Интеграция с ведущими исследовательскими центрами страны как фактор повышения качества подготовки студентов-химиков в Тамбовском государственном университете имени Г. Р. Державина

УДК 378.146.9

ИНТЕГРАЦИЯ С ВЕДУЩИМИ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИМИ ЦЕНТРАМИ СТРАНЫ КАК ФАКТОР ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ-ХИМИКОВ В ТАМБОВСКОМ ГОСУДАРСТВЕННОМ УНИВЕРСИТЕТЕ имени Г.Р. ДЕРЖАВИНА

© В.И. Вигдорович, Л.Е. Цыганкова, Н.В. Шель

Vigdorovich V.I., Tsygankova L.E., Shel N.V. Integration with the country’s leading research centres as a factor of developing the quality of chemistry student training at Tambov State University named after G.R. Derzhavin. Principles, ways and practical integration with academic science so as to heighten the quality of the educational process at the Department of Chemistry of Tambov State University named after G.R. Derzhavin are considered.

Подготовка студентов естественнонаучных специальностей и в том числе химиков в соответствии с требованиями современной науки и производства неразрывно связана с повышением уровня учебного процесса. Для этого объективно существует целый ряд путей, некоторые из которых следующие:

1. Существенное улучшение материальной базы в части обеспечения лабораторий современным научным оборудованием и расходными материалами.

2. Разработка и постановка новых авторских курсов и практикумов, соответствующих уровню развития современной науки. В частности, связанных с разработкой методов исследования процессов на наноуровне, созданием научных основ нанотехнологий и соответствующих производств.

3. Интеграция с академической наукой, высшим уровнем которой является создание совместных научно-образовательных центров.

4. Интеграция с ведущими высшими учебными заведениями Москвы (например, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова), Санкт-Петербурга (Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербургский государственный технологический университет).

Первые два пути связаны с улучшением финансирования учебного процесса, надежд на которое сегодня немного, а точнее - вообще нет. Например, на химическом отделении Тамбовского государственного университета имени Г.Р. Державина подобное внутреннее финансирование в 2002-2004 гг. в среднем на одного студента, аспиранта и докторанта (а на отделении есть своя аспирантура, докторантура и докторский диссертационный совет (химические науки, технические науки)) не превышает 1000 руб. в год. Совершенно естественно, что на таком уровне финансирования невозможно не только улучшать материальную базу учебного процесса, но и поддерживать ее на достигнутом уровне. Думается, что этот вопрос наиболее болезненно стоит перед молодыми (до 10 и менее лет существования) классическими университетами. Дело в том, что они в своем подавляющем большинстве преобразованы из педагогических институтов, материальная база которых многократно уступала таковой старых универ-

ситетов со сложившимися традициями в учебном процессе и научной работе. Иначе говоря, «задел» у вновь образованных университетов был невелик. Естественно, встает вопрос, а как же и за счет чего поддерживается учебный процесс, расширяется материальная база, в том числе и компьютерная? Ответ достаточно прост. Кафедры сами зарабатывают средства для своего существования. Это - работы по тематическим планам и научно-техническим программам Министерства образования и науки, которых у нас, в частности, три и которые финансируются уже более 6 лет. Это - финансирование за счет хозяйственных договоров, которые на кафедрах были традиционны с 1982 г. (и на сравнительно большие суммы) и продолжают быть сегодня. На эти деньги закупается недорогое лабораторное оборудование, реактивы (их база у нас всегда была достаточно богатой), компьютеры, принтеры, сканеры и другая оргтехника, которая, к сожалению, в формировании студента-химика, а тем более аспиранта и докторанта, играет вспомогательную роль. Отметим, что вопросы, связанные с заключением хозяйственных договоров, сейчас все более усложняются, т. к. многочисленные отечественные АО, ОАО, ЗАО не хотят финансировать научные разработки, а готовы платить лишь за тонны готовой продукции. Кроме того, демпинговые цены иностранных более мощных фирм душат отечественный бизнес.

Интеграция с академической наукой для нас была и остается мощным фактором повышения уровня подготовки студентов, качества кандидатских и докторских диссертаций. Однако для действенной организации такого процесса необходимо выполнение целого ряда условий:

1. Возможность проведения студентами и аспирантами продолжительных экспериментальных исследований на экспериментальной базе исследовательских институтов. Для этого необходимо проживание в Москве или Санкт-Петербурге, учреждения которых не обеспечивают гостей жилой площадью (общежитием).

2. Наличие общей тематики научных исследований.

3. Проведение научных исследований кафедрами вузов и соответствующими лабораториями НИИ на сопоставимом научном уровне.

