К истории электротехнического образования

Белорусский государственный университет транспорта «БелГУТ»

К середине ХIХ столетия теоретическая и экспериментальная наука об электри- честве заняла выдающееся положение среди остальных разделов физики. Появились первые электродвигатели и генераторы, интенсивно проводились работы по практическому применению электричества для телеграфирования по проводам, началась передачи электрической энергии по проводам. Во второй половине ХIХ в. перед Российской империей возникло ряд проблем в связи с началом практического применения электричества во многих отраслях хозяйства страны того времени. Одной из таких проблем была связана с острой нехваткой инженерных кадров. Особенно остро эта проблема встала в связи с началом развития электрического телеграфа российского ученого П. Л. Шиллинга (1786–1805) и американского живописца С. Морзе (1791–1873), а также применением телеграфных трансляций для увеличения дальности телеграфирования по металлическим проводам [1].

Первоначально телеграф в России начали использовать на железных дорогах. Так, в 1847 г., для связи Главного управления путей сообщения с Зимним дворцом в Петербурге и Царским Селом начали действовать первые две линия электрического телеграфа. К 1860 г. столица Российской империи С.-Петербург получила телеграфную связь со всеми городами в европейской части России и крупными городами Сибири. В связи с развитием электротехники и телеграфа актуальным стал вопрос о кадрах [3].

Одним из первых учебных учреждений начавших подготовку специалистов по электрическому телеграфу была школа «телеграфических» сигналистов открытая в 1809 году при Институте Корпуса инженеров путей сообщения. На вновь строящихся железных дорогах, и в первую очередь на С.-Петербурго–Московской (ныне Октябрьской), были созданы службы телеграфа. С образованием в 1851 г. службы телеграфа («Состав телеграфический») и Управления телеграфа, в 1854 г встал вопрос о введении в учебный план института инженеров путей сообщения, специального предмета – телеграфии. Однако единого мнения по этому вопросу у членов Ученого совета института не было. Часть профессоров считала, что при наличии школы телеграфических сигналистов для будущих инженеров достаточно ограничится краткими сведениями о телеграфе, а изложение основных понятий о нем следует отнести в курс построений (сухопутных сообщений). Свое мнение они обосновывали перегруженностью учебного плана специальными дисциплинами и Уставом института, где четко отмечалось, что «каждый час, затраченный на изучение того предмета, который впоследствии не будет нужен, есть потерянный час жизни, даже хуже, час, отнятый от настоящего необходимого изучения».

Другая часть профессоров, опираясь на практический опыт применения телеграфа в организации движения поездов и обеспечении безопасности движения, настаивала на введении обязательного предмета по телеграфии, При этом они тоже ссылались на Устав института, где отмечалось, «что предметы общие при самом начале образования не могут преподаваться безразлично, но непременно должны развиваться более или менее, смотря по требованию будущей специальности молодого человека».

Спор о телеграфе длился около трех лет и закончился половинчатым решением – преподавать телеграф, но как необязательный предмет. Регулярное чтение лекций по телеграфии началось в 1858 г. во втором семестре (по одному часу в неделю). Положительным из приведенного спора было все же то, что для улучшения препо- давания телеграфии институт приобрел коллекцию «передаточных снарядов», т. е. телеграфных аппаратов, а также телеграфных трансляций для «усиления» гальванического тока при действии телеграфных аппаратов.

Конференция института 27 августа 1864 г. приняла все же решение «преподавать в институте курс телеграфов, как отдельный предмет» и в более расширенном объеме. Кроме простого описания элементов телеграфных устройств и аппаратов, на лекциях рассматривались также телеграфные станции и их оборудование, общие правила для устройства больших и малых телеграфных станций, строительство телеграфных линий, их содержание и ремонт. Большое внимание уделялось «остановкам телеграфного действия», т. е надежности и ремонту аппаратуры. Конечным этапом изучения предмета было составление проекта и сметы на организацию телеграфной связи на железной дороге [5].

Введение в учебный план института телеграфа как отдельного предмета и увеличение занятий до двух часов в неделю позволило увеличить время отводимое на курсовой проект и часть занятий проводить со студентами в Главной телеграфной станции при Министерстве, а также ввести факультативно «приложение электричества и телеграфии, железнодорожной сигнализации и освещения».

