ДИСЦИПЛИНА «ВВЕДЕНИЕ В ИНЖЕНЕРНУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ» НАПРАВЛЕНИЕ ООП _____ Химическая технология ПРОФИЛИ ПОДГОТОВКИ: Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов Технология и переработка полимеров Химическая технология органических веществ Химическая технология неорганических веществ Технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов Химическая технология лекарственных препаратов и косметических средств КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ __1 Лекции_______________ _24 час. ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ _зачет _(1семестр) Две конференц-недели (22 октября ; 24 декабря).

Руководитель образовательной программы – Химическая технология– доцент каф.ХТТ и ХК, Мойзес Ольга Ефимовна. Руководители профилей подготовки: Левашова Альбина Ивановна- Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов (доцент каф. ХТТ и ХК); Бондалетова Людмила Ивановна-Технология и переработка полимеров (доцент каф. ТОВПМ); Бочкарев Валерий Владимирович-Химическая технология органических веществ (доцент каф. ТОВПМ); Эрдман Светлана Владимировна -Химическая технология неорганических веществ (доцент каф. ОХТ); Тартынова Марина Игоревна - Химическая технология лекарственных препаратов и косметических средств (доценткаф. ФАХ); Вакалова Татьяна Викторовна - Технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов (профессор каф. ТСНМ).

СТРУКТУРА МОДУЛЯ «ВВЕДЕНИЕ В ИНЖЕНЕРНУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ» Образовательный модуль «Введение в инженерную деятельность» является модулем вариативной части профессионального цикла для всех основных образовательных программ подготовки бакалавров и специалистов в области техники и технологий, реализуемых в ТПУ. Освоение образовательного модуля рассчитано на 4 учебных семестра и включает: 1 семестр - теоретическая часть, кредитная стоимость 1 кредит, промежуточная аттестация в форме зачета; 2-4 семестры – «Творческий проект», кредитная стоимость 1 кредит в каждом семестре, промежуточная аттестация в форме зачета. Теоретическая часть образовательного модуля «Введение в инженерную деятельность» состоит из трех разделов и имеет унифицированную структуру для всех основных образовательных программ, реализуемых ТПУ в области техники и технологи

1.Базовая часть Введение в дисциплину Общие требования освоения дисциплины. Основы и история инженерной деятельности Особенности инженерной деятельности и роль инженера в современном мире 2. Вариативная часть 1.Общая характеристика направления История направления; История научных школ направления. 2.Основы ОП «Химическая технология» 3. Вариативная часть Характеристика профилей в рамках ООП «Химическая технология» общая характеристика профилей. История кафедр в лицах и событиях; основные заказчики выпускников ООП по профилям возможности прохождения учебных и производственных практик. основные и возможные места трудоустройства. Настоящее и перспективы развития учебной и научной деятельности кафедр.

«Особенности инженерной деятельности и роль инженера в современном мире» Зарождение инженерной деятельности, ее сущность и функции. Развитие инженерной деятельности, профессии инженера и технического образования. Особенности становления и развития инженерной деятельности и профессии инженера в России. Инженерная деятельность в индустриальном и постиндустриальном обществе Вклад отечественных ученых в развитие инженерных наук. Актуальные инженерные проблемы XXI века.

Доинженерная деятельность Прединженерный период (с II-I тыс. до н.э. до ХVII–XVIII вв. н.э.) Архитектурное дело и строительство стали исторически первой областью производства, где возникла потребность в людях специально занятых функциями проектирования и управления (инженера). Египетскийй жрец-архитектор Имхотеп (ок.2700 г. до н.э.), китайский гидростроитель Великого Юя (ок.2300 г. до н.э.), древнегреческий зодчий и скульптор Фидий – создатель афинского акрополя Парфенона (V в. до н.э.) Основным создателем технических нововведений, субъектом технической деятельности по-прежнему оставался ремесленник.

До конца XVI – начала XVII веков техническая деятельность человека осуществлялась практически вне связи с развитием естественных наук и математики. И только после того, как результаты научных исследований стали использоваться для создания новой техники и технологий возникла инженерная деятельность. Первые инженеры формировались в среде ученых, обратившихся к технике, и ремесленников-самоучек, приобщившихся к науке. Первые инженеры это одновременно художники и архитекторы, консультанты по фортификационным сооружениям, артиллерии и гражданскому строительству, алхимики и врачи, математики и естествоиспытатели. Так сформировалась миссия инженера, которая состоит в создании искусственных технических объектов, сред и технологий, необходимых для обеспечения жизнедеятельности и повышения качества жизни человека и общества, с использованием природных ресурсов и применением естественнонаучных знаний и практического опыта.