4. Соответствующее качество подготовки студентов, проходящих предквалификационную практику, дипломников, аспирантов и докторантов.

При невыполнении двух последних условий работники академических лабораторий должны тратить слишком много времени на обучение гостей, назовем их стажерами (студенты, аспиранты). Они этим заниматься не будут. Уровень подготовки докторантов должен быть также не ниже такового старших научных сотрудников НИИ.

Химические кафедры Института естествознания Тамбовского государственного университета имени Г.Р. Державина достаточно легко преодолевают указанные выше и другие условия, необходимые для тесных интеграционных контактов. У нас заключены практически бессрочные договора о творческом содружестве, именно о творческой совместной работе, а не о спонсорской помощи с Институтом физической химии РАН, с которым между сотрудниками кафедр и лабораторий института творческие контакты поддерживаются с 1976 г. Они включают многочисленные совместные исследования, публикации общих научных работ, деятельность в качестве оппонентов, ведущих организаций при защите кандидатских и докторских диссертаций.

У химических кафедр Тамбовского госуниверсите-та имени Г.Р. Державина имеются также договора о творческом сотрудничестве:

- с Государственным научным центром «Физикохимический институт имени Л.Я. Карпова»;

- с Институтом геохимии и аналитической химии имени В.И. Вернадского, в которых студентами химического отделения выполняются научные исследования, в соответствии с темами дипломных работ.

Приведем тематику дипломных работ (ДР) студентов за последние 2-3 года, выполненных ими в указанных исследовательских центрах. Отметим при этом, что студенты, специализирующиеся по направлению «Химическое сопротивление материалов и защита от коррозии», выполняют ДР в Институте физической химии РАН (ИФХ РАН), либо ГНЦ «НИФХИ имени Л.Я. Карпова» (НИФХИ). Студенты специализации «Охрана окружающей среды, химическая экспертиза и экологическая безопасность» - в Институте геохимии и аналитической химии имени В.И. Вернадского (ГЕОХИ), специализации «Органическая химия» - в Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова и в Санкт-Петербургском технологическом университете.

Тесные связи с ведущими исследовательскими центрами и кафедрами химического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (с кафедрой коллоидной химии этого университета, заведующий - д.х.н., профессор Б.Д. Сум, один из ближайших учеников академика П.А. Ребиндера, химическим отделением Тамбовского государственного университета имени Г.Р. Державина также заключен договор о творческом содружестве) позволяют:

- де факто существенно расширить круг высококвалифицированных преподавателей за счет работающих со студентами на общественных началах;

- де факто существенно расширить лабораторную и приборную базу, доступную студентам химических

кафедр Тамбовского госуниверситета имени Г.Р. Державина;

- заметно расширить без появления мелкотемья тематику научных исследований, используемых методов и подходов.

Студенты получают возможность понять и оценить уровень их обучения в Alma mater, познакомиться с работой ведущих исследовательских центров Российской Федерации, поступить туда в аспирантуру на правах хорошо знакомых. Отметим, что из 45 окончивших в 2004 г. выпускников-химиков дневного отделения 10 были приглашены и поступили в аспирантуру указанных НИИ. К этому нужно добавить поступление в аспирантуру кафедр Тамбовского госуниверситета имени Г.Р. Державина.

Уровень дипломных работ выпускников, интегрированных в академическую науку, весьма высок. В частности, в процессе выполнения работы Е.М. Малыгина изучила:

- зависимость скорости анодного растворения железа в начальный (т = 0) момент после механической зачистки в боратном буферном растворе от концентрации сульфат- и хлорид-ионов;

- получила результаты, позволившие установить кинетические параметры анодной ионизации железа при т = 0 после прекращения зачистки;

- исследовала влияние концентрации сульфат-ионов на скорость анодного растворения железа в первые моменты контакта с раствором (после зачистки) при катодных и анодных потенциалах;

- то же, как функцию концентрации хлорид-ионов.

Л.В. Томилина, выполняя дипломную работу в ГЕОХИ РАН, изучила:

- кинетику сорбции и сорбционную емкость по ио-дид-иону сильноосновного анионита DOWEX 1x1 в широком интервале температур и исходной концентрации J-;

- получила данные и рассчитала коэффициенты равновесия обмена J- и Cl- на анионите DOWEX 1x1.

- нашла связь величин коэффициентов равновесия

KJ от концентрации модельного раствора в широком

интервале температур (2-80 °С);

- оценила термодинамические параметры процесса обмена (АН, AS) J-/Cl- на ряде анионитов (DOWEX 1x16, AB 17 - 8, DOWEX 1x1) и их концентрационные зависимости.