В это же время в институте начались и исследовательские работы по электромагнитному телеграфу. Так в 1879 г. профессор кафедры физики Ф.Ф. Петрушевский (1828–1904) выполнил работу по выбору рациональной формы электромагнита телеграфного аппарата, а полученные результаты и предложения опубликовал в 1879 г. в журнале Русского физико-химического общества, а также сделал доклад на съезде естествоиспытателей, чем привлек к этой проблеме общее внимание. Он же, Ф.Ф. Петрушевский, в своей педагогической работе начал уделять особое внимание эксперименту. Искусству эксперимента он стремился научить и студентов. По воспоминаниям его учеников «до него физику только читали, как всякий другой предмет; Ф.Ф. Петрушевский первый понял, что «умения, основанные на знании фактов этой науки станут необходимыми для обыденной жизни». Понял он и то, что одним слушанием лекций никакого реального умения приобрести нельзя, кроме умения сдавать экзамены у своих профессоров. Реальные умения приобретаются лишь с реальными объектами изучаемой науки, т. е. с явлениями природы, служащими для их воспроизведения и измерения..

С 1887 г. предмет телеграфии начал вести выпускник института Г.К. Мерчинг, который значительно расширил содержание лекций, включив в них сведения об электрических генераторах, электродвигателях, электрическом освещении. Он же в 1890 г. ходатайствовал перед Ученым советом института о переименовании предмета «Телеграфия» в «Электротехнику и телеграфию». Совет института в 1891 г. по этому ходатайству принял решение: именовать предмет просто «Электротехника », в который телеграфия входила отдельным разделом. В целом предмет «Электротехника» был отнесен к одной из ведущих кафедр института – кафедре теоретической и прикладной механики. Весь предмет по электротехнике читался на третьем курсе (в первом семестре два часа и во втором – один час в неделю) [4].

Программа «Электротехника» предусматри- вала введение электрической тяги на железных дорогах и городском транспорте России, а также изучение тепловозов в «которых вся электрическая станция с генератором электричества и электро- двигателем находится на самом поезде». В разделе телеграфии, кроме пишущего аппарата Морзе, были включены буквопечатающие аппараты Юза. Для того времени аппараты Юза были новинкой, и их применение рекомендовалось для организации связи Министерства путей сообщения и управлений дорог.

Профессор Г. К. Мерчинг был также неуто- мимым сторонником использования громадных водных ресурсов России для производства электро- энергии с помощью гидроэлектростанций. Свои идеи он излагал в читаемом им одновременно с курсом электротехники курсе гидравлики.

В условиях развивающейся электротехники, телеграфной связи, сигнализации, ни школа «телеграфических» сигналистов, ни институт инженеров путей сообщения не могли решить проблему кадров для телеграфов железных дорог и предоставления услуг населению России. Поэтому в 1883 г. в России была организована первая Телеграфная школа, послужившая впоследствии образцом для местных окружных школ. Одновременно была начата разработка вопроса об устройстве специального училища для подготовки телеграфных техников. В 1886 г. в С.-Петербурге состоялось открытие технического училища почтово-телеграфного ведомства – первого в России специализированного учебного заведения связи.

Директором технического училища был назначен Николай Григорьевич Писаревский (1821–1895), известный специалист в области электрической связи, автор ряда книг по физике и электротехнике, электрическим измерениям, сооружению линий связи. До этого Н.Г. Писаревский много усилий приложил к поднятию образовательного уровня в России, развитию телеграфного дела. Ему принадлежали многие книги и брошюры по устройству телеграфных подземных и кабельных линий и др. В 1878 г. вышла первая его книга «Руководство по устройству воздушных телеграфных линий», которая многие годы являлась справочником для телеграфных техников. Под его наблюдением производилось строительство подводной телеграфной линии через Каспийское море между городами Красноводск и Баку. Необходимо также обратить внимание, что Н.Г. Писаревский, очевидно, впервые в России, написал руководства и инструкции по производству электрических измерений на воздушных и кабельных телеграфных линиях (1882).

Слушатели Технического училища проходили трехлетний курс обучения со специализацией в области телеграфии. Кроме общенаучных и общетехнических дисциплин, в училище преподавались телеграфия, электрические измерения, телеграфная и почтовая служба. За период с 1886 по 1891 гг. училище окончили 52 человека, что было явно недостаточно для такой страны, как Россия.

Успехи выпускников училища во многом были обязаны Н.Г. Писаревскому, который «с живым интересом относился ко всему, что касалось института и его питомцев. И по выходе последних он не терял их из виду, стараясь по возможности во время явиться каждому из них на помощь в различных перипетиях их новой служебной карьеры».

В воскресенье, 19 мая 1891 г., Техническое училище почтово-телеграфного ведомства праздновало торжественный акт – пятилетний юбилей, совпавший с третьим выпуском молодых телеграфных инженеров. «После молебствия преподаватель электротехники, инженер Мерчинг (выпускник института инженеров путей сообщения) прочел речь о значении электротехники в культурном развитии девятнадцатого столетия. Оратор указал на быструю последовательность великих изобретений, появившихся, так сказать, на наших глазах, на объединение разрозненных еще недавно сведений в стройную и точную науку – электротехнику, обратил внимание на то, что вопросы электротехники дали толчок к более внимательному изучению теории электричества и, наконец, в ясной и резкой картине очертил прогресс отдельных частей электротехники за последнее десятилетие».

