С момента основания в мае 1949 года физико-технического факультета УПИ им. С.М. Кирова основной задачей кафедры молекулярной физики (ранее кафедра №23) являлась подготовка инженеров-физиков для предприятий и научно-исследовательских институтов атомной промышленности, и, в частности, для тех из них, которые решали проблему разделения изотопов урана (специальность 140303 «Физика кинетических явлений» – ранее 0108, 0409 «Техническая физика»).
Физические процессы и технологии создаваемого в стране наукоемкого производства требовали инженеров с качественно особенной квалификацией, ни одна специальность не могла удовлетворить новым требованиям. Инженер-физик должен органически сочетать знание сложной техники и глубокую теоретическую подготовку в области высшей математики и физики, что потребовало установить шестилетний срок обучения.
Становление кафедры №23 осуществлялось при тесном сотрудничестве преподавателей УПИ (первые доценты А.С. Виглин, Е.И. Крылов, П.В. Николаев) с ведущими научными центрами страны: УФАНом (д.ф.-м.н. С.В. Вонсовский, к.х.н. С.Ф. Крылов, к.ф.-м.н. А.Н. Орлов, к.ф.-м.н. А.В. Соколов), ЛИПАНом(акад. И.К. Кикоин, М.Д. Миллионщиков и др.) и головным предприятием страны по производству обогащенного урана Уральским электрохимическим комбинатом (УЭХК, в тот период комбинат № 813).
Кафедру возглавил С.В. Вонсовский – впоследствии академик, президент Уральского отделения АН СССР. Ему принадлежит авторство программ разрабатываемых курсов: в то время закладывались основы фундаментальной физико-математической подготовки будущих технологов. Первые преподаватели читали цикл дисциплин теоретической физики (атомная физика, электродинамика, аналитическая и квантовая механика, физика ядра), химию урана, дополнительные главы математики.
Вонсовский Сергей Васильевич (1910-1998)
Физик, доктор физико-математических наук, профессор, академик РАН, Герой Социалистического Труда (1969), дважды лауреат Государственной премии СССР (1975, 1982), лауреат золотой медали им. С.И. Вавилова и Демидовской премии, иностранный член Польской академии наук, иностранный член-корреспондент Германской академии наук, почетный гражданин г. Екатеринбурга (1975). Окончил Ленинградский университет (1932). В 1932-1939 годах работал в Уральском физико-техническом институте (Свердловск), с 1939 года – заведующий отделом Института физики металлов. С 1971 по 1985 год – председатель президиума Уральского научного центра АН СССР. С 1947 года – профессор Уральского университета. Плодотворную научную деятельность С.В. Вонсовский сочетал с большой педагогической работой. С первых лет пребывания в Свердловске читал лекции в политехническом и педагогическом институтах. Ему принадлежит авторство программ первых курсов, которые составили основу фундаментальной физико-математической подготовки выпускников кафедры молекулярной физики.
На момент организации кафедры не была сформирована база специальной подготовки. Тем не менее, занятия начались 1 сентября 1949 года. На первый курс по конкурсу были приняты только студенты группы Ф-104, остальные четыре группы первого года обучения Ф-207, Ф-307, Ф-418, Ф-516 были скомплектованы по специальному набору из студентов второго - пятого курсов других факультетов УПИ. Это было обусловлено требованием ускоренного выпуска специалистов и существенно осложняло организацию их учебы. Первый выпуск инженеров-физиков осуществлялся в два этапа: декабрь 1950 года и июнь 1951 года. Дипломные работы защитили 20 студентов группы Ф-616 (староста М.С. Калугин).
Часть группы специализировалась по электромагнитному разделению изотопов, она занималась в Институте физики металлов УФАНа запуском бетатрона. Остальные были ориентированы на диффузионное разделение. В обеспечении руководства их дипломированием приняли участие специалисты Института атомной энергии им. И.В. Курчатова (в то время Лаборатория Измерительных приборов АН СССР – ЛИПАН) И.К. Кикоин и его коллеги. Из числа первых выпускников В.М. Рыжков, Г.В. Соловьев и П.Е. Суетин стали сотрудниками кафедры.
