ชีวิตเด็กโทควบเอกสุดท้าทายที่ U. of Virginia ในสหรัฐฯ กับบทบาทผู้ช่วยสอน/ผู้ช่วยวิจัย/อาจารย์พิเศษ!

สวัสดีค่ะชาว Dek-D สำหรับใครที่มีแพสชันอยากทำวิจัยในประเทศที่มีทรัพยากรสนับสนุนเต็มที่ วันนี้เรามีรีวิวน่าสนใจจาก ‘อ.หลิน — ผศ.ดร.สลิลพร กิตติวัฒนากูล’ ซึ่งเป็นผู้สอนฟิสิกส์แห่ง Dek-D School ที่ได้ทุนโอลิมปิกไปเรียนต่อ ป.ตรีเอกฟิสิกส์ที่ Cornell University หนึ่งในมหาวิทยาลัยชั้นนำกลุ่ม Ivy League ของอเมริกา

// ในพาร์ตนี้เราจะพาไปเปิดรีวิวการเรียน ป.โทควบเอก Physics ที่ University of Virginia, USA (UVa) เล่าครบทั้งชีวิตนักศึกษา ผู้ช่วยสอน (Teaching Assistant), ผู้ช่วยวิจัย (Research Assistant), ผู้ร่วมก่อตั้งธุรกิจ Start Up รวมถึงบทบาทอาจารย์พิเศษ (Visiting Assistant Professor) ว่าเรียนและทำงานแบบเข้มข้นขนาดไหน? เจอความท้าทายอะไรบ้าง? ใครอยากเป็นสายวิจัยห้ามพลาดค่ะ!

เลือกที่เรียนจากปัจจัยอะไรบ้าง?

• วิจัย เลือกอาจารย์ที่สนใจ และหาสำรองเผื่อกลุ่มวิจัยเต็มหรืออาจารย์ไม่มีเงินทุนจ้างเรา
• ที่ตั้ง อาจดูว่าชอบเมืองและสภาพอากาศที่นั่นมั้ย อย่างเช่น UVa มีฤดูหนาวแค่ 2 เดือน มีจังหวะที่ถนนลื่นหรือต้องลุยหิมะบ้าง เนื่องจากเป็นเมืองที่ไม่ค่อยคุ้นเคยกับหิมะ เวลาหิมะตกหนักหน่อยหรือพายุหิมะเข้าจะถึงขั้นปิดมหาวิทยาลัยเลยค่ะ (ที่อเมริกาเราสามารถติดตามข่าวพยากรณ์อากาศและมีการแจ้งเตือนจากมือถือ)

เหตุผลหลักที่พี่เลือกเรียนโทควบเอกที่ UVa คือเรื่องการทำวิจัย เราค้นพบว่าที่นั่นมีอาจารย์ที่ดังมากในด้านที่เราอยากทำวิจัย และเลือกสำรองไว้ (ติดมหาวิทยาลัย 5 จาก 10 แห่งที่สมัครไป) นอกจากนี้เรามองว่าชีวิตป.โทและเอกต้องยิงยาว 5-6 ปีเป็นอย่างต่ำ เลยอยากหาเมืองเล็กที่ไม่หนาวมาก และไม่ห่างจากเมืองใหญ่ ซึ่ง Charlottesville ตอบโจทย์มาก ใกล้เมืองใหญ่อย่าง Richmond และ Washington D.C.  เดินทางแค่ชั่วโมงนิดๆ ก็ถึงแล้ว และยังติดอันดับเมืองน่าอยู่อันดับ 1 ของอเมริกา ภาพรวมอากาศทั้งปีคือดีเลย มีฤดูหนาวแค่ 2 เดือน นอกนั้นสบายๆ คนวิ่งออกกำลังกายกันทั้งเมือง

นอกจากธรรมชาติจะร่มรื่น มีป่าและภูเขาเยอะ (ไม่ได้สูงชัน แถวมหา’ลัยจะเป็นเนินเขานิดหน่อย) ยังมีร้านอาหารไทยเยอะและราคาไม่แรงเกินไป เดินทางก็สะดวก มีรถบัสของเมืองและมหาวิทยาลัย นักศึกษาขึ้นฟรีด้วยค่ะ

การสมัครเรียน 

พี่เรียนหลักสูตร ป.โทควบเอก (PhD Program) ที่ UVa ใครจบ ป.ตรีที่ไทยก็สามารถสมัครโปรแกรมนี้ได้  โดยเฉพาะคนที่จบจากสายวิทย์หรือวิศวะฯ มหาวิทยาลัยจะพิจารณาเรียงความและ Recommendation Letter จากอาจารย์ที่ปรึกษา (ส่วนเรื่องทุน ส่วนใหญ่ในใบสมัครเรียนส่วนใหญ่จะมีช่องให้ติ๊กว่าประสงค์รับทุนของมหาวิทยาลัยค่ะ)

