Учебное пособие 800604

а затем уже после 7 лет практической работы инженером, стажировался в Страсбургском университете в области физики. В организованной и оснащенной им научной лаборатории МИУ в течение 1901-1904 гг. он выполнил свою главную научную работу «О магнитном действии тел, движущихся в электрическом поле», в которой экспериментально показал эквивалентность магнитного действия конвекционных токов, обусловленных движением в пространстве связанных электрических зарядов, и токов проводимости. Ее он защитил в Московском университете в качестве докторской диссертации, результат работы под названием «Опыт Эйхенвальда» вошел во все энциклопедические и учебные издания по физике. Профессор Эйхенвальд А.А. за годы работы в МИУ-МИПС проявил незаурядные качества организатора и талант блестящего педагога. В 1905-1908 гг. он был директором МИУ и немало сделал для преобразования инженерного училища в высшее учебное заведение – институт инженеров путей сообщения. После смерти П.Н. Лебедева в 1912 г. Эйхенвальд А.А. становится председателем Московского физического общества, заседания которого проводились в стенах кафедры физики МИПС. На кафедре был создан первоклассный физический кабинет, в котором многие приборы и установки для демонстрации опытов были спроектированы и изготовлены при его непосредственном участии. Проф. Эйхенвальд был блестящим лектором. Написанный им в 1911 г. учебник «Электричество» выдержал 11 переизданий и долгое время был настольной книгой, по которой учились многие поколения студентов. В 1920 г. А.А. Эйхенвальд выехал в зарубежную командировку. В течение ряда лет он поддерживал связь с институтом, присылал научные статьи для публикаций. Последняя его работа посвящена нелинейной акустике – «Акустические волны большой амплитуды».

Традиции, заложенные основателями кафедры, были продолжены в дальнейшей работе. Сохраняется и методическая основа преподавания естественнонаучной дисциплины: чтение лекций сопровождается выполнением лабораторного практикума, показом демонстраций. Одна из демонстраций, например, работает уже более века – «Катушка Румкорфа». Ежегодно банк лекционных демонстраций пополняется. Сегодня в банке есть более 200 лекционных демонстраций.

Важным событием в истории развития кафедры было открытие Дома физики в 2010 году. Руководство университета поставило перед коллективом задачу включить в образовательный процесс не только студентов, но и широкие слои населения города и продолжить тем самым просветительские традиции, начатые еще П.Н. Лебедевым и А.А. Эйхенвальдом.

Основой технологического оборудования Дома физики стал оптоволоконный аудиовизуальный комплекс, включающий в себя три лекционных аудитории с препараторскими, и лабораторию инновационных технологий. Этот комплекс позволяет осуществить всю матрицу трансляций с выводом на большой экран любых объектов системы. В состав Дома физи-

271

ки вошли также шесть тематических лабораторий, четыре современных кабинета практических занятий и два компьютерных класса.

К Дому физики (сейчас «корпус № 14 РУТ (МИИТ)») относится научно-образовательный центр «Фотоника многокомпонентных систем и инструментальных информационно-аналитических технологий» – НОЦ ФИАТ. Центр был создан в 2008 году при активном участии доцента В.В. Некрасова; в настоящее время его руководителем является доцент А.И. Андреев. Лаборатории Центра оснащены современной (в том числе – зарубежной) спектрально-аналитической аппаратурой, поставленной университету в ходе реализации инновационного проекта. В Центре проводятся научно-исследовательские работы (в том числе УИРС и НИРС), развивается оригинальная методика прямого безреагентного анализа промышленной продукции и объектов окружающей среды, организован спецпрактикум для студентов. В связи с переименованием института получил новое название и НОЦ ФИАТ, в настоящее время это НОЦ ЦИАО (научнообразовательный центр «Цифровая информационно-аналитическая оптика»).

На базе Дома физики была создана учебная лаборатория инновационных технологий (ЛИТ – руководитель доцент А.В. Пауткина), которая является полигоном для разработки, апробации и использования новых образовательных технологий. При оснащении ЛИТ учебным и информационным оборудованием были реализованы решения, направленные на существенное повышение качества формирования, передачи и воспроизведения аудиовизуальной информации, расширение функциональных возможностей технических систем, используемых в учебной практике: перекрестная on-line трансляция ЛИТ – другие аудитории корпуса № 14; создание Электронной библиотеки кафедры; компьютеризированный «живой» лабораторный практикум, обеспечивающий выполнение реальных физических экспериментов, а также цифровую регистрацию и обработку экспериментальных данных; с прошлого года – проводить занятия в дистанционном формате.

В2011 году был организован просветительский семинар для школьников и студентов (и в целом широких слоев населения города), успешно работающий и в настоящее время. В 2020 году было 71-е официальное заседание. Тематика семинара включает исторические аспекты развития физики, достижения современной физики, углубленное изучение отдельных тем курса физики [1, 2].

И ЛИТ и НОЦ ЦИАО всегда были центрами творческих начинаний для студентов и школьников: проектная деятельность школьников, научноисследовательская работа со студентами, инновационные методики преподавания, организация и внедрение методик дистанционного обучения.

