Сайт П.А.Жилина

П.А. Жилин. Из книги “Векторы и тензоры второго ранга в трехмерном пространстве”. 2001. (Стр. 13-14).

Механика и высшее техническое образование

В настоящее время механика лежит в основе расчетов на прочность, колебания и устойчивость всех конструкций и строительных сооружений. Уже поэтому ее роль в подготовке инженеров чрезвычайно велика. Но этим не исчерпывается значение механики. Можно утверждать, что механика составляет стержень всего технического образования, если, конечно, образование не путать с обучением.

В подтверждение сказанному обратимся к урокам истории. К началу XIX века в России сформировалось слаборазвитое школьное образование, высшее образование было представлено двумя молодыми университетами, а система высшего технического образования не существовала вовсе. Отставание России в области образования от ведущих стран мира измерялось многими столетиями. В то же время, в геополитическом отношении Россия являлась активнейшим участником общеевропейского процесса. Поэтому преодоление научно-технического отставания России стало жизненной необходимостью. И, как всегда в истории России, времени на это было не дано. Именно в таких условиях принималось решение о развитии в России собственной системы высшего технического образования. При этом Россия не могла использовать пути, по которому шло становление высшего образования в европейских странах, поскольку для этого требовались необозримо большие сроки. В России был реализован принципиально новый проект высшего технического учебного заведения, который, в конечном счете, стал образцом для всего мира. Здесь не место для обсуждения замечательных особенностей этого проекта. Достаточно напомнить, что к 1960 году высшее техническое образование в России стало одним из лучших в мире, хотя и в других странах оно также бурно развивалось. Важнейшей особенностью российского втуза являлся упор на механику и механические дисциплины. Дело здесь не только в том, что механика является основой многих технических специальностей. Механика играет важнейшую роль в самом процессе образования, поскольку это единственная (остающаяся таковой и поныне) рациональная наука первых принципов, в которой многообразные проблемы техники и строительства рассматриваются дедуктивным методом на основе немногих начальных принципов. Именно механика позволяет будущим инженерам активно овладеть основными математическими понятиями, ибо только в механике имеется точное, почти взаимно однозначное, соответствие между абстрактными символами и реальными объектами. Еще Т. Гобс говорил, что понимание - это способность за символами видеть реальные объекты. Именно в развитии этой способности и проявляется роль механики в техническом образовании. И именно поэтому российские инженеры всегда славились органичным сочетанием интуитивного мышления с достаточно высокой математической подготовкой. При этом важно понимать, что отнюдь не математика является движущей силой в механике. Наоборот, именно механика являлась и является основным поставщиком новых объектов и моделей для математики.

К сожалению, в настоящее время механика в значительной мере утратила свои образовательные функции и проявилось это в том, что в последние четыре десятилетия сформировалась тенденция к значительному сокращению объема механики в образовательных программах технических вузов и университетов всего мира. В существующих учебниках практически не обсуждаются основные понятия (пространство, время, системы отсчета, силы, моменты, энергия и т.д.) и фундаментальные принципы механики, последовательное изложение которых требует достаточно много времени. Ясно прослеживается стремление авторов учебников торопливо упомянуть основные принципы и поскорее перейти к изложению решений конкретных задач, ибо именно в решении конкретных проблем заключены сердцевина и стержень всей механики как науки. Именно здесь сосредоточены наиболее блистательные достижения. Поэтому изложение решений конкретных проблем является наиболее сильной стороной существующих книг по механике. Но акцент на решении конкретных проблем и пренебрежение изложением основных принципов механики ведут к двум негативным следствиям. Во-первых, это ведет к подмене образования обучением, т.е к откату на несколько столетий назад и возврату к традициям университетов средних веков. Во-вторых, это ведет к неправильному использованию основных принципов механики в нетрадиционных и нетривиальных ситуациях, например, при описании закономерностей микромира. В результате чего сложилось мнение о том, что механика имеет ограниченную сферу применения и, следовательно, не является фундаментальной наукой со всеми вытекающими отсюда следствиями. Для России снижение роли механики в техническом образовании чревато разрушением всей системы технического образования. Только очень богатые страны могут позволить себе пренебречь теоретическими идеями и создавать технические конструкции на основе натурного эксперимента.

При написании этой книги автор исходил из убеждения, что в техническом образовании альтернативы механике не существует. При этом механика рассматривается как фундаментальная наука первых принципов, применимая к описанию всех феноменов как природных, так и техногенных.