Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"

Історія кафедри «Промислова і біомедична електроніка»

Бурхливий розвиток напівпровідникової техніки в післявоєнні роки вимагав від вищої школи збільшення кількості інженерів, які готуються за цим профілем. Відповідний курс лекцій почав читатися в багатьох вищих навчальних закладах країни спочатку для студентів електротехнічних спеціальностей, а згодом — практично для всіх спеціальностей вищих технічних навчальних закладів.


У Харківському політехнічному інституті ведення навчального процесу з дисципліни «Промислова електроніка» було доручено кафедрі електрифікації промислових підприємств, де цю роботу очолив талановитий педагог та дослідник Олег Олексійович Маєвський. Разом з кількома ентузіастами з навчально-допоміжного персоналу він обладнав близько десяти стендів для проведення лабораторних занять. Інтенсивні наукові дослідження, успішні захисти аспірантами О.О. Маєвського кандидатських дисертацій (В.Т. Долбня – 1959 р. та В.П. Бондаренко – 1960 р.), постійне вдосконалення та розвиток навчального процесу дозволили розпочати навчання студентів за спеціальністю «Промислова електроніка».


Віктор Тимофійович Долбня та Олег Олексійович Маєвський

Вже 1961 р. у Харківському політехнічному інституті було здійснено прийом студентів на перший курс денного відділення у кількості 25 осіб та 25 осіб на вечірнє відділення. У 1962 р. прийом на денне відділення було збільшено до 50 осіб, прийом на вечірнє відділення не змінилося.


У 1962 р. Уряд СРСР видає постанову про прискорену підготовку молодих фахівців із ряду спеціальностей нової техніки, включаючи і промислову електроніку. На виконання цієї постанови у вересні 1962 р. з-поміж студентів різних спеціальностей, переведених на третій курс, формуються дві додаткові групи по 25 осіб для навчання за спеціальністю «Промислова електроніка». Таким чином, на початку 1962/63 навчального року за спеціальністю 0612 – промислова електроніка на денному відділенні вже навчалося 50 студентів на третьому курсі, 25 студентів – на другому, 50 – на першому, а також по 25 студентів на першому та другому курсах вечірнього відділення .


Колектив кафедри «Промислова електроніка» у 1969 р.

У зв’язку з тим, що студентам третього курсу необхідно було викладати дисципліни, які як за своїм змістом, так і за обсягом значно виходили за рамки загального курсу промислової електроніки, гостро постало питання про створення у ХПІ спеціальної кафедри. Бо загальний курс читався доцентом О.О. Маєвським, проведення всієї організаційної роботи зі створення нової ка-федри було доручено саме йому, а також його колишньому аспірантові та учневі доценту В.Т. Долбні, який на той час був деканом факультету автоматики та приладобудування, до складу якого входила кафедра електрифікації промислових підприємств.


9 жовтня 1963 р. по Харківському політехнічному інституту видається наказ № 1576-ІІІ, яким кафедра електрифікації промислових підприємств була розділена на дві – кафедру з колишньою назвою та кафедру промислової електроніки. До складу нової кафедри увійшли доценти О.О. Маєвський та В.Т. Долбня, старші викладачі Ю.О. Розанов, І.П. Архієреєв, Є.О. Фесенко, помічники В.В. Губернаторова, В.Д. Земляков, Є.В. Лінник, ст. лаборант О.І. Кондратьєва, механік В.М. Гоженка, лаборанти В.П. Дзюба та Н.А. Козлітін. Обов’язки завідувача новоствореної кафедри були покладені на доцента Віктора Тимофійовича Долбню. Доцент О.О. Маєвський знаходився на той час у творчій відпустці для завершення роботи над докторською дисертацією.


Декількома днями пізніше по ХПІ вийшов наказ № 1581-ІІІ, відповідно до якого кафедри електрифікації промислових підприємств та промислової електроніки разом з усім контингентом студентів переводилися на електромашинобудівний факультет. До цього моменту на кафедрі промислової електроніки на 1-4 курсах денного відділення навчалося 177 студентів та на 1-3 курсах вечірнього відділення — 80 студентів. Деканом електромашинобудівного факультету було призначено доцента В.Т. Долбню.