Врамках программ Департамента образования и науки города Москвы кафедра проводит экскурсии по тематическим аудиториям кафедры. Участниками экскурсий являются обучающиеся всех уровней: школьники

272

и студенты. Для школьников экскурсии являются дополнительным стимулом профориентирования, что помогает в выборе направления дальнейшего обучения.

Очень важно сохранять непрерывность и преемственность образовательного процесса. Поэтому мы проводим просветительскообразовательные мероприятия и для учащихся, и для учителей. Именно на базе ЛИТ и НОЦ ЦИАО кафедра постоянно организует курсы повышения квалификации для учителей и преподавателей средних и высших учебных заведений, активно работает по университетской программе образовательных услуг населению города. Так, по итогам 2014-2015 учебного года кафедра получила второе место на московском конкурсе «Университетские субботы» (в конкурсе участвовало более двадцати вузов столицы). В последние годы кафедра под эгидой Департамента образования и науки города Москвы активно работает по программе «Университетская среда для учителей».

Кафедра успешно участвует в студенческой городской и всероссийской олимпиаде по физике (сама организует олимпиады для студентов и школьников), в студенческих Международных и российских конференциях, проводятся секции в рамках ежегодной студенческой научнотехнической конференции «Недели науки» Российского университета транспорта (МИИТ).

Таким образом, современное технологическое образование тесно связано с просветительскими традициями базовых кафедр технического университета, их оснащенностью и, конечно, с энтузиазмом каждого преподавателя и всего коллектива в целом.

.

273

Инженерная графика и черчение как искусство. Экспонаты из коллекции и фондов

музея МГТУ им. Н.Э. Баумана

Г.А. Базанчук, директор музея Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана (национального исследовательского университета) С.В. Кураков, сотрудник музея, старший преподаватель кафедры метрологии и

взаимозаменяемости МГТУ им. Н.Э. Баумана e-mail: gbazanchuk@yandex.ru

Аннотация. В статье приводятся фотографии и описания экспонатов эскизов, чертежей и чертежных инструментов конца XVIII – начала XX веков из коллекции и фондов музея МГТУ им. Н.Э. Баумана. Аккуратность и филигранность, с какими выполнены представленные графические работы, совершенство и многообразие музейных чертежных инструментов, несомненно, являются ярким свидетельством утверждения, что такие технические дисциплины как инженерная графика и черчение могут рассматриваться не только как атрибуты инженерного труда, но и как искусство, проявление творческой мысли и человеческого таланта.

Ключевые слова: инженерная графика, черчение, чертежный набор, циркуль, рейсфедер, искусство.

Engineering graphics and drawing as art. Exhibits from the collection and funds of the Museum

of Bauman Moscow State Technical University

G.A. Bazanchuk,

Director of Bauman Moscow State Technical University Museum

S.V. Kurakov

Museum Employee, Senior Lecturer,

Department of Metrology and Interchangeability,

Bauman Moscow State Technical University

Abstract. The article presents photos and descriptions of exhibits of sketches, drawings and drawing tools of the late XVIII – early XX centuries from the collection and funds of Bauman Moscow State Technical University Museum. The neatness and filigree with which the presented graphic works are executed, the perfection and variety of the museum drawing tools, are undoubtedly a clear evidence of the statement that such technical disciplines as engineering graphics and drawing can be considered not only as attributes of engineering work, but as an art, a manifestation of creative thought and human talent.

Keywords: engineering graphics, drawing, drawing set, compasses, reisfeder, art.

274

ка, у которой острие состояло из платиноиридиевой трубочки с довольно плотно входящим в него стерженьком из того же материала. Цилиндрическая ручка, например, из рогового каучука служила резервуаром для чернил, выходивших лишь постепенно из капиллярного, кольцевого отверстия. Такого рода перьевые ручки были довольно широко распространены в конце XIX - начале XX веков: они позволяли писать очень скоро, как карандашом, проводя буквы почти без утолщений. Но эти ручки были капризны: чернила обыкновенно легко подсыхали на оконечности трубки, а при очень влажном воздухе вытекали больше, чем нужно, и черты расплывались.

Более надежные «источниковые перья» (fountain pens) появились несколько позже поездки В.И. Гриневецкого – в 20-е годы XX века. В них ручка служит резервуаром, из которого чернила вытекают на перо в нужном количестве при надавливании рычажка.

Как мы видим, технические средства письма того времени были не очень надежными, что также говорит о высоких графических умениях В.И. Гриневецкого.

Подобный уровень чертежного мастерства мы обнаружили в небольшом эскизе, который лежал в карандашном отделении готовальни конца XIX века. Фамилия владельца прибора и подпись на эскизе одинаковы, это

– некий англичанин G. Robinson, который пером и тушью схематично выполнил расчет периодического профиля (скорее это венец зубчатого колеса) и начертил график для линейных зависимостей (рис. 4). Похоже, что род занятий мистера Робинсона был связан с технической деятельностью, а чертежный набор помогал ему в этом.

