Datorizētās projektēšanas pamati un ievads inženierzinātnēs ir Tehnoloģiju vidusskolas oriģinālražojums, proti, mācību saturu savulaik izveidoja speciāli šīs skolas vajadzībām LLU pasniedzēji un toreizējās Jelgavas 1.ģimnāzijas pedagogi. 

Ļoti būtiska, mācoties inženieru klasē, ir skolēniem piedāvātā unikālā iespēja vienlaikus iepazīt vidusskolas un augstskolas mācību vidi, jo šī novirziena jaunieši zināšanas gūst divu talantīgu augstas raudzes LLU mācībspēku vadībā. Proti, tehnisko grafiku un datorizēto projektēšanu skolēniem māca LLU pasniedzējs, topošais pedagoģijas doktors Olafs Vronskis, kurš pats ir mācību grāmatas autors tehniskajā grafikā. Savukārt mācību priekšmeta „Ievads inženierzinātnēs” sadaļu „Mehatronika” 12.klases inženieri apgūst LLU Tehniskajā fakultātē asociētā profesora Aivara Kaķīša vadībā. 

Reizi divās nedēļās skolēni mēro ceļu uz pie profesora A.Kaķīša uz LLU Tehnisko fakultāti un, mācoties mehatroniku, darbojas reālā augstskolas vidē: auditorijā, laboratorijās.

Noskaidrojām profesora Aivara Kaķīša viedokli par sadarbību ar Jelgavas Tehnoloģiju vidusskolas jauniešiem.

Kas ir mehatronika, un kādēļ tā jāmācās nākamajiem inženieriem?

Skaidrojot jēdziena izcelsmi, jāteic, ka „meha” ir definējams kā mehānika, savukārt „tronika” – elektronika plus programmēšana. Mehatronikas pirmsākumi ir meklējami 20.gadsimta 60.-70. gados, un tās rašanos noteica pati ražošanas attīstība, lai cilvēks tajā mazāk iejauktos, jo viņš var pieļaut kļūdas, var nogurt, taču tehniskas sistēmas kļūdās retāk. Vēlāk attīstījās arī elektronika un radās iespēja savienot mehāniku ar elektroniku. Attīstījās mikroprocesori, datori, kas veicināja iespēju ieprogrammēt. Bet šobrīd mehatroniku traktē jau mazliet plašāk. Mehatroniskās sistēmas kādam cilvēkam ir jāapkalpo, tās reizēm sabojājas un ir jāremontē. Inženieriem būtu jāpārzina visas trīs jomas, bet vienam cilvēkam to ir neiespējami izdarīt, tādēļ tiek skolots un nodarbināts mehāniķis, kas pārzina iekārtas mehānisko daļu, elektroniķis, kas specializējas elektronikas jomā, un programmētājs.

Svarīgi, ka speciālistiem, kuri strādā ar mehatroniskām sistēmām, ir jābūt psiholoģiski saderīgiem. Viņiem ir nepieciešama tā saucamā sistēmiskā domāšana – izpratne par sistēmu kopumā, jo sistēma sastāv no trīs galvenajām daļām: no programmas, elektroniskajām un mehāniskajām ķēdēm. Katram no šiem cilvēkiem ir jādomā kopumā, jāredz šī sistēma, un tikai tad viņi varēs sastrādāties.

Arī LLU ir mehatronikas priekšmets, un tajā māca sistēmu teoriju, akcentējot, kādas ir sistēmu īpašības, kā nodrošināt sistēmas stabilitāti utt. Topošajiem transporta speciālistiem ir jāpārzina automobilis, perfekti jāzina, kā darbojas tā motors. Projektētājiem ir jāpārvalda projektēšanas principi, arī mehatroniskās sistēmas. Tādēļ var teikt, ka inženiertehniskajās specialitātēs pamatā jāapgūst tādas jomas priekšmeti kā mehānika, mašīnteorija, hidraulika, šķidrumu mehānika, projektēšana, rasēšana, arī elektronika. 

Kā Jūs vērtējat Jelgavas Tehnoloģijas vidusskolas inženieru novirziena skolēniem doto iespēju mācīties mehatronikas priekšmetu LLU?

Es domāju, ka tas ir ļoti labi. Pirmkārt, jau mēs kopā ar skolēniem šeit darbojamies tādā stilā, kā tas ir augstskolā, nevis skolā. Tas ir īpaši būtiski 12.klasē, jo pēc dažiem mēnešiem skolēni kļūs par studentiem. Tāpēc es veidoju lekcijas un mācību procesu ļoti tuvu tam, kā tas reāli ir augstskolā, tādējādi skolēni iegūst nepieciešamās mācīšanās prasmes un jau apmēram jau zina, kas sagaida studenta ādā. Arī citās augstskolās būs apmēram līdzīgs mācību process.

Otrkārt, tā kā inženierklases jaunieši galvenokārt brīvprātīgi nāk mācīties šajā specializētajā klasē un viņiem noteikti ir zināma interese par inženierzinātnēm, šeit var gūt pirmās nopietnās zināšanas konkrētajā jomā. Realitāte ir tāda – ja skolēni strādā godprātīgi, pēc tam, uzsākot studijas, mehatronikas priekšmetā viņa jau apguvuši apmēram 50-60% no visas vielas, tādēļ uzskatu, ka šāda veida sadarbība starp Jelgavas Tehnoloģiju vidusskolu un LLU ir visnotaļ pozitīva mums visiem.

