Е.С. Синайский, О.В. Бугрим, Т.С. Кагадий, А.М. Мильцын, Д.В. Удовицкая

Кафедра высшей математики: история и современность

История развития кафедры высшей математики.

Колектив

С момента образования в 1899 г. ЕВГУ преподаванию высшей математики отводилось важное место. Эта наука одна из основных дисциплин, составляющих фундамент инженерных знаний. Первоначально при полном трехлетнем курсе обучения математику преподавали в течение первых двух лет. На первом курсе объем дисциплины составлял 10 часов в неделю (6 часов лекций, 4 часа практических занятий). В 1908 г. математику оставили только на первом курсе, объем дисциплины остался 10 часов в неделю (7 часов лекций, 3 часа практических занятий). В 1899 г. было всего 77 студентов, к 1908 г. их число составляло 340.

С 1899 г. по 1903 г. математическим образованием в ЕВГУ руководил доктор чистой математики профессор Синцов Дмитрий Матвеевич (1867-1946), выпускник Казанского университета 1890 г., д-р чистой математики с 1898 г., профессор с 1899 г., академик АН УССР с 1939 г. В период 1903-1907 обязанности ведущего математика исполнял преподаватель Тихов Гавриил Адрианович.

С 1907 г. кафедру высшей математики и аналитической механики возглавлял проф. Шарбе Сергей Баконович (1871-1932), выпускник Петербургского университета 1893 г., магистр астрономии, профессор с 1911 г. В 1913 г. под его руководством кафедра высшей математики стала существовать как самостоятельная единица. Заведующим кафедры проф. Шарбе пробыл вплоть до 1930 г. За этот период математику преподавали Серебряков К.Д., Загулин В.Е., Добрынин С., Горин А.А., проф. Огиевский И.Е.

Поначалу обучение математике сопровождалось рядом трудностей. Не существовало детально разработанного курса дисциплины, адаптированного к специальностям горного училища, не было соответствующих учебников, отсутствовали наглядные пособия. Учебники писали сами преподаватели: Синцов Д.М., Загулин В.Е., Шарбе С.Б.

В 1930 г. от горного института отделились два самостоятельных ВУЗа – металлургический и химико-технологический институты. Часть преподавателей кафедры поменяли место работы, появились новые сотрудники – молодые специалисты: Бажан П.Л., Сидоренко В.И., Степанов Е.С., Суханов Е.Н., Кохановский Д.Л. Коллектив, состоящий в основном из молодежи, усиленно работал над повышением своего педагогического мастерства. Каждый ассистент систематически посещал лекции профессора и доцента. Практиковались взаимные посещения занятий с их детальным разбором на заседаниях кафедры. Для преподавателей специальных кафедр, аспирантов, студентов старших курсов кафедра вела факультативы по избранным разделам математики: “Векторный анализ”, “Номография”, “Эмпирические формулы” и т.п.

Война круто поменяла жизнь всей страны и кафедры. Ушли на фронт Степанов Е.С., Суханов Е.Н., Кохановский Д.Л. (погиб в 1943 под Харьковом), Бажан П.Л. В августе 1941 институт эвакуировали в Свердловск и там расформировали, а осенью 1943 восстанавили в Караганде на базе эвакуированного туда Московского горного института. Кафедрой математики в это время заведовал проф. Ризенкампф Бруно Константинович (1891-1948). Кроме него на кафедре работали три преподавателя: Булах Г.И., Стукалов А.Д., Булах О.П.

После освобождения Днепропетровска от немецких оккупантов в октябре 1943 ДГИ возобновил свою работу. В 1944 из Караганды полностью возвратились сотрудники института.

С августа 1945 по 1978 кафедру возглавлял Розовский Моисей Исаакович (1906-1994).

