Комплекс универсальных экспериментальных установок

Что представляет собой комплекс универсальных экспериментальных установок?
Несколько установок, оъединенные одним физическим объектом (предметом) исследования (например, газовый разряд) и предназначенные для студенческих курсовых работ. На каждой установке группа студентов решает свою задачу и обмениваются полученными знаниями. В течение нескольких часов установка может быть разобрана и превращена в совершенно другую (см. фото)
Какие темы исследовательских работ решаются на таких комплексах?
Примеры тем: исследование кривой Пашена для газов; исследование статифицированного газового разряда; исследование ионных пучков генерируемых из газового разряда; исследование характеристик газового разряда с полым катодом; эммисия микрочастиц из плазмы газового разряда и т.д. Количество тем зависит от фантазии исследователей и их желания. Это могут быть темы связанные с синтезом тонких плёнок, оптические исследования и т.д.
Что представляет собой установка в отдельности?
Это блоки, соединенные между собой. Основной блок представляет собой "кубик" (110\110\110мм или 300\110\110), внутри которого вакуумный объём (ф90\90мм или ф90\250). К его сторонам может быть присоединена другая камера, другой блок, вентили, натекатели, измерительные приборы, азотные ловушки. Через фланец вспроходным отверстием ф47 к блоку присоединяется стеклянная труба с внешним диаметром 40мм произвольной длины. Электроды перемещаются внутри с помощью простой магнитной системы.
Какие принципы положены в основу универсальных установок?
В основу конструкции положен принцип "детского конструктора". Требования к установке: 1-студент должен иметь возможность сам создать установку под задачу; 2- минимальное время сборки; 3-возможность поставить классические и современные опыты; 4-легко перестраиваться под задачу; 5-установка должна располагаться на столе и быть переносной; 6-обеспеченность литературой, методическими пособиями.
Что стимулирует создание подобных проектов?
Студенты, участвующие в научной работе на младших курсах, гораздо эффективнее и более осознанно воспринимают курсы общей и теоретической физики. Эта идея положена в основу специальной программы выполнения курсовых исследовательских работ на всех практикумах физического факультета НГУ с 1983года. Она проверена временем и показала свою эффективность. Цель такой программы - повысить уровень учебного процесса, профессиональную подготовку студентов и выявить их научные интересы.
Какие качества развивает программа курсовых работ у студентов?
Студенты выполняют курсовые работы, начиная с первого курса второго семестра, в течение четырёх семестров. Эта часть учебного процесса, является "лакмусовой бумажкой" определяющей ценностную ориентацию студентов во время учёбы в университете. Ясно, что именно в процессе самостоятельного поиска решений развивается творчество, происходит формирование творческой личности, вырастает специалист.
Есть ли подобные проекты за рубежом?

Автор данного проекта познакомился с курсом профессора Ричарда Ямамото во время специальной поездки в Массачусетский Технологический Институт с целью изучения опыта преподавания экспериментальной физики. Студенты первого курса имеют возможность полностью заниматься экспериментальной физикой в течение месяца. Такая программа даёт хорошие результаты. Совместное обсуждение в течение года методики преподавания выявило необходимость иметь простые универсальные установки для студентов младших курсов, которые могли бы изменяться в зависимости от задач.
В университете Стенфорда научной работе студентов младших курсов уделяют большое внимание. Лауреат Нобелевской премии Дуглас Ошеров с удовольствием рассказывал мне о том, как студенты участвуют в создании установок и проведении исследований. Он считает такую программу важной и перспективной.
Есть ли опыт эксплуатации универсальных установок?
Два года эксплуатации пробного комплекса в НГУ показали перспективность использования таких установок. Созданы шесть установок в рамках инициативного проекта. Они состоят из одних и тех же блоков, но на них решаются различные задачи. Как и каждая работающая установка, данный комплекс нуждается в модернизации. Профессор А.П.Семенов, специалист по ионным источникам и физике газового разряда, хотел бы иметь такие установки. Профессор И. Ватанабе, член комиссии по развитию университетского образования Японии дал высокую оценку такому проекту (ноябрь 1999г).
Какое количество студентов может работать на одной установке?
На каждой установке могут работать несколько студентов.

Материал и фото: Александр С. Золкин
Оформление и фото : Игорь Плотников