Назад

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА

Н.Е. Жуковский, начав читать специальный курс Теоретической механики в 1878 году, все последующие годы разрабатывал научные основы развития кафедры ТМ.

Кафедра ТМ МГТУ им. Н.Э. Баумана во всю свою историю всегда имела модели, приборы, лабораторные установки. Н.Е. Жуковский стремился к тому, чтобы, изучая тот или иной физический процесс, сначала проанализировать его физические основы, выделить главные основополагающие составляющие. Затем уже составить математическую модель явления на основе хорошей физической проработки.

Идея хорошей физической проработки явлений естественно привела Николая Егоровича к выводу о том, что на кафедре Теоретической механики должны изучаться сначала физические основы механических явлений, и на этой физической основе должны развиваться математические модели.

Н.Е. Жуковский создал ряд моделей механизмов, установок, демонстрирующих законы механики. Прибор, демонстрирующий закон сохранения кинетического момента, носит название «Скамья Жуковского».

Наша глубокая убежденность в том, что необходимы в учебном процессе по курсу ТМ лабораторные работы, демонстрации законов механики, решение задач с помощью специальных механических установок имеет хорошую научную платформу – учебный процесс, построенный в ИМТУ на основе, прежде всего изучения механических явлений на физических моделях (установках) Н.Е. Жуковским, а также – практических занятиях (упражнениях) и самостоятельном решении задач и заданий.

Кафедра ТМ МГТУ всегда стремилась к тому, чтобы подкреплять учебный процесс по ТМ практическими физическими экспериментами. Ученики и последователи Николая Егоровича создавали приборы по курсу ТМ и использовали их в учебном процессе.

Преподавателями кафедры ТМ МВТУ им. Н.Э. Баумана под руководством В.В. Добронравова к 1966 г. был создан комплект моделей и приборов по курсу ТМ (разработчики А.Л. Дворников, И.М. Брызгалов, Г.А. Россолько и др.). Конструирование и изготовление опытного комплекта было поручено специальному конструкторскому бюро при Министерстве высшего образования. Затем в ряде городов СССР были созданы специальные опытные заводы, на которых изготавливались приборы данного типового комплекта (г. Одесса, г. Караганда и др.). Эти приборы приобретались вузами и использовались в учебном процессе по усмотрению преподавателей кафедр ТМ. Специальных часов в учебном процессе для этой работы предусмотрено не было.

Преподаватели кафедры ТМ МВТУ использовали приборы комплекта на лекциях и упражнениях в режиме демонстрации в течение одного часа в семестр для группы студентов, т.е. выделялось три учебных часа за период обучения из часов, выделенных на упражнения.

Далее проводились модернизация старого и создание нового типового комплекта (ответственные Колесников К.С., Дубинин В.В., Россолько Г.А.). В последнем комплекте – 40 приборов. За разработку комплекта приборов награждены серебряными медалями ВДНХ Дубинин В.В. и Россолько Г.А.).

В 2003 г. проводится новая модернизация под руководством В.В. Дубинина, участвуют Витушкин В.В., Никандров В.Н. (6 моделей по статике, 9 – по динамике, 8 – по кинематике).

Работа выполняется совместно с НПО «Росучприбор».

Одновременно с этой работой велась большая работа по созданию плакатов по курсу ТМ, портретов видных механиков, слайдов для учебного процесса (отв. В.А. Космодемьянский). За эту работу и создание специализированной аудитории по ТМ Дубинин В.В. и Космодемьянский В.А. удостоены премии правительства.

Были подготовлены описания приборов и моделей и их демонстрации в учебном процессе.

На кафедре ТМ читается спецкурс «Теория колебаний» для студентов факультета «Специальное машиностроение». Этот курс обеспечен курсовыми заданиями. Кроме того, под руководством К.С. Колесникова создана специальная лаборатория. В числе лабораторных установок установки для измерения собственных частот и форм колебаний балки, параметров динамического гасителя колебаний. Имеются установки для демонстрации и измерения параметров нелинейных колебаний, созданы описания лабораторных работ.