К началу 60-х годов кафедра полностью обеспечивала математическую подготовку студентов всех специальностей. На изучение полного курса высшей математики для большинства специальностей отводилось 350-400 часов, которые, как правило, поровну делились между лекциями и практическими занятиями. Материал делился на 4 семестра. Наиболее загруженным был первый семестр – от 6 до 10 часов математики в неделю. Программа предусматривала изучение аналитической геометрии и основных тем математического анализа. Курс не включал специальных математических глав, не выделялся особо и вычислительный практикум. Не входили в общий курс разделы “Функции комплексного переменного”, ”Теория вероятностей и математическая статистика”. В частности, программа 1960 г., рассчитанная на 360 часов аудиторных занятий, кроме названных выше не содержала также таких тем, как “Тройной интеграл”, “Ряды Фурье”, “Элементы векторного анализа”, “Операционное исчисление”. Самый большой 6-ти семестровый курс читался студентам-геофизикам. Использовались общепринятые в технических вузах учебники Привалова И.И. и Ефимова Н.В. по аналитической геометрии, Пискунова Н.С. или Лузина Н.Н. по математическому анализу, задачник Минорского В.П.

За исключением высококонкурсных электротехнических и геофизической специальностей контингент студентов не отличался хорошей подготовкой по элементарной математике. Поэтому наряду с еженедельными индивидуальными консультациями преподаватели практиковали также общие дополнительные занятия для отстающих студентов всех специальностей.

С середины 60-х годов, отвечая на запросы специальных кафедр, в частности, “Автоматизация производственных процессов”, проф. Розовский М.И. начал читать студентам электротехнических специальностей операционное исчисление, теорию функций комплексного переменного, устойчивость движения. Первые два раздела вошли затем в общий курс для большинства других специальностей в соответствии с учебной программой, утвержденной Минвузом СССР в 1974 г. Старший преподаватель Потемкина В.Н. первой на кафедре разработала и стала преподавать студентам-экономистам курс теории вероятностей и математической статистики. Этот же раздел вместе с элементами теории случайных процессов в 1970 завершал курс математики для студентов-электротехников.

Запросы специальных кафедр продолжали возрастать, причем часть требуемых разделов, например, такие, как математическое программирование, с традиционным курсом математики имели мало общего. В 1972 появилась кафедра прикладной математики и технической кибернетики, которая объединила в специальные курсы все необходимые для студентов дополнительные разделы математики.

В 1978 г. руководить кафедрой высшей математики стал доц. Пономаренко Юрий Алексеевич. Вплоть до своей смерти в 1990 г. он был бессменным лидером. Одним из лучших преподавателей с тех времен до нынешних является проф. Синайский Евгений Самойлович (работает с 1961 г.).

С середины 80-х годов педагогический коллектив кафедры значительно активизирует свою деятельность, связанную с созданием и публикацией методической литературы. Хорошее методическое обеспечение курса позволило по-новому строить занятия. Стали практиковаться занятия с элементами индивидуальной работы студентов, на которых преподаватель выполнял роль консультанта. Данная система сохранена до сих пор.

В 1990 г. впервые руководить кафедрой стала женщина - проф. Новикова Людмила Васильевна, в 2007 г. заведующей кафедры стала одна из ее лучших учениц – проф. Сдвижкова Елена Александровна.

В 90-ые годы среди студентов НГУ появляются иностранные граждане Азии и Африки. Для адаптации к преподаванию математики в Украине иностранным слушателям в течение полугода стали читать курс элементарной математики, помогая им овладевать математическими терминами. Появляется потребность в методическом обеспечении этого курса. Проф. Новикова Л.В. и проф. Мильцын А.М. возглавили проект по изданию и внедрению в процесс обучения серии учебных пособий под названием “Библиотека иностранного студента”. Пособия содержат много примеров с решениями и подробными объяснениями. Целью  проекта является повышение качества и прогнозирование результатов обучения. Сотрудники кафедры проф. Новикова Л.В., проф. Синайский Е.С., доц. Бабец Д.В., доц. Бойко Л.И., доц. Бугрим О.В., доц. Заславская Л.И., доц. Павлищев В.И., доц. Тимченко С.Е., старшие преподаватели Бондаренко З.И., Подольская С.Н., ас. Горбатов Н.И., ас. Легенченко Н.В., ас. Удовицкая Д.В. принимают активное участие в подготовке данной серии. На настоящий момент уже издали четыре пособия и на выходе в РИО находятся 8 пособий, охватывающих большинство разделов математики. Большое количество методических разработок принадлежат перу профессоров кафедры Котляру Б.Д.(1937-1999), Сушко С.А., Фомичевой Л.Я., Кагадий Т.С., доцентов Приходько В.В., Улановой Н.П., старших  преподавателей Кармановой Л.В., Орел В.П., Шелест Л.И.  Профессорами Сушко С.А. и Фомичевой Л.Я. издано четыре учебных пособия,  утвержденных Министерством образования и науки Украины, один из учебников «Математика для економічних спеціальностей» дважды переиздавался.

