Hai cách tiếp cận “bùng binh” công nghệ nano

Ở bài viết trước, tôi đã miêu tả công nghệ nano như một “bùng binh” mà mỗi con đường dẫn đến “bùng binh” là một ngành truyền thống như Vật lý, Hóa học, Sinh học, Toán ứng dụng, Chế tạo máy, Chế tạo linh kiện… Vậy có thể tiếp cận “bùng binh” này theo những cách nào?

Sinh viên sử dụng máy cất quay chân không trong phòng lab NENS của Khoa Khoa học Tiên tiến và Vật liệu Nano, trường Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội – USTH. Nguồn: USTH

Một cách đơn giản nhất, ta có thể tiến vào bùng binh theo các con đường dẫn đến, tức là sinh viên lựa chọn các ngành học truyền thống, sau đó tập trung chuyên sâu vào các đối tượng có kích thước nhỏ của công nghệ nano. Với cách tiếp cận này, bên cạnh những kiến thức thuộc ngành học của mình, sinh viên phải tự trang bị các kiến thức đa ngành khác theo đòi hỏi của chủ đề mà mình muốn theo đuổi và học sâu hơn. Ví dụ, một sinh viên theo học Vật lý nhưng muốn chế tạo các bề mặt cấu trúc nano để thu được các hiệu ứng siêu không dính ướt thì sẽ phải tự đọc các tài liệu cơ bản về phản ứng hóa học, các cách thức tiến hành thí nghiệm ăn mòn hóa học trong dung môi hoặc trong môi trường khí, các yêu cầu về bảo vệ an toàn phải tuân theo, các thiết bị cho phép đánh giá đặc trưng hình ảnh bề mặt… Mặc dù quá trình tự học này có sự trợ giúp của cán bộ hướng dẫn, sinh viên vẫn cần nỗ lực để bù đắp các kiến thức còn thiếu và thực hành nhiều để có kinh nghiệm thực tế. Trong đa số trường hợp, sinh viên cần có nền tảng tiếng Anh vững vàng để giúp việc đọc các tài liệu về công nghệ nano trở nên dễ dàng.

Cách thứ hai là “nhảy dù” vào giữa “bùng binh”, tức là theo một chương trình học trực tiếp nào đó về công nghệ nano. Cách tiếp cận này có nhiều điểm ưu việt hơn so với cách tiếp cận truyền thống. Thứ nhất, sinh viên được trang bị các kiến thức đa ngành trong suốt quá trình học. Trong trường hợp sinh viên theo học bằng cử nhân hoặc kỹ sư, năm đầu tiên các em sẽ được học các môn học truyền thống của chương trình thiên về khoa học tự nhiên như đại số, giải tích, cơ nhiệt điện quang, nhập môn hóa học… Năm tiếp theo, sinh viên dần dần làm quen với các môn học cao cấp hơn về vật lý như điện từ hay cơ học lượng tử, về hóa học như hóa hữu cơ, hóa phân tích hay điện hóa về các phương pháp mô phỏng số và sử dụng các phần mềm kỹ thuật. Năm cuối cùng, sinh viên sẽ được học các môn học thực tế chỉ dành cho công nghệ nano như các môn học về các phương pháp chế tạo vật liệu và linh kiện nano, đi kèm với các phương pháp đánh giá đặc trưng và quan sát trực tiếp – việc hiểu nguyên lý hoạt động của mỗi phương pháp kể trên là yêu cầu quan trọng và cũng là đặc trưng đa ngành của công nghệ nano. Còn nếu theo học bằng thạc sĩ, năm đầu tiên, trong phần lớn trường hợp, học viên đã phải lựa chọn đi sâu theo hướng công nghệ nano trong hóa học, vật lý, sinh học hay trong kỹ thuật công nghiệp. Quyết định theo hướng nào sẽ là tiền đề để sinh viên lựa chọn các môn học theo định hướng đó, đi kèm với các môn học mang tính nền tảng chung. Tại bậc học này, những người hướng dẫn đóng vai trò tương đối quan trọng trong việc giúp học viên có được những lựa chọn phù hợp nhất với nghề nghiệp tương lai theo sở thích cá nhân và các điều kiện kinh tế xã hội thực tế.