บางแห่งอาจจะ offer ตั๋วเครื่องบินให้เราไป visit tour กึ่งๆ แนะนำมหาวิทยาลัยเพื่อประกอบการตัดสินใจ และเป็นโอกาสให้เราถามรุ่นพี่มหาลัยนั้นได้ด้วย

คำแนะนำ

ถ้าเกิดใครวางแผนว่าจะเรียนต่อ ป.โทและเอก ควรเริ่มหาข้อมูลตั้งแต่ ป.ตรีเลยว่ามีอาจารย์คนไหนเชี่ยวชาญและกำลังทำวิจัยด้านเดียวกับที่เราสนใจบ้าง และศึกษาข้อมูลของมหาวิทยาลัยเยอะๆ อาจจะลองอีเมลไปแนะนำตัวและพูดคุยส่วนตัวกับอาจารย์โดยตรง หรือถ้ารู้สึกยังไม่กล้าส่งอีเมล อย่างน้อยควรกล่าวถึงในเรียงความสมัครเรียนว่าเรามีแพสชันด้านนั้นจริงๆ

บทบาทเด็ก PhD ที่ UVa
เรียนโทควบเอกสาขาฟิสิกส์

ภาพรวมการเรียน

ป.เอกมี 11 คน ต้องเรียน Coursework ทุกอย่างจบภายใน 2 ปีโดยไม่มี Discussion Session กับ TA เลย (พูดง่ายๆ ว่าไม่มี TA แล้ว) มีแต่เลกเชอร์กับอาจารย์แล้วแยกย้ายไปทำวิจัย ในปีแรกเป็นวิชาบังคับทั้งหมด ส่วนปี 2 เป็นวิชาเลือกขั้นสูง ซึ่งเราสามารถเลือกนอกภาคได้ อาจารย์ที่ปรึกษาจะช่วยแนะนำว่าวิชาไหนจำเป็นต้องใช้ในงานวิจัยสายเราบ้าง 

ทั้งนี้ สาขาที่เราเรียนจะมีความร่วมมือข้ามศาสตร์ระหว่างเด็กภาคฟิสิกส์และวิศวะฯ ด้วย เพราะปกติเราสามารถนำฟิสิกส์ไปประยุกต์ได้กับอีกหลายสาย เช่น เราทำวิจัยเกี่ยวกับ Materials Physics เป็นศาสตร์ที่ใช้ฟิสิกส์เพื่ออธิบายคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุ นำไปประยุกต์กับการตรวจจับความร้อนหรือควอนตัมคอมพิวเตอร์ได้ เป็นต้น

รีวิวอาจารย์ที่ปรึกษา

อย่างน้อยต้องมีอาจารย์ที่ปรึกษา 1 คน หรือมากกว่านั้นก็ได้ ขึ้นอยู่กับเนื้องาน อย่างพี่ก็มีที่ปรึกษา 2 คน คนนึงเป็นอาจารย์ฝรั่งชื่อ Stuart Wolf เชี่ยวชาญฟิสิกส์และ Material Science and Engineering กับอีกท่านนึงเป็นอาจารย์ชาวจีนชื่อ Jiwei Lu ที่เชี่ยวชาญด้านวัสดุศาสตร์ ซึ่งทั้งคู่ใจดีและเข้าหาง่าย เราสามารถนัดหมายเพื่ออัปเดตงานได้ตลอด (เราส่งงานถี่ เค้าก็ใจดีตรวจให้บ่อยมากๆ อย่างตอนเขียนเล่มวิทยานิพนธ์ บทนึงเคยแก้ไปถึง 7 เวอร์ชันเลยค่ะ) บางครั้งเค้าก็จะเดินลงมาตรวจงานเราในแล็บ หรือมีนัดแฮงก์เอาต์กันบ้างตามเทศกาล

การสอบวัดคุณสมบัติ

หลังจบป.โท-เอก ปีแรก จะมีการสอบวัดคุณสมบัติ หรือที่เรียกว่า “Qualifying Examination” รูปแบบการสอบจะต่างกันในแต่ละที่ สำหรับ UVa จะให้สอบข้อเขียน 2 วัน วันละ 3 วิชา ถ้าทำคะแนนวิชาย่อยผ่านเกณฑ์ 50% จะได้อยู่ ป.โทควบเอกต่อ แต่ถ้าไม่ผ่านจะได้แค่วุฒิ ป.โท ถ้าสอบไม่ผ่านมีโอกาสซ่อม 1 ครั้ง 

