Н.Е. Жуковский -выдающийся педагог высшей школы

Н. Е. Жуковский был преподавателем высшей школы (Московского университета и Московского высшего технического училища) в течение 50 лет. Созданные им учебники, учебные пособия и монографии Являются золотым фондом нашей научно-учебной литературы. Жуковским были написаны:
«Теоретические основы воздухоплавания» — первый учебник по аэродинамике в нашей стране;
Курсы Теоретической механики для МВТУ и университета;
Курс «Динамика твердого тела»;
«Лекции по гидродинамике»;
«Аэродинамический расчет аэроплана»;
«Теория регулирования хода машин».

Изучая написанные Жуковским учебники, собирая его отдельные высказывания по вопросам обучения, а также анализируя воспоминания многочисленных учеников, где часто приводятся мысли Жуковского по вопросам преподавания и стиля научных изысканий, можно, составить представление о педагогических взглядах великого русского ученого.

Жуковский считал великой честью для себя вести преподавание механики в двух крупнейших высших школах нашей страны— Московском университете и Московском высшем техническом училище. Он почти без перерывов читал курс механики в МВТУ с 1874 года и в МГУ — с 1886 года. Преподавание было для Жуковского не столько обязанностью, сколько любимым делом. В отличие от некоторых самовлюбленных ученых, считающих преподавание делом второго сорта (первый сорт — это «Творчество»), Жуковский считал научное воспитание студенчества одной из наиболее важных задач ученого. Педагогические воззрения Жуковского нельзя отделить от его научного стиля. Он утверждал, что механик должен:
«решать реальные задачи механики», «изучать вещи в самих себе», брать основания для теории из опыта и наблюдений», «составлять интегрируемые уравнения», «равноправно опираться на анализ и геометрию, заимствуя от них то, что наиболее подходит к существу задачи».

Придавая колоссальное значение геометрическим толкованиям и моделированию, Жуковский писал: «Если могут быть споры о самостоятельной роли геометрии при решении недоступных до сих пор задач динамики, то ее высокое значение в преподавании механики не подлежит сомнению. Ум изучающих весьма часто склонен к формальному пониманию. Я из своего педагогического опыта знаю, как часто запоминаются формулы без усвоения стоящих за ними образов. Как это ни кажется странным, но одним из затрудняющих вопросов является иногда вопрос о значении той или другой буквы в бойко написанной формуле.

В этом отношении геометрическое толкование, предпочтение геометрического доказательства аналитическому всегда приносит пользу.

Если формулы и подстановки некоторыми из изучающих легко запоминаются, то также скоро они исчезают бесследно из памяти; но раз усвоенные геометрические образы, рисующие картину рассматриваемого явления, надолго западают в голову и живут в воображении изучающего».

Жуковский произвел коренную революцию в построении и изложении курса механики высшей школы. Вместо изложения теоретической механики в стиле аналитической механики Лагранжа он вводит в механику векторный метод, развивает элементарную статику, рассматривает методы решения конкретных практических задач. Большое внимание в курсе уделяется частным задачам по механике.

«Николай Егорович старался выбирать такие задачи, чтобы математический анализ был возможно прост и на первый план выступала механическая суть», — пишет академик Л. С. Лейбензон — ученик Жуковского.

Разделяя известное высказывание И. Ньютона о том, что «в механике примеры учат не меньше, чем правила», Жуковский вел ежегодно практические занятия со студентами и сам принимал зачеты, требуя, чтобы в специальных тетрадях были представлены подробные решения методически тщательно подобранных задач. Николай Егорович считал, что лектор должен руководить практическими занятиями по механике, чтобы иметь возможность проверить усвоение студентами предмета и обеспечить опытное руководство на начальной стадии обучения.

Выдающимся произведением по теоретической механике является курс Николая Егоровича для студентов МВТУ. Курс начинается с раздела «Статика», изложенного элементарно геометрическим методом. В курсе большое число конкретных технических задач. Разбору механической сути дела уделяется главное внимание. Из кинематических вопросов наибольшее внимание уделено определению скоростей и ускорений точки, определению скоростей и ускорений точек тела при вращательном и плоскопараллельном движениях и добавочному (или кориолисову) ускорению. Очень интересен раздел, посвященный сложению движений твердого тела, иллюстрированный ясными, убедительными примерами. Механические модели заполняют страницы этой главы «Кинематики». Любителям «общности и строгости» следует рекомендовать эту главу курса для тщательного анализа, ибо опыт преподавания показывает, что от приведения «пространственной системы скользящих векторов к простейшему виду» и разбора правил сложения моторов (кинематических винтов) у студентов технической высшей школы почти не остается знаний о закономерностях механического движения. Усложненная математическая форма съедает здесь физическое содержание понятий и теорем.

