Wir haben kürzlich ein Anfrage erhalten, für welche Aufgaben im Studium man welche Programme verwendet und was für Spezifikationen und Betriebsysteme so ein Notebook haben sollte, damit man die ersten Semester des Nano Studiums gut übersteht. Hier ist ein ausführlicher Artikel, der sich mit den eher technischen Aspekten des Nanowissenschaften-Studiums befasst.

Notebook Spezifikationen & Modelle

Es gibt mehrere «Modelle», mit welcher Gerätekonfiguration man das Studium bestreiten kann. Was man ganz sicher brauchst, ist ein Laptop mit vernünftiger Leistung. Unterste Grenze sind 8 GB Ram, aber mehr ist empfohlen und ordendlich Akku sollte auch dabei sein. Viele Studenten haben parallel dazu noch ein Tablet mit Stift, wie das Galaxy S6, IPad Pro oder ein anderes Tablet mit einem ordendlichen Stylus um auf PDF’s ihre Notizen zu machen oder gar Übungen damit zu lösen und digital abzugeben. Andere haben dafür gerade ein Microsoft Surface, HP X360 oder Lenovo Yoga oder etwas ähnliches dieser Klasse, wo beides in einem kann. Ein Laptop mit Block und Stift ist aber durchaus auch noch anzutreffen.

Ich persönlich verwende Microsoft OneNote um mir Notizen auf dem Tablet zu machen. Das funktioniert jedoch nur auf Windows vernünftig, bei Mac hab ich keine Erfahrung. Die Android und IOS versionen für die Tablets sind auch ganz gut, hab ich gehört. Jedoch gibt es da noch ganz andere gute Notiz Apps.

Programme für das Nanostudium

In den ersten paar Semestern lernen wir Java zu programmieren. Dafür verwenden viele das Programm Intellj Idea von Jetbrains, welches man gratis mit einer Studenten-Lizenz bekommt. Später werden wir auch Python verwenden, mit und ohne Jupyter Notebooks, dafür kann man gut PyCharm verwenden, ebenfalls vom selben Hersteller. Beide Programme bekommt man auch in sogenannten Community Editions gratis, so kann man sie mal runter laden und ausprobieren. Diese Programme brauchen grundsätzlich sicher min. 8 GB Ram und etwas deutlich schnelleres als einen Intel Atom Prozessor. Etwas in der Klasse Intel i5 oder i7 sollte es schon sein damit einem das Gesicht nicht einschläft. Diese Programme laufen auf Windows, Mac und Linux ohne Probleme. Man kann diese Vorlesungen auch ohne die Jetbrains Programme o.Ä bestehen, aber man muss es sich ja nicht unnötig schwer machen. 

Um Aufsätze und Laborprotokolle zu schreiben, verwenden wir das Programm Latex. Das ist open-source und läuft ebenfalls auf allen Plattformen gut. Ich verwende da vorallem das TexStudio auf Linux. Auch wenn im 1. Semster noch Word Dokumente für Aufsätze akzeptiert werden, so fängt man sich ab dem 2. Semester sicher eine hochgezogene Augenbraue und ein paar dumme Komentare ein, wenn es nicht mit Latex gemacht wurde. Da das zweite Semester sehr schreibintensiv ist, empfehle ich sofort im 1. Semester mit Latex anzufangen, da hat man noch mehr Zeit es zu lernen. 

Speziell im Physik Labor im 2. und 4. Semster brauchen wir ein Mathe / Grafikprogramm um Charts zu erstellen und längliche Rechnungen über grosse Datenreihen zu machen. Das entsprechende Programm heisst Origin Pro und wird von der Uni zur Verfügung gestellt und läuft nur auf Windows. Ich hab dafür eine virtuelle Windows Maschine mit VirtualBox auf meinem Linux Rechner. Aber in der Physik Bibliothek und im Physik Labor stehen auch PCs, wo Origin Pro darauf installiert ist. Für Mac User gibt es als Alternative Igor, aber das ist kostenpflichtig und es gibt keine Hilfe dafür von den Assistenten.

Hilfreich für die Mathe- und Physikübungen ist Wolfram Mathematica. Das ist ein umfangreiches All in One Paket um alles erdenkliche zu rechnen, zu plotten und zu simulieren. Als Student kann man dafür eine Gratis Lizenz erwerben.

Um Moleküle zu modellieren oder zu analysieren in 3D, gibt es das Programm PyMol. Wenn es soweit ist, bekommt man vom Professor eine Linzenz zur Verfügung gestellt. 

Allgemeine Uni Infrastruktur

Die Uni hat überall WLAN und man kann sich auch gut mit dem Handy einloggen, was speziell praktisch für unsere deutschen Studenten ist. Die Uni hat auch ein VPN, so dass man sich auch von ausserhalb der Uni ins Uni-Netz einloggen kann um Zugriff auf Ressourcen zu bekommen. z.B um wissenschaftliche Papers von den kostenpflichtigen Seiten gratis runterladen zu können. Zudem hat die Uni einen Office 365 Deal. Das heisst, alle Studenten bekommen Zugang für bis zu 5 Geräte mit einem umfangreichen Office Paket. Jedoch ist alles an den Uni-Account gebunden und über die Onedrive synchronisiert (1 TB Speicher). 

Gruppenarbeiten und die Synchronisationsfrage

Gruppenarbeiten, wo man zu mehreren am gleichen Dokument arbeitet, gibt es eher selten. Das wären höchstens machmal ein paar Labor Protokolle. Um diese Dokumente zu synchronisieren gibt es mehrer mehr oder weniger Elegante lösungen. Diese reichen von Onedrive Ordner freigeben über Whatsapp Text verschicken bis Email. In den Teams in denen ich bisher gearbeitet habe, haben wir für die Synchronisierung Git verwendet, auf der Plattform Gitlab. Git ist Standard-Tool der Software Entwicklung um parallel an grossen Text-Werken zu arbeiten, egal ob das jetzt ein Latex-Dokument sind oder Sourcecode eines Programms ist. Aber unser Team ist eher tief im Geek-Spektrum ist und Git eines der Tools mit denen wir fast täglich arbeiten, denke ich, dass das unter normalen Umständen leicht übertrieben ist. Aber spätestens in den Master-Projekten, kommt man nicht mehr um Git herum. Im Endeffekt ist fast alles irgendwie programmiert wird, sowohl in der Biologie, als auch in der Physik. Einzige Ausnahme könnte vielleicht die Fachrichtung Synthese-Chemie sein, wo man die meiste Zeit im Labor unter der Abzugshaube verbringt.

Linux oder Windows

Wenn man sehr IT-affin ist, kann ich Linux nur empfehlen und ich kenne ein paar Nanos, die es auch so durch ziehen. Aber es gibt weniger Support für Linux und man muss sich selbst organisieren und Wege finden. Nur für Origin-Pro braucht man wirklich Windows. Die komfortable Lösung ist Windows, da läuft alles was man braucht, da kann man fast nichts falsch machen.