Факторы, способствовавшие формированию инженерного труда Технологическая революция Развитие общественно-экономических отношений Переворот в мировоззрении, становление личности. Перемены в науке Слияние науки и техники определяет содержание инженерного труда, его основную функцию: создание средств и способов технической деятельности на основе научных достижений. Создание средств инженерного труда

Из истории инженерного дела в России Слово «инженер» в русских источниках впервые встречается в середине ХVІІ в. в Актах московского государства. Видимо, оно попало в Русское государство из немецкого и французского ingenier.

Вместе с тем истоки инженерного искусства на Руси уходят вглубь веков. История славянских народов свидетельствует, что еще в VI в. славянское войско в войне с Византией использовало сложные осадные машины (железные тараны, катапульты для метания камней, «черепахи»).

В истории Руси есть немало имен русских мастеров, владевших собственными приемами в области строительной механики. Приглашение из-за границы мастеров имело большое значение, но решающим фактором не являлось.

Импорт мастеров во многом способствовал прогрессу в инженерном деле. Естественно, что приглашенные инженеры и архитекторы сыграли заметную роль в истории русского инженерного дела, способствовали становлению на Руси инженерной профессии

Современные инженеры, архитекторы приходят в изумление от точности практического расчета строителей эпохи Ивана Грозного церкви Вознесения в селе Коломенском под Москвой, достигающей в высоту 58 метров.

Церковь Вознесения в селе Коломенском

Как выдающийся памятник инженерной мысли у стен Кремля в Москве стоит храм Василия Блаженного, сооруженный великим псковским зодчим Бармой вместе с русским мастером И.Постником.

Храм Василия Блаженного (собор "что на рву")

В XV в. на территории российского государства производилась и отливка орудий. Это производство наладили русские колокольные мастера. Знаменитый Пушечный двор в Москве создан в 1478 году.

Русская инженерная мысль разорвала узкий круг применения водяного двигателя, ограниченного переработкой сельскохозяйственных продуктов: мукомольные мельницы, крупорушки, сукновальни.

Документы показывают, что в XVI веке, в районе Вычегды на речке Лахоме действовала железоплавильня с плотиной и водяным колесом, приводившим в движение молот для ковки железа – «самоков», в 60-тых годах XVI в. под Москвой водяное колесо начало приводить в действие установку для производства бумаги – бумажную мельницу.

Железоплавильня с водяным колесом

Особенно интенсивно идет этот процесс в Петровские времена. Сотни русских, в том числе, горнозаводских водных колес и плотин стояли столетия и действовали еще в первой половине ХХ в. в Екатеринбурге, Нижнем Тагиле и в иных местах.

Еще при Борисе Годунове русские мастера отлили в Москве колокол, диаметр нижней части которого составлял около пяти с половиной метров при общем весе свыше 35 тонн. Более двадцати человек требовалось для обслуживания его во время торжественного благовеста. Во время одного из пожаров он упал и разбился.

В 1654 году его успешно перелили, создав восьмитысячепудовый царь- колокол. После долгого хранения на земле (девять месяцев) его подняли и с 1668 по 1701 г. по Москве раздавался его благовестный звон. Для приведения в движение языка колокола требовалось, по свидетельству иностранцев, сто человек.

После пожара в Кремле (19 июня 1701г.), когда сгорели связи, на которых держался колокол, он опять падает и разбивается. В 1731 г. было решено воссоздать царь- колокол весом девять тысяч пудов. Пригласили мастеров из-за границы, в частности известного парижского мастера Жермена, но он принял за шутку предложение изготовить такой гигант.

То, что казалось невозможным зарубежным техникам, выполнили русские мастера – отец и сын Иван Федорович и Михаил Иванович Моторины, которые, после нескольких неудач, 23 ноября 1735 г. отливают колокол весом пудов 19 фунтов, то есть 200 тонн – самый большой в мире колокол.

При кремлевском пожаре 1737 года, когда колокол еще находился в яме, загорелось прикрывавшее его деревянное строение. Пылающие бревна падали в яму. Сбежавшийся народ, опасаясь, что колокол расплавится, начал заливать его водой.

Видимо из-за неравномерного охлаждения откололся кусок в его нижней части. Столетие колокол пролежал в земле, а в 1836 г. его установили на место, где он теперь и стоит в Кремле (в качестве памятника выдающемуся мастеру и его мастерству).

Царь-колокол

Царь-пушка

При Василии Шуйском (1552– 1612) было положено начало некоторому теоретическому образованию русских инженеров: в 1607 г. Своеобразную роль учителей инженерного дела в русской армии взяли на себя шведские офицеры.

Инженерные работы производились, как правило, наемными людьми, набираемыми из дворян, боярских детей и дьяков. Все они получали денежное и натуральное жалование.