В настоящее время проводится разработка нового измерительного обеспечения и модернизация лабораторного комплекса по теории колебаний.

Оставаясь на позициях Н.Е. Жуковского (физическая основа задач механики должна быть подкреплена экспериментально), сотрудники кафедры ТМ МГТУ ведут работу по совершенствованию усвоения физических основ механики на современных возможностях измерительной и вычислительной техники.

Под руководством В.В. Дубинина на кафедре ТМ создана автоматизированная лаборатория по курсу ТМ. Работа велась совместно с НПО «Росучприбор», в котором происходило изготовление установок и оснащение необходимыми датчиками (1994-2001 гг.).

Лабораторные установки оснащены специальными датчиками, с помощью которых записываются необходимые параметры в эксперименте. Для записи сигналов, их обработки и графического представления используются аналого-цифровые преобразователи, специальные программы, разработанные авторами. В работе принимали участие Дубинин В.В., Солохин Е.Н. (на начальном этапе), Жигулевцев Ю.Н. (каф. ИУ-1). За разработку автоматизированной лаборатории Дубинин В.В. награжден золотой медалью ВВЦ.

Автоматизированная лаборатория по ТМ представлялась на международных выставках (1996 г. Н.Новгород; 1998 г. С.Петербург), Всероссийской выставке в МГТУ (20 лет НПО «Росучприбор», 1999 г.), в Кремле 2000 г., на ВВЦ, 2001 г.

Подготовлен пакет документов в Министерство образование РФ совместно с МГУ, в котором представлены типовая автоматизированная лаборатория, типовой комплект приборов и моделей по ТМ.

Техническое оснащение кафедр ТМ должно включать эти основные технические средства для обеспечения учебного процесса по курсу ТМ.

Были подготовлены и изданы пособия:

1.       Кинематика и статика. Методические указания по проведению практических занятий с исполь­зованием моделей и приборов по курсу «Теоретическая механика». П.В. Занозин, В.Г. Кинелев, В.С. Курдин, Г.А. Россолько. МВТУ, М. 1988.

2.       Динамика. Методические указания по проведению практических занятий с исполь­зованием моделей и приборов по курсу «Теоретическая механика». Г.Д.Блюмин, Н.В. Борохова, В.В. Дубинин, К.С. Колесников, Л.В. Северова, Ю.М. Степанчук. МВТУ, М. 1988.

3.       В.И. Дронг, Е.Н. Солохин. Системы с одной и двумя степенями свободы. Методические указания к лабораторным работам по курсу «Теория колебаний». МВТУ, М. 1977, а так­же 1991 г., изд-во МГТУ (в списке авторов В.И. Дронг, Е.Н. Солохин, А.Ю. Карпачев, В.Е. Самодаев).

4.       В.И. Дронг, Е.Н. Солохин. Системы с несколькими степенями свободы и системы с распределенными параметрами. Методические указания к лабораторным работам по курсу «Теория колебаний». МВТУ, М. 1977.

Для лаборатории теоретической механики созданы научно-методические разработки по циклу лабораторных работ.

К настоящему времени лабораторные работы успешно внедрены в учебный процесс. Опубликованы:

1.       Лабораторный аппаратно-программный комплекс ТМЛ-20/МР В.В. Ду­бинин, Е.Н. Солохин, В.А. Иванников, Б.П. Назаренко. МГТУ, М. 1998. Указания к лабораторным работам предназначены для проведения работ по изучению динамики качения цилиндров, имеющих одинаковые массы и различные осевые моменты инерции;

2.       Компьютеризированный лабораторный комплекс «Свободные колеба­ния физического маятника». В.В. Дубинин, Е.Н. Солохин, С.Н. Банников, Б.П. Назаренко. МГТУ, М. 1998. В пособии дано описание компьютеризированного лабораторного ком­плекса, являющегося частью компьютеризированной обучающей системы «Теоретическая механика». Изложен метод построения математической мо­дели рассматриваемых свободных колебаний физического маятника в реаль­ном физическом эксперименте.

НАЗАД