В декабре 1951 года заведующим кафедрой на постоянной основе назначается Г.Т. Щеголев – доцент энергофака, фронтовик, парторг факультета. С этого времени на кафедре начинается создание системы технологического образования по разделению изотопов. В 1951/52 учебном году впервые прочитан спецкурс №1 (теория разделения изотопов) Г.В. Соловьевым и спецкурс №2 (оборудование для разделения изотопов) – В.М. Рыжковым. Начиная с 1952 года, спецкурс №1 стал читать П.Е. Суетин, а спецкурс №2 – Г.Т. Щеголев.
В 1953-1956 г.г. для студентов групп Ф-504, Ф-525, Ф-535 были прочтены лекции специалистами Уральского электрохимического комбината д.х.н. С.В. Карпачевым (впоследствии член-корр. АН СССР) и к.ф.-м.н. Ю.М. Каганом (впоследствии академик) по дополнительным главам спецкурса №1. В 1954 году спецкурс №1 начал читать Г.Т. Щеголев. Им была разработана учебная методика расчета каскада диффузионного разделения изотопов, по которой в 1955 году в рамках спецкурса №1 группой Ф-525 был впервые выполнен курсовой проект. Тогда же была разработана методика по проектированию спецоборудования и выполнен курсовой проект по спецкурсу №2.
Григорий Тимофеевич Щеголев (1908–1986)
Первый штатный заведующий кафедры молекулярной физики, человек исключительно ответственный и работоспособный, обладающий высокими личными качествами – кристальной честностью, принципиальностью, доброжелательностью к людям. Он признанный разработчик системы специального образования по разделению изотопов урана на физико–техническом факультете и в Уральском регионе, которая обеспечила основные предприятия отрасли многими поколениями технологических кадров. До конца своих дней Г.Т. Щеголев трудился на кафедре, из них 10 лет заведующим – в наиболее сложный период её становления. Убежденный коммунист – позже он много лет был бессменным парторгом.
В период с 1956 года по 1974 год Г.Т. Щеголев разработал, написал и озвучил в лекциях 16 научно-педагогических трудов, оригинальных авторских учебников. В их числе, теория разделительного элемента, теория разделения изотопов газовой диффузией, теория каскада для разделения изотопов, руководство по расчету завода по разделению изотопов.
Большой вклад в становление инженерного обучения по конструкции и технологии оборудования спецпроизводства принадлежит ученику Г.Т. Щеголева, выпускнику 1954 года, ветерану войны и кафедры к.т.н. Ю.Ф. Герасимову. Будучи еще инженером, Ю.Ф. Герасимов подготовил серию наглядных пособий, демонстрационных чертежей и схем по оборудованию заводов. Им были смонтированы блок машин ОК-6 для разделения газовых смесей и первый на кафедре масс-спектрометр МИ-1305. В 1965 г. он разработал новый вариант лекций по спецкурсу №2, одновременно осуществляя руководство проектом по оборудованию диффузионного производства.
Завершение специального образования, особенно в первые десятилетия работы кафедры, проводилось в период дипломирования на предприятиях отрасли по месту будущей работы: УЭХК, Ангарский электролизный химический комбинат, Электрохимзавод в г. Красноярск-45. Содержание специальной подготовки изменялось с изменением технологии разделения изотопов. Была вновь создана система спецкурсов, ориентированная на современную центрифужную технологию. В последние годы это направление работы обеспечили профессора: П.В. Волобуев, А.Я. Купряжкин, В.А. Палкин; доценты: О.Е. Александров, Б.А. Ивакин, Б.А. Калинин, С.Т. Барашкин, М.Ш. Гадельшин.
В обновлении содержания специальной подготовки студентов принимал участие сотрудник УЭХК д.т.н., проф. Ю.П. Забелин. Профессора В.А. Палкин и В.И. Токманцев подготовили курс повышения квалификации инженеров-технологов на предприятиях отрасли.
