Во времена становления Физтеха отцы-основатели заложили фундамент будущего химического образования, хорошо понимая роль этой естественнонаучной области. Недаром среди них был единственный советский лауреат Нобелевской премии по химии Николай Семёнов. Кафедра общей химии была в числе первых появившихся в стенах МФТИ, а самая большая лекционная аудитория в кампусе по сей день называется «Большой химической».
Простая перегонка органического вещества
Первым заведующим кафедрой общей химии стал видный советский ученый Владимир Фомин. Он же разработал программу курса общей химии и подготовил первый практикум, рассчитанный на еженедельные четырехчасовые лабораторные занятия. Интересно, что вплоть до 1990-х годов канва изучения этого предмета первокурсниками Физтеха не сильно менялась. Во главе угла стоял периодический закон Д. И. Менделеева: обозревались группы химических элементов и их свойства; также изучались кинетика и термохимия. К тому же в те годы на кафедре велась активная научная работа, создавались исследовательские установки, проводились эксперименты.
В 1957 году, почти сразу после превращения Физико-технического факультета МГУ в отдельный институт создается четвертый факультет нового вуза — Физико-химический, или просто физхим, переживший множество преобразований, но существующий и сегодня.
Сейчас Институт химической физики им. Н. Н. Семёнова является одной из базовых кафедр физхима. Ею до последних лет жизни заведовал сам Николай Николаевич. Можно сказать, что именно на основе этой кафедры и был создан когда-то факультет. Поэтому не стоит удивляться насущной потребности в химическом образовании на Физтехе еще 60 лет назад.
Рубикон кафедры химии
Взятие навески на аналитических весах
Химия — одна из фундаментальных наук. Она преподается во всех технических вузах, поскольку является неотъемлемой частью естественнонаучного образования. Зрелое понимание большинства процессов не сформируется полностью без знания основ химии. Многие физические законы имеют прямое отношение к строению и химическим свойствам веществ. Так что химия и физика взаимно дополняют друг друга, и без этого дополнения представления об окружающем нас мире и не только не будут полны.
Курс химии, который читался на Физтехе до недавнего времени, достаточно стандартен для нехимических вузов. По мнению сотрудников департамента химии, и сегодня она преподается для всех факультетов, кроме физхима, на достаточно простом уровне. Но нельзя забывать и о том, что уровень знаний по химии среди абитуриентов очень низкий.
«Для нас это настоящая беда. Нам приходится зачастую опускаться до нулевого уровня. И при этом нельзя все-таки вычеркивать химию из учебного плана образовательных программ, потому что тогда в будущем мы получим исследователей не слишком высокого уровня. Определенный вклад в образование дает каждый предмет, который закладывается в программу. Другой вопрос, что курс нужно адаптировать и под начальные знания первокурсников на разных образовательных программах, и под задачи Физтех-школ», — считает заместитель директора Физтех-школы электроники, фотоники и молекулярной физики по учебно-методической работе Владимир Талисманов.
Когда количество переходит в качество
В результате изменений учебных планов в 2000-х химию преподавали для четырех факультетов: ФМХФ, ФПФЭ, ФАКИ и ФФКЭ. С тех пор стандартный семестровый непрофильный курс был модифицирован. Сегодня практически под каждую образовательную программу (факультеты) создан свой особенный курс, в котором учтены пожелания Физтех-школ.
Для студентов физхима (относится к Физтех-школе электроники, фотоники и молекулярной физики, — прим. ред.), сейчас преподается расширенный восьмичасовой курс общей и неорганической химии осенью, а весной — курс органической химии: два часа лекций, два часа семинаров и четыре часа лабораторных работ в неделю. Раньше курс читался в виде четырехчасовых лекций. Не было ни семинаров, ни лабораторных работ. Нынешний практикум по органической химии, который теперь состоит из четырнадцати лабораторных работ, создан почти с нуля. Также был существенно модернизирован практикум по общей химии. Он превратился в курс общей и неорганической химии, куда добавилось еще восемь лабораторных работ. Как говорят представители департамента, мало какой химический вуз сможет похвастаться такими практикумами.
Помимо этого, для второкурсников этого направления департамент химии разработал еще один новый курс. Первоначально он назывался «Аналитическая химия», но, поскольку методы исследования вышли за рамки чисто химических и добавились физико-химические, курс переименовали в «Методы исследования веществ и материалов». Он укомплектован на весь семестр четырнадцатью лабораторными работами.
Синтез циклогексена дегидратацией циклогексанола
С текущего учебного года для Факультета проблем физики и энергетики (относится к Физтех-школе фундаментальной и прикладной физики, — прим. ред.) с целью более глубокого изучения запустили годовой курс химии вместо семестрового. По просьбе ученого совета Физтех-школы были добавлены новые профильные темы. Это оказалось полезным еще и потому, что будущие студенты-физики в своих школах зачастую лишены возможности изучать химию, и многие из них приходят в МФТИ с нулевыми знаниями по этому предмету. А освоение вузовского курса химии все-таки предполагает наличие начальных знаний.
