История создания и развития кафедры ЭВМ в Казанском авиационном институте

Валерий Андреевич Песошин

1. Предыстория

В 1957–58 годах в Казани развернулось строительство завода математических машин (КЗММ). В 1957 г. руководители завода КЗММ (директор Минеев К.Е., гл. инженер Барышников Е.В) обращаются в Казанский авиационный институт (КАИ) с ходатайством о целевой подготовке на радиотехническом факультете (РТФ) инженеров по электронным вычислительным машинам (ЭВМ). Обращение вызвало живой отклик на факультете и в институте. С поддержкой предложения выступили ректор института профессор Застела Ю.К., проректор по научной работе профессор Одиноков Ю.Г., заведующие кафедрами доценты Златоустов С.В., Нигматуллин Р.Ш. и Телятников Л.И., а декан РТФ доцент Поповкин В.И. и его кафедра АР-1 взяли на себя подготовку инженеров по вычислительной технике (ВТ). Были разработаны переходные учебные планы, новые курсы, пересмотрены старые дисциплины, разработаны лабораторные работы и методические пособия.

В 1957 г. Министерство высшего и среднего специального образования (МВССО) РСФСР разрешило открыть в КАИ специальность 0608 «Математические и счетно-решающие приборы и устройства» и для первых выпусков на нее были переведены студенты 3–5 курсов радиотехнических специальностей.

В феврале 1958 г. состоялся первый выпуск радиоинженеров, ориентированных на работу в области ВТ. Они прослушали единственный курс «Электронные цифровые вычислительные машины», который прочитал ст. преподаватель Любенко В.П. На преддипломную практику и дипломное проектирование все будущие выпускники были направлены в Москву в лабораторию электромоделирования Всесоюзного института научно-технической информации (ВИНИТИ) АН СССР, руководимую Гутенмахером Л.И., и на завод счетно-аналитических машин. В числе первых выпускников были Курбаков К.И. и Мельников Ю.Н. – будущие доктора технических наук, Барыкин Е.Ф., Кремков В.Н., Поздняк О.П. и Ситницкий Э.А. – будущие руководители производства, научно-исследовательских организаций и вычислительных центров, Кулеев Х.Ф. и Трусфус В.М. – будущие преподаватели КАИ.

Первый опыт оказался удачным: радиоинженеры легко и быстро освоили производство мощнейшей и сложнейшей в то время ЭВМ «М-20», которая выпускалась КЗММ с 1959 г. Специалистов по ВТ требовалось все больше как для производства, так и для эксплуатации. Поэтому МВССО СССР приказом №91 от 25 мая 1959 г. устанавливает КАИ план приема по специальности 0608 три группы (75 человек) ежегодно и разрешает открыть специальную кафедру «Счетно-решающих приборов и устройств» (СРПиУ).

Следует отметить, что ВТ делала в ту пору первые шаги. Специалистов с учеными степенями и званиями, хотя бы знакомых с ВТ, в Казани не было. Отсутствовала даже литература, не говоря об учебниках и учебных пособиях. Встала задача вырастить собственные кадры специалистов-преподавателей.

2. Становление кафедры СРПиУ

В 1959 г. в КАИ был приглашен и избран по конкурсу на должность доцента кафедры АР-1 Ливанов Николай Николаевич – инженер одного из Московских предприятий, занимающихся разработкой бортовых ЭВМ. Из первых выпускников по специальности 0608 «Математические и счетно-решающие приборы и устройства» был приглашен Трусфус Валерий Михайлович, работавший в КГУ на эксплуатации первой в Казани машины «Урал-1». Из выпуска 1959 г. был привлечен, распределенный в Пензу, Кирьянов Борис Федорович и приглашен выпускник Туйсин Виль Шамгунович. В марте 1961 г. Ливанову Н.Н. присвоено звание доцента.

Традиционно сложилось так, что специалисты по ВТ готовились в машиностроительных ВУЗах на приборостроительных факультетах. Однако основа построения ЭВМ сугубо электронная. ВТ заимствовала достижения импульсной техники, вызванной к жизни радиолокацией, и широко использовала технику проводной и радио связи. Опыт РТФ по подготовке специалистов 0608 специальности из радиотехнических специальностей отчетливо доказал, что столь быстрая и качественная подготовка на базе других факультетов КАИ была бы невозможна. Тем не менее, руководство факультета «Приборы и автоматы» настаивало на организации новой кафедры в его составе, ссылаясь на прецеденты, имеющие место в МАИ, МЭИ и некоторых других ВУЗах.