В динамике основное содержание курса Жуковского сосредоточено на изучении теории удара, общих теоремах механики и простейших движениях твердого тела.

Н. Е. Жуковский систематически внедрял векторный метод изложения механики. В настоящее время этот метод стал общепринятым, несмотря на ряд скептических замечаний некоторых крупных ученых.

Основные преимущества векторного изложения курса механики следующие:
а) векторные представления адекватно передают суть многих понятий механики;
б) достигается наглядность и геометрическая ясность изложения; —
в) достигается разумный синтез геометрического и аналитического методов;
г) сокращаются малосодержательные алгебраические преобразования, которые иногда создают у студентов иллюзию понимания сути дела;
д) упрощаются выводы при рассмотрении сложных движений материальных тел;
е) многие формулы приобретают инвариантный характер по отношению к системе отсчета.

Развитие педагогических идей Жуковского в области теоретической механики должно, как нам кажется, идти по линии разумного внедрения в изложение курса механики векторных методов.

Жуковский считал целесообразным в преподавании широкое развитие лекций. Общеизвестно его высказывание, что «по силе впечатления лекционный способ стоит выше других приемов преподавания и ничем не заменим, вместе с тем этот способ есть и самый экономный по времени».

Заметим, что последовательно излагаемый курс лекций дает не только фактический материал, который будет спрашиваться на экзаменах, а нечто гораздо более важное — основы современного научного мышления. Конечно, если на процесс высшего образования смотреть как на совокупность подлежащих сдаче экзаменов, то, очевидно, самостоятельная работа студента по учебнику с некоторой помощью «консультантов-репетиторов» полностью решает дело. Однако весь опыт развития высшей школы и в нашей стране, и за границей разными прямыми и косвенными путями свидетельствует о том, что слушание лекций выдающихся профессоров имеет какое-то особо ценное значение, представляет важнейший процесс приобщения к творческой деятельности ученого.

Что это действительно так, многие знают из непосредственного эксперимента. Можно собрать в библиотеке какого-либо «энского» института лучшие учебники по механике, написанные как в нашей стране, так и за границей, можно организовать хороший кабинет механических моделей и кинофицировать лекции, но если в этом институте нет творчески работающего механика, хозяина этого раздела науки, то курс механики будет сдаваться на экзаменах и забываться скорее, чем об этом обычно думают. Многие в студенческие и аспирантские годы, а иногда и в пожилом возрасте нередко спешат на лекцию без всяких понуждений, ибо они знают, что могут получить то, что не написано (и не будет написано) ни в одной книге.

В лекциях перед слушателями раскрывается лаборатория научного мышления, показывается историческое становление научной истины, выявляются качество мышления лектора и его воззрения на идеалы науки и цель научного исследования. Только на лекциях можно понять сущность той или иной научной школы. Только на лекциях можно услышать оценки новых научных методов исследования и ясно понять, что внес в сокровищницу мировой научной мысли сам читающий лекции, насколько близок ему и плодотворен процесс созидания новых интеллектуальных ценностей. Все эти моменты кажутся нам необычайно важными, если иметь в виду привлечение к творческой деятельности нашей учащейся молодежи.

Мы думаем, что важнейшую роль в хороших лекциях играет эмоциональная сторона изложения, пробуждающая у слушателей интерес к научному исследованию. Если лектор остается холодным и бесстрастным при чтении самых великих достижений данной науки, то аудитория, особенно молодая, теряет интерес и любовь к предмету, посещая лекции лишь в дисциплинарном порядке. Лектор должен вносить в умы слушателей тот романтизм и энтузиазм творчества, без которых не может формироваться строитель коммунистического общества. Мы убеждены, что истинно великого нельзя ни в какой области сделать без великого воодушевления.