На торжественном акте также было провозглашено, что по прошествии пятилетнего срока со дня образования в 1886 году училища с трехгодичным сроком обучения с 1891 года оно будет преобразовано в Электротехнический институт с четырехгодичным обучением, в котором будущие инженеры-электрики получат более широкое общее и электротехническое образование.

Таким образом, в 1891 г. в России появилось первое специализированное высшее учебное заведение – «Электротехнический институт» (ЭТИ), в котором подготовка специалистов производилась по многим направлениям электротехники и, главным образом, по технике слабых токов, т. е. электрической связи. В утвержденном «Положении об Электротехническом институте» указывалось: «Электротехнический институт есть открытое учебное заведение, имеющее целью доставлять специальное образование, необходимое для занятия технических и административных должностей по ведомству почт и телеграфа, а также подготовлять преподавателей для местных почтово-телеграф­ных школ и вообще деятелей по разным отраслям электротехники».

Первым директором Электротехнического института был назначен Н. Г. Писаревский, который продолжил начатое в Техническом училище дело. Среди преподавателей института также были видные специалисты по электротехнике и телеграфной связи: П.Д. Войнаровский, радиотехнике и радиосвязи – И.Г. Фрейман, А. С. Попов, высокочастотной связи по проводам В.Н. Листов и др. Как писал о Н.Г. Писаревском «Электротехнический вестник» (1985), «он был и директор, и ближайший наставник. Тяжела казалась эта бдительная и непрерывная опека для студентов, но конец венчает дело, и телеграфное ведомство с первых же выпусков получило прекрасных молодых электротехников, из которых многие уже получили теперь звания Телеграфных Инженеров».

Первый выпуск студентов, окончивших Электротехнический институт, состоялся в июне 1893 г. В числе 14 человек, окончивших институт, были М.М. Божко-Степаненко, впоследствии крупный специалист по телеграфной связи, и В.М. Нагорский, получивший в дальнейшем известность своими работами в области телефонной связи. Выпускникам было присвоено звание техника, причем 11 человек получили звание техника 1-го разряда, а 3 человека – звание техника 2-го разряда. Все окончившие институт были назначены на должности младших механиков в различных периферийных почтово-телеграфных округах.

К концу ХIХ столетия в России проблема кадров оставалась нерешенной. По официальным данным, в 1892 г. из 27132 управляющих фабриками и заводами, функционировавшими на просторах империи, техническое образование имели всего 2076, то есть 7,5%, а высшее специальное образование еще меньше — лишь 1%. В 1896 г. профессор Виктор Львович Кирпичев (1845–1913) (в то время директор Харьковского технологического института, а в будущем — первый директор Киевского политехнического института), выступая на торгово-промышленном съезде, отметил: «Все директора высших учебных заведений завалены просьбами прислать инженеров. Но мы не в состоянии удовлетворить эти просьбы». Выставка также показала засилие иностранного капитала и иностранных специалистов в России. По этому поводу профессор П. Д. Войнаровский писал: «Применение злектрической энергии в промышленности за последнее время достигло, как известно, громадных размеров… Но подготовлены ли мы к удовлетворению нарастающей потребности в электрической энергии? По-видимому, нет. Все материалы, машины и тому подобные принадлежности, почти до самых мелочей, мы вынуждены заимствовать из-за границы, скажем больше: … инженеры, техники, даже монтеры – все это не наши капиталы» [6].

Царское правительство России отреагировало на эту проблему открытием политехнических институтов: Киевский (1896), Варшавский (1896), С.-Петербург- ский (1899). Из них только С.-Петербургский политехнический институт, имел электромеханическое отделение (факультет). При этом главной специальностью электромеханического отделения была техника сильных токов, а электротехнического института (ЭТИ) – техника слабых токов со сроком обучения 4 года [2].

Вновь открытые учебные заведения, как и электротехнический институт, очутились в не очень благоприятных условиях для своего развития. Основная проблема заключалась в недостатке профессоров и специалистов, от которого «сильно страдали новые политехнические институты и даже страдают до сих пор». Много сомнений вызвало создание электромеханического отделения так как в связи с тем, что к моменту открытия Политехнического института в С.-Петербурге имелся уже Электротехнический институт, в котором всем отраслям электротехники уделено должное внимание (чего не было прежде, когда институт, главным образом, имел в виду нужды почтово-телеграфного ведомства, т. е. технику слабых токов). Но окончательно сошлись на том, что сфера применения электротехники весьма обширна и можно надеяться, что для питомцев политехнического института также найдется немало работы; не даром в последнее время почти все технические учебные заведения самых различных специальностей, принимая во внимание потребности практики, развили у себя постановку электротехники настолько, что могли выпускать деятелей, способных самостоятельно работать в этой области, хотя она и не являлась их прямой специальностью. В связи с этим главной специальностью электромеханического отделения С.-Петербургского политехнического института стала техника сильных токов со сроком обучения 4 года. На электромеханическом отделении производилась подготовка специалистов по электромеханике (электрическая тяга, электропривод) и технике сильных токов, т. е. высоковольтным устройствам и высоковольтным линиям электропередачи.