При создании кафедры предусматривалась организация инженерно-физического образования широкого профиля. С 1956 г. началось чтение курсов по ядерным реакторам. Первым лектором был приехавший из МЭИ ассистент В.И. Куров. В дальнейшем развитие реакторного направления полностью обеспечивалось выпускниками кафедры. Лекции читали И.В. Колупаев и В.И. Королев. С 1962 года при кафедре планировалось строительство реактора ИРТ-1000. Началось формирование штатного персонала, в числе руководителей были С.Г. Карпечко (впоследствии зам. главного инженера по науке СФ НИКИЭТ) и С.В. Широков (впоследствии главный инженер БАЭС). В то же время началось дифференцирование дисциплин по ядерным реакторам, создавалась система курсов, полноценная подготовка по специальности 140305 «Ядерные реакторы и энергетические установки» (ранее 0705, 0311). Участие в этой работе приняли прошедший аспирантуру в ИАЭ доцент Ю.А. Сафин, ассистенты Н.И. Кузнецов и А.И. Кухаев. По ряду соображений, в том числе, по организационно-финансовым вопросам обеспечения безопасности, проект ИРТ-1000 переработан в ИВВ-2, который введен в эксплуатацию в г. Заречном Свердловской области, где был сформирован Свердловский филиал научно-исследовательского и конструкторского института энерготехники (СФ НИКИЭТ), ныне Институт реакторных материалов (ИРМ).
В первые годы выпускники направлялись на промышленные реакторы, позже их стали распределять для работы на ядерно-энергетических установках АЭС. В период дипломирования на местах будущей работы – ПО «Маяк», СФ НИКИЭТ, НИИАР, БАЭС и др. – завершалась специальная подготовка студентов. В зависимости от потребности в специалистах реализовывались различные приоритеты их подготовки: осуществлялись выпуски только по специальности «Разделение изотопов» или совместно «Разделение изотопов» и «Ядерные энергетические установки». Начиная с 1983 года, осуществляется раздельная подготовка по этим специальностям. В период отделения АЭС от Минатома в УПИ была сформирована кафедра «Атомные станции», на которую перешли работать часть сотрудников кафедры. Преподавание дисциплин по теории, технике, управлению, безопасности ЯЭУ и руководство курсовыми проектами проводили проф. В.Д. Селезнев и доценты Б.А. Калинин, Б.А. Ивакин, А.Г. Флягин, К.А. Некрасов. Основную часть работы по формированию системы обучения по ядерным реакторам и разработке методического обеспечения выполнили доценты Н.Н. Алексеенко и П.Г. Зыков.
Уровень квалификации специалистов кафедры позволил по предложению руководства БАЭС в 2002 году провести обучение сотрудников станции по циклу дисциплин ядерно-энергетического профиля.
С 1953 года началась целенаправленная подготовка научно-педагогических кадров кафедры. Ее первыми аспирантами стали В.М. Рыжков, Г.В. Соловьев, П.Е. Суетин. (который обучался в аспирантуре в ЛИПАНе) и П.С. Зырянов (аспирантура в МГУ). В этом же году приступил к работе выпускник МГУ к.ф.-м.н. В.П. Скрипов.
После организации кафедры теоретической физики (заведующий к.ф.-м.н. Г.В. Скроцкий) весь цикл лекций по теоретической физике был передан ей. Туда же были переведены В.М. Рыжков, Г.В. Соловьев, П.С. Зырянов и позже выпускники кафедры А.А. Кокин, В.М. Елеонский, составившие основу первоначального состава кафедры теоретической физики.
Выпускник кафедры Ю.К. Худенский вошел в число первой тройки преподавателей вновь организуемой кафедры экспериментальной физики.
Выпускающая кафедра №23 получила возможность сосредоточить усилия своей работы, помимо специальной подготовки студентов, на базовом образовании по молекулярной физике, агрегатным состояниям вещества. Это направление связано в первую очередь с деятельностью В.П. Скрипова и П.Е. Суетина.
Владимир Павлович Скрипов (1927–2006)
Академик РАН, лауреат премии им. И.И. Ползунова – работал на кафедре с 1953 по 1973гг. Позже директор Института теплофизики УрО РАН. Пришел на кафедру молодым кандидатом наук, с 1962 по 1964 г. был деканом физико-технического факультета. Здесь Владимир Павлович защитил докторскую диссертацию, заложил основы научной школы по теплофизике жидкостей и метастабильному состоянию вещества, обеспечивающей мировой приоритет в этой области знаний. Высокая оценка созданной научной школы была отмечена Государственной премией, которой были удостоены академик В.П. Скрипов и его сотрудники – выпускники кафедры доктора физико-математических наук В.Г. Байдаков, Г.В. Ермаков, Е.Н. Синицин, Ю.Ф. Майданник, П.А. Павлов, В.Н. Чуканов.