Огромное внимание уделяют олимпиадному движению по математике проф. Кагадий Т.С., проф. Сторчай В.Ф., старший преподаватель Шелест Л.И.

В течение многих лет значительные усилия по привлечению абитуриентов в НГУ прилагают доценты Уланова Н.П., Щербаков П.Н., старшие преподаватели Карманова Л.В., Кибкало О.Ф., Орел В.П. и др.

С 2005 г. НГУ перешел на новую форму проверки знаний студентов: кредитно-модульную систему. В связи с этим кафедра провела научно-исследовательскую работу “Модификация структуры и содержания курса высшей математики, ее методического обеспечения и методов активации познавательной деятельности студентов в соответствии с требованиями кредитно-модульной системы” под руководством доц. Бугрим О.В. Научный поиск 15-ти преподавателей был направлен на анализ специальной литературы, конкретизации и корректировки учебных планов, разработке нового методического обеспечения учебного процесса. Результаты исследований следующие:

Основные направления научных исследований и подготовка научных кадров.

В 60-70-е годы научные исследования на кафедре проводились под руководством проф. Розовского М.И. В значительной степени они были связаны с научными интересами самого руководителя, а именно с механикой наследственноупругих сред.

На протяжении двух десятилетий кафедра занимала одно из ведущих в стране мест по исследованиям в этой области. На научных семинарах кафедры с докладами по различным проблемам из этой области выступали исследователи из Киева, Севастополя, Еревана, Алма-Аты, Воронежа и других городов. В 1968 г. на базе филиала института механики и кафедры высшей математики в ДГИ проводилась организованная институтом механики АН УССР всесоюзная конференция механиков соответствующего направления исследований. Розовский М.И., Круш И.И., Синайский Е.С., Ткаченко В.Е., Бугрим О.В. были участниками научных конференций, проходивших в Москве, Киеве, Алма-Ате, Ереване, Воронеже. Проф. Розовский М.И. являлся рецензентом, научным руководителем и оппонентом на защитах диссертаций многих аспирантов и соискателей по проблемам математической реодогии.

Вне сферы наследственноупругих проблем кафедре оставались лишь немногие научные исследования. Среди них работы Пономаренко Ю.А. по вопросам суммирования кратных рядов Фурье (защитил кандидатскую диссертацию в 1965 г.).

К концу 80-х годов исследования по проблемам механики наследственноупругих сред почти полностью прекратились. После отхода по возрасту от активной научной деятельности Розовского М.И. часть его учеников практически прекратила научную работу, интересы других сместились в область иных научных проблем. Круш И.И. сосредоточил свои усилия на инженерных изысканиях, Синайский Е.С. занялся разработкой приближенных методов решения краевых задач для дифференциальных уравнений с многочленными коэффициентами. Среди прочих научных исследований, сформировавшихся на кафедре в 80-е годы, следует отметить работы Замковой Л.Д. по специальным вопросам теории дифференциальных уравнений, Заславской Л.И. по квантовой теории молекул, Сушко С.А. по физике сегнетоэластиков, Кагадий Т.С. по асимптоматическому интегрированию дифференциальных уравнений механики вязкоупругих сред, Фомичевой Л.Я. по расчету крепей и других подземных конструкций, Мирошниченко Л.В. по проблемам распознавания образов, изобретательскую деятельность Щербакова П.Н. в области горного дела.