Основные результаты дипломной работы А.А. Чир-кунова:

- изучены токи коррозии углеродистой стали СтЗ как функция продолжительности эксперимента и концентрации ингибиторов отдельно и в их смеси;

- изучено влияние ингибиторов и их смесей на кинетику парциальных электродных реакций на железе армко в слабоминерализированной воде;

- изучено влияние температуры на кинетику парциальных электродных реакций на железе армко в ингибированных слабоминерализированных растворах с рН = 7.

Уровень дипломных работ настолько высок, что их авторы в составе коллектива научных сотрудников представили доклады на Всероссийской конференции 2004 г. «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах».

Таблица 1

Тематика дипломных работ

Год защиты Ф.И.О. дипломника Тема работы Исследовательский центр Научный руководитель

2003 Сумина О.А. Исследование адсорбционной доочистки опресненной морской воды от соединений бора активными углями ГЕОХИ В.н.с., д.х.н. Р.Х. Хамизов

2003 Грачев А.С. Исследование адсорбционной доочистки опресненной морской воды на анионите типа DOWEX 1x16 неизотермическими методами ГЕОХИ В.н.с., д.х.н. Р.Х. Хамизов

2004 Бастрыкина Н.С. Исследование возможности сорбционной доочистки опресненной морской воды от соединений бора слабоосновными анионитами ГЕОХИ В.н.с., д.х.н. Р.Х. Хамизов

2004 Томилина Л.В. Экологически безопасное выделение йода из природных рассолов на слабосшитом анионите типа DOWEX 1x1 двухтемпературным методом ГЕОХИ В.н.с., д.х.н. Р.Х. Хамизов

2004 Пинаева И.П. Исследование ионообменного процесса с образованием пересыщенных растворов соединений йода ГЕОХИ В.н.с., д.х.н. Р.Х. Хамизов

2001 Трофимова Е.В. Исследование коррозионного и электрохимического поведения железо-хромовых сплавов НИФХИ Зав. лаб., д.х.н. И.И. Реформатская

2002 Петрищенкова Ю.Н. Исследование коррозионного и электрохимического поведения железо-хром-кремниевых сплавов НИФХИ Зав. лаб., д.х.н. И.И. Реформатская

2003 Ухловцев С.М. Закономерности подземной коррозии стали 3 НИФХИ Зав. лаб., д.х.н. И.И. Реформатская

2003 Харченко Е.Ю. Влияние хлорид-ионов на скорость растворения железа в слабокислом сульфатном растворе НИФХИ В.н.с., к.х.н. А.Н. Подобаев

2003 Курдина Е.А. Влияние рН и анионого состава электролита на характер растворения стали 3 под отслоившимся покрытием НИФХИ Зав. лаб., д.х.н. И.И. Реформатская

2004 Малыгина Е.М. Начальные стадии растворения железа в средах, близких к нейтральным НИФХИ Зав. лаб., д.х.н. И.И. Реформатская

2002 Амелькина О.А. О роли структуры при ингибировании коррозии стали и взаимодействии их с гидроксил-ионами ИФХРАН Зав. лаб., д.х.н. Н.Н. Андреев

2003 Котова Н.В. Исследование защитных свойств бортно-молибдатных конверсионных покрытий на сплаве АМГ-3 ИФХРАН Зав. лаб., к.х.н. С.В. Олейник

2004 Белкин Н.А. Изучение влияния катионного состава нитратного оксидированного раствора на толщину и коррозионные свойства магнетитных покрытий, полученных на низкоуглеродистой стали ИФХРАН Зав. лаб., д.х.н. Ю.И. Кузнецов

2004 Чиркунов А.А. Совместное ингибирование коррозии стали в нейтральных водных растворах 1-гидро-ксилэтан-1,1-дифосфатом цинка и лигносуль-фанатом ИФХРАН Зав. лаб., д.х.н. Ю.И. Кузнецов

В составе авторских коллективов дипломники, уже защитившие выпускные работы, и студенты V курса Тамбовского госуниверситета имени Г.Р. Державина, еще их выполняющие в НИИ - Е.В. Пичугина,

Н.А. Белкин, Я.Г. Бобер, А.А. Чиркунов. Подобная картина имела место и в прошлые годы. Интеграционные связи дают плоды и в том, что многие выпускники к моменту защиты дипломной работы имеют опубликованные научные статьи.