У короткий термін викладачами та співробітниками кафедри «Промислова електроніка» були підготовлені лекційні курси та лабораторні практикуми з усіх спеціальних дисциплін навчального плану нової спеціальності. Лекційні курси з перетворювальної техніки читав доцент О.О. Маєвський, за електронними ланцюгами безперервної та імпульсної дії – доцент В.Т. Долбня, за фізичними основами електроніки та за іонними приладами – ст. викладач Ю.О. Розанов, за напівпровідниковими приладами – ст. викладач І.П. Архієреїв, за електронними приладами – ст. викладач Є.О. Фесенко. Надалі до підготовки спеціальних навчальних дисциплін, які вивчаються студентами на старших курсах, залучалися професор В.П. Шипілло та аспіранти доцента О.О. Маєвського – Ю.П. Гончаров, О.П. Котляров та інші.


Професор В.П. Шипілло під час практичних занять

З 1 вересня 1964 р. після повернення з творчої відпустки кафедру очоливдоцент О.О. Маєвський. До кінця 1966 року він закінчує роботу над докторською дисертацією, яку захищає у травні 1967 року, а незабаром отримує і звання професора.


Захист дипломного проекту у Державній екзаменаційній комісії на кафедрі промислової електроніки (лютий 1970 р.)

У 1965 р. відбувся перший випуск 54 інженерів, підготовлених кафедрою «Промислова електроніка».


Є.О. Фесенко, І.П. Архієрєєв, В.П. Шипілло та В.Т. Долбня на зустрічі із першими випускниками кафедри «Промислова електроніка» у травні 1975 р.

У 1967 р. на електромашинобудівному факультеті ХПІ створюється Вчена рада із захисту кандидатських дисертацій з правом розгляду робіт з ряду спеціальностей електротехнічного та радіотехнічного профілів, у тому числі з перетворювальної техніки. Головою ради затверджується декан факультету, доцент В.Т. Долбня.


Перше засідання вченої ради із захисту кандидатських дисертацій 20 квітня 1967 р.

Незабаром закінчили і захистили свої дисертаційні роботи в цій раді аспіранти професора О.О. Маєвського: 1968 р. – Ю.П. Гончаров та Ю.О. Розанов, 1970 р. – О.І. Данилевич та О.П. Котлярів.


У 1972 р. кафедрі промислової електроніки були виділені приміщення на третьому поверсі електрокорпусу, які звільнилися після розформування радіотехнічного факультету. До цього вона фактично тулилася на балконі кафедри електрифікації промислових підприємств. На виділеній площі розмістилися навчальні та наукові лабораторії, викладацька, кабінет завідувача кафедри та інші службові приміщення. Було розгорнуто роботи з оснащення лабораторій приладами та обладнанням для організації навчального процесу та проведення наукових досліджень.


У ці роки закінчують та захищають свої дисертації ще п’ять аспірантів проф. О.О. Маєвського: 1972 р. – В.Б. Клепіков, О.М. Семко, І.П. Архієреєв 1973 року – Сунанто, 1974 – Є.О. Фесенко.


У 1974 р. В.Т. Долбню призначають проректором інституту, а обов’язки завідувача кафедри у роки виконували Ю.П. Гончаров та І.І. Чикотило.


Тематика наукових робіт, що виконувалися на кафедрі, довгі роки була пов’язана з перетворювальною технікою, що певною мірою обумовлено науковими роботами професора О.О. Маєвського, які відбилися у його книзі «Енергетичні показники вентильних перетворювачів». Дослідженнями енергетичних показників вентильних перетворювачів займалися В.Т. Долбня, В.П. Бондаренко, Ю.О. Розанов, Є.О. Фесенко, О.М. Семко, Сунанто. Дослідженнями електромагнітних процесів в автономних інверторах займалися Ю.П. Гончаров та В.Б. Клепіков, у вентильних множниках – І.П. Архієреєв, у зарядних випрямлячах – О.І. Данилевич. О.П. Котляров працював над створенням вимірювальних приладів для дослідження вентильних перетворювачів. З перших днів роботи кафедри В.Т. Долбня почав проводити дослідження щодо застосування топологічних методів для аналізу електромагнітних процесів в електронних ланцюгах.