Также был значительно переработан курс химии для Факультета аэрофизики и космических исследований (ФАКИ) (относится к Физтех-школе аэрокосмических технологий — прим. ред.), с учетом специфики обучения включен необходимый материал, актуальный для применений в экологических исследованиях и исследованиях океана. Этот курс лекций был разработан преподавателем, который ведет научные исследования именно на ФАКИ. Видоизменился и лабораторный практикум.
Единственный факультет, который идет по своей старой программе без изменений, — это Факультет физической и квантовой электроники (относится к Физтех-школе электроники, фотоники и молекулярной физики — прим. ред.). Здесь схема обучения химии предполагает лекционный курс и отдельные профилированные темы, связанные с материалами и процессами для электроники.
ПРЯМАЯ РЕЧЬ
Владимир Талисманов, к. х. н., заместитель директора Физтех-школы электроники, фотоники и молекулярной физики по учебно-методической работе:
«Как известно, физтехи достаточно прохладно относятся к лекциям. Мы в процессе работы пришли к выводу, что для тех факультетов, чьи студенты владеют не достаточными начальными знаниями по химии, лучший результат будут давать именно семинарские занятия. Поэтому курс построен следующим образом: он остался четырехчасовым, но в этом курсе лабораторные работы занимают три часа в неделю, и один час — это семинар. То, что студентам лекционный материал докладывается в виде семинарского занятия, в котором есть возможность пообщаться с преподавателем, сразу задать вопросы, показало хороший результат. Как можно видеть, кафедра или теперь уже департамент общей химии развивается. Яркий пример этого — то, что вместо восьми старых кафедральных работ сейчас мы имеем в общей сложности 48 лабораторных работ».
Вся власть Советам студентам
Департамент химии ждет отзывов от самих студентов. Поскольку учебные программы активно меняются, преподаватели хотят понимать требования не только Физтех-школ, но и тех, кого они учат.
«Студентов мы стараемся слышать. Принимаем обратную связь и пытаемся продумывать работу с ребятами так, чтобы им было интересно. Мы понимаем, что первокурсники сильно загружены, и изучение химии для тех, кому ее плохо преподавали в школе, — не самое простое дело. Многие хотели бы от этой программы вовсе отказаться, но студенту первого курса очень тяжело понять, будут ли ему эти знания нужны в будущем. Опрос всего факультета проблем физики и энергетики по поводу химии показал, что студенты старших курсов, придя на базовые кафедры и начав заниматься полноценной научной работой, говорят, что химия им нужна. И преподаватели базовых кафедр говорят то же», — продолжает Владимир Талисманов.
Качественная реакция на присутствие в пробе катионов лития
Что день грядущий нам несет
Преподавательский состав за последние годы частично обновился. В департамент приходят молодые сотрудники. По словам представителей департамента, если оставшиеся факультеты захотят вернуть химию в свой образовательный процесс, его коллеги будут очень рады, но для этого понадобится расширение педсостава. «Нужно будет набирать людей со стороны, что очень хорошо. Можно будет влить молодую кровь и приобрести дополнительное оборудование, которое в последние годы мы уже хорошо обновили», — говорит он.
Однако ожидания должны быть правильными. Студенты-первокурсники проходят базовый курс и выполняют достаточно простые задачи на лабораторном практикуме. Не стоит ожидать сразу работы со спектрометрами или другим сложным оборудованием. Студенты должны вначале пройти через базовые химические задачи, равно как и на кафедре общей физики.
Измерение концентрации углеродов поляриметрическим методом
Химический отбор
Сотрудники департамента химии заняты и в работе с абитуриентами. Их основная задача на этом поприще — разработка методических пособий для Заочной физико-технической школы (ЗФТШ) при МФТИ. Ведь помимо физики и математики, которые традиционно преподавались в ЗФТШ, уже несколько лет здесь можно изучать и химию. Также сотрудники департамента готовят видеолекции для учеников заочной школы.
Уже четыре года Физтех является главным организатором Открытой химической олимпиады (ОХО), которая входит в перечень РСОШ, поэтому дает те же преференции при поступлении в вузы, что и известная олимпиада «Физтех» по математике и физике. Сотрудники департамента химии не только участвуют в создании заданий, но и проводят ОХО в городах России. Олимпиада теоретическая, в ней нет экспериментального этапа, как на Всероссийской, и состоит она из двух туров: отборочного и очного.
Однако стоит помнить, что Физтех — это физический вуз. И физику здесь учить придется даже химикам. «Те объекты, которые исследуются на наших базовых кафедрах, связаны с химией. Поэтому мы рады, когда приходят ребята, увлеченные химией. И, как показала практика, зачисление на физхим по результатам сдачи химии дает положительный эффект, — уточняет Владимир Талисманов. — Смысл следующий: мы хотим привлечь на Физтех ребят, знающих химию. Им поначалу тяжело дается изучение курса физики. Но они учатся, и их мотивации хватает, чтобы буквально за год выйти на уровень тех, кто учил физику для поступления. Кафедра общей физики, в свою очередь, старается помочь ребятам выйти на достойный уровень. Так что, на мой взгляд, эксперимент с приемом на Физтеха по результатам ЕГЭ по химии вполне успешен».
