владимир Ефимович (carpson@mail.ru),
Лобанов Алексей Иванович (alexey@crec.mipt.ru),
И. Б. Петров,
Хохлов Владимир Константинович (khokhlov@mail.mipt.ru)
МФТИ

Исполнилось 5 лет кафедре информатики МФТИ. За это время окончательно оформился общеинститутский цикл информатики. На кафедре читается большой набор специальных курсов. Ввиду того, что курс информатики читается в МФТИ на младших курсах, основной упор в общеинститутской составляющей сделан на фундаментальные вопросы.

Традиционно фундаментальная подготовка физиков в МФТИ базировалась на трех институтских циклах - общей физики, высшей математики, иностранного языка. Таким образом, студенты на первых курсах приобретали объем знаний, позволяющих затем специализироваться в любой области современной физики и эффективно работать в выбранной сфере.

В последние годы в связи с бурным развитием вычислительной техники и IT-технологий остро ощущается необходимость во включении в фундаментальную составляющую образования курсов информатики. Такая составляющая в настоящее время в МФТИ включает следующие компоненты:

• Алгоритмы и алгоритмические языки;
• Архитектура ЭВМ;
• Операционные системы;
• Объектно-ориентированное программирование.

В читаемых курсах разъясняются общие принципы с иллюстрациями на конкретных системах, а не конкретные пакеты программ. Это диктуется тем, что характерное время смены поколений современного прикладного software составляет 2-3 года, поэтому к моменту окончания магистратуры со времени обучения меняется в среднем 2 поколения прикладного программного обеспечения. Основная цель фундаментальной составляющей состоит в том, чтобы продемонстрировать студенту возможности современной вычислительной техники и IT-технологий, дать понимание того, что современный компьютер при эффективной настройке и квалифицированном использовании является не просто сложным инженерным калькулятором, а частью современной физической лаборатории.

Современный специалист обязан все время повышать свою квалификацию в области IT-технологий. При этом главную роль играет самообразование. Общеинститутский курс информатики должен обеспечиваться хороший базовый уровень, позволяющий самостоятельное изучение и освоение не только новых программных продуктов, но и новых идей.

Следующей составляющей подготовки должны являться специализированные курсы, читаемые, как правило, в магистратуре, и ориентированные на потребности конкретных факультетов и базовых кафедр. Примерами таких курсов являются:

• Системы баз данных;
• Молекулярное моделирование;
• Компьютерная графика и распознавание образов;
• Нейросетевые технологии;
• Использование математических пакетов для решения физических задач и т. д.

В практике современных физических исследований все большую роль играют математическое моделирование и вычислительный эксперимент. Во многих задачах использование распространенных пакетов оказывается недостаточным, требуется создание нового специализированного математического обеспечения. В этой связи наряду с курсами информатики необходимо изучение курсов вычислительной математики, численных методов в физике (в МФТИ курс традиционно называется "вычислительная физика") и методов высокопроизводительных вычислений на мощных комплексах различной архитектуры (включая GRID-системы). Для этого необходимы как традиционные для физтеха курсы, так и курсы "Сетевые технологии", "Методы параллельной обработки данных" и др. Все составляющие такой подготовки должны быть методически и идейно связаны между собой.