В.П. Скрипов, будучи ученым-исследователем и высокоинтеллигентным человеком, внес большой вклад в формирование по–настоящему творческой обстановки на кафедре. Он сформировал теплофизическое направление научных исследований и впервые на кафедре подготовил и прочитал курсы лекций: физические методы разделения изотопов, физическая химия, термодинамика, теплопередача, аналитическая механика, статистическая физика, молекулярная физика.
Паригорий Евстафьевич Суетин (1927–2003)
Крупный ученый-организатор, заслуженный деятель науки РФ, профессор, д.ф.-м.н. В стенах кафедры прошел путь от студента первого выпуска до ее заведующего, внес определяющий вклад в становление кафедры как многопланового научно-педагогического коллектива, в развитие системы физтеха на Урале. Был деканом физико-технического факультета УПИ, ректором Уральского государственного университета. Ему принадлежит приоритет разработки фундаментального образования по физике газов и создания уральской научной школы динамики разреженных газов, получившей широкое признание. При личном участии и совместно с аспирантами и сотрудниками им опубликовано свыше 230 научных и учебно-методических работ. Под руководством и участии П.Е. Суетина защищено более 50 кандидатских и докторских диссертаций.
После защиты в 1956г. в ЛИПАНе диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук перед П.Е. Суетиным встал вопрос о выборе своего собственного научного направления в дополнение к уже существующему теплофизическому направлению. Попытка П.Е. Суетина начать, а, точнее, продолжить исследования на самостоятельно разработанной, изготовленной и собранной центрифуге была пресечена «на корню» соответствующими службами, категорически запретившими заниматься подобными исследованиями в стенах института. С целью наибольшего соответствия профилю специальной подготовки выпускников кафедры им было выбрано научное направление по исследованию процессов переноса в газах и газовых смесях, а также на границе газ-твёрдое тело. Исследования проводили первые аспиранты – выпускники кафедры Б.А. Ивакин, П.В. Волобуев, Б.А. Калинин, Б.Т. Породнов и другие. На этой основе активизировалась учебно- и научно-исследовательская работа студентов, увеличились возможности расширения лабораторного практикума по базовым курсам и спецкурсам.
1 января 1962 года П.Е. Суетин был назначен заведующим кафедрой №23. В 60–х годах возникла проблема избытка кадров для предприятий и организаций отраслевого министерства – Минсредмаша СССР. Заботой молодого заведующего стало расширение профиля образования выпускников с возможностью их дальнейшего трудоустройства не только на предприятиях атомной отрасли, но и в других отраслях народного хозяйства, в частности, в научных учреждениях НИИ, АН СССР и др. В короткие сроки были радикально пересмотрены, разработаны и согласованы в министерствах новые учебные планы. На кафедре, которой было присвоено открытое наименование «кафедра молекулярной физики», была открыта новая специальность «Ядерные энергетические установки». Появились новые преподаватели из числа выпускников, окончивших аспирантуру на кафедре. Их силами при активной помощи заведующего устоявшиеся базовые курсы перестраивались или создавались вновь для обеспечения новых спецкурсов.
Для становления специалистов-физиков совершенно необходимо сочетание фундаментальной учебной подготовки с научно-исследовательской работой. Учебно-исследовательская работа студентов (УИРС) основана на индивидуальном взаимодействии руководителя и студента, привлечении студентов к научному творчеству. УИРС как неотъемлемый элемент образовательной системы, была включена П.Е. Суетиным в учебные планы и расписание занятий. В первые годы учебно-исследовательская работа имела теоретическую и реферативную форму. В 1952 году студент А.А. Кокин выполнил исследование по газодинамике, а студент В.М. Жданов – по теоретической механике. Первые экспериментальные работы на кафедре выполнили дипломники: В.А. Буденков, Ю.Ф. Герасимов, С.Ю. Серых, Н.П. Стариченков, Г.П. Николаев, В.С. Рыбалов.