Основными предметами электромеханического отделения института на первом курсе были богословие, высшая математика, начертательная геометрия, физика, химия, теоретическая механика, черчение, рисование; второго курса – высшая математика, физика, сопротивление материалов, детали машин, архитектура и строительное искусство, теория машин (прикладная кинематика), энциклопедия электротехники; третьего – теоретическая механика (специальный курс), термо- динамика, термические машины и котлы, гидравлические двигатели и машины, специальная электротехника, электротехника, практическая электротехника, инженерная лаборатория, электротехническая лаборатория; четвертого – электро- техника, телеграфы и телефоны, механическая технология, электрическая тяга, политэкономия и статистика, фабричное законодательство и гигиена, счетоводство, практическая механика, практическая электротехника, инженерная лаборатория, электротехническая лаборатория.

В связи с ростом объема знаний по электротехнике и связи встал вопрос об увеличении числа лет обучения в институтах. Однако, пришли к решению, что увеличение числа лет до пяти или шести вряд ли может быть признано желательным из-за того, что молодого человека, прочно освоившего основы технических наук и показавшего полное умение толково и самостоятельно применить их на каком-либо одном или двух частных примерах, можно смело пускать в жизнь, предоставив ему самому вырабатываться в законченного инженера, и задерживать его в учебном заведении – значит заставлять его непроизводительно тратить свои лучшие годы и молодые силы.

Отметим также, что все вновь открытые институты России в начальный период находились в весьма неблагоприятных условиях для своего становления и развития. Основное среди этих неблагоприятных условий было связано с недостатком квалифицированных преподавателей по техническим дисциплинам и, особенно, профессоров. Сложность условий объяснялась также недостаточным финансирова- нием на подготовку преподавателей. В этих условиях «новым учебным заведениям остается лишь возлагать надежду на то, что временно приглашенные ими в институты молодые преподаватели сами приложат все свои усилия, чтобы специализироваться в избранной области и выработать из себя надежных и знающих профессоров. Ныне же нередко в некоторых отделениях весьма важные предметы не могут быть подлежащим образом поставлены прямо за отсутствием преподавателей».

Таким было начало электротехнического образования в России. Выпускники электротехнического и политехнических институтов содействовали развитию электротехники и электросвязи, радиотехники и радиосвязи, автоматики и телемеханики и многих других родственных отраслей науки и техники России, а потом также и Советского Союза.

В заключение обратим внимание на следующие факты. Профессор Виктор Львович Кирпичев, известный ученый в области механики и сопротивления материалов, родился в Петербурге, начальное образование получил в Полоцком кадетском корпусе (Витебская губерния, Беларусь), был директором Харьковского технологического института (1889–1898) и ректором Киевского политехнического института (1899). В 1899 г. В. Л. Кирпичев возвратился в Петербург.

Николай Петрович Писаревский, видный специалист в области электротехники и электрической связи родился в семье мелкопоместного дворянина Подольской губернии (Украина), окончил с отличием Полоцкий кадетский корпус (1830) (Беларусь), он же первый директор электротехнического института в С.Петербурге.

Жизнь и деятельность В. Л. Кирпичева и Н. Г. Писаревского яркий исторический пример связи народов, науки и техники Украины, Беларуси и России. Наш долг эту связь сохранить и продолжить.

Список литературы

1. Семенюта Н.Ф., Здоровцов И.А. История электрической связи на железнодорожном транспорте (прошлое, настоящее, будущее). – М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте». 2008. – 324 с.

2. С.-Петербургский политехнический институт и политехнические институт – Киевский и Варшавский // Инженерное дело. 1904. – № 3. – С.171–192.

3. Применение электричества в эксплуатации железных дорог // Инженер. – 1885. –Т IV. Кн. 11. – С. 12–23.

4. Листов В. Н. Из истории электротехнического образования в России // Автоматика, телемеханика и связь: Сб. трудов ЛИИЖТа. Вып.169. 1960. – С. 3–12.

5. Паррот М.Ф. Гальванические батареи и законы электрического тока. – СПб.: Институт инженеров путей сообщения. 1864. – 62 с.