МИИТ
 MIIT > About the university > Structure
МИИТ >> ИУИТ >> Кафедра "Физика"

Проспект кафедры: DOC документ MS Word

Презентация кафедры: презентация MS PowerPoint

 

ИЗ ИСТОРИИ КАФЕДРЫ ФИЗИКИ МИИТ

(от П. Н. Лебедева до наших дней)

Кафедра физики принадлежит к числу первых, организованных в Императорском Московском инженерном училище в 1896 г. В учредительных документах отмечалось: «подготовка инженеров-строителей по ведомству Министерства путей сообщения должна строиться на базе глубоких научных знаний по механике, математике, физике, химии при непосредственном участии учащихся в проектировании и строительстве».

Первый директор училища профессор Максименко Ф.Е. (ранее инспектор (проректор) Пеzтербургского института инженеров путей сообщения), занимающий должность экстраординарного профессора по кафедре практической механики, считал, что инженер путей сообщения не может быть узким специалистом. «Железная дорога, органически сочетающая множество отраслей науки и техники, требует от инженера-железнодорожника широких знаний, постоянного самообразования и самостоятельного мышления». С самого начала деятельности он решительно выступает против предложений ограничить образовательные функции училища изучением только прикладных наук. Ему принадлежит высказывание, не утратившее актуальности и поныне: «Есть ремесло и есть творчество. Я стою на почве последнего». На таком фоне развернулась энергичная работа по организации кафедры.

На должность руководителя создаваемой кафедры был приглашен молодой преподаватель физики Московского университета Петр Николаевич Лебедев, незадолго до этого возвратившийся из Страсбурга, где он получил физическое образование в одной из лучших европейских школ А. Кунда. По времени деятельность П.Н. Лебедева в МИУ совпала с завершающим этапом его работы над подготовкой магистерской диссертации «Экспериментальные исследования пондемоторного действия волн на резонаторы», после защиты которой он получил степень доктора физики и стал профессором Московского университета. Впоследствии он был всецело поглощен работой по измерению светового давления на твердые тела и газы. Полученные научные результаты принесли П.Н. Лебедеву мировое признание. Помимо научной работы Лебедев занимался организационной деятельностью в сфере науки и образования. Он - основатель известнейшей в России научной школы физиков, организатор (1911 г.) Московского физического общества, занимавшегося пропагандой физических знаний. Из его школы вышло много учёных – физиков, получивших мировое признание.

К их числу принадлежит профессор Эйхенвальд Александр Александрович, который в 1897 г. занял должность зав. кафедрой физики. Становление и развитие кафедры уже в составе Московского института инженеров путей сообщения (c 1912 г.) связано с его именем. Перед поступлением в Петербургский институт путей сообщения, который он окончил в 1888 г. по специальности инженер-строитель, Эйхенвальд два года учился на физико-математическом факультете Московского университета, а затем уже после 7 лет практической работы инженером, стажировался в Страсбургском университете в области физики. В организованной и оснащенной им научной лаборатории МИУ в течение 1901-1904 гг. он выполнил свою главную научную работу «О магнитном действии тел, движущихся в электрическом поле», в которой экспериментально показал эквивалентность магнитного действия конвекционных токов, обусловленных движением в пространстве связанных электрических зарядов, и токов проводимости. Её он защитил в Московском университете в качестве докторской диссертации, результат работы под названием «ОПЫТ ЭЙХЕНВАЛЬДА» вошёл во все энциклопедические и учебные издания по физике. Профессор Эйхенвальд А.А. за годы работы в МИУ-МИПС проявил незаурядные качества организатора и талант блестящего педагога. В 1905-1908 гг. он был директором МИУ и немало сделал для преобразования инженерного училища в высшее учебное заведение – институт инженеров путей сообщения. После смерти П.Н. Лебедева в 1912 г. Эйхенвальд А.А. становится председателем Московского физического общества, заседания которого проводились в стенах кафедры физики МИПС. На кафедре был создан первоклассный физический кабинет, в котором многие приборы и установки для демонстрации опытов были спроектированы и изготовлены при его непосредственном участии. Проф. Эйхенвальд был блестящим лектором. Написанный им в 1911 г. учебник «Электричество» выдержал 11 переизданий, и долгое время был настольной книгой, по которой учились многие поколения студентов. В 1920 г. А.А. Эйхенвальд выехал в зарубежную командировку. В течение ряда лет он поддерживал связь с институтом, присылал научные статьи для публикаций. Последняя его работа посвящена нелинейной акустике - «Акустические волны большой амплитуды».

