Машиностроение в ХХ веке стало и в ХХI веке сохранится как материальная база реализации научно-технического прогресса всех передовых стран мира. От уровня его развития и от степени совершенства машин в значительной степени зависит производительность общественного труда и благосостояние народа. Объективная оценка интеллектуальной собственности России подтверждает высокий уровень имеющегося в машиностроении потенциала, достигнутого в предыдущие годы, ценность научных разработок в области конструирования, современных технологий и оборудования. Но, к сожалению, здравый смысл и научный анализ показывают, что какими бы ни были предыдущие результаты необходимо постоянное и целенаправленное развитие, так как любая технология со временем морально устаревает.
Актуальность тематики данной работы обуславливается широким спектром применения технологии машиностроения, что явно не нуждается в дальнейших комментариях.
Непрерывный процесс научно-технического прогресса постоянно требует совершенствования современных технологий, в том числе и технологий машиностроения. При этом они в своем развитии проходят многосторонние преобразования, обычно значительно усложняются и приобретают новые свойства и возможности. Этому способствуют исследования фундаментального и прикладного характеров. Вместе с тем, в основе их развития лежат общие тенденции, действующие в технике, а также новые принципы, возникающие благодаря прогрессу науки и техники. Поэтому для анализа и осмысления задач, связанных с развитием технологии машиностроения, рассмотрим проблему преподавания курса «Нанотехнологии» образовательного процесса специальности 151001 «Технология машиностроения» в контексте существующих направлений развития.
Анализ различных прогнозов развития науки, техники и технологии в начале XXI века, в частности японского прогноза, научно-технических публикаций, тематики защищаемых диссертаций и научно-технических проектов, а так же предложения ученых-технологов позволяют сформулировать основные направления дальнейшего развития технологии машиностроения.
К ним можно отнести следующее:
- Совершенствование и оптимизация существующих и разработка новых наукоемких, комбинированных технологических методов обработки заготовок.
- Технологическое создание закономерно изменяющегося оптимального качества поверхности детали, исходя из её функционального назначения.
- Высокоточные прецизионные технологии, позволяющие обеспечивать точность обработки порядка 10 ангстрем.
- Совершенствование САПР.
Таким образом, исходя из вышеперечисленных направлений развития, можно сделать следующие выводы:
- Совершенствование методов получения и обработки заготовок, в том числе при использовании нанотехнологий, невозможно без обучения специалистов в условиях приближенных к производству.
- Разработка и внедрение программы преподавания должна параллельно идти с творческим раскрытием потенциала студентов.
Рассмотрим каждый из выводов подробнее.
Далеко не все учебные учреждения способны обучать студентов согласно японской дуальной системе образования, то есть совмещать учебный процесс с полноценной производственной практикой по специальности.
Это обстоятельство требуют подробных разъяснений. Дело здесь даже не в низком финансировании образования - дело в предприятиях, которые попросту не способны предоставить рабочие места для студентов, тем более если это касается области высоких технологий. Именно поэтому необходимо создание «боевых» условий на базе самого учебного учреждения.
Во многом это возможно осуществить благодаря таким приборам как учебный зондовый микроскоп наноэдьюкатор производства группы компаний НТ-МДТ, технологиям позволяющим моделировать различные явления и процессы, например, Lab View компанииNational Instruments.
Разовое вложение денежных средств в программное обеспечение и необходимое оборудование позволяет создавать разнообразные виртуальные приборы; изучить 3d-модели процессов, т.е. всего того, что сложно представить в теории, но легко изучить практически.
Сейчас очень популярны исследования на стыке наук, они как правило плодотворны и часто преподносят неожиданные открытия. Например, исследование структуры крыльев бабочки натолкнуло на мысль об искусственном создании поверхностей, обладающих теми же свойствами. Примеров можно приводить много. Но нас же, как технологов машиностроителей, в первую очередь интересует мультидисциплинарность нанотехнологий в контексте изучения классического курса «Технология машиностроения».
Применение нанотехнологий в технологии машиностроения можно условно разделить на несколько групп. Приведем две наиболее перспективные на наш взгляд:
- Технология нанесения нано-покрытий на металлорежущие инструменты с целью повышения их характеристик.
- Технология финишной обработки поверхностей заготовок высокого качества с применением высокоточных прецизионных нанотехнологий.
Данные области знаний необходимо включить в программу обучения студентов специальности 151001 «Технология машиностроения», так как это существенно расширит кругозор и более того заметно продвинет студентов, то есть будущих специалистов, в таких специфичных отраслях как аэрокосмическое машиностроение, электронное машиностроение, так и более земных – нефтегазовая промышленность.
Теперь что касается творческого раскрытия потенциала студентов.
По мнению Лобовой Л. П. современная образовательная система в России в своей основе использует метод информационного изложения материала учителем и творческой деятельности учащихся. Однако такая система образования формирует лишь хороших знатоков - исполнителей, среди которых нечасто появляются творческие личности, мыслящие нетривиально. И это верно, но все же, любой процесс, в том числе и образовательный, невозможно представить без некоторой доли творчества. Именно поэтому профессиональной победой преподавателя можно назвать его творческую реализацию, а так же успешное развитие творческого потенциала студента.
В технологии на первый взгляд очень мало творческих начал, но это только на первый…
Создание технологических процессов, проектирование разнообразных деталей и сборочных единиц при должном внимании и некоторой доле усердия в полной мере содержат элементы творчества.
Таким образом, получается, что внедрение специализированного курса изучения нанотехнологий является очень затратным предприятием, которое невозможно и без подготовки преподавателей. Однако экономический эффект и практическая значимость для российской науки на наш взгляд являются значительным плюсом.
И в заключение хотелось бы привести слова генерального директора АСКОН Александра Голикова: "Путь один — инвестиции в переподготовку и внедрение новых технологий, борьба за качество и эффективность образования. И современные технологии являются важным элементом данного процесса. (…) Здесь работы не на одно десятилетие!"
.