Geum.ru

А. К.,Фгбоу впо «ТулГУ» Развитие молодёжного технического творчества как форма реализации традиций тульских мастеров

Вид материалаДокументы

Содержание


Примеры разработок школьников и студентов
Экспериментальные работы
Компьютерное моделирование
В комплекс научных работ входило и проектирование
Технический перевод
Патентование и лицензирование
Подобный материал:
Евдокимов А.К.,ФГБОУ ВПО «ТулГУ»


Развитие молодёжного технического творчества как форма реализации традиций тульских мастеров


Тульский регион издавна славился своими мастеровыми людьми. К концу XIX века практически все районы города Тулы были разбиты по производственному принципу: вначале оружейники и самоварщики, а затем гармонщики, пряничники, гравировщики и др. Поражает разнообразие и самобытность изделий и технологий. Выпускаемые изделия славились не только в России, но и за рубежом. Из мастеровых вырастали мастера, а в мастерские приходила молодежь – подмастерья. Таким образом, осуществлялась смена поколений. На базе лучших производственных мастерских строились заводы и фабрики. В истории Тулы остались такие имена, как кузнец Никита Демидов, оружейники Ф.В. Токарев, С.И. Мосин, Н.Ф. Макаров, династии самоварщиков Боташевых, пряничников Гречихиных, изобретателя хроматической гармошки Н.И. Белобородова и др.

Учрежденная в 1785 г. инициативой Великого князя Г.А. Потемкина «фабрика» (по сути, экспериментальная лаборатория) при Оружейном заводе была призвана развивать таланты заводской молодежи, приобщать ее к техническому конструированию, воплощать оригинальные идеи. После смерти первого заведующего «фабрикой», приглашенного из Санкт-Петербурга князем Г.А. Потемкиным, выдающегося английского мастера Ф. Довиха, механик завода П.Д. Захава стал наставником целой плеяды одаренных тульских оружейников.

После революции и гражданской войны принудительная коллективизация затронула не только колхозников, но и городских кустарей-одиночек. Частное производство было запрещено, работали только крупные заводы и фабрики. Начиная с 30-40-х годов XX века, на предприятиях города Тулы разворачивается рационализаторское движение, которое выводит эти предприятия на передний край достижений. В 60-х годах автор этих строк работал на Тульском патронном заводе (от сменного мастера до начальника бюро) и отличился тем, что по своим рационализаторским предложениям создал (сам придумал, сам внедрил) несколько совершенно новых технологий производства: тюбиков, корпусов электроэлементов, баллонов аэрозольной упаковки, хотя основной моей работой было освоение новых боеприпасов и технологическая поддержка производства гильз и пуль. Таких рационализаторов в заводе насчитывались сотни.

После перехода в ТулГУ и защиты кандидатской диссертации с 70-х годов автор включился в активную изобретательскую деятельность с использованием идей в хоздоговорных работах, подключив студентов к творческой работе над изобретениями. Изобретатели были практически на каждой кафедре вуза, и патентное бюро университета работало на полную мощь. Изобретательское движение охватило почти все производственные учреждения города Тулы. Связано это было с небольшой стимуляцией изобретательства – премия за полученное авторское свидетельство (не больше 200 рублей за одно авторское свидетельство и 50 рублей одному автору). Поэтому изобретения имели обычно 4-х соавторов.

После тяжелых 90-х годов перестройки и перехода к новым рыночным отношениям и частному производству рухнули рационализация на предприятиях (нечем было платить) и изобретательство в инженерных структурах (отсутствие стимулов и отказ от внедрения передовых технологий). Предприятия перестали сотрудничать с образовательными учреждениями: отсутствие подпитки молодыми кадрами, отказ от обязательного распределения привели к деградации и первых, и вторых. Государственная закупка зарубежных технологий и оборудования для новых производств лишила инженеров – проектировщиков возможности творить, и они также подались в коммерческие структуры или в политику.

Низкие зарплаты преподавателей привели к уходу лучших из них в коммерческие структуры или к построению коррупционных схем некоторыми оставшимися. А низкие стипендии - к массовому трудоустройству студентов за счет уменьшения времени, уделяемого на обучение, что дало возможность студентам покупать зачеты и экзаменационные оценки. Примером таких отношений стало создание коммерческих учреждений и мест в государственных вузах. При этом резко упал профессионализм выпускников.

Требование оплаты за выданные патенты разрушило и тот поток творчества, который сохранился в небольших размерах в преуспевающих фирмах и в вузах, которые взяли на себя оплату выдаваемых патентов (для защиты диссертаций), но не на их поддержку.