В течение ряда лет должность зав. кафедрой оставалась незамещенной. Только в 1924 г. её занимает Владимир Дмитриевич Зернов, работавший до этого профессором, зав. кафедрой физики и ректором Саратовского университета. Свои основные научные работы он выполнил в Московском университете под руководством П.Н. Лебедева будучи сотрудником его лаборатории. Разработанный им метод непосредственного измерения звукового давления нашёл применение во многих акустических лабораториях СССР и за рубежом. В МИПС он руководил работами по исследованию теплопроводности и звукопроводимости строительных материалов.

В условиях бурного развития железнодорожного транспорта в предвоенные годы, в связи с электрификацией дорог и переходом на электрическую тягу, был организован Московский электромеханический институт инженеров транспорта. Учебный процесс по физике в обоих институтах стала обеспечивать объединённая кафедра физики, заведующим которой был назначен В.Д. Зернов. В 1937 г. ему была присуждена степень доктора физ.-мат. наук без защиты диссертации. До своей кончины в 1946 г. он плодотворно работал над созданием новой программы по физике для высших технических заведений, добиваясь того, чтобы в неё были включены разделы новейшей физики – квантовая механика, физика атома и атомного ядра. В годы Великой Отечественной войны 1941-1945 гг. железнодорожный транспорт страны и все его подразделения, включая и учебные заведения, находились на военном положении, в связи с чем В.Д. Зернову было присвоено воинское звание директора-подполковника административной службы. Благодаря его чёткому и твердому руководству в трудные военные годы, в ходе эвакуации институтов в тыл и последующего возвращения в Москву удалось не только сохранить, но и значительно приумножить лабораторное учебное и научное оборудование кафедры. Он был награжден медалью «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941-1945гг.» и орденом Трудового Красного Знамени.

В 1949 г. заведующим кафедрой становится Дмитрий Владимирович Зернов, до этого работавший доцентом кафедры и штатным совместителем в институте радиотехники и электроники (ИРЭ) АН СССР (с 1948 г. доктор физ.-мат. наук, профессор). Он руководил работами по фотоэлектронике и СВЧ - приборам, издал монографию по этим направлениям (научный редактор), сыгравшую большую роль в развитии приборостроения и в подготовке специалистов. В 1952 г. по представлению ученого совета МИИТ В.Д. Зернов был избран членом-корреспондентом АН СССР и перешёл на работу в качестве заместителя директора по научной работе ИРЭ АН СССР.

 

Современный этап истории кафедры тесно связан с приходом в 1952 году на должность заведующего профессора Николая Львовича Брюхатова, проработавшего в этом качестве до 1969 года. В эти годы на кафедре появляется мощная научно-исследовательская лаборатория, тематикой работ которой стали актуальные вопросы физики твёрдого тела и магнитных явлений. Профессор Брюхатов Н.Л. известен российским и зарубежным магнитологам как крупный учёный, внесший большой вклад в разработку нового метода магнитного анализа текстур, в исследование магнитных свойств широкого круга ферри- и ферромагнитных материалов.

Н.Л.Брюхатовым была создана научная школа по физике магнитных материалов, подготовлено много высококвалифицированных педагогов (профессор Пахомова Н.Л. и др.) и научных сотрудников, многие из которых работают на кафедре по настоящее время.

С 1969 по 1971г. кафедрой руководил доктор физ.-мат. наук, профессор Яшкин Александр Яковлевич, специалист в области радиофизики. Он активно занимался вопросами методики преподавания физики в высшей школе, им написан учебник по физике для студентов вузов.

