НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Методика организации научно-исследовательской работы школьников на кафедре «Технология сварочного производства»

Волков Станислав Степанович

кандидат технических наук, профессор кафедры «Литейные технологии»

Современный мир динамично меняется под влиянием научно-технического прогресса. От научной идеи до её воплощения проходит порой месяцы, в то время как ранее для этого требовались века. Сегодня не редкость, когда авторами научных идей выступают молодые люди, и чем раньше человек начинает развивать свою профессиональную деятельность, тем быстрее он в будущем займет достойное место в обществе.

С самого раннего возраста многие наши дети проявляют большой интерес к технике, конструированию различных машин и механизмов. Особенно это проявляется  по окончании школы или техникума. В этот период многие школьники уже решают свою судьбу, некоторые сами, а некоторые со своими родителями, куда пойти учиться, чтобы получить техническое образование по выбранной специальности. Те, кто решился на этот шаг, идут в МГТУ им. Н.Э. Баумана по программе «Шаг в будущее, Москва» в рамках Российской научно-социальной программы для молодёжи и школьников.

Эта программа дает возможность уже с 8-9-х классов включиться в разработку исследовательских, технологических и конструкторских работ. Для таких работ нужна база, где школьники могут выполнять поставленную перед ними руководителями задачу. Одной из этих баз могут быть машиностроительные предприятия, такие как АМО-ЗИЛ, «Прогресс», научные институты ВНИИСТ, НИКИМТ, ЦНИТМАШ и др., а также кафедра сварки МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Экскурсии, которые проводят ведущие преподаватели кафедры сварки МГТУ им Н.Э. Баумана на эти предприятия, расширяют технический и практический интерес у начинающих исследователей.

Многие молодые люди заинтересовавшиеся  той или иной проблемой, которые,  как правило, встречаются на перечисленных выше предприятиях, берутся решить некоторые вопросы, связанные с научной тематикой, разработкой технологий и оборудования. Так как кафедра «Технология сварки и диагностики» МГТУ им. Н.Э. Баумана тесно связана с перечисленными выше организациями, проводит совместные с ними научно-исследовательские и производственные работы, то естественно есть много тем, которые надо решать. Поэтому на кафедре разработаны темы для школьников, выполняющих работы по программе «Шаг в будущее, Москва» по научным направлениям: контактная сварка; дуговая сварка; физические основы сварки; новые методы сварки; ультразвуковая сварка; контроль и диагностика;  дуговая сварка в вакууме и в космосе; автоматизация сварочных процессов. По всем этим направлениям определены ведущие преподаватели, которые в каждом конкретном случае выдают задание, над которым будет работать молодой исследователь.

Для того чтобы работать по программе «Шаг в будущее, Москва» на кафедре «Технологии сварки и диагностики» (МТ-7) созданы все условия. На кафедре существует комиссия, которая не только контролирует выполнение абитуриентами поставленных перед ними научно-исследовательских задач, но и участвует во всех мероприятиях связанных с подготовкой молодых исследователей к поступлению в МГТУ им. Н.Э. Баумана.

В состав комиссии входят опытнейшие профессора: Волков С.С., Неровный В.М., Чернышев Г.Г., Гладков Э.А.; доценты Выборнов А.П., Коновалов А.В., Ремизов А.Л.

Все желающие заниматься на кафедре научно-исследовательской работой в сентябре месяце каждого нового учебного года в первую очередь проходят жесткий отбор.

Во-первых, каждый абитуриент должен учиться на хорошо и отлично (средний школьный бал по учебе должен быть не ниже 4.2), а также уметь работать самостоятельно над поставленной перед ним задачей. В течение одной - двух недель абитуриенты должны пройти разработанные комиссией тесты – решить несколько задач по физике, математике и написать сочинение на одной - двух страницах о том, что он знает о выбранной специальности, для того, чтобы выявить грамотность абитуриента и возможность творческого мышления.

Желательна учёба на подготовительных курсах  МГТУ им. Н.Э. Баумана или хорошая самоподготовка по физике, математике и русскому языку. Это условия, без которых школьнику будет трудно поступить в университет.

Для участия в программе «Шаг в будущее, Москва» в основном приходят школьники из подшефных школ, в частности из гимназии № 7 г. Химки, которая является подшефной гимназией от факультета «Машиностроительные технологии» (МТ). С ней установлены прочные деловые отношения и налажена взаимосвязь в вопросах учебы. Руководит этой работой на факультете  МТ профессор Третьяков А.Ф. Два раза в году, в сентябре и в июне учащиеся  10х и 11х  классов этой гимназии проходят двухнедельные практики на кафедрах факультета МТ. Это даёт возможность заинтересовать школьников в выборе специальности и, как правило, три-четыре старшеклассника изъявляют желание проводить научную работу на одной из кафедр с последующим поступлением в МГТУ им. Н.Э. Баумана на выбранную специальность. Много приходит школьников, родители или знакомые которых потомственные сварщики разных поколений, и хотели бы, чтоб их дети тоже продолжили их дело. С такими будущими исследователями работать интересно, потому что многие из них уже знают о специальности, некоторые видели процесс сварки в работе на предприятиях, где работают их родители. Многие из них уже имеют готовые темы, с которыми работают их родители (иногда работы проводятся совместно с кафедрой сварки -  это наилучший вариант). В этом случае легче подобрать научного руководителя от кафедры и тем самым работа получается интересной и продуктивной с последующим внедрением на производстве. Результативно проходят работы с учащимися техникумов и колледжей, которые вполне подготовлены для проведения научно - исследовательских работ. К сожалению, эти учащиеся значительно слабее подготовлены по учебной школьной программе. Конечно, есть школьники из общеобразовательных школ, которых приходится ориентировать,  агитировать и приглашать на нашу специальность, так как поначалу они совсем о ней ничего не знают, но потом понимают всю её прелесть и значимость и порой выполняют очень хорошие работы.