ข้อสอบจะมีโจทย์สั้นๆ แต่เข้มข้น แสดงวิธีทำล้วนๆ เราต้องเขียนตอบครึ่งหน้าจนถึงหลายหน้า เนื้อหาจะไม่ได้ฉีกจากที่เรียนมาในคลาส แต่ต้องแม่นมากจริงๆ เราเตรียมสอบโดยการนั่งทำข้อสอบเก่าย้อนหลังหลายปี เค้าจะมีมาให้เป็นปึกๆ แต่ไม่มีเฉลยให้ เราต้องรู้เองว่าถูกหรือผิด สิ่งที่เจอตอนสอบจะอยู่ในข้อสอบเก่าไปครึ่งนึง นอกนั้นออกใหม่หรืออาจอ้างอิงจากการสอนของอาจารย์ก็ได้ค่ะ

บทบาท Teaching Assistant
จับงานสอนครั้งแรกในชีวิต

ทุนมหาวิทยาลัย PhD จะกำหนดว่า 2 ปีแรกเราต้องเป็น “ผู้ช่วยสอน” (Teaching Assistant) และ 2 ปีหลังเป็น “ผู้ช่วยวิจัย” (Research Assistant) ตอนแรกเราได้ offer ให้ข้ามไปเป็นผู้ช่วยวิจัยได้เลย แต่พี่มองว่าการเป็น TA คือโอกาสที่ดี ทั้งได้เงินและประสบการณ์ // ถ้าคนอื่นทำได้ เราก็ต้องทำได้สิ!

พอได้ลองสอนครั้งแรกถึงรู้ว่าตัวเองก็สอนเด็กรู้เรื่อง แล้วยังสนุกด้วย แต่ละ 1 สัปดาห์จะได้สอนทั้ง Lab และ Discussion ค่ะ หน้าที่ของพี่มีดังนี้

• Lab เราก็จะบรีฟนักศึกษาก่อน ใช้วิธีสรุปและให้เด็กฝึกทำแต่ละขั้นตอน จากนั้นจะตรวจให้คะแนนแล็บว่าสิ่งที่สอนไปเด็กทำถูกมั้ย
   
• Discussion อาจารย์จะสอนเลกเชอร์สัปดาห์ละ 3 ชั่วโมง ส่วนเราสอนดิสคัสชันสัปดาห์ละ 1 ชั่วโมง เหมือนเป็นคนเสริม ทั้งสรุปเนื้อหาพร้อมตัวอย่างโจทย์ และสอนให้เด็กฝึกทำโจทย์ โดยอาจมี quiz ระหว่างสัปดาห์ด้วย
   
• มหาวิทยาลัยจะมี Office Hour ที่เด็กทุกกลุ่มเรียน (section) สามารถเข้ามาปรึกษาหรือขอคำแนะนำเกี่ยวกับการบ้านได้ บางครั้งมากัน 4-5 คน นั่งตอบคำถาม 1-2 ชั่วโมง เพราะพวกเค้าอยากทำคะแนนให้ดีที่สุด

สรุปว่าช่วงชีวิต ป.โทควบเอก พี่ได้เป็นผู้ช่วยสอนตอนปี 1-2 และผู้ช่วยวิจัยตอนปี 3-6 ได้รับเงินเดือนจากภาควิชาและอาจารย์ที่ปรึกษากลุ่มวิจัย

บทบาทผู้ร่วมก่อตั้งบริษัท Startup

ระหว่างเรียน ป.เอก ได้ทำเอกสารร่วมกับอาจารย์ที่ปรึกษา 2 ท่าน กับนักวิจัยของศูนย์ที่ดูแลอีก 1 ท่าน เพื่อร่วมก่อตั้งบริษัท Startup ที่เป็นเจ้าของลิขสิทธิ์งานวิจัยเทคนิคการปลูกฟิล์มบางวาเนเดียมไดออกไซด์แบบ high TCR (Temperature Coefficient of Resistance) ด้วย Reactive Bias Target Ion Beam Deposition (RBTIBD) ค่ะ 

เล่าก่อนว่าปกติฟิล์มจะมีหลายอย่างมาก อย่างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ก็จะมีคอมพิวเตอร์ชิป บอร์ดต่างๆ อุปกรณ์เซนเซอร์ ฯลฯ ซึ่งมักจะถูกประกอบขึ้นจากฟิล์มบางระดับนาโนเมตรหลายชั้นเลย โดยกระบวนการจัดเริ่มจากการปลูกฟิล์มให้ได้คุณภาพ แล้วไปดีไซน์เป็นรูปร่างหน้าตาที่ต้องการ และสามารถควบคุมวงจร เช่น เมื่อไหร่ต้องเตือนหรือไม่เตือน รังสีอินฟราเรดจะตรวจจับความร้อนตอนไหน เมื่อไหร่จะเป็นสีเหลืองหรือแดง 