Создание государственных фондов поддержки промышленных разработок и науки привело к грандиозному растранжириванию государственных средств, как это раньше было с предприятиями при создании малых фирм на их территории. Ярчайшим примером стали фильтры Петрика-Грызлова с выделением 140 миллиардов рублей на непроверенную разработку. Но ведь это не один такой проект. В отличие от промышленных банков США, которые продают разработки по выделенным безвозвратным кредитам, наши фонды только отчитываются количеством и суммами и берут откаты. Дальнейшая судьба этих разработок их уже не интересует.

А какова же судьба тульских традиций народного творчества? Может, оно также умерло? К счастью, оно сохранилось на малых предприятиях (как бы вернулись к XIX веку) и в вузах, когда стимулом становится выигрыш дипломов, медалей, кубков, грантов и именных стипендий на региональном, всероссийском и международном уровнях.

Автор этой работы начал занимается с молодежью научно-техническим творчеством с 1983 года, создав в 1996 году Научную микрошколу (НМШ) «Ступени мастерства», достижения которой известны и признаны и в России, и за рубежом (золотые медали Сербии, Хорватии, Севастополя, России). С 1999 года начались исследовательские работы со школьниками.

В качестве неформального некоммерческого общественного объединения НМШ «Ступени мастерства» существовала вначале на базе кафедры «Механика пластического формоизменения» имени Никиты Демидова, затем в рамках Технопарка ТулГУ, и в настоящее время приобрела самостоятельный статус, но под покровительством Тульского государственного университета, где прошли обучение и участвовали в научных исследованиях более 60 человек, из которых учащиеся средних школ - 16 человек (в том числе 12 - из лицея №1 города Тулы), студенты колледжа - 8 человек, студенты бакалавриата – 12 человек, студенты магистратуры – 11 человек, студенты инженерных специальностей – 13 человек, из которых 11 поступили в аспирантуру, защитились и остались в НМШ – 8 человек. Ежегодно количество работающих (на общественных началах) и обучающихся в НМШ составляет 15 – 18 человек.

Единственным научным руководителем НМШ и всех инновационных разработок за весь период ее существования является автор этих строк. Аналогов такой научной микрошколы для учащейся молодежи в России нет (1 руководитель, широкий диапазон привлеченных учащихся-исследователей, высокие достижении при апробации).

Целью создания НМШ «Ступени мастерства» стало привлечение учащейся молодежи (от старшеклассников до аспирантов) к творческой научно-исследовательской и активной познавательной деятельности для решения актуальных задач в области обработки металлов давлением и механики пластического формоизменения, повышения технического профессионализма и компетентности.

Примеры разработок школьников и студентов

Теоретический семинар и консультации проводил автор этих строк. При этом решены новые научные задачи:

1. Разработан аналитический метод разрывных скоростей для процессов холодного объемной штамповки и выдавливания.

2. Разработан метод решения осесимметричных задач пластического течения металлов, базирующийся на переходной гипотезе Митчелла.

3. Разработан метод разрывных полей напряжений с использованием кругов Мора для решения задач, связанных с разрушением материалов при пластической деформации.

4. Разработан метод расчета делительных сеток, нанесенных на образец, с использованием приемов визиопластичности.

5. Разработан новый комбинированный метод испытания листовых материалов на предельную пластичность, на базе которого создана специализированная испытательная лаборатория.

6. Разработан метод построения полей линий скольжения с использованием плоскостей индексов.

Экспериментальные работы. В основе любой новой технологии лежит оригинальный эксперимент, а заканчиваются проекты таких технологий производством опытных партий изделий. Впервые предложены и разработаны технологии (перечислены наиболее значимые):

1) изготовления латунных гильз и оболочек из проволоки;

2) производства корпусов электроэлементов из плакированного сталь-никелевого биметалла;

3) изготовления алюминиевых тройников холодным комплексным выдавливанием;

4) производства длинноосных обтекателей из алюминиевых закаливаемых сплавов обратным выдавливанием в сложнопрофильной матрице;

5) изготовления рабочих цилиндров комбинированным выдавливанием из прутковой заготовки;

6) изготовления миниатюрных тонкостенных корпусов из нержавеющей стали ротационной вытяжкой обоймой давильных элементов.

Разработанные и опробованные технологии были представлены на всероссийских и международных выставках, принесших в копилку НМШ максимальное количество призов, кубков, медалей и дипломов.