Очень важно выбрать научного руководителя либо от предприятия, школы, техникума либо от кафедры, где школьник будет заниматься научным исследованием. Как показывает практика, наилучшие результаты достигаются в том случае, когда молодой исследователь приходит на кафедру с определенным научным потенциалом, где ему назначают научного руководителя, выдают по его уже выбранной теме задание на проведение научно-исследовательской работы.

После того как будет сформирован состав молодых исследователей и после распределения их по руководителям, я, ответственный за программу «Шаг в будущее, Москва», на кафедре провожу цикл занятий, куда входят: экскурсии по кафедре, по МГТУ им. Н.Э. Баумана и музею МГТУ, знакомство с историей кафедры МТ-7, чтение лекций по специальности.

Работа выполняется, как правило, в течение полугода, но есть работы, которые выполняются и полтора и два года, начиная работать с 9-10х классов. Каждый научный руководитель работает индивидуально по своей отработанной методике и определяет частоту встреч и консультаций. В начальный период работы это раз в неделю, в определенный по договоренности день. В это время идет интенсивная подготовка к самой работе. Руководитель обеспечивает своего ученика необходимой литературой (на кафедре работает хорошая библиотека), выдает задания на определенные отрезки времени с рубежным контролем, составляется план проведения работы. Руководитель знакомит ученика с оборудованием и испытательными стендами, на которых он будет проводить работу. Школьник самостоятельно изучает оборудование, готовит образцы для испытаний, проводит под наблюдением руководителя испытания образцов и обработку режимов сварки. Все результаты записываются с тем, чтобы по окончании работы свести в их общий отчёт объёмом 15-20 страниц. В работе должны быть чётко отражены оригинальность, самостоятельность, научная новизна и практическое применение в промышленности. По мере выполнения работы количество посещений может увеличиваться, особенно при подготовке к защите. По окончании работы молодые исследователи самостоятельно подготавливают доклады на конференцию под редактированием своего руководителя и, только после тщательной проверки,  текст доклада утверждается руководителем. Параллельно с этим идет процесс изготовления плакатов для доклада. На плакаты выносятся  самые значимые результаты работы: технологические процессы, конструкции разработанных узлов машин, параметры режимов сварочных процессов, графики проведенных исследований. Плакаты, как правило, выполняются карандашом на ватмане.

После подготовки всех материалов и осмысления доклада, школьник несколько раз предварительно до конференции докладывает своему руководителю работу и только после окончательной готовности допускается к выступлению на конференции. На предзащиту приглашаются ведущие преподаватели кафедры, а также все абитуриенты, участвующие в программе «Шаг в будущее, Москва». После доклада выступающему задают вопросы, затем проходит обсуждение работы. В обсуждении принимают участие не только преподаватели, но и сами школьники. Предзащиты всегда проходят интересно в хорошей, деловой обстановке. Докладчику задается много вопросов, не только по теме, но и об истории кафедры, МГТУ, о специальности, идет непринуждённая беседа со всем залом. Если докладчик не может ответить на поставленный вопрос, то ему помогают из зала, как школьники, так и преподаватели. На таких предзащитах школьники узнают много полезной и ценной информации.

Защита работ проходит на конференции в строго отведенное время в присутствии всей назначенной на кафедре комиссии, приглашаются также все желающие и родители выступающих школьников.

Для того чтобы стимулировать хорошие работы, по моему предложению, редакционная коллегия научно-технического и производственного журнала «Сварочное производство» и РНТСО в 1998 году приняли решение выступить с инициативой пропаганды профессионального направления «Технологии сварочных процессов» среди молодежи России в рамках программы «Шаг в будущее, Москва».

Начиная с № 9 1998 года в журнале «Сварочное производство» открылась новая рубрика «Шаг в будущее», в которой систематически публикуются материалы научно-исследовательских работ, выполненных старшеклассниками, студентами вузов, колледжей, техникумов и других учебных заведений, прошедшими конкурсный отбор на ежегодной конференции  молодых исследователей по программе «Шаг в будущее, Москва».

Впервые в девятом номере журнала «Сварочное производство» за 1998 год была опубликована научная работа школьницы Бродягиной И.В. (научный руководитель профессор Чернышев Г.Г.) на тему «Дуговая сварка алюминиевых сплавов с использованием магнитных полей». Эта работа на конкурсе молодых исследователей МГТУ им. Н.Э. Баумана в апреле 1998 года заняла 3-е место. Бродягина И.В. потомственная сварщица. Она заканчивает МГТУ им. Н.Э. Баумана с оценками «отлично» и работает над дипломным проектом на ту же тему, с чего начинала по программе «Шаг в будущее, Москва».

В десятом номере 1998 года выходит статья школьника Прилуцкого М.А. (научный руководитель к.т.н. Комов Е.М.) «Ультразвуковой контроль сварных соединений из аустенитных сталей». Далее в следующем номере журнала выходит статья школьника Виноградова А.А. (научный руководитель профессор Волков С.С.) «Выбор способа и режимов сварки для соединения изделий из полиэтилена». Вот те примеры научно-исследовательских работ, которые выполняют школьники, участвующие в программе «Шаг в будущее, Москва». Публикации работ в журнале осуществляются на конкурсной основе и продолжаются по настоящее время.

Как правило, молодые исследователи, успешно прошедшие все испытания и поступившие в МГТУ им. Н.Э. Баумана, продолжают уже с первого курса проводить ту же научно-исследовательскую работу, у того же научного руководителя с тем, чтобы довести её до логического завершения и успешно защитить в виде дипломного проекта. А для этого на кафедре есть все условия и возможности.