Образование плюс Наука: первый коллективный грант СГУ

с \

СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ

Д. ТРУБЕЦКОВ, чл.-корреспондент РАН В. АНИКИН, профессор Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского

Активное занятие профессорско-преподавательского контингента Саратовского госуниверситета научной деятельностью и участие академической науки в образовательном процессе у нас в городе всегда рассматривалось как естественное воплощение девиза «Нет образования без науки, нет науки без образования».

10 лет назад несколько научно-педагогических коллективов Саратова в результате конкурсных отборов получили поддержку Федеральной целевой программы (ФЦП) «Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки», носившей статус президентской программы и направленной на развитие интеграционных процессов в научно-образовательной сфере и повышение качества образования.

Впоследствии дирекция программы все проекты объединила в единый региональный проект А0057, утвердив в качестве головного исполнителя СГУ. В коллективном проекте участвовали два вуза - Саратовский государственный университет и Саратовский государственный технический университет, а также три института РАН -Саратовский филиал Института радиотехники и электроники (СФ ИРЭ РАН), Институт проблем точной механики и управления (ИПТМУ РАН) и Институт аграрных проблем (ИАгП РАН). Всего приняли участие около 100 человек - профессора, доценты, аспиранты и студенты вузов, ведущие научные сотрудники академических учреждений.

Обязательным условием при представлении вузовских проектов являлось неформальное функционирование совместных

Образование плюс наука:

первый коллективный грант СГУ

образовательно-научных структур (филиалов кафедр в учреждениях РАН, учебно-научных центров). Работа по проекту «Интеграция» в 1997-2001 гг. велась в рамках трех учебно-научных центров (УНЦ): «Волновая электроника, микроэлектроника и нелинейная динамика » (кафедра вычислительной физики и автоматизации научных исследований СГУ и ее филиал в СФ ИРЭ РАН; кафедры физики твердого тела, электроники, колебаний и волн,нелинейной физики, базовая кафедра динамических систем СГУ, Государственный учебно-научный центр «Колледж» при СГУ, СФ ИРЭ РАН); «Механика твердого тела» (кафедра математической теории упругости и биомеханики, СГТУ, ИПТМУ РАН); «Социальная география и региональный анализ» (кафедры экономической географии, теоретической и социальной философии, экономической теории и национальной экономики, теории и истории социологии СГУ, ИАгП РАН). Названия УНЦ отражают генеральные направления их деятельности.

Грантами поддерживался именно коллективный принцип организации научных исследований и совершенствования образовательного процесса. В этой связи можно вспомнить высказывание академика А.В. Гапонова-Грехова о роли коллективного творчества: «В нынешней очень непростой ситуации важно сохранить коллективный принцип организации науки. Исследовательский процесс - это, с одной стороны, свобода индивидуального творчества, вдохновение; с другой - жесткая регламентация коллективного труда. Эти две составляющие исследовательского процесса наиболее гармонично сочетаются в научной

Страницы истории

157

школе - коллективе ученых, объединенных некими общими идеями, целями, взглядами на научное творчество и, может быть, даже на жизнь» [1].

В рамках проекта «Интеграция» была осуществлена интересная и полезная система учебно-научных мероприятий по совершенствованию взаимодействия академической науки с образовательным процессом, развитию и модернизации экспериментальной, учебной и информационной базы УНЦ, были организованы и проведены совместные фундаментальные исследования, учебные практики и экспедиции, научные конференции. Официально высокая оценка проделанной работы была, в частности, зафиксирована в заключении по отчетным материалам за 1997-2000 гг. (руководитель экспертной группы - главный научный сотрудник Физического института РАН проф. Ю.В. Афанасьев). Документ содержал следующее резюме: «Представленные материалы более чем достаточны для принятия положительного решения о приемке проведенных работ. Оформление материалов соответствует ГОСТ. Качество оформления высокое... Выполненная работа по объему, содержанию, научно-образовательной ценности, актуальности и принципиальной важности направлений исследований, высокой степени кооперации участников, несомненно, соответствует целям ФЦП «Интеграция » и должна быть продолжена».

Окончательные итоги выполнения ФЦП «Интеграция» за пятилетие были подведены на Всероссийской конференции с международным участием «Интеграция науки и высшего образования России », организованной Министерством образования РФ, Министерством промышленности, науки и технологий РФ и Российской академией наук. Конференция проходила 14-17 сентября 2001 г. на теплоходе «Александр Суворов», совершившем небольшой круиз по Волге. Помимо докладов, освещавших проблемы взаимодействия науки и высшего образования на основе новых форм научно-учебной деятельности, повышения

престижности научной и научно-педагогической деятельности, развития информационных технологий в научном, учебном и инновационном процессах, материально-технического обеспечения интеграционного развития науки и высшей школы [2], СГУ представил на конференцию и выставочные экспонаты - планшеты, рекламный ролик, печатную продукцию.