Ученики П.Е. Суетина и В.П. Скрипова продолжили формирование сложившегося на кафедре образования по молекулярной физике и агрегатным состояниям вещества. Были разработаны курсы теплофизики, физики газов, физики жидкости и физики твердого тела. В постановке этого цикла дисциплин участвовали профессора П.В. Волобуев, Г.В. Ермаков, П.А. Павлов, Б.Т. Породнов, В.Д. Селезнев, Е.Н. Синицин, Г.П. Николаев, доценты Н.Н. Алексеенко, Б.А. Ивакин, Б.А. Калинин, А.Э. Лойко, Л.М. Мартюшев, В.И. Токманцев. В его обеспечении принимает участие Институт теплофизики УрО РАН, на базе которого создан филиал кафедры.
Для организации учебного процесса и научных исследований требовалось создание научно-технической базы. Для этой цели на кафедре была организована лаборатория. Заведующими лабораторией являлись в различные годы наши выпускники П.Е. Суетин (1951-53 гг.), Ю.Ф. Герасимов (1954-56 гг.), Г.П. Николаев (1956-58 гг.). Позже по мере специализации экспериментальных работ, научное руководство различными подразделениями лаборатории стали осуществлять преподаватели кафедры. При этом функции зав. лабораторией стали организационно-хозяйственными, эти обязанности исполняли Б.Г. Мухачев с 1958 по 1989гг. и Г.П. Меньшикова с 1990 по 2005гг., а с 2005г. – А.И. Бирзина.
В 1957 году были подготовлены первые учебные лабораторные работы и изданы первые руководства к ним. Начались лабораторные занятия со студентами. Разрабатывали и изготавливали лабораторные установки Ю.Ф. Герасимов, М.Т. Коновалов, Ю.А. Наговицин, Г.П. Николаев, В.П. Скрипов, П.Е. Суетин.
В дальнейшем в развитии учебных научных лабораторий принимали участие все преподаватели, а также аспиранты и инженеры кафедры. В 1958 году Г.П. Николаевым впервые на кафедре был подготовлен и прочитан курс – «Измерение физических параметров». В настоящее время работу над курсом продолжает доцент Ю.Е. Долгирев.
В 1976г. после назначения проф. П.Е. Суетина ректором УрГУ им. М. Горького кафедру возглавил его ученик доцент Б.Т. Породнов.
Борис Трифонович Породнов (1934)
Профессор, д.ф.–м.н., заведующий кафедрой молекулярной физики в 1976–1992гг. Проявил себя как хороший организатор. Обеспечивал связи с атомной отраслью, организовал отраслевую научно–исследовательскую лабораторию газодинамики, работавшую по заказам Минсредмаша и Минобороны. В период сокращения плана приема добился открытия на кафедре специальности «Ядерные реакторы и энергетические установки», что позволило избежать резкого сокращения учебной нагрузки и кадрового состава. Активно развивал экспериментальные и теоретические методы исследования течения разреженных газов в регулярных каналах. Награжден медалями «40 лет Советской Армии», «За доблестный труд», «В ознаменовании 100-летия со дня рождения В.И. Ленина», «Ветеран труда».
В этот период была отлажена учебно–исследовательская работа, успешно действующая цепочка студент–дипломник–аспирант–доцент–профессор позволяла готовить способных к творчеству выпускников и одновременно повышать квалификацию преподавателей. На это время приходится максимум интенсивности защит кандидатских диссертаций на кафедре, подготовили и защитили докторские диссертации В.Д. Селезнев, П.В. Волобуев, А.Я. Купряжкин, А.В. Вараксин. В газодинамической лаборатории Б.Т. Породнова собрался сильный коллектив научных сотрудников и преподавателей: будущие кандидаты и доктора наук С.Ф. Борисов, В.Г. Черняк, В.Д. Акиньшин, С.Г. Скакун, А.Г. Флягин, С.Т. Барашкин, И.Г. Неудачин, А.Н. Кулев, В.А. Поддубный, М.Ш. Гадельшин. Вместе с преподавателями на теоретических и экспериментальных исследованиях мирового уровня росли студенты.
К 1983 году была завершена модернизация разработанных сотрудниками кафедры лабораторных практикумов по дисциплинам: измерение физических параметров, механика сплошных сред, теплофизика, термодинамика, представленных авторскими работами сотрудников кафедры. Разработаны и изданы методические пособия по использованию вычислительной техники в лекционных курсах, лабораторных занятиях, исследовательской работе.