Было организовано серьезное изучение этого вопроса. Доцент Ливанов Н.Н. выезжал для консультаций к профессору Жданову Г.М. – заведующему кафедрой ВТ Московского энергетического института, председателю секции (специальность 0608) методической комиссии по автоматизации и комплексной механизации производственных процессов при МВССО СССР; к профессору Анисимову Б.В. – заведующему кафедрой математических машин Московского высшего технического училища им. Н.Э. Баумана; к профессору Романову М.И. – заведующему кафедрой ВТ Московского авиационного института; к профессору Гутенмахеру Л.И., зав. лабораторией электромоделирования ВИНИТИ АН СССР. Из названных авторитетнейших лиц только профессор Жданов Г.М. отвергал радиотехническую основу у специальности 0608, профессора Анисимову Б.В. и Гутенмахер Л.И. были согласны, а профессор Романов М.И. считал этот вопрос непринципиальным.

Весной 1961 г. вопрос об открытии в КАИ кафедры СРПиУ рассматривался на Совете института под председательством ректора профессора Застела Ю.К. Было принято решение о подготовке студентов по специальности 0608 со специализацией «Вычислительные машины» и об открытии новой кафедры «Счетно-решающие приборы и устройства» на РТФ.

30 апреля 1961 г. доцент Ливанов Н.Н. был назначен деканом РТФ и ему было предложено возглавить новую кафедру.

3. Кафедра СРПиУ – кафедра ЭВМ

4 июля 1961 г. приказом ректора института (№764 от 4 июля 1961 г.) создана кафедра «Счетно-решающие приборы и устройства» в составе РТФ.

Установлен состав преподавателей:

1. Ливанов Н.Н. – заведующий кафедрой, доцент,
2. Трусфус В.М. – ст. преподаватель;
3. Данилов В.Г. – ассистент;
4. Кирьянов Б.Ф. – ассистент;
5. Туйсин В.Ш. – ассистент.

Кафедре СРПиУ придаются следующие учебные лаборатории:

1. Электронных цифровых машин.
2. Электронных моделирующих машин.
3. Магнитной техники.
4. Элементов вычислительных машин.

Основными задачами кафедры, утвержденными советом факультета на начальный период ее деятельности, явились:

1. Обеспечение учебного процесса в области ВТ и ее применения. Для чего было необходимо:
• подобрать и подготовить коллектив преподавателей,
• создать учебные лаборатории,
• разработать программы и методику преподавания дисциплин ВТ.
2. Создание в КАИ вычислительного центра (ВЦ), укомплектованного современными ЭВМ, который должен обеспечить обучение студентов, научно – исследовательскую работу (НИР) кафедры СПРиУ и выполнение машинного счета для всех подразделений института.
3. Организация НИР в области специализации кафедры с целью повышения квалификации преподавателей и создания резерва преподавательских кадров.
4. Пропаганда достижений и методов ВТ, оказание помощи и приобщение к ВТ всех кафедр института. Первые годы состав кафедры СПРиУ был минимальным. Для укрепления кафедры ректорат в 1959-1963 гг. открывает прием студентов по специальности 0608 на вечернем факультете. Дальнейший численный рост преподавателей обеспечивался переходами ко все более совершенным и специализированным учебным планам, определявшим учебную нагрузку. Коллектив преподавателей складывался постепенно, чему способствовал постепенный рост учебной нагрузки, определявшийся переходными учебными планами для студентов, переведенных с радиотехнических специальностей.

Осенью 1961 г. на кафедру приходит ст. преподаватель Н.Б. Хуснутдинова – одна из первых программистов в Казани. Из выпуска 1962 г. был оставлен ассистентом В.А. Райхлин. В то же время в 1962–63 гг. уходят с кафедры ст. преподаватели В.Г. Данилов и Б.Ф. Кирьянов. В.Г. Данилов после ухода еще семестр читал лекции и готовил замену – студента-дипломника Л.И. Габелко. На следующий же день после защиты дипломного проекта Л.И. Габелко вышел читать лекции по аналоговым вычислительным машинам.