В 1712 г. открывается первая, а в 1719г. – вторая инженерные школы, куда начали поступать дети из знатных русских фамилий. Московская и Петербургская школы находились в ведении немецких инженеров, преподавание велось, как правило, на немецком языке. Выпускникам школ присуждалось звание кондуктора, а в дальнейшем инженера-прапорщика.

За годы царствования Екатерины ІІ число фабрик и заводов увеличилось более чем вдвое. Это обусловливало необходимость наличия людей, способных решать возникающие технические проблемы, знающих технологии, умеющих заниматься разработкой техники и создавать ее.

На этапе становления инженерной профессии в России возникает специальное высшее образование, появляется промышленное законодательство и его институты в виде мануфактур, коллегий и других учреждений, проводивших техническую политику и отчасти регулировавших деятельность инженеров.

Происходит выделение инженеров в особый род войск; появление гражданской инженерной специальности, связанной с развитием промышленного производства.

Происходит определенный перелом в развитии инженерного дела, возникает инженерная профессия и первые профессиональные учебные заведения, что ускоряет становление профессии инженера в России.

Говоря о вкладе отечественных ученых в развитие и становление инженерного дела нельзя не остановиться на вкладе М.В.Ломоносова. Ломоносов оставил ряд интереснейших исследований часовых механизмов, высказал мысль об использовании в часах хрусталя и стекла для уменьшения трения.

Ученый выступал не только как теоретик, но и как конструктор. Им были построены токарный и лобовые станки, созданы проекты коленчатых валов, водяных помп, лесопильных мельниц.

М.В. Ломоносов

В 1769 г. во главе мастерских Петербургской академии наук становится Иван Петрович Кулибин.

Многочисленные изобретения Кулибина свидетельствуют, что он был инженером в современном смысле слова.

В частности, задумав мост через Неву, Кулибин воплотил его в точные и подробные чертежи. К 1776г. изобретатель закончил проект, доныне удивляющий замечательной глубиной инженерного решения, красотой и изяществом конструкций.

Кулибин построил и специальную испытательную машину, с помощью которой он проверял свои расчеты. Создав подобие моста и определив нагрузки, которые способна выдержать модель, Кулибин мог совершенно точно установить и наибольшую нагрузку, которую сможет вынести его мост.

Он впервые в практике мостостроения показал возможность моделирования мостовых конструкций.

Проект деревянного моста через р. Неву, составленный И. П. Кулибиным в 1776 г.

В 1881 году русский математик П.Л. Чебышёв изобрел автомат для вычислений.

Общий вид арифмометра Чебышева с умножающей приставкой

В отличие от других счетная машина Чебышёва могла работать в быстром темпе, превышающем 500 вычислений в час. К сожалению, данная модель распространения в России не получила и очутилась в Париже, в музее искусств и ремесел.

Создание аэродинамики в значительной степени связано с именем Николая Егоровича Жуковского (1847–1921). Он вел исследования турбин, ткацких машин, велосипедных колес, речных судов, мукомолен и т.д.

Н.Е. Жуковский. Русский учёный в области механики, основоположник современной гидроаэродинамики

Он составил уравнения динамики для центра тяжести птицы и определил ее траекторию при различных условиях движения воздуха. Особенно плодотворны для Жуковского были 1894–1898 гг., когда он интенсивно работал над изучением полета тел тяжелее воздуха.

Еще накануне 1-ой мировой войны Н. Е. Жуковский, опираясь на свою вихревую теорию, разработал наиболее рациональные профили крыла самолета и предложил винт с большим коэффициентом полезного действия.

XIX и ХХ века в России полны примеров замечательных инженерных разработок.

Достаточно вспомнить такие имена, как инженер В.Г. Шухов (автор, нефтеналивной баржи (1885г.), нефтепровода (1888г.), знаменитой шуховской башни в Москве, изобретатель крекинга).

В.Г. Шухов. Шуховская башня в Москве. Установка термического крекинга, Баку, 1934 г.

Авиаконструкторы А.Н. Туполев, С.В. Ильюшин, А.С. Яковлев, О.К. Антонов, П.О. Сухой, Н.Н. Поликарпов, В.М. Петляков, С.А. Лавочкин, А.И. Микоян, М.И. Гуревич;

Вертолетостроители М.Л. Миль и Н.И. Камов (окончил ТТИ). Ракетостроители С.П. Королев, Б.Е. Черток.

С.П. Королев и Б.Е. Черток

Оружейники С.И. Мосин, Ф.В. Токарев, Г.С. Шпагин, Н.Ф. Макаров, М.Т. Калашников, И.Я. Стечкин, В.А. Дегтярев.

Велика роль наших ученых и инженеров в развитии ядерной физики и энергетики.

Архитектор Н.В. Никитин В 1930 году с отличием окончил архитектурное отделение строительного факультета Томского технологического института

Примеров таких славных имен еще немало! Все эти инженеры – воспитанники русской и советской инженерной школы.