Згодом дослідження автономних інверторів, які проводяться на кафедрі під керівництвом доцента Ю.П. Гончарова виділилися в окремий науковий напрям. З іншого боку, під керівництвом професора В.П. Шипілло було розпочато дослідження динаміки замкнутих систем автоматичного регулювання, що містять у своєму складі перетворювачі електричної енергії. Під керівництвом доцента Є.І. Сокола почали створюватися та досліджуватися мікропроцесорні системи керування перетворювачами електроенергії.


Наукові дослідження у ті роки виконувались на кафедрі переважно у межах господарських договорів із підприємствами та організаціями. Серед них: Виробниче об’єднання «Саратівтрансгаз», Харківський завод «Електромашина», Український державний проектний інститут «Тяжпромелектропроект» (м. Харків), Інститут «Укрнівуглезбагачення» (м. Ворошиловград), Таллінський електротехнічний завод ім. М.І. Калініна, СКБ «Союзморінжгеологія» (м. Рига), завод «Рахунокмаш» (м. Лубні), НДІ «Претворювач» (м. Запоріжжя), НДІ Харківського електромеханічного заводу, завод «Ленінська кузня» (м. Київ ), Куп’янський ливарний завод (Харківська обл.), Всесоюзне НВО «Союзучприлад» (м. Москва) та інші.


За традиційними та новими напрямками наукових досліджень на кафедрі промислової електроніки готувалися та захищалися докторські та кандидатські дисертації. Усього за шістьдесят років було підготовлено 8 докторів (О.О. Маєвський – 1967 р., В.Т. Долбня – 1978 р., Є.І. Сокол – 1994 р., Ю.П. Гончаров – 1998 р. , І.Ф. Домнін – 2008 р., А.В. Кіпенський – 2011 р., Р.С. Томашевський – 2018 р., В.В. Івахно – 2021 р.) та 65 кандидатів технічних наук.


Відповідно до законоположення, що існуло в 1989 р., В.Т. Долбня у зв’язку з досягненням 65-річного віку залишив роботу завідувача кафедри промислової електроніки і з 1 вересня перейшов на посаду професора кафедри електрифікації промислових підприємств. Завідувачем кафедри був обраний доцент (потім професор) Євген Іванович Сокол.


Завідувач кафедри професор Є.І. Сокол

При вивченні спеціальних дисциплін усі викладачі кафедри велику увагу приділяли використанню обчислювальної техніки для розрахунків характеристик та моделювання процесів в електронній техніці. Спочатку на кафедрі всі обчислювальні завдання вирішувалися за допомогою електронної обчислювальної машини «НАІРІ». Однак згодом можливостей цієї ЕОМ виявилося недостатньо і у 1992 р. на кафедрі було створено обчислювальний центр, який мав статус факультетського. Керівником цього центру призначили к.т.н. А.В. Кіпенського. За роки існування обчислювального центру його матеріальна частина неодноразово оновлювалася. Сьогодні центр розташовує 12 сучасними персональними комп’ютерами, об’єднаними в локальну мережу. Кожен студент має можливість з будь-якого робочого місця надрукувати необхідний документ, вийти в Інтернет, отримати та надіслати електронну пошту. Практичні заняття на обчислювальному центрі розпочинаються у студентів вже у першому се-местрі. Надалі, отримані ними знання та вміння використовуються в лабораторних практикумах, при виконанні курсових робіт і проектів, в ході дипломного проектування. Загалом у лабораторіях кафедри організовано близько 50 робочих місць, оснащених комп’ютерами.


З 1991 р. на кафедрі починається підготовка фахівців з біомедичної електроніки, спочатку в рамках спеціалізації «Електронні пристрої медичної та побутової техніки», а з 1998 р. – за спеціальністю «Фізічна та біомедична електроніка».


