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

Евдокимов А.К.,ФГБОУ ВПО «ТулГУ»Развитие молодёжного технического творчества как форма реализации традиций тульских мастеровТульский 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 студентовТеоретический 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.