Вот характеристика лекций К. А. Тимирязева, данная студентами-биологами Московского университета, характеристика искренняя и верно отмечающая главные качества хороших лекций: «Благодарим Вас за ту силу, с которой Вы обрисовали перед нами задачи и значение науки, за ту ясность, с которой Вы излагали нам ее содержание. Благодарим Вас за то дивное чувство любви к науке и веры в нее, которое Вы пробуждали и воспитывали в нас. Благодарим Вас за ту вдохновенную мощь, которая звучит во всем, что мы слышали от Вас, за тот подъем, желание работать, которые мы уносили с собой с Ваших лекций» («Вестник высшей школы», 1951, № 11. стр. 54).

К такому идеалу лекционного преподавания был очень близок Н. Е. Жуковский.

Стоит задуматься над высказыванием Альберта Эйнштейна, который писал в своей творческой автобиографии: «В сущности почти чудо, что современные методы обучения еще не совсем удушили святую любознательность, ибо это нежное растеньице требует наряду с поощрением прежде всего свободы, — без нее оно неизбежно погибает. Большая ошибка думать, что чувство долга и принуждение могут способствовать находить радость в том, чтобы смотреть и искать» («Успехи физических наук», т. IX, вып. 1, 1956, стр. 77).

Изданная в 1912 году книга Жуковского «Теоретические основы воздухоплавания» получила широкое распространение и мировое признание. Построение этой книги имеет весьма важное методическое значение для ряда кафедр вузов нашей страны, создающих учебники по новым разделам современной авиационной и ракетной техники.

Жуковский стоял у истоков современной аэродинамики, и он глубоко понимал, что невозможно создать надежную теорию, не зная из эксперимента главных особенностей изучаемых явлений. В своей книге Николай Егорович, тщательно анализируя опытный материал, подводит читателя к правильным теоретическим обобщениям.

Жуковский смело дает место работам своих учеников. В книге изложены результаты опытов и теоретических построений учеников Николая Егоровича, тогда студентов, — Сабинина, Юрьева, Соколова, Морошкина, Лукьянова и др.

Очень поучительным в педагогической деятельности Н. Е. Жуковского является его руководство студенческими научными кружками. Особенно большой размах имела работа воздухоплавательного кружка МВТУ, созданного по инициативе Жуковского в 1908/09 учебном году. Работа кружка шла по двум направлениям: теоретическому и практическому. Кружок занимался созданием библиотеки по воздухоплаванию, вел широкую научно-реферативную работу и осуществлял силами членов кружка переводы иностранных сочинений по авиации и воздухоплаванию. Для организации строительства лаборатории кружок создал подкомиссии: лабораторную и строительную. Уже в 1909 году кружок имел планеры, на которых летали члены кружка. Силами кружковцев были построены две аэродинамические трубы: круглая— диаметром 1 м и прямоугольная — с рабочей частью 1,5X0,3 м. Все делалось силами членов кружка при активном и повседневном руководстве Жуковского. Из членов этого кружка выросли хорошо известные теперь деятели советской авиационной науки и техники: А. Н. Туполев,
В. П. Ветчинкин, Г. X. Сабинин, К. А. Ушаков, Б. С. Стечкин, А. А. Архангельский, Б. Н. Юрьев, Г. Н. Мусиньянц и многие другие. Об этой важной стороне деятельности Николая Егоровича один из его учеников (Г. X. Сабинин) писал: «...нас привлекало какое-то особое обаяние его личности, нас заражала его глубочайшая заинтересованность в любимой им науке, которой он посвятил всю свою жизнь, привлекала его необыкновенная простота в обращении с молодежью; совершенно не чувствовалось разницы между маститым ученым и юным студентом».