Доцільність підготовки фахівців у галузі біомедичної електронної техніки на той час була зумовлена, в першу чергу, потребою підприємств медичного приладобудування у висококваліфікованих кадрах, здатних на відповідному рівні вести розробку, виробництво, обслуговування та ремонт складної електронної медичної апаратури . З іншого боку, до фахівців біомедичної електроніки великий інтерес виявляли підприємства військово-промислового комплексу, які після конверсії переходили до розробки та виробництва різноманітної електронної, в тому числі і медичної апаратури. Крім того, необхідність у таких фахівцях виникла в медичних установах, де було необхідно здійснювати кваліфіковане технічне обслуговування та ремонт існуючої електронної техніки.


До моменту отримання ліцензії на кафедрі «Промислова електроніка» була проведена значна робота зі складання навчальних планів та програм, з кадрового, матеріально-технічного та навчально-методичного забезпечення нової спеціальності. Основними виконавцями цієї роботи були завідувач кафедри промислової електроніки проф. Є.І. Сокол, доценти І.П. Архієреєв та А.В. Кіпенський. Перші курси лекцій з нової спеціальності були підготовлені доцентом А.В. Кіпенським та асистентом М.А. Шишкіним.


Для підготовки студентів за новою спеціальністю при кафедрі «Промислова електроніка» було створено спеціалізовану лабораторію біомедичної електроніки. Завідувачем лабораторії був призначений доц. А.В. Кіпенський, а її першими співробітниками стали випускники кафедри 1999 р. О.М. Піскарьов та А.А. Лашин.


Майже два роки тривали ремонтно-будівельні роботи в приміщеннях лабораторії (2-й поверх секції № VIII корпусу «Гігант») та її обладнання. Більша частина робіт була виконана силами співробітників кафедри та студентів. Перші лабораторні роботи були проведені вже у квітні-травні 2000 р., а у вересні цього ж року лабораторія почала функціонувати з повним навантаженням. У 2000 р. лабораторія увійшла до складу навчально-методичного, науково-дослідного та лікувально-діагностичного комплексу, створеного спільними зусиллями НТУ «ХПІ» та НДІ радіотехнічних вимірювань.


Роботи в лабораторії біомедичної електроніки проводились у трьох основних напрямках. У рамках навчально-методичної роботи здійснювалася підготовка студентів з біомедичної електроніки, анатомії, фізіології, медичної діагностики; підвищення кваліфікації інженерів та лікарів у галузі сучасної медичної техніки; підготовка молодших спеціалістів з обслуговування та ремонту медичної техніки; підготовка та рецензування навчально-методичної літератури та документації, випускних та кваліфікаційних робіт.


Бригада студентів гр. ЕМБ-44 В на ремонтно-будівельних роботах у лабораторії біомедичної електроніки

Науково-дослідницька робота лабораторії пов’язана з розробкою виробів медичної техніки; з підготовкою спеціалістів вищої кваліфікації. Третій напрямок роботи лабораторії – сервісне обслуговування та ремонтні роботи електронної медичної апаратури комплексу.


Лекція доцента А.В. Кіпенського в лабораторії біомедичної електроніки

Залучення студентів до всіх видів діяльності лабораторії біомедичної електроніки сприяє розвитку у них спеціальних знань у галузі медицини та біомедичної електроніки, набуттю практичних навичок у проведенні сервісних та ремонтних робіт складної медичної техніки.


У зв’язку з появою на кафедрі нової спеціальності та нового наукового спрямування, пов’язаного з розробкою та дослідженням електронної медичної апаратури, у 2000 р. кафедра наказом ректора Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут» була перейменована та отримала назву «Промислова і біомедична електроніка».


У цьому року Е.И. Сокола призначили на посаду проректора університету. Обов’язки завідувача виконували насамперед І.Ф. Домнін, та далі С.Ю. Кривошеєв.


Колектив кафедри «Промислова та біомедична електроніка» у 2003 р.