Становление лабораторной базы носило длительный характер. Так же, как и организация фундаментального образования, оно было тесно связано с научной деятельностью, включая исследования, проводимые по заказам сторонних организаций. Средства от таких исследований в значительной мере шли на развитие материально-технического оснащения кафедры. В настоящее время на кафедре имеются: масс-спектрометрическая лаборатория (проф. А.Я. Купряжкин, доц. К.А. Некрасов, доц. Б.А. Калинин, инженер И.А. Королев), лаборатория ядерно-магнитного резонанса (доц. П.Г. Зыков), лаборатория тепловых труб (доц. Ю.Е. Долгирев, доц. В.Е. Атанов, доц. М.Ш. Гадельшин,), лаборатория физической защиты (проф. Б.Т. Породнов).
В конце 1992г. на должность заведующего кафедрой был избран профессор, д.ф.–м.н. В.Д. Селезнев.
Владимир Дмитриевич Селезнев (1943)
Профессор, д.ф.–м.н., заведующий кафедрой молекулярной физики в 1992–2008гг. В сложные годы реформ сумел сохранить творческий коллектив кафедры, наладил тесные связи с разделительной промышленностью, обеспечил финансовую поддержку модернизации лабораторного практикума и обновлению оборудования. Известный ученый в области теории неравновесных процессов, центробежного разделения изотопов, биофизики. По результатам научных исследований опубликовано более 250 работ, в том числе, 5 книг. Под руководством В.Д. Селезнева и с его участием подготовлены 22 кандидата и 3 доктора наук.
С начала 90–х годов кафедра вместе со всей страной оказалась в трудных условиях резкого сокращения бюджетного финансирования и хоздоговорной поддержки со стороны военно–промышленного комплекса. Это потребовало существенных изменений в структуре подготовки специалистов и в выборе направлений научной деятельности.
Для расширения плана приема и повышения конкурса на кафедре были организованы 2 новые специализации и 3 специальности, налажена систематическая довузовская подготовка школьников.
С 1993 года функционирует учебный компьютерный класс, первоначально оснащенный ПК с помощью УЭХК. Позже организован второй специализированный учебный компьютерный класс, компьютерная лаборатория для проведения аспирантами исследовательских работ, создана локальная вычислительная сеть с выходом в Интернет. В 2007–2008гг. вычислительная техника в очередной раз обновлена на средства инновационной программы.
По инициативе В.Д. Селезнева в 2001 был открыт докторский совет, который позволил кафедре фактически стать учебно–информационным центром по отраслевым технологиям. Благодаря этому на кафедре прошли повышение квалификации 14 работников БАЭС, прошли обучение в аспирантуре УГТУ–УПИ 20 сотрудников «Центротех–СПБ» (г. С.–Петербург), существенно обогащена информационная база обучения студентов по спецкурсам.
Одновременно с развитием материально-технической базы совершенствовалось научно-методическое обеспечение учебного процесса. Одним из перспективных научно-методических направлений, успешно развиваемых на кафедре в рамках многолетней научно-методической госбюджетной тематики, является совершенствование методики и разработка новых технологий преподавания. Преподаватели кафедры всегда стремились обеспечить учебный процесс учебными пособиями к лекционным курсам, практическим и лабораторным занятиям, к выполнению курсовых проектов.
В последние годы по многим дисциплинам разработаны электронные варианты курсов лекций, подготовлены программно–методические и учебно–методические комплексы (УМК). Опубликованы авторские учебники, в числе которых Г.П. Николаев «Теплофизика», Г.П. Николаев, А.Э. Лойко «Термодинамика», В.Д. Селезнев, В.Н. Скоков «Введение в физику неравновесных процессов», Л.М. Мартюшев «Краткий курс физики жидкостей», П.В. Волобуевым подготовлен к публикации учебник по физике твердого тела. Ряд учебников получили гриф УМО: В.Д. Селезнев, В.И. Токманцев «Неравновесная статистическая термодинамика разреженных газов», В.И. Токманцев и др. «Физические основы разделения изотопов в газовой центрифуге», В.А. Палкин и др. «Теория разделения изотопов в каскадах».