Курс элементов ЭВМ после ухода Б.Ф. Кирьянова взялся поставить заново В.А. Райхлин. Следует отметить, что В.А. Райхлин здесь, что называется, «нашел себя»: поставил курс, лабораторию, защитил диссертацию, создал научное направление.

Образовавшиеся вакансии замещают в 1962 г. ассистент Р.С. Туйсина и в 1963 г. ст. преподаватели Ф.З. Рохлин и Х.Ф. Кулеев – выпускники КАИ 1961, 1959 и 1958 гг. соответственно. Ф.З. Рохлин в ноябре 1963 г. окончил аспирантуру в Москве, в июне 1964 года защитил кандидатскую диссертацию и стал первым преподавателем на кафедре ЭВМ, имеющим ученую степень. Ф.З. Рохлин специализируется в области математического обеспечения и читает курс по программированию. Х.Ф. Кулеев читает курс ЦВМ для вечерников.

Меняется характер ВТ, изменяются ее физические и технические основы. Все это отражается в содержании курсов и профиле кафедры. В 1963 г. КАИ возбуждает ходатайство перед Минвузом РСФСР об изменении названия кафедры СРПиУ на ЭВМ. С этого времени во внутренних документах кафедру начинают называть ЭВМ.

Формально кафедра СРПиУ была переименована в кафедру ЭВМ приказом Минвуза РСФСР от 27 декабря 1965 г. за №667. Позже специальность 0608 также была названа ЭВМ (приказ Минвуза СССР от 23 апреля 1969 года за № 312). В 1974 г. квалификация специальности была изменена с инженер – электрик на инженер – системотехник.

На первый курс дневного отделения, начиная с 1959 г., принимается ежегодно 3 группы, 75 чел. В 1965 г. впервые принята 1 группа специализации 0608-б инженер – математик, с 1966 г. – по 2 группы ежегодно. Официально выпуск специалистов по специальности 0608-а был начат в 1960 г. (26 чел.). В 1971–1974 гг. выпускались также специалисты 0608-б, которые в 1975 г. стали получать диплом специальности «Прикладная математика» – 0647. Всего с 1960 по 1980 гг. включительно было выпущено 1599 молодых специалистов профиля кафедры ЭВМ (СРПиУ), из них 1361 чел. дневного обучения и 238 вечернего.

Можно считать, что к 1965 г. коллектив кафедры сложился. На кафедре создался стабильный резерв преподавателей из числа инженеров и научных сотрудников лаборатории № 28 НИС КАИ, вычислительной лаборатории и группы программирования. В дальнейшем почти все преподаватели прошли стадию подготовки в этих подразделениях.

Если задача комплектования кадров преподавателей была решена для кафедры количественно, то качественная сторона оставляла желать лучшего. Во-первых, низка была квалификация преподавателей, во-вторых, подавляющее число преподавателей пришли не от проектирования, производства или эксплуатации ЭВМ, а в некотором роде от отрицания, если не проектирования, то во всяком случае, производства и эксплуатации машин, хотя бы для себя лично. Таким образом, не обеспечивается основной принцип обучения: примером, опытом обучающего – эта сторона дела была не полностью обеспечена.

Повышение качества преподавания в значительной мере способствует научно-исследовательская работа (НИР). На это начиная с 1965 г., когда Н.Н. Ливанов освободился от исполнения обязанностей декана РТФ, обращается основное внимание кафедры. Используются все возможные пути для повышения качества преподавания:

• приглашаются на работу специалисты с учеными степенями (Ф.З. Рохлин, Б.Ф. Кирьянов);
• с 1969 г. образуется аспирантура на кафедре, в которой прошли обучение наши преподаватели: Р.Р. Бикмухаметов, В.И. Глова, А.А. Скребнев, В.А. Песошин, Д.Г. Хохлов, Б.П. Бондаренко, С.С. Тахаутдинов, В.М. Тарасов, Т.М. Живетина, Р.М. Мансуров;
• стали соискателями: Н.Н. Ливанов, В.М. Трусфус, В.А. Райхлин, Б.Ф. Кирьянов (по докторской диссертации). Н.Н. Ливанов и В.М. Трусфус стали первыми преподавателями, которые выполнили и защитили кандидатские диссертации на кафедре.