Nozīmīgi, ka inženierklasē skolēni apgūst arī tehnisko grafiku jeb rasēšanu. Jā, rasēšana varbūt ir ne tik interesanta – visu laiku tikai zīmē un zīmē. Bet tas topošajam inženierim ir ļoti būtisks priekšmets! Jo viens ir uzzīmēt, uzrasēt konkrēto lietu, bet daudz svarīgāk ir izveidot domāšanu, iztēli. Ja es gribu mehānismu uzrasēt kādā šķērsgriezumā, tas ir jāiztēlojas. Tādēļ svarīgi ir apgūt tēlotājģeometriju, kura pilnveido iztēli, domāšanu 3 dimensiju telpā. Bieži vien liela daļa cilvēku spēj iztēloties tikai vienā plaknē un arī tad ar grūtībām, bet inženieriem būtu jāiemācās domāt 3 dimensijās, radīt savā iztēlē, ieraudzīt to priekšmetu vēl neesošu. Un to palīdz izdarīt rasēšana. 

Kāds ir jūsu viedoklis par to, ka Jelgavas Tehnoloģiju vidusskolā ir inženieru klase?

Es domāju, ka tas ir labi. Jelgava, manuprāt, pateicoties Jelgavas mēram, kurš arī ir mūsu LLU Tehniskās fakultātes absolvents un mans grupas biedrs, zināmā mērā ir tāda industriāla pilsēta, te ir daudz metāla apstrādes rūpnīcu. Tāpēc, ja ir inženieru klase un jūs vai nu šeit, vai nu kaut kur citur iegūstat inženiera vai šai jomai līdzīgu izglītību, Jelgavā darbavieta būs tuvu mājām. Šobrīd Latvijā metāla apstrādē darba vietas tiek nodrošinātas, bezdarba nav, trūkst tikai darbinieku. Metāla apstrāde ir viena no tām nozarēm, kas daudz eksportē. Tāpēc ir būtiski, lai Jelgavā būtu speciālisti. Inženierzinības, metālapstrāde veicina Jelgavas attīstību, jo tiek celtas rūpnīcas, piemēram, vagonu rūpnīca, arī tur vajadzēs speciālistus, lai tie nebūtu jāved no Krievijas. 

Inženiera profesija nav vienkārša, jo tajā 80 – 90 % viss balstīts fizikā. Taču svarīgi saprast, ka arī mēs kā dzīvas būtnes atbilstam ļoti daudziem fizikāliem principiem. Fizika ir mūsos, piemēram, sirds darbība, nervu impulsi ir elektriskas izcelsmes. Protams, cilvēkā noris arī bioloģiskie un bioķīmiskie procesi. 

Diemžēl pēdējā laikā esmu novērojis, ka kopumā skolēniem nav pārāk augsts fizikas, ķīmijas, bioloģijas apguves līmenis. Daudzi jaunieši saka – fiziku mums nevajadzēs, tomēr dzīvē būs jālieto dažādas mašīnas, iekārtas, jāizmanto pārtikas produkti un medikamenti. Bet tas viss balstās uz fiziku, ķīmiju, bioloģiju, dabaszinātni. Ja jūs nezināt, kā noris šie procesi, tad dzīve būs ļoti sarežģīta un nāksies ticēt vienīgi reklāmām. Taču ņemiet vērā – reklāmas uzdevums ir jums iestāstīt, ka tieši šis produkts ir pats labākais. Tikai pamatzināšanas fizikā, ķīmijā un bioloģijā dod iespēju plašā ikdienas piedāvājumu klāstā izvēlēties tiešām derīgāko, neizmest savu naudu par kaut kādiem draņķiem.

Ja jūs neprotat izvērtēt visu, ko piedāvā reklāmas, tad ātri vien sabeigsiet savu veselību, bet, ja zināt fiziku, tad spējat analizēt un atšķirt, kur jūs māna un kur ir kas labs. Tāpēc katram cilvēkam fizika ir svarīga viņa sadzīvē, lai būtu izpratne par lietu būtību un procesiem. Piemēram, ja mēs mobilo telefonu mainām ik gadu, mēs bojājam dabu, kas tā jau ir pietiekami piesārņota un sabojāta un nopietni apdraud cilvēkus ar katastrofām un neatgriezeniskām klimata izmaiņām. Mums jāatceras – katrs jauns saražotais objekts patērē dabas resursus. Daļu no nolietotajiem mēs varam utilizēt un atkārtoti kaut kur izmantot, bet lielāko tiesu ne. Ir jāsakārto mantiskās vajadzības savā prātā, jāizveido sava vērtību skala. Tas ir būtiski, un arī šīs atziņas gūt palīdz eksaktie priekšmeti.

Kā Jūs pat dzīvē nonācāt līdz mehatronikai?

Man no bērnības ir divi hobiji, viens ir fotografēšana, un otrs bija elektronika. Pamatskolā 6. vai 7. klasē es sāku nodarboties ar fotografēšanu, dabūju pirmo fotoaparātu, jau pelnīju pirmo naudiņu, fotografējot dažādos pasākumos. Ar elektroniku es nodarbojos, jo sāku būvēt pastiprinātājus, radio uztvērējus, antenas, un mēģināju uztvert Zviedrijas un citu valstu radio signālus. Tas bija ārkārtīgi sarežģīts process. Tas pat nebija teorētiski iespējams, bet, izmantojot atmosfēras jonizētos slāņus, bija iespējams uztvert, un cilvēki ar to nodarbojās un sarakstījās, mēģināja pētīt, kurš labāk uzbūvēs un ilgāk uztvers. Tur bija nepieciešamas zināšanas par radio izplatīšanos, atmosfēras jonizācijas spējām, kādi tur