Приведем основные результаты работ по составляющей проекта «Волновая электроника, микроэлектроника и нелинейная динамика».

Совершенствование учебного процесса. Привлечение к учебному процессу в СГУ научно-технического потенциала Саратовского филиала ИРЭ РАН способствовало повышению качества образования на физическом факультете и факультете нелинейных процессов, переходу его на новый, а порой и на уникальный уровень. Так, на базе научных лабораторий были организованы практикумы по волновой электронике, физике и технологии микро- и наноэлектрони-ки. Эти практикумы совершенствуются по настоящее время, причем лабораторные работы ставятся на реальных технологических и измерительных установках, использующихся для проведения текущих научных исследований. К примеру, студенты знакомятся с работой аппаратуры сканирующей туннельной микроскопии, молекулярно-лучевой жидкофазной эпитаксии, плазмен-но-химической обработки материалов, рен-тгеноструктурного анализа и т.д. Создание и функционирование подобной приборно-экспериментальной базы непосредственно в вузе, сопровождаемое подготовкой квалифицированного персонала, представляет трудноосуществимую задачу.

В формате проекта «Интеграция» получила дальнейшее развитие система непрерывного образования «Школа (лицей прикладных наук, 150 обучающихся) - вуз (факультет нелинейных процессов, 250 студентов) - аспирантура - докторантура» как база подготовки научно-педагогичес-

158

Высшее образование в России • № 6, 2007

ких кадров в области волновой электроники и нелинейной динамики. В рамках данной модели непрерывного образования реализована содержательная система взаимодополняющих друг друга учебных дисциплин, охватывающая 9 лет обучения (с аспирантурой - 12). В систему подготовки входит трехгодичный школьный курс «Колебания, волны, синергетика», вузовские курсы «Физика колебаний», «Физика волн», «Нелинейные колебания», «Нелинейные волны», «Теория катастроф», «Динамические системы и бифуркации», «Динамический хаос», «От порядка к хаосу», «Колебания и волны в нелинейных активных средах», «Самоорганизация в открытых системах», «Современные проблемы электроники и науки о колебаниях и волнах» и др. В 2000 г. издан многостраничный сборник соответствующих программ курсов лекций для естественников и гуманитариев [5]. Данный цикл дисциплин поддерживается единой системой лабораторий и практикумов на факультете нелинейных процессов.

На кафедре вычислительной физики и автоматизации научных исследований физического факультета начала складываться система новых курсов, ориентированных на подготовку специалистов в области автоматизированного мониторинга. Стали читаться курсы «Программирование на С», «Цифровая схемотехника», «Цифровая фильтрация», «Микроконтроллеры», «Автоматизированные системы мониторинга» и т.п. Одновременно в практикуме по физике вакуума и электровакуумным технологиям лабораторные установки были сопряжены с компьютерами, и перед студентами ставилась задача не только изучения физики атом-но-молекулярных процессов, но и написания компьютерных программ для автоматизированной обработки данных.

В конце 90-х гг. был приобретен начальный опыт двухступенчатой подготовки студентов физического факультета СГУ: в 2000 г. на кафедре физики твердого тела состоялся первый выпуск магистров.

Развитие учебно-лабораторной базы.

На средства федеральной программы на физическом факультете был создан первый общедоступный компьютерный класс с десятью рабочими станциями под эгидой кафедры вычислительной физики. Были оснащены оборудованием и модернизированы учебная лаборатория «Нелинейная динамика (физический эксперимент)», практикумы кафедр физики твердого тела и вычислительной физики и автоматизации научных исследований, обновлено лабораторное оборудование СФ ИРЭ РАН.

Методико-информационное обеспечение. Новые учебные курсы и практикумы получили методическое обеспечение в виде монографической и учебной литературы. В центральных издательствах были опубликованы книги: Д.И. Трубецков, А.Г. Рож-нев. Линейные колебания и волны. 2001. -416 с.; А.П. Кузнецов, А.Г. Рожнев, Д.И. Трубецков. Линейные колебания и волны (сборник задач). 2001. - 128 с.; Н.М. Рыс-кин, Д.И. Трубецков. Нелинейные волны. 2000. - 272 с.; С.П.Кузнецов. Динамический хаос. 2001. - 296 с.; Д.И. Трубецков, Е.С. Мчедлова, Л.В. Красичков. Введение в теорию самоорганизации открытых систем. 2002. - 200 с.; А.П. Кузнецов, С.П. Кузнецов, Н.М. Рыскин. Нелинейные колебания. 2002. - 292 с.