С приходом в 1984 г. на кафедру Новиковой Л.В. и ее учеников – Калашникова А.И., Лесникова В.С., Сдвижковой Е.А. началось тесное сотрудничество математиков со специалистами кафедр «Подземной разработки месторождений», «Строительства и геомеханики», маркшейдерии. Ведущее место в научной работе стали занимать исследования, связанные с анализом напряженного состояния породных массивов, устойчивостью горных выработок и оптимальным проектированием. Творческое взаимодействие преподавателей спецкафедр и кафедры высшей математики способствовало решению ряда интересных задач, продиктованных запросами горного производства, созданию новых математических моделей деформирования и разрушения пород, разработке эффективных расчетных алгоритмов и методик определения рациональных параметров подземных сооружений и элементов систем добычи полезных ископаемых, внедрению их в практику проектирования.

Сформировалась научная школа применения численных методов в геомеханических расчетах, достойными представителями которой стали Сдвижкова Е.А., Уланова Н.П., Приходько В.В., Барабан О.А. За годы работы Л.В.Новикова подготовила двух докторов и семь кандидатов технических наук. Результатом сотрудничества с инженерами-производственниками стала совместная монография: «Метод граничных элементов в задачах горной геомеханики» (1997).

В настоящее время профессор Новикова Л.В. продолжает развивать направление, связанное с разработкой математических моделей, расчетных алгоритмов и методик определения рациональных параметров систем разработки полезных ископаемых в сложных горно-геологических условиях. В фундаментальных исследованиях ей активно помогает доц. Л.И.Заславская.

Новикова Л.В. является членом специализированных ученых советов при НГУ и ИГТМ НАН Украины.

Серьезную научную работу продолжают ученики Новиковой Л.В.: самостоятельно формируют новые научные направления, создают школы, воспитывают учеников.

Доктор технических наук, профессор Сдвижкова Е.А. в тесном сотрудничестве с кафедрой «Строительства и геомеханики» развивает новое направление в механике горных пород, связанное с вероятностно-статистической оценкой процессов, происходящих в породном массиве в окрестности горных выработок. В соавторстве со специалистами этой кафедры издано две монографии: «Некоторые задачи статистической механики» (2002), «Масштабный эффект в горных породах» (2005). В 2002 г. по данной тематике ею защищена докторская диссертация. В настоящее время Сдвижкова Е.А. является членом специализированного ученого совета при НГУ.

Научные интересы связывают Сдвижкову Е.А. со специалистами Краковской горно-металлургической академии (AGH). За совместную подготовку монографий «Геомеханика породных массивов» (2005) и «Podstavy geomechaniki» (2006) она награждена Дипломом 2-ой степени AGH. Ученик Сдвижковой Е.А. - Бабец Д.В. успешно продолжил работу по изучению вероятностной природы свойств горных пород  и защитил кандидатскую диссертацию в 2006 г. Сейчас под ее руководством диссертационную работу завершает ассистент Иванов А.С. На международной конференции молодых ученых в Санкт-Петербурге (апрель 2008) он получил диплом за лучшую презентацию в секции «Проблемы геомеханики». Также под руководством Сдвижковой Е.А. над диссертацией работает аспирант Кондратюк И.В.

Сдвижкова Е.А. возглавляет Научно-образовательный центр НГУ «Устойчивость геотехнических систем: процессы, явления, риски», созданный при поддержке фонда гражданских исследований и развития (США), деятельность которого направлена на концентрацию научного потенциала НГУ и поддержку молодых ученых.

Доктор физико-математических наук, профессор Кагадий Т.С. занимается разработкой асимптотических методов в механике деформируемого твердого тела, аналитическим решением задач теории композитов, механики разрушения для упругих и вязкоупругих линейных и нелинейных материалов. Подготовила одного кандидата физико-математических наук, является членом специализированного совета при Донецком национальном Университете.

Активный научный поиск продолжают доц. Замковая Л.Д., доц. Щербаков П.Н., доц. Сторчай В.Ф.

Самостоятельно научную работу продолжают молодые преподаватели. В 2007 г. доц. С.Е. Тимченко и доц. Д.В. Бабец стали лауреатами конкурса научных работ НГУ. Доц. С.Е. Тимченко готовит достойную смену: ее ученик стал стипендиатом конкурса «Завтра.ua ».

Кафедра высшей математики проявляет себя на научном поприще и старается передать фундаментальные знания по математике новому пытливому поколению.