До создания 9-го факультета вычислительных и управляющих систем (ВУС) кафедра постоянно росла и развивалась во всех направлениях своей деятельности. Растет учебная нагрузка, увеличиваются объемы хоздоговорных и госбюджетных НИР, растут мощности вычислительной лаборатории, растет коллектив, расширяются площади. Некоторые изменения темпа развития кафедры вносит организация 9-го факультета. Частично меняется и коллектив. С кафедры АП-1 приходят доцент Ю.М. Мотрохин, ст. преподаватели А.Н. Арутюнова и Р.Г. Галимова, ассистент Р.М. Мансуров. На кафедру АСУ переходят доценты Л.И. Ожиганов и Ф.З. Рохлин, ст. преподаватели В.И. Глова и И.С. Ризаев, ассистент И.Г. Баязитов, позже туда же переходят ст. преподаватели В. И. Медведев и Д.Г. Хохлов (доцент Л.И. Ожиганов стал заведующим кафедрой АСУ).

В 1973 г. из состава кафедры выделяется ВЦ, насчитывавший в то время более 50 человек, во главе с А.А. Скребневым.

В 1973 г. по теме «Аппаратурные методы вычислений на основе стохастического принципа» Б.Ф. Кирьянов защитил первую на кафедре докторскую диссертацию.

В 1975 г. предполагалось разделение кафедры ЭВМ и открытие еще одной кафедры на факультете ВУС –

«Аналоговых вычислительных машин» во главе с профессором Б.Ф. Кирьяновым. По предложению Н.Н. Ливанова эту небольшую и бесперспективную кафедру было решено не создавать, а заведование единой кафедрой ЭВМ передать Б.Ф. Кирьянову. В этом была мудрость и дальновидность Н.Н. Ливанова. С января 1976 г. профессор Б.Ф. Кирьянов приступает к заведованию кафедрой, являясь одновременно деканом факультета ВУС.

Б.Ф. Кирьянов завершил ориентацию НИР кафедры на тематику Казанского завода ЭВМ и продолжал активно готовить для кафедры в целевой аспирантуре высококвалифицированные научно-педагогические кадры. Число кандидатов технических наук – учеников Б.Ф. Кирьянова достигло 8 человек (В.И. Глова, А.А. Скребнев, В.А. Песошин, Б.П. Бондаренко, В.М. Тарасов, Т.М. Живетина, Р.М. Мансуров и Б.К. Курбатов).

В 1978 г. профессор Б.Ф. Кирьянов уезжает в Новгородский политехнический институт. Заведующим кафедрой ЭВМ избирается кандидат технических наук, и.о. доцента В.А. Песошин. В 1979 г. кафедра переезжает в новое учебное здание №9, построенное специально для факультета ВУС.

4. Научно-методическая работа

На кафедре СРПиУ-ЭВМ постоянно ведется научно-методическая работа, особенно интенсивная в первые годы становления кафедры. Примером того служит все, что кафедра имеет сегодня: установившийся учебный процесс во всех его видах, учебные лаборатории, учебные пособия. Преподаватели направляются на курсы повышения квалификации (Ленинград – ЛИТМО, ЛЭТИ; Москва – МАИ) и на стажировку.

Очень много сил отдали учебно-методической работе старейшие доценты кафедры. Это, прежде всего, В.М. Трусфус, бывший в течение ряда лет заместителем заведующего кафедрой по учебной работе. Это В.А. Райхлин, возглавлявший работу учебно-методической комиссии на факультете ВУС, а затем ответственный за редакционно-издательскую деятельность на факультете. Это Ю.М. Мотрохин, заведующий методическим отделом КАИ.

Основу жизни ВУЗа, его «операционную систему», составляют учебные планы. Учебный план утверждается Министром и действует не менее продолжительности обучения в ВУЗе. Роль и значение профилирующей кафедры, какой была СРПиУ, могли стать понятными для заведующего Н.Н. Ливанова, проработавшем в техническом ВУЗе всего год, только из рассмотрения учебного плана специальности. Этим Н.Н. Ливанову пришлось заняться в первую очередь и как заведующему, и как декану.