Компьютерное моделирование. Учащиеся в основном самостоятельно осваивали новые программные средства ЭВМ через книги и Интернет. Ими разработано более сотни различных моделей инструмента и оснастки, процессов деформирования и анимации, построены зависимости процессов, не имеющих аналогов, на базе которых выявлены оптимальные решения.

В комплекс научных работ входило и проектирование. Были разработаны оригинальные конструкции штампов для холодного выдавливания полых изделий с динамической центрацией инструмента. Спроектирована штамповая оснастка для сварки давлением, изготовления и герметизации капсул. Разработаны устройства для ротационной вытяжки с повышенной износостойкостью давильных элементов. Спроектированы устройства для многооперационной вытяжки и др.

Технический перевод. Чтобы иметь возможность участвовать в зарубежных научных мероприятиях, учащимся пришлось в основном самостоятельно осваивать иностранные языки и пользоваться программами технического перевода (английский, немецкий, французский). Выполнены переводы более 50 текстов для участия в зарубежных выставках и конкурсах. В процессе литературного поиска осуществляли переводы с нескольких иностранных языков (испанский, чешский и др.).

Патентование и лицензирование. Так как большинство зарубежных выставок и салонов рассматривают только инновационные проекты, в основе которых лежат изобретения, то учащимся НМШ, чтобы выглядеть на достойном уровне пришлось патентовать свои разработки хотя бы в России. Ими разработаны, испытаны опытные образцы, проведены патентные исследования, оформлены и поданы в Роспатент 22 заявки на патентование предполагаемых изобретений и получены 18 патентов и положительных решений на изобретения и полезные модели. Получено Свидетельства на товарный НМШ «Ступени мастерства» №378494 РФ с приоритетом от 19.03.08 г. на регистрацию программы для ЭВМ №2010612470 от 9.02.2010 г. «Программный комплекс экспериментально-статистической оптимизации».

Как видно из вышеперечисленной тематики, широта исследований и их глубина позволяют учащимся добиваться самых высоких результатов при их апробации.

Восхождение. Всего за 15-летний период существования Научной микрошколы «Ступени мастерства» учащиеся добились следующих результатов. Они активно участвовали во многих всероссийских и международных научных мероприятиях (540 раз), в том числе: на конференциях выступили 218 раз; на выставках – 135 раз; участвовали в конкурсах – 187 раз; в том числе с выездом за рубеж – 24 раза; представляли свои проекты на международных выставках и конкурсах – 32 раза. В этих научных акциях учащиеся НМШ завоевали 5 научных кубков России (в программе «Шаг в будущее»), 4 кубка международных выставок «Новое время» (Севастополь), «Taipei International Invention Show & Technomart» (Тайвань) и «Архимед» (Москва), 95 научных медалей, 364 диплома победителей и лауреатов, множество различного рода призов. Ими опубликованы 312 научных работ, из которых две монографии. Они выиграли 28 грантов на выполнение НИР и ОКР. Имеются акты на внедрение их разработок на предприятиях города Тулы и в ТулГУ. Учащиеся НМШ, по результатам своих исследований, выполнили и защитили 17 дипломных работ инженеров и бакалавров, 18 магистерских диссертаций и 8 диссертаций на соискание ученой степени кандидата технических наук. В ТулГУ поступили работающие в НМШ 6 школьников, в МГТУ им. Н.Э. Баумана – 4 школьника, в МГУ им. М.В. Ломоносова – 1 школьник и в МФТИ – 2 школьника.

Очевидно, это единственная форма продолжения традиций тульских мастеров, которая не будет отвергнута технической общественностью. В ТулГУ есть еще несколько преподавателей (не более 10 человек), которые занимаются со студентами и школьниками исследовательской работой. Возникает вопрос, а почему так мало? Ведь раньше мастеровых было много, хотя мастеров - единицы. Это очень тонкая психологическая, техническая, творческая и научная работа (если она становится неинтересной, то либо ученик перестает работать, либо преподаватель). Здесь, как и во взрослой жизни, победителями становятся единицы. Туполев и Королев работали в России в единственном числе, но их идеи живут, т.е. единицы тоже сильно влияют на массовое сознание. Школьники и студенты, прошедшие испытания инновациями, т.е. научно-исследовательскими работами, уверенно шагают по жизни, добиваясь самых высоких целей. Вот они и могли бы вытянуть экономику страны, создав научно-техническую элиту, если организовать условия для творческой инициативы при достойном материальном и социальном их обеспечении.