В 1973 году зав. кафедрой физики стал доктор физ.-мат. наук, профессор Игорь Константинович Верещагин. В 1974 году он организовал на кафедре научную лабораторию оптоэлектроники, в стенах которой были подготовлены 3 доктора и 7 кандидатов наук, написано большое число книг и статей, часть из которых изданы в США, Нидерландах, Франции и т.д. Заслуженный деятель науки и техники России И.К.Верещагин являлся крупным специалистом в области люминесценции твёрдых тел и оптоэлектроники, он имел многочисленных учеников в нашей стране и за рубежом. Совместно с сотрудниками лаборатории им разработана теория электро- и фотолюминесценции кристаллов, а также процессов, определяющих срок службы полупроводниковых источников света; выполнен цикл работ по физическим основам работы люминесцентных приборов для отображения информации, которые, в частности, используются и на транспорте. В эти же годы самостоятельное развитие получили такие важные направления как спектроскопия экситонов и точечных дефектов в кристаллах (руководитель – доктор физ.-мат. наук Никитенко В.А.) и люминесценция пищевых продуктов (руководитель – доктор тех. наук Тимошкин Е.И.), по которым отдельно изданы три монографии. И.К.Верещагин был членом Научных советов РАН по проблемам «Люминесценция и развитие её применений в народном хозяйстве», «Физика и химия полупроводников», научно-методического совета по физике Центральной зоны России, являлся членом Нью-Йоркской академии наук. Под его руководством проведено существенное обновление лабораторного практикума кафедры.

В 1974-75 годах на кафедру были приглашены доктора физ.-мат. наук И.Г.Берзина (ставшая членом Международной академии наук высшей школы) и Ф.П.Денисов, что повлекло за собой создание научных лабораторий по радиографии и акустике.

С 1980г. по 2010г. кафедра организационно функционировала как два структурных подразделения МИИТ – кафедры «Физика-1» и «Физика-2». На кафедру «Физика-1» было возложено обеспечение учебного процесса по механическим, теплотехническим, строительным и технологическим специальностям, на кафедру «Физика-2» по математическим, информационным, электротехническим и управленческим специальностям.

Кафедрой «Физика-2» с 1980 по 1993г. заведовал профессор Верещагин И.К., а с 1993 по 2010 г. – его ученик, известный учёный в области спектроскопии нанообъектов неорганических материалов, член Нью-Йоркской академии наук, доктор физико-математических наук, профессор Владимир Александрович Никитенко. В это время на кафедре проведено существенное обновление лабораторного практикума. Организована лаборатория физики твёрдого тела и инновационных технологий, издан ряд учебных пособий и большое число методических разработок по курсам «Физика» и «Концепции современного естествознания». Сотрудниками кафедры подготовлено и защищено 4 докторских (Пахомова Н.Л., Никитенко В.А., ТимошкинЕ.И., Кокин С.М.) и 7 кандидатских диссертаций. Было установлено активное международное сотрудничество с научными центрами Германии, Болгарии, Белоруссии и Эстонии, продолжались тесные контакты с рядом институтов Российской Академии наук. Долгие годы на кафедре работал ст. научный сотрудник ФИАН, профессор, лауреат Государственной премии СССР Ю.П. Тимофеев. Основное направление научных исследований на кафедре в это время – поиск материалов и систем для новых информационных технологий (руководители – профессора Никитенко В.А. и Кокин С.М.).

В этот же период времени кафедру «Физика-1» возглавляли:

в 1980-1984 гг. – известный специалист в области информационно-измерительных систем в экспериментальной физике, академик Академии информатизации РФ, доктор технических наук, профессор Паньшин Игорь Анатольевич;

в 1985-1987 гг. – ученый в области акустики и ракетно-космической техники, доктор физико-математических наук, профессор Тимофей Ханинович Седельников;

в 1988-1998 гг. – известный ученый в области физики и физического материаловедения соединений и сплавов редкоземельных элементов, высококвалифицированный педагог и организатор учебного процесса в высшей школе, почетный академик Академии электротехнических наук РФ, доктор физико-математических наук, профессор Марченко Владимир Иосифович;

в 1998-2008 гг. – специалист в области математического моделирования процессов тепло- и влагообмена при бетонировании оснований на вечномерзлых грунтах, действительный член Академии проблем качества РФ, доктор технических наук, профессор Курушин Алексей Дмитриевич.