На протяжении многих лет проф. Г.П. Николаев и доц. А.Э. Лойко разрабатывают систему автоматизированных учебных курсов по теплофизике и термодинамике, используют рейтинговую технологию обучения студентов. Новые методы обучения в вузе, разрабатываемые на кафедре, одобрены НИИ проблем высшей школы, они нашли применение при создании автоматизированных учебных курсов по физике, математике и химии для общеобразовательных учреждений ряда городов области, результаты внедрены в учебный процесс. УМК «Теплофизика» позволил изменить традиционную методику обучения: перейти к обзорным лекциям и семинарским занятиям, существенно улучшить обратную связь педагог–студент. В рамках научного направления «Новые информационные технологии обучения» опубликовано около 100 работ, подготовлено и внедрено 7 программно–методических комплексов, содержащих около 100 компьютерных программ и 30 учебных пособий. Эта работа Г.П. Николаева, А.Э. Лойко и А.В. Гоглачева отмечена грамотами министерства образования РФ. Г.П. Николаев является победителем профессионального конкурса УГТУ–УПИ и призером общероссийского конкурса учебных изданий «Университетская книга–2002».
Успешная работа кафедры была бы невозможной без обеспечения научной и научно-методической документации. Весь ее поток проходил через руки Е.Ф. Рассохиной, А.К. Шиляевой, Е.Л. Додиной.
Все студенты четвертого-пятого курсов 1-2 раза в неделю занимаются учебно–исследовательской работой, результаты которой они докладывают на семинарах и студенческих научных конференциях. Студенты принимают участие в выполнении госбюджетных и хоздоговорных НИР, имеют публикации, принимают участие в технических выставках, конкурсах студенческих работ. В настоящее время такие конкурсы ежегодно проводятся на кафедре, по их итогам лучшие студенческие работы поощряются.
К руководству УИРС, помимо преподавателей кафедры, привлекаются специалисты сторонних научных организаций. Как правило, тематика студенческих исследований является многолетней и завершается дипломной работой.
Логическим результатом научной и учебно–педагогической деятельности является подготовка на базе аспирантуры специалистов высшей квалификации по специальностям:
- 01.04.01 «Приборы и методы экспериментальной физики».
- 01.04.07 «Физика конденсированного состояния»
- 01.04.14 «Теплофизика и теоретическая теплотехника»
- 05.04.11 «Атомное реакторостроение, машины, агрегаты и технология материалов атомной промышленности»
- 05.13.18 «Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ»
- 05.13.19 «Методы и системы защиты информации. Информационная безопасность»
В руководстве аспирантами принимают участие все профессора кафедры. Защита диссертаций аспирантов осуществляется диссертационными советами сформированными с учетом направлений подготовки выпускников кафедры, включая специальное образование.
В 2008г. на должность заведующего кафедрой избран д.т.н. В.И. Токманцев.
Валерий Иванович Токманцев (1958)
Профессор, д.т.н., заведующий кафедрой молекулярной физики с 2008г. Научные интересы в области методов компьютерного моделирования сложных, в том числе, трехмерных, течений сплошных сред и разреженных газов, теории центробежного разделения изотопов. Основным направлением прикладных работ является моделирование и оптимизация процессов переноса массы, импульса и энергии в газах, разработка комплексной вычислительной модели газовой центрифуги. Опубликовано свыше 70 научных работ, подготовлено с его участием 2 кандидата наук.
В связи с переходом Российских вузов с 2009г. на двухуровневое (бакалавриат и магистратура) высшее образование перед коллективом кафедры встают новые проблемы. Уменьшение времени обучения в бакалавриате на 1.5 года по сравнению с существующей системой подготовки инженерных кадров ведет к соответствующему сокращению фундаментального и специального образования, недостатку времени на приобретение профессиональных компетенций, необходимых для управления технологическими процессами и обеспечения безопасности производства. В этих условиях для сохранения достигнутого уровня подготовки инженерных кадров на кафедре разработаны проекты новых стандартов образования и, кроме того, прорабатывается возможность организации на базе бакалавриата системы дополнительного профессионального обучения по заказам и на средства предприятий атомной промышленности. Эта работа проводится в тесном контакте с работодателями и УМО по направлению «Ядерные физика и технологии» (МИФИ, г. Москва).