Навчальний процес на кафедрі проводився за двома спеціальностями. У рамках спеціальності «Електронні системи» студенти вивчають перетворювальну техніку, мікроелектронні та мікропроцесорні керуючі та інформаційні пристрої. Студенти спеціальності «Фізична та біомедична електроніка» вивчають медичну апаратуру, яка підвищує ефективність роботи лікарів та сприяє покращенню стану здоров’я їхніх пацієнтів. У 2003 в НТУ «ХПІ» було відкрито Німецький технічний факультет, на якому кафедра веде підготовку студентів за спеціальністю «Електронні системи».


Для практичної підготовки студентів та ознайомлення з сучасними підприємствами з виробництва електронної техніки при кафедрі працювали дві філії. Перша філія була створена у 1988 р. на базі Науково-дослідного інституту НВО «Харківський електромеханічний завод», друга філія була створена у 1999 р. у ВАТ «АТ Науково-дослідний інститут радіотехнічних вимірювань».


Починаючи з 1993 року, кафедра «Промислова електроніка» спільно з Інститутом електродинаміки НАН України проводить щорічну міжнародну науково-технічну конференцію, яка з 1998 року отримала постійну назву «Силова електроніка та енергоефективність». З 2020 р. ця конференція трансформувалася у конференцію з назвою «IEEE KhPI Week on Advanced Technology». Керує роботою конференції член-кореспондент НАН України Є.І. Сокол.


Сьогодні кафедра «Промислова та біомедична електроніка» є однією з найбільших в університеті та здійснює фундаментальну підготовку фахівців, здатних вирішувати наукові та інженерні завдання на високому рівні. У складі кафедри чотири навчальні та три науково-дослідні лабораторії, обчислювальний центр, а також спеціалізована лабораторія біомедичної електроніки. Загальна площа приміщень, займаних кафедрою становить 1053 м2.


Особливо підготовлені студенти стажуються у США, Німеччині, Польщі та Естонії. Підготовка фахівців вищої кваліфікації здійснюється в аспірантурі та докторантурі за спеціальностями 05.09.12 – напівпровідникові перетворювачі електроенергії та 05.11.17 – медичні прилади та системи.


Оскільки елементна база електроніки оновлюється кожні 10-12 років, кафедра постійно коригує зміст дисциплін, що читаються, і модернізує лабораторне обладнання.


Традиційно кафедра веде викладання з використанням підручників, посібників та методичних вказівок, написаних викладачами кафедри. Так, за шістьдесят років співробітниками кафедри підготовлено понад 60 монографій, підручників та навчальних посібників.


Щороку співробітники кафедри публікують близько 40 наукових праць у провідних українських та зарубіжних виданнях, отримують 1-2 патенти на винаходи, доповідають результати своєї роботи на науково-технічних та науково-практичних конференціях різного рівня. Досягнення кафедри регулярно експонуються на регіональних, українських та міжнародних виставках. Ціла низка впроваджених розробок співробітників кафедри була відзначена медалями та дипломами. Традицією кафедри, яка зберігається та підтримується багато років, є залучення студентів до наукової роботи, що виконується в рамках господарських договорів та договорів, що фінансуються з державного бюджету. Студентські науково-дослідні роботи, виконані під керівництвом викладачів кафедри, щорічно відзначаються дипломами та грамотами різних оглядів-конкурсів та олімпіад.

Нагороди працівників кафедри, які отримані за високі показники у науковій діяльності

У спеціалізованій раді, яка працює в НТУ «ХПІ», співробітники та аспіранти кафедри практично щороку захищають 1-2 дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук. Роботою аспірантів та здобувачів керують професори Є.І. Сокол, Г.Г. Жемеров, П.Ф. Щапов, Р.С. Томашевський.


Сьогодні, в умовах переходу України на інноваційний шлях розвитку економіки, пріоритету високих технологій, наукомісткої продукції та енергозбереження, основним фактором, що забезпечує успіх, є інтелект та освіченість нації. Навчання в такому провідному виші України, як Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», створює умови не тільки для отримання престижного диплома, але, перш за все, дозволяє його випускникам самореалізуватися і забезпечити собі гідне життя в майбутньому. Своє завдання кафедра «Промислова та біомедична електроніка» бачить у забезпеченні високого рівня підготовки спеціалістів та проведенні наукових досліджень, які відповідають високим вимогам XXI століття.