Ưu điểm thứ hai của cách tiếp cận “nhảy dù” là do học trực tiếp vào công nghệ nano, sinh viên không phải học những môn không cần thiết, thí dụ như những môn học có đối tượng là kích thước lớn, để dành thời gian đó học các môn thuộc nhiều chuyên ngành khác nhau. Nếu với cách tiếp cận thứ nhất, sinh viên được trang bị kiến thức chuyên ngành sâu nhưng đôi khi chưa cần đến ngay, thì với cách tiếp cận thứ hai, sinh viên sẽ được trang bị các kiến thức đa ngành rộng và thiết thực. Các kiến thức “chuyên sâu” sẽ được trang bị dần dần khi sinh viên lên các bậc học cao hơn và khi làm việc với các đối tượng cụ thể của công nghệ nano.

Tóm lại, khi học công nghệ nano, sinh viên cần chuẩn bị tinh thần sẽ phải học các kiến thức đa ngành, bao gồm các ngành thiên về truyền thống như Toán học, Vật lý, Hóa học và các ngành thiên về công nghệ kỹ thuật như Cơ khí, Điện tử, Mô phỏng tính toán. Phụ thuộc vào cách tiếp cận mà sinh viên có thể chọn cho mình một cơ sở đào tạo phù hợp. Chọn cách truyền thống, sinh viên có thể nhập học tại các khoa có các từ khóa bao gồm Vật lý, Hóa học, Cơ khí, Điện tử Viễn thông, Kỹ thuật vật lý, Kỹ thuật hóa học¹. Cách tiếp cận thứ hai, tạm gọi là “tối ưu nhưng tương đối mạo hiểm”, chủ yếu chỉ có tại các trường đại học mới ra đời, mang tính quốc tế với mức học phí “dựa theo quy luật cung cầu”, khi mà các khoa và chương trình học được thiết kế tối ưu cho những yêu cầu mới của công nghệ nano². Nói “tương đối mạo hiểm” là dựa trên quan điểm “bảo thủ” của tâm lý chung tại Việt Nam, những gì mới quá thường không dễ được chấp nhận ngay. Đối với các sinh viên có năng lực tốt, ngoài việc tìm học bổng đi học nước ngoài thì tìm học bổng để theo học các chương trình học mới cập nhật như công nghệ nano cũng là một lựa chọn không tồi.

Song, dù có tiếp cận theo cách nào, chúng ta vẫn cần nhìn nhận “công nghệ nano” về bản chất là một ngành công nghệ kỹ thuật mới. Khi mang yếu tố mới, nó đòi hỏi nhiều ở sinh viên các phẩm chất về sáng tạo, nỗ lực tìm tòi và tự học hỏi. Do đó như một sự chọn lọc tự nhiên, đa số các sinh viên quyết định theo học công nghệ nano đều có nhu cầu học cao hơn, từ cử nhân/kỹ sư thì học tiếp thạc sĩ, học xong thạc sĩ sẽ làm tiếp tiến sĩ. Và khi học các bậc cao hơn, chúng ta thường có xu hướng đi theo sự nghiệp nghiên cứu và giảng dạy. Tuy nhiên, với những kiến thức đa ngành được trang bị khi theo học ngành công nghệ nano, sinh viên hoàn toàn có thể tự tin tìm được các công việc chuyên môn phù hợp khác mà không nhất thiết phải tiếp tục học lên.

Kỳ tới: Học công nghệ nano sẽ biết làm những gì?
————-
¹Các khoa truyền thống như Sinh học, Kỹ thuật sinh học, Toán ứng dụng cũng có thể nằm trong danh sách này.
²Các chương trình học về công nghệ nano thường có tại các trường đại học mới, và cũng có tại các trường “truyền thống” nhưng với các bậc học cao hơn bậc cử nhân/kỹ sư.