Рис. 4. Чертежный набор конца XIX века с эскизом.

Справа фрагмент с подписью: G. Robinson, April 13 1890 Otley

277

Как же формировались чертежные навыки инженера начала ХХ века? Что входило в обучение инженерной графике и было в учебных планах ИТУ? Среди экспонатов и документов музея МГТУ им. Н. Э. Баумана есть интересный образец упражнения «Тушевка геометрических тел» студента 1-го общего класса В.И. Акина (1900 г.), входящего в курс по техническому рисованию (рис. 5).

Рис. 5. а) Витрина музея с упражнениями по техническому рисованию; б) фрагмент работы студента 1-го общего класса В.И. Акина (1900 г.)

Как мы видим, умению рисовать, свободно владеть карандашом, кистью или пером, создавать текстуру и объем фигуры – всему этому уделяли большое внимание и значение. Кроме собственных методических указаний в ИТУ использовались европейские наработки и опыт в области технического рисунка. Так, в фондах хранилища музея МГТУ им. Н.Э. Баумана был обнаружен «Атлас по начертательной геометрии и рисунку», который был издан в Германии в 1876 г. Помимо классических построений и типовых сечений в книге имеется любопытное дополнение в виде 5-ти калек примерно формата А2. Данный материал, скорее всего, носит рекламный характер, показывающий возможности чертежного инструмента или прибора фирмы Wiſsmann & Wallegg. Однако есть отметка, что данную презентацию выполнил Adolf Hardt, гражданский инженер из Кёльна. На листах изображены упражнения и примеры по черчению и рисованию различных фигур, кривых и прямых линий, окружностей, показаны способы наложения штриховки и теней, создание объема и многое другое (рис. 6).

Красота и сложность некоторых упражнений из атласа просто завораживает. Пересечение и переплетение линий чертежей, тонкость и точность, требуемая от исполнителя и инструмента, позволяют с уверенностью сказать, что целью презентации была не только продажа оборудования для чертежных работ. Данные примеры служили пособием не просто для механического копирования или получения ремесленных навыков. Нам видится, что такое рисование на грани оптических эффектов и обмана

278

зрения приводит к настоящему мастерству и может заинтересовать любителей искусства, технических дизайнеров, архитекторов и других специалистов в гуманитарных областях знания.

Рис. 6. а) Общий вид с примерами графических работ; б) фрагмент с упражнениями для геометрических фигур; в) изображение периодического профиля;

г) графические примеры с окружностями.

Из «Атласа по начертательной геометрии и рисунку», Берлин, 1876 г.

Среди экспонатов музея МГТУ им. Н.Э. Баумана имеется кульман начала XX века – чертежный прибор пантографной системы в виде доски, установленной вертикально или под углом (рис. 7). «Кульманом» рабочее место инженера или архитектора называется только по-русски. Обиходное название произошло от фамилии Франца Вильгельма Кульмана (18771965), основателя фирмы Franz Kuhlmann KG (1906 г.), которая поставляла оборудование и в Россию. Франц Вильгельм был сыном часового мастера, а семейное дело имело интерес в поставках навигационных, локационных и прочих приборов в военно-морское ведомство Германии. Обратите внимание – часовые мастера, как изготовители прецизионной точной механики, будут неоднократно упоминаться в нашей статье, как производители чертежного оборудования и инструмента.

279

Рис. 7. Общий вид: кульман начала XX в экспозиции музея МГТУ им. Н. Э. Баумана;

а) портрет Франца Вильгельма Кульмана,

б) логотип фирмы Franz Kuhlmann KG,

в) делительная (угломерная) головка с двумя взаимно перпендикулярными линейками

Кульман (прибор) диктовал технологию проектирования – в качестве основы для проектирования использовался прикрепленный к кульману лист бумаги, следовательно, разработка велась в отдельных плоскостях: вид спереди, вид сбоку, вид сверху. До появления САПР на базе персонального компьютера кульман не имел альтернативы, являясь неотъемлемым элементом деятельности для инженеров-конструкторов, проектировщиков, чертежников.

В системной коллекции чертежных инструментов музея МГТУ им. Н.Э. Баумана есть экспонаты, на примере которых можно показать развитие не только технологии инженерной графики и технического рисунка, но и технологии обработки металлов, появление новых сплавов и новых материалов. Открытия в смежных областях науки и техники обязательно отражались на конструкции чертежных приборов. Так, например, произошло с нейзи́льбером (от нем. neusilber – «новое серебро») – сплав меди с 5–35 % никеля и 13–45 % цинка. Материал очень быстро стал носить название «немецкое серебро» – german silver (хотя серебра в нем нет совсем); похожий сплав у французов назывался Maillot-Chorier (мельхиор), в Китае – «пакфонг», в Мексике – «альпака» и т. д.

Основные характеристики всех этих сплавов: серебристый цвет, высокая коррозионная стойкость, пластичность; они хорошо обрабатываются давлением (штампуются, чеканятся) в холодном и горячем состоянии, паяются, полируются. По внешним характеристикам сплавы похожи на серебро, но обладают большей механической прочностью.

280