На кафедре «Физика-1» дважды были реконструированы и переоснащены современным типовым оборудованием учебные лаборатории и лекционный зал, осуществлён переход на преподавание физики по профессионально ориентированным рабочим программам, расширены научно-прикладные разработки по проблемам железнодорожного транспорта и транспортного строительства, организована лаборатория по курсу «Физические основы измерений», разработаны и изданы методические материалы по всем видам учебных занятий, подготовлено и защищено 3 докторских (Зимина Н.Х., Курушин А.Д., Подпалый Е.А.) и 5 кандидатских диссертаций. В работе кафедры активное участие принимал кандидат физико-математических наук, доцент Раули Михайлович Лагидзе, в 1984-1985гг. и 2008-2010гг. исполнявший обязанности заведующего кафедрой. Много сил созданию авторитета кафедры отдал профессор Подпалый Евгений Анатольевич.

С началом XXI века, в связи с усилением интеграционных процессов, образованием университетского комплекса, переходом на двухуровневую систему подготовки студентов, введением междисциплинарных учебных курсов усилились и без того сохранявшиеся тесные связи между обеими кафедрами. Логическим следствием этого явилось решение ректора университета о строительстве Дома физики и объединении кафедр. С 01.07.2010 кафедра физики в МИИТ вновь стала единой. Возглавил кафедру профессор Никитенко Владимир Александрович. Перед кафедрой поставлены большие задачи по реализации возможностей, которые открывает уникальное учебно-научное объединение, какого нет в большинстве технических университетов страны.

Важным моментом разработанной структуры стало создание, на базе трех лекционных аудиторий с препараторскими комнатами и лаборатории инновационных технологий, современного аудивизуального комплекса кафедры.

Аудиовизуальный комплекс обеспечивает:

  • прямую трансляцию видеосигнала из одной аудитории в другую с выводом на проекционные экраны, интерактивные доски и плазменные панели изображений любых демонстрируемых объектов (в заданном масштабе);
  • согласованную работу телевизионных плазменных панелей в аудиториях и коридорах, как самого Дома физики, так и всего университета;
  • возможность видеозаписи лекций, конференций и других мероприятий;
  • возможность передачи цифровых сигналов по сети Internet в филиалы МИИТ, расположенные в других городах;
  • максимальное качество изображения: разрешение 1920 × 1080 при световом потоке 12000 лм, что позволяет работать практически без зашторивания аудитории;
  • использование для считывания информации (рисунков, фотографий, текстовых материалов, фильмов) практически всех современных типов её носителей: обычных компакт-дисков, Blu-ray дисков, flash-карт, видеокассет, печатных изданий, рукописных конспектов и др.;
  • полностью автоматическое, удобное в эксплуатации сенсорное управление самим аудиовизуальным комплексом и вспомогательными системами аудиторий (освещением, системой кондиционирования воздуха).

Аудиовизуальный комплекс дополнен многочисленными лекционными демонстрациями (около двухсот опытов), парк которых многие годы формировался преподавателями кафедры.

Помимо перечисленных аудиторий в состав Дома физики входят: шесть тематических аудиторий для выполнения лабораторных работ; два компьютерных класса; четыре мультимедийных аудитории для практических занятий; кабинеты для преподавателей.

Кроме этого, к Дому физики относится научно-образовательный центр «Фотоника многокомпонентных систем и инструментальных информационно-аналитических технологий» –НОЦ ФИАТ. Центр был создан в 2008 году при активном участии доцента Некрасова В.В.; в настоящее время его руководителем является доцент А.И.Андреев. Лаборатории центра оснащены современной (в том числе – зарубежной) спектрально-аналитической аппаратурой, поставленной университету в ходе реализации инновационного проекта. В Центре проводятся научно-исследовательские работы (в том числе УИРС и НИРС), развивается оригинальная методика прямого безреагентного анализа промышленной продукции и объектов окружающей среды, организован спецпрактикум для студентов.