Первое, что бросалось в глаза во всех учебных планах РТФ – перезагруженность дисциплинами механики: сопротивление материалов, теория механизмов и машин, детали машин, машиностроительное черчение, теоретическая механика – это «традиционные инженерные» дисциплины занимали в сумме больше семестра.

Второе, что обращало на себя внимание: отсутствие важнейших для радиоинженеров предметов: теория вероятностей и математическая статистика, теория информации, теория связи, электроника полупроводников, программирование.

В плане специальности 0608 наблюдалась избыточность радиотехнических дисциплин: радиоприемные устройства, радиопередающие устройства, основы радиолокации, радиоуправление. Эти дисциплины изучались столько же часов, что и на радиотехнических специальностях.

Осенью 1961 г. вопрос о пересмотре учебных планов был поставлен на Совете РТФ. Предложения декана Н.Н. Ливанова о пересмотре учебных планов было активно поддержано заведующими кафедрами Р.Ш. Нигматуллиным, В.А. Лоссовским и В.И. Поповкиным. Составление новых планов для всех специальностей факультета было поручено декану, как лицу наиболее нейтральному, свободному от субъективности и традиций.

При разработке плана возможны два пути. Первый – «от прототипа», постепенным введением улучшающих изменений, приближающих к цели. Второй – от «цели», путем разбиения ее на подцели, привязанным к располагаемым средствам.

Первый вариант разработки учебных планов хорош при возможности их ежегодной корректировки. Он был возможен в те времена, когда разрешались переходные планы, утвержденные ректором ВУЗа. Первый путь не годился при больших различиях цели и прототипа, как было в нашем случае. Появился инженер нового типа – инженер радиоэлектроники, информационной техники, принципиально отличный от традиционного инженера-механика или энергетика. Второй путь труднее. Он требует четкого представления перспективы, тенденций развития, системного подхода и даже просто смелости.

Новые планы были составлены и одобрены только благодаря поддержке актива РТФ и ректората вопреки весьма настойчивым выступлениям против планов ряда видных и уважаемых профессоров и доцентов (Ю.А. Радциг, П.Г. Яковлев, И.М. Митряев, Ф.И. Кантор и другие). Здесь помог случай.

Весной 1962 г. наш депутат Верховного Совета СССР, Министр ВССО СССР профессор В.П. Елютин приехал в Казань для встречи с избирателями. Тогда несколько студентов специальностей 0608 и 0707, выполнявших в то время курсовой проект по деталям машин, пришли на прием к своему депутату с просьбой заменить им этот проект, в котором они рассчитывали, например, подъемно-транспортный механизм блюминга, на задание по радиотехнике или электронике (и их министр принял!). Министр с ними согласился и декану РТФ Н.Н. Ливанову было предложено составить новые учебные планы с учетом разрешенных изменений и представить их на утверждение до конца текущего учебного года.

В основе этого события лежало состоявшееся за несколько дней до него собрание комсомольского актива, на котором декан, отвечая на вопросы, рассказал о подготовке новых учебных планов, что вызвало живой интерес студентов. На прием к Министру студенты пошли по собственной инициативе. После этого утвердить в Минвузе СССР учебные планы не составило труда.

Таким образом, КАИ стал первым ВУЗом в стране, перешедшим на новую систему радиотехнического образования. Следует сказать, что вопрос о необходимости изменения подготовки радиоинженеров впервые поднял вопрос в печати в 1959 г. профессор из МАИ М.С. Нейман.

Позже, когда в КАИ уже велась работа по новым планам, в 1964 г. было созвано Всесоюзное совещание в Москве по радиотехническому образованию, а новые учебные планы вошли в действие в 1965–66 учебном году – на 3 года позже, чем в КАИ.

В 1965 г. вновь был разработан новый учебный план по специальности 0608, но уже для 2-х специализаций: а) инженер-электрик и б) инженер-математик. Этот план уже разрабатывал новый декан доцент О.Г. Эльстинг.

Следующий учебный план, по которому работала кафедра ЭВМ, был составлен и утвержден при открытии факультета вычислительных и управляющих систем в 1972 г. План составлен доцентами Н.Н. Ливановым и В.А. Райхлиным на основе типового плана Министерства.