Стратегия развития кафедры предусматривает укрепление специальностей технологического блока, целенаправленное насыщение их промышленными и научными информационными технологиями, подготовку выпускников–бакалавров к практической работе, поддержку экпериментальных исследований и компьютерного инжиниринга, укрепление традиционных связей с промышленными предприятиями. Для моделирования физических процессов в 2008г. на средства университетской инновационной программы закуплены учебная и исследовательская версии пакета ANSYS–CFX, изучение которого будет включено в рабочие планы технологических специальностей, лабораторные и практические занятия, УИРС и прикладные научные исследования с возможностью коммерческого использования.
В трудно предсказуемых условиях развивающейся и переходной экономики устойчивое развитие кафедры невозможно без разумной диверсификации направлений образования. С 1993 года в рамках существующих специальностей велась подготовка по дополнительным специализациям: вычислительные системы предприятий атомной промышленности, физические основы промышленной экологии, радиационная экология и безопасность АЭС, предпринимательство в области наукоемких производств.
Для обеспечения специализаций были созданы авторские циклы высокого уровня, они включали такие дисциплины, как информационные системы и технологии (доц. А.А. Живодеров), массоперенос в природных средах (доц. О.Е. Александров), вычислительный эксперимент (проф. А.Я. Купряжкин), физические основы промышленной экологии (проф. В.Н. Чуканов) и ряд других. К их подготовке, наряду с преподавателями кафедры, привлекаются высококвалифицированные специалисты УрО РАН.
Для повышения качества экологического и радиоэкологического образования студентов в Институте промэкологии УрО РАН в 1997 г. был создан филиал кафедры.
С целью диверсификации направлений образования и поддержки специальностей технологического блока был сформирован блок информационных специальностей. В 1998г. организована специальность 230200 «Информационные системы (в технике)» (ранее 0719), обеспечивающая подготовку инженеров, способных решать задачи по разработке информационных комплексов управления технологическими процессами и предприятием в целом, созданию систем искусственного интеллекта и принятия решений. Первый выпуск по этой специальности состоялся в 2004 г., с 2006г. ведется подготовка бакалавров, составлена заявка на открытие магистратуры. Преподаватели кафедры проф. А.В. Мелких, доценты О.Е. Александров, Н.Н. Алексеенко, С.Т. Барашкин, Б.А. Калинин, А.Г. Флягин разработали лабораторный практикум и систему авторских вариантов дисциплин: теория информационных процессов, теория информационных систем, информационные технологии, мультимедиа технологии, основы теории управления, защита информации и информационная безопасность и ряда других. Перспективы специальности «Информационные системы» связаны с освоением промышленных SCADA–систем реального времени, их использованием в курсовом проектировании, для автоматизации физического лабораторного практикума и экпериментальных исследований при дипломировании, при разработке тренажеров.
В 2008г. состоялся первый выпуск по специальности 090105 «Комплексное обеспечение информационной безопасности автоматизированных систем» (ранее 0755), открытой в 2003г. По этой специальности предусмотрено моноуровневое образование (специалитет) со сроком обучения 5 лет. Выпускники получают знания в области криптографических, программно-аппаратных, технических, правовых и организационных методов и средств обеспечения безопасности информации при ее обработке, хранении и передаче с использованием современных информационных технологий. Развитие этой специальности связано с приданием ей технологической направленности с акцентом на обеспечении безопасной работы автоматизированных систем управления технологическими процессами, на решении проблем АЭС и разделительных заводов.
В 2006г. открыта специальность 230301 «Моделирование и исследование операций в организационно-технических системах», овладение которой позволяет создавать информационные модели организационно-технических систем различного назначения и сложности, оптимизировать процессы функционирования и развития данных систем, проводить всесторонний анализ, планирование и прогнозирование их работы, осуществлять подготовку унифицированных проектов по созданию современных информационно-управляющих комплексов в различных областях профессиональной человеческой деятельности.
По результатам оценки деятельности технических вузов за 2007 г. специальности кафедры молекулярной физики заняли высокие места, обогнав, в том числе, МИФИ, МГТУ и ТПУ:
- специальность 140303 «Физика кинетических явлений» – 2 место из 3;
- специальность140305 «Ядерные реакторы и энергетические установки» – 1 место из 8;
- специальность 230201 «Информационные системы и технологии» – 2 место из 76.