В рамках серии научно-методических тем, посвящённых развитию инновационных методов естественнонаучного образования, на базе Дома физики создана учебная лаборатория инновационных технологий (ЛИТ – руководитель доцент Пауткина А.В.), которая является полигоном для разработки, апробации и использования новых образовательных технологий. При оснащении ЛИТ учебным и информационным оборудованием были реализованы решения, направленные на существенное повышение качества формирования, передачи и воспроизведения аудиовизуальной информации, расширение функциональных возможностей используемых в учебной практике технических систем. В работе лаборатории используются цифровые технологии, информация передаётся по оптоволоконным линиям связи.

Лаборатория инновационных технологий позволяет:

  • вести on-line-трансляцию аудиовизуального сигнала из ЛИТ на плазменные панели, интерактивные экраны и видеопроекторы всего Дома физики, то есть по всей сети аудиовизуального комплекса ДФ (при желании – с передачей в Интернет); возможен и обратный процесс воспроизведения в лаборатории информации, получаемой из других аудиторий и из внешней сети;
  • использовать имеющуюся в лаборатории обширную электронную базу данных: видеотеку (насчитывающую более 150 фильмов), справочные материалы в интерактивном формате, комплекты учебных программ на CD, иллюстративный материал по читаемым на кафедре курсам;
  • проводить компьютеризированный «живой» лабораторный практикум, обеспечивающий выполнение реальных физических экспериментов, а также цифровую регистрацию и обработку экспериментальных данных, вывод результатов на экран компьютера, сохранение их в электронной форме, распечатку на принтере (установки фирмы «Phywe» - Германия и компании «Научные развлечения»). Заметим, что все учебные лаборатории (в том числе ЛИТ) имеют в своем составе и 40 виртуальных лабораторных работ компании «Физикон» - МФТИ, которые наиболее удобно выполнять в ЛИТ и компьютерных классах Дома физики.

Наряду с выполнением лабораторного практикума ЛИТ может использоваться как место практических занятий со студентами, как компьютерный класс для тестирования учащихся (в том числе – для электронной защиты лабораторных работ), для проведения мастер-классов, научных семинаров и т. д.

Именно на базе ЛИТ, НОЦ ФИАТ и аудиовизуального комплекса Дома физики кафедра постоянно проводит курсы повышения квалификации для учителей и преподавателей средних и высших учебных заведений, активно работает по университетской программе образовательных услуг населению города. Так по итогам 2014-2015 учебного года кафедра получило второе место на московском конкурсе «Университетские субботы» (в конкурсе участвовало более двадцати вузов столицы). Если говорить о рейтинге кафедры среди естественнонаучных и общеобразовательных кафедр университета, то она занимала первое место по итогам 2011, 2012 и 2014 года.

Кафедра имеет постоянно действующий физический семинар для студентов и школьников города, успешно участвует в студенческой городской и всероссийской олимпиаде по физике (сама организует олимпиады для студентов и школьников), в студенческих Международных и российских конференциях, проводятся секции в рамках ежегодной студенческой научно-технической конференции «Недели науки» МИИТ.

Основное направление научных исследований кафедры – физика твердого тела, оптоэлектроника и физика на железнодорожном транспорте. Только за последние пять лет кафедрой опубликовано более 150 научных работ и более 20 учебных пособий, в том числе с грифом Минобрнауки; изданы три монографии за рубежом, доцент Ляпушкин Н.Н. защитил докторскую диссертацию, посвящённую созданию физической модели взаимодействия колёс с рельсом. Уровень публикаций и направление исследований характеризуют, например, последние статьи 2015 года:
- Будилова Е.Н., Никитенко В.А., Кокин С.М. Очувствление ультрафиолетовой люминесценции оксида цинка // Известия РАН, сер. Физическая.– 2015. – Т. 79, №2. – С. 181-185.
- Антипенко В.С., Кокин С.М., Ляпушкин Н.Н., Никитенко В.А. Транспортная тематика в научных исследованиях на кафедре физики МГУПС// Мир транспорта. – 2015 (в печати).
- Никитенко В.А., Кокин С.М., Стоюхин С.Г., Мухин С.В. Аномальное температурное поведение экситон-фононной люминесценции и электрон-фононное взаимодействие в ZnO // Сборник статей 10-го Белорусско-Российского семинара «Полупроводниковые лазеры и системы на их основе». – Минск, 2015. – С.118-121.
- Калачёв Н.В., Кокин С.М., Никитенко В.А. Оптимизация физических практикумов в технических университетах в цикле естественнонаучных дисциплин // Физическое образование в вузах. – 2015. – Т.21, №2. – С. 5-12.
- Андреев А.И., Кокин С.М., Мухин С.В., Никитенко В.А., Пауткина А.В. УИРС и НИРС на базе модульной оптоволоконной системы AVANTES в лаборатории НОЦ ФИАТ МИИТ // Материалы 13-ой Международной конференции «Физика в системе современного образования». – Санкт-Петербург, 2015. – Т.1. – С. 221-224.