В 1964 г. приказами Минвуза СССР и РСФСР вводится обязательное для студентов старших курсов всех специальностей изучение основ ВТ и ее применения в объеме не менее 50 часов. Введение нового курса существенно повышает значение кафедры и ее ответственность.

В связи с небольшим объемом курса студенты не могли получить навыка применения ЭВМ. Необходимо было разработать и новую систему подготовки студентов. Это было сделано и в дальнейшем получило название

«Комплексное обучение студентов применению ЭВМ».

5. Комплексное обучение студентов применению ЭВМ

В 1972 г. на кафедре под руководством Н.Н. Ливанова составляется «План внедрения средств ВТ в учебный процесс на 1972–75 гг.». План предусматривает:

• открытие нового факультета Вычислительных и управляющих систем;
• введение комплексного обучения студентов применению ЭВМ;
• организацию для преподавателей школы-семинара по программированию;
• на специальных и общетехнических кафедрах составление и реализацию планов научно-методической работы по внедрению ЭВМ во все виды учебной работы, УИРС, НИРС, разработку стандартных программ типовых студенческих расчетов;

• проведение системной реорганизации, централизации парка ЭВМ в составе ВЦ КАИ.

План был утвержден Советом института 29 января 1973 г. Все пункты плана направлены на обеспечение главной задачи – комплексного обучения.

Комплексное обучение студентов применению ЭВМ подразумевает такую организацию учебного процесса, при которой с 1-го до последнего семестра пребывания в институте студент постоянно изучает методы применения ЭВМ в научной, инженерной и управленческой сферах его будущей деятельности. Предполагается, что на 1–2 курсах студент изучает программирование, алгоритмические языки, ЭВМ, а на всех последующих курсах во всех общенаучных, общеинженерных, специальных, экономических дисциплинах, в курсовых проектах и работах, в студенческой научной работе он применяет ЭВМ, совершенствуя свои навыки под руководством преподавателей, ведущих эти дисциплины.

Из приведенного рассмотрения следует, что необходимо решить 4 задачи:

1. Перенести изучение программирования (вычислительная техника в инженерных и экономических расчетах) с 4–5-х курсов на 1–2-й.
2. Всех преподавателей указанных дисциплин обучить программированию.
3. Развернуть на всех кафедрах работу по применению ЭВМ в учебном процессе.
4. Обеспечить преподавателей, и особенно, студентов машинным временем.

Первая задача решалась легко – в 1972 г. составлялись новые учебные планы. По ним программирование должно изучаться на 1–2 курсах с увеличенным числом часов.

Вторая задача решалась силами кафедры ЭВМ с привлечением преподавателей других кафедр факультета ВУС путем организации школы-семинара по изучению использованию ЭВМ в научных и инженерных расчетах для всех преподавателей заинтересованных кафедр института с обязательной сдачей зачета. Были проведены 2-х месячные 32-х часовые семинары 2-х уровней. На семинарах 1-го уровня изучалось программирование на малой ЭВМ «Наири», на семинарах 2-го уровня – алгоритмические языки и решение задач на больших машинах («М-220», «М-222»). Первые семинары были организованы для руководящего состава КАИ – профессоров, заведующих кафедрами, деканов.

Третья задача решалась кафедрами планированием и проведением соответствующих мероприятий под контролем деканов.

Комплекс мероприятий плана внедрения ВТ в учебный процесс позволил существенно увеличить число часов машинного времени, используемых студентами всех специальностей КАИ: 1970 г. – 1614, 1972 г. – 5908, 1974 г. – 23000, 1976 г. – 39509 и 1978 г. – 54829 часов.

Следует подчеркнуть, что в этом вопросе КАИ также оказался на высоте, опередив на 2 года соответствующие приказы Минвузов СССР и РСФСР, и на 1,5 года совещание-семинар в Москве «Комплексное обучение студентов применению ЭВМ». В этом большая заслуга организатора и первого заведующего кафедры СРПиУ – ЭВМ доцента Николая Николаевича Ливанова.

Об авторе: Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ
Казань, Россия
pesoshin-kai@mail.ru
Материалы международной конференции Sorucom 2014 (13-17 октября 2014)
Помещена в музей с разрешения авторов 30 августа 2015