Н. Е. Жуковский был научным руководителем большого числа теоретических и экспериментальных работ, выполнявшихся студентами старших курсов под его руководством. Приведем здесь некоторые высказывания из воспоминаний учеников, характеризующих до известной степени педагогические воззрения Жуковского:
— «...Я вспоминаю бесконечные дискуссии, которые мы вели по поводу этого парадокса. Нередко принимал участие в этих дискуссиях и сам Николай Егорович, когда заходил в аэродинамическую лабораторию кружка. Н. E Жуковский спорил с нами как совершенно равный, не давя нас своим научным авторитетом». (Из воспоминаний Г. X. Сабинина.)
— «Самые молодые студенты запросто обращались с вопросами к Николаю Егоровичу, когда он проходил по коридорам училища». (Из воспоминаний Г. Н. Мусиньянца.)
—«Несмотря на отсутствие ораторского искусства и высокий, почти дискантовый голос лектора, вся аудитория с напряженным вниманием жадно ловила каждое его слово. Этого Николай Егорович достигал умелой постановкой вопроса, логичностью его изложения, своей исключительной эрудицией. Разрешая один вопрос, он выдвигал новый, заинтересовывая пытливую молодежь кажущейся неразрешимостью его. Но знание и логика были на стороне ученого, и как светлели лица студентов, когда мелок Николая Егоровича решал на доске казавшееся неразрешимым». (Из воспоминаний Б. И, Россинского.)
— «Николай Егорович всегда ставил любого из нас в положение равное с ним, и это подчеркнутое равенство невольно поднимало каждого из нас в собственных глазах, вызывало инициативу и создавало громадный интерес в работе». (Из воспоминаний А. А. Архангельского).
— «Мы с наивностью молодости ставили ему вопросы, на которые еще не было ответа на земле, а он со спокойной мудростью отвечал: «Подумаю». И естественно, что человек, которому можно было поставить такие вопросы, в наших глазах был единственным; как же было не тянуться к нему, не идти с ним вместе и не стараться участвовать в решении этих новых задач». (Из воспоминаний А. Н. Туполева.)
— «Как профессор высшей школы, Николай Егорович с самого начала своей педагогической деятельности был новатором по введению геометрически наглядного метода преподавания взамен господствовавшего до него метода чисто аналитического, где все основные теоремы механики получались из уравнений, а на физическую картину явления почти не обращалось внимания». (Из статьи В. П. Ветчинкина.)
— «Приступив к преподаванию механики в университете, Н. Е. Жуковский перестроил его на основе своего опыта преподавания в Техническом училище. Он выбросил из курса аналитический мусор своих предшественников и основал преподавание механики на тех простых принципах, которые он почерпнул у Галилея, Ньютона, Гюйгенса и Пуансо. Его курс механики был настолько прост и понятен студентам, что получил распространение по всей России. И только изучив по литографированным запискам курс Н. Е. Жуковского, студенты приступали к изучению трудных курсов своих профессоров». (Из книги Л. С. Лейбензона.)

Н. Е. Жуковский смело выдвигал своих талантливых учеников на самостоятельную работу, всячески поддерживая самостоятельные творческие искания. Так, например, студенту А. Н. Туполеву было поручено проектирование и строительство аэродинамических труб в МВТУ — дело в те годы абсолютно новое и неизвестное. Студенту Г. Н. Мусиньянцу было поручено ведение лабораторных занятий по молодой аэродинамической специальности, а годом позже ему было передано чтение лекций по аэродинамическому расчету самолетов. Студент В. П. Ветчинкин стенографировал и обработал курс лекций по теоретическим основам воздухоплавания.

Жуковский быстро направлял в печать интересные студенческие работы и излагал результаты студенческих сочинений в своих курсах. Так вошла в литературу «манера Сабинина» по снятию спектров течений около воздушного винта. Так получили известность работы Лукьянова, Бухгольца, Морошкина, Юрьева и многих других.

Жуковский был близок со своими учениками и вне стен высшей школы. Вместе с молодежью маститый ученый ходил в кино «Колизей» (около Чистых прудов). На квартире ученого в Мыльниковом переулке собирались студенты университета и Технического училища. На этих беседах в простой, непринужденной атмосфере обсуждались все те же вопросы, которые составляли главный жизненный интерес Николая Егоровича — вопросы развития любимой его науки — механики.

Великая Октябрьская социалистическая революция открыла двери университетов, вузов и втузов широким кругам нашей молодежи. Делу воспитания новых кадров придано важнейшее государственное значение. Бурно развивается советская наука, и объем материала, излагаемый студентам, растет весьма быстро. Нарождаются и развиваются новые научно-технические дисциплины. Все это настойчиво требует совершенствования методов обучения и воспитания в высшей школе. Педагогические приемы и методы великого русского механика, «инженера высшего ранга», как называли Жуковского его ученики, должны получить широкую известность среди преподавателей высшей школы нашей страны.