В настоящее время кафедра имеет договора об учебном и научно-техническом сотрудничестве с Институтом физики им. Б.И. Степанова НАН Беларуси; с Севастопольским государственным университетом и Отделением оптики Физического института им. П.Н. Лебедева РАН, а также ведутся работы по двум госбюджетным научно-исследовательским темам: «Физико-технические решения проблем на транспорте» (руководитель доц. Харитонов Ю.Н.) и «Инновационные методы совершенствования естественнонаучного образования в высших учебных заведениях России» (руководитель профессор Никитенко В.А.).

На сегодняшний день профессорско-преподавательский состав кафедры включает в себя: 6 профессоров, 15 доцентов и 5 старших преподавателей, 7 преподавателей являются членами различного рода Академий.

Перспективы дальнейшего развития кафедры тесно связаны с необходимостью «омоложения» профессорско-преподавательского состава, при сохранении и развитии положительного опыта работы. Предполагается продолжить плановый характер учебно-методической и научной работы, развитый на кафедре в предыдущие годы.

В частности, каждый преподаватель должен обеспечить свою дисциплину опубликованным в типографии и раздаточным электронным конспектом лекций, подобрать тесты и контрольные материалы по системе «Ритм», обеспечить методическую поддержку своим практическим занятиям и в целом создать полную методическую базу контакта со студентами.

Аудиовизуальный комплекс кафедры, активно используемый в учебном процессе, планируется развивать и далее, пополняя уже имеющийся информационный фонд новыми учебными фильмами, клипами, презентациями и учебной литературой. «Живой» физический эксперимент на лекциях должен расширяться и, в силу многообразия, частично переводиться на факультативные занятия, обеспеченные соответствующей методической литературой. Планируется подготовка дополнительных методических материалов в помощь участникам физических семинаров (как студенческих, так и для школьников – на факультете довузовской подготовки – ФДП), выпуск пособий для подготовки к олимпиадам по физике. Заметим, что в настоящее время всё методическое обеспечение по физике на ФДП разработано силами кафедры, причём многие из используемых на факультете учебных пособий изданы в центральной печати, а деканом ФДП является профессор кафедры физики Прунцев А.П. Заметим, что один из проректоров МИИТ – доцент Давыдов А.М., проректор по инновационным технологиям, –также является сотрудником кафедры, защитившим в своё время кандидатскую диссертацию под руководством проф. Паньшина И.А.

Согласно плану, в ближайшем будущем, так же, как и в предыдущие годы, будет регулярно проводиться переиздание учебных пособий с грифом Минобнауки РФ и подготовка к изданию новых учебных пособий, монографий и методических указаний, преподаватели кафедры продолжат активно участвовать в организации и проведении тематических научных и научно-методических конференций как у нас в стране, так и за рубежом.

Совершенствование учебно-методического процесса, подкреплённое дальнейшим развитием лабораторной базы, развитие уже существующей практики вовлечения в научную работу студентов и школьников (в том числе – в рамках УИРС и НИРС), развитие хоздоговорной тематики на базе современных методов исследований – эти факторы позволят окончательно сформировать на кафедре единое информационное научное и учебно-методическое пространство, при любых формах обучения полностью обеспечивающее запросы всех поступающих в наш университет.