เปรียบเทียบง่ายๆ เหมือนเราปรุงอาหาร แล้วมีฟิล์มบางเหล่านี้คือวัตถุดิบที่ดี ซึ่งปกติแล้วเครื่องปลูกฟิล์มบางวาเนเดียมไดออกไซด์แบบ high TCR โดยเทคนิค RBTIBD จะมีราคาสูงมากกหลายสิบล้าน เหมาะกับการทำวิจัยและอุตสาหกรรม และมีเพียง 5 เครื่องในโลก ซึ่งการปลูกฟิล์มบางวาเนเดียมไดออกไซด์ได้มีผู้ริเริ่มไว้ก่อนหน้านี้ แล้วเรามาพัฒนาคุณภาพให้สูงขึ้นเรื่อยๆ ค่ะ 

บทบาทนักวิจัยหลังปริญญาเอก (Postdoc) 

หลินได้เป็น Postdoc ที่ Materials Science and Engineering, UVa เป็นระยะเวลา 3 ปี โดยทั่วไป “นักวิจัยหลัง ป.เอก” จะทำวิจัยภายใต้โครงการที่ตกลงกับทางมหาวิทยาลัย ความรับผิดชอบต้องสูงขึ้นเพราะพลิกบทบาทเหมือนเป็นอาจารย์ ทั้งดูแลแล็บและสอนเด็กในแล็บด้วย คิดค้นอะไรเองได้เลยโดยไม่ต้องรอปรึกษาอาจารย์ที่ปรึกษา (ส่วนตอน ป.เอกคือต้องคิดเองโดยมีอาจารย์คอยให้คำแนะนำ)

บทบาทอดีตอาจารย์พิเศษที่ UVa

ตอนสมัครเป็น "อาจารย์พิเศษ" (Visiting Assistant Professor) ทางด้านวิจัยที่ควบระหว่างภาควิชาวิศวกรรมและวิทยาศาสตร์วัสดุ (Materials Science and Engineering) University of Virginia เราได้สัมภาษณ์กับทางภาคและคณะ จากนั้นเค้าจะแจ้งขอบข่ายและออกหนังสือรับรองให้ เราจะได้สิทธิ์ในการเข้าถึง resources ของ UVA เสมือนเป็นบุคลากรของมหาวิทยาลัย เช่น มีบัญชีที่เราสามารถเข้าสู่ระบบไปไปดาวน์โหลดเปเปอร์มาอ่านได้ ซึ่งเป็นการเข้าถึงฐานข้อมูลที่ใหญ่ว่าที่ไทยมากค่ะ

หน้าที่หลักของอาจารย์พิเศษ คือเป็นทั้งที่ปรึกษาโปรเจกต์ที่นักศึกษา ป.โทและเอกกำลังทำ มีการติดตั้งอุปกรณ์ ดูแลศูนย์ควบคุม ซ่อม สอนวิธีใช้และหลักการทำงาน เวลาเด็กมีปัญหาเรื่องเครื่องมือก็มาปรึกษาเราได้อีกเหมือนกัน 

หลังจากทำ Postdoc ได้ 3 ปีก็ได้กลับไทยมาเป็นอาจารย์พิเศษพร้อมกับเป็นอาจารย์ประจำภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยค่ะ ควบสองตำแหน่งประมาณ 2-3 ปี

Relax & Recharge

ช่วงที่หนักที่สุดในการเขียนเล่มวิทยานิพนธ์ คือการไม่ได้นอนติดต่อกัน 3 คืน ตอนนั้นสมองล้าไม่ไหวแล้ว ถ้าฝืนทำต่อทุกอย่างจะช้าลง หรือตอนที่ได้รับมอบหมายให้ไปดูแลแล็บจนโฟกัสได้ไม่เต็มที่ ยังไงก็ต้องดีลกับตัวเอง เลยนั่งเขียนตารางเช้ายันเย็นไว้รายชั่วโมงเลย ต้องได้หัวข้อไหนบ้าง เขียนเสร็จกี่หน้า

ดังนั้นจึงอยากฝากถึงน้องๆ ที่กำลังเรียน หากกำลังเครียดกับงานวิจัยหรือการสอบ Qualifying ให้ลองออกจากภาวะการอยู่คนเดียว ไปชาร์จแบตข้างนอก แฮงก์เอาต์กับเพื่อนบ้าง แล้วค่อยกลับมาใหม่ จะพูดคุยเพื่อระบายหรือหาจิตแพทย์ก็ได้ค่ะ เพราะถ้าเราดาวน์แล้วจมกับมัน ก็จะมีแต่ความกังวล สุดท้ายแล้วงานก็ไม่เดินอยู่ดี