Интеграционные связи химических кафедр Института естествознания: неорганической и физической химии (заведующий - д.х.н., профессор Л.Е. Цыганкова), аналитической химии и экологии (заведующий -заслуженный деятель науки и техники РФ, д.х.н., профессор В.И. Вигдорович), органической и квантовой химии (заведующий - д.х.н., профессор Н.В. Шель) позволяют обучать студентов на более высоком научном уровне, в определенной мере компенсируя недостатки материальной базы. Вероятно, именно это позволяет полностью трудоустраиваться выпускникам, имея при этом возможность поступать в аспирантуру, которую ежегодно реализуют 20-25 % из них, причем очень многие в названные выше НИИ г. Москвы.

Однако было бы ошибочно думать, что дипломные работы студентов, сделанные в ведущих научных центрах Российской Федерации, превосходят по уровню выполненные на химических кафедрах нашего института. Уровень тех и других фактически одинаков. За неимением возможности проанализировать на предмет подобного сопоставления весь массив ДР, защищенных выпускниками за последние 3-4 года, ограничимся анализом двух, причем одну из них выполнила студентка вечернего отделения. Эти работы выбраны случайным образом, т. к. в основу требований ко всем выпускным ДР кафедры кладут большой объем собственных научных исследований авторов, конечно, по кафедральной тематике, но в принципиально новом научном ответвлении.

В дипломной работе Е.В. Дружининой (вечернее отделение, 2003 г., специализация «Охрана окружающей среды, химическая экспертиза и экологическая безопасность») «Экологическая оценка защитных материалов и их компонентов, используемых в условиях атмосферной коррозии. Оценка ХПК и БПК5», выпускница впервые в отечественной практике изучила интегральные экологические характеристики насыщенных растворов большого количества антикоррозионных консервационных материалов, их базовые растворители и полифункциональные присадки, в том числе: амидов карбоновых кислот (капроновой, лауриновой, смеси СЖК) фракций С10 - С13, олеиновой, эруковой и нормальных алканов: гексан, гептан, октан, нонан, декан, пентадекан. Получены данные по величинам ХПК и БПК5 насыщенных растворов изученных веществ и

сред, разбавленных в 2, 4 и 8 раз. Показано, в частности, что алканы с нечетным числом атомов углерода в молекуле окисляются легче, чем с четным. Причем это касается обоих независимых методов, позволяющих определить химическое и биохимическое потребление кислорода. По результатам дипломной работы Е.В. Дружининой в соавторстве с научным руководителем опубликованы две статьи:

1. Вигдорович В.И., Дружинина Е.В. ХПК и БПК5 водных растворов нормальных алканов и амидов высших карбоновых кислот // Проблемы химии и химической технологии: Сб. Тамбов: Изд-во ТГУ им. Г.Р. Державина, 2003. С. 121-124.

2. Вигдорович В.И., Дружинина Е.В. Экологотоксикологические характеристики компонентов антикоррозионных консервационных составов на масляной основе // Инженерная экология. 2003. № 5. С. 27-38.

В дипломной работе выпускника дневного отделения 2003 г. (специализация: «Химическое сопротивление материалов и защита от коррозии») Ф.А. Румянцева «Исследование механизма анодного растворения меди в присутствии покровных пленок масляных композиций» также впервые в отечественной практике изучено анодное поведение меди в слабокислых хло-ридных и хлоридно-перхлоратных растворах, покрытых тонкими масляными пленками. Изучено влияние на кинетику процесса потенциала электрода, концентрации пушечной смазки в композиции с индустриальным маслом, образующей защитную пленку. Получены порядки реакции по ионам водорода (CCf = const) и хлора (CH+ = const) в предположении, что перхлорат-ионы являются на меди поверхностно-неактивными анионами. Предложен механизм анодной ионизации меди.

Результаты исследований Ф.А. Румянцева, совместно с научным руководителем опубликованы в работах:

1. Tsygankova L.E., Rumyantsev F.A. Kinetics of partial Electrode Reactions Copper coated by thin oil composition Films containing plastic Lubricant in electrolyte Solutions // International symposium on Advances in electrochemical science and technology. India. 2002. P. 11-14.

2. Цыганкова Л.Е., Румянцев Ф.А. Кинетика электродных реакций на стали Ст3, покрытой масляными пленками, в хлоридных растворах // Коррозия: материалы, защита. 2004. № 2. С. 33-40.

Подобному уровню отвечают все дипломные работы химиков, выпускников дневного и вечернего отделений. По нашему мнению, уровень дипломных работ в интегральной форме как нельзя лучше определяет уровень химической подготовки выпускников.

Поступила в редакцию 15 октября 2004 г.