Немало книг увидело свет и в издательстве СГУ: Практикум по волновой электронике и микроэлектронике под редакцией акад. Ю.В. Гуляева и проф. Н.И. Сини-цына в 4-х частях, 1997-2000 (в числе авторов - доктора и кандидаты наук Б.Д. Зайцев, В.В. Попов, А.В. Стальмахов, Н.М. Ушаков, Р.К. Яфаров, А.Г. Веселов, С.Л. Высоцкий, Г.Т. Казаков, В.Ю. Калинин, Г.В. Торгашов, И.Г. Торгашов, Ю.А. Филимонов и др.); Б.Д. Зайцев. Акустические волны в твердых телах: В 2 ч., 1997-2000; Д.А. Усанов, Ал. В. Скрипаль. Физика работы полупроводниковых приборов в схемах СВЧ. 1999; Д.А. Усанов, Ал. В. Скри-паль, Ан. В. Скрипаль. Вычислительные методы в физике твердого тела. 1999; А.Ф. Голубенцев, В.М. Аникин, С.С. Аркадак-

Страницы истории

159

ский. Двухточечные граничные задачи в практикуме по моделированию физических процессов. 2000; В.В. Попов, Т.В. Теперик. Состояния поляризации электромагнитных волн в магнитоактивной плазме. Физические основы и вычислительный аспект. 2000; В.В. Попов. Введение в электродинамику двумерной электронной плазмы. 2000;

A.П. Кузнецов. Колебания, катастрофы, бифуркации, хаос. 2000; А.Ф. Голубенцев,

B.М. Аникин. Задачи Бюффона. 2001; О.Ф. Мешков. Некоторые вопросы теории обобщенных функций. 2001; А.Ф. Голубенцев,

C.А. Ноянова. Авторегрессионные методы спектрального анализа временных рядов. 2001; Д.А. Усанов, Ал.В. Скрипаль, Ан.В. Скрипаль, А.В. Абрамов. Видеотехнологии автоматизированного контроля. 2001.

Издательством ГосУНЦ «Колледж» выпущены многочисленные описания лабораторных работ, подготовленные Е.Н. Бе-гининым, А.Б. Беспятовым, Б.П. Безручко, Н.Б. Ковыловым, А.А. Короновским, Ю.И. Левиным, В.И. Пономаренко, М.Д. Прохоровым, Е.П. Селезневым, Д.А. Смирновым, Ю.П. Шараевским.

Кроме того, в рамках программы было поддержано издание тематических номеров общероссийского научного журнала «Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика», играющего сегодня чрезвычайно полезную научно-информационную роль в развитии фундаментальных знаний и прикладных аспектов нелинейной науки. Частично профинансировано и издание четырех выпусков ежегодного межвузовского научного сборника «Вопросы прикладной физики », выходящего в издательстве университета (1997-2001 гг.).

Научные конференции с участием студентов, аспирантов и школьников. При поддержке ФЦП в 1997-2001 гг. в Саратове проведены следующие научные конференции и молодежные научные школы: Вторая международная конференция «Фундаментальные проблемы физики» (2000), XI международная школа по СВЧ-электрони-ке и радиофизике (2001), Четвертая и Пя-

тая международные школы «ХАОС» (1998, 2001), пять школ-конференций «Нелинейные дни в Саратове для молодых» (19972001). Следует подчеркнуть, что на школах-конференциях с докладами выступали приглашенные специалисты самого высокого уровня из других городов: непревзойденный переводчик многочисленных научных изданий Юлий Александрович Данилов (Курчатовский научный центр), член-корреспондент РАН Л.А. Грибов (ИГАХ РАН, Москва), профессора С.П. Капица (ИФП РАН, Москва), П.С. Ланда, А.П. Сухору-ков и Ю.М. Романовский (МГУ), Г.Т. Гурия (ГМЦРАМН), Н.А. Ирисова и А.А. Рухад-зе (ИОФ РАН, Москва), В.И. Санюк (РУДН, Москва), Г.Г. Соминский (СПбГТУ, С.-Петербург), С.Ф. Тимашев (НИРХИ, Москва), В.Д. Шалфеев (ННГУ, Н. Новгород), Вернер Эбелинг (Германия) и др. Общение с научными авторитетами благоприятно влияет на формирование в среде студентов и школьников особой творческой атмосферы. Впоследствии многие участники названных школ защитили кандидатские диссертации.

Отдельной позиции в характеристике деятельности УНЦ «Волновая электроника, микроэлектроника и нелинейная динамика» (в первую очередь «тандема»: кафедра вычислительной физики СГУ - СФ ИРЭ РАН) заслуживает проведение в Саратове летом 2002 г. по специальному гранту «Интеграция » Четвертой всемирной конференции по вакуумным источникам электронов (Fourth IEEE International Vacuum Electron Sources Conference, IVESC), в которой приняли участие ведущие специалисты по вакуумной микро- и наноэлектронике из 14 стран мира [4].

Совместные научные исследования. Научные исследования сотрудников вузов и академических учреждений Саратова в области вакуумной микро- и наноэлектро-ники, биомедицинской физики, спин-волновой электроники, акустоэлектроники и нелинейной динамики за 1997-2001 гг. нашли отражение в 400 печатных работах и

160

Высшее образование в России • № 6, 2007

материалах 60 международных конференций. В те годы было защищено 10 докторских и 20 кандидатских диссертаций.

Прикладные аспекты проведенных научных исследований были прежде всего связаны с развитием технологий по созданию автоэмиссионных источников тока и плоских панельных дисплеев, аппаратуры для лечения и функциональной диагностики с использованием низкоинтенсивных электромагнитных колебаний в миллиметровом диапазоне длин волн, с внедрением автоматизированных систем мониторинга в мостостроении (например, только при сооружении опор моста через Волгу в районе Саратова по новой технологии была достигнута экономия средств в 17 млн. руб. в ценах 1984 г.), систем для определения характеристик колебаний отдельных участков биообъектов, с разработкой датчика (на основе акустических волн Лэмба) контроля за уровнем жидкости в газовых резервуарах, разработкой новых устройств аналоговой обработки информации СВЧ и оптического диапазона на основе ферромагнитных пленок и многослойных структур, разработкой методов спектроскопии низкоразмерных электронных систем, применением методов нелинейной динамики к анализу и обработке сигналов различной природы, в том числе для целей медицинской диагностики.

В 2000 г. Государственной премией РФ отмечена работа проф. Н.И. Синицына в области медицинской радиоэлектроники (кстати, им разработан и читается на физическом факультете уникальный курс «Элек-тромагнитобиология »). В том же году премии Президента РФ в области образования был удостоен научный руководитель проекта «Интеграция» Д.И. Трубецков. Серебряную медаль на Всемирном салоне изобретений «Брюссель-ЭВРИКА-2000» получила разработка коллектива кафедры физики твердого тела «Автодинная интерференционная система на полупроводниковом лазере для контроля динамических параметров

биообъектов» (научный руководитель работы - проф. Д.А. Усанов). Чуть позже, в 2002 г., за развитие новых технологий в мостостроении, основанных, в частности, на автоматизированной диагностике состояния подводных объектов, лауреатом премии Правительства РФ стал доцент кафедры вычислительной физики В.И. Наянов.

Продолжить разговор о конкретных делах, отражающих этапы работы по проекту «Интеграция» в 1997-2001 гг., можно было бы и далее. Главный же системный эффект программ «Фундаментальные исследования и высшая школа», как представляется, состоял в сохранении и поддержке научных школ и научно-педагогическихколлективов высших учебных заведений [5, 6].

Литература

1. Грехов-Гапонов А.В. И в XXI веке в аван-

гарде будет физика // Вестник РАН. — 2003. — Т. 73. — №1. — С. 30.

2. Всероссийская конференция с междуна-

родным участием «Интеграция науки и высшего образования России», 14—17 сентября 2001 г. Тезисы докладов. — Самара; Казань, 2001. — Ч. 1.

3. Сборник программ курсов лекций, раз-

работанных и читаемых преподавателями факультета нелинейных процессов на физическом факультете, факультете нелинейных процессов и факультете гуманитарных и социальных наук Саратовского государственного университета / Под ред. проф. Д.И. Трубецкова. — Саратов, 2000.

4. Applied Surface Science. Special Issue // 4th

International Vacuum Electron Sources Conference in Saratov. Russia, July 15—19, 2002. — Saratov, 2003. — Vol. 21. — № 1—4.

5. Геворкян Е.Н, Трубецков Д.И, Усанов

Д.А. Фундаментализация университетского образования // Высшее образование в России. — 1998. — № 2.

6. Трубецков Д.И, Кузнецов Н.И, Усанов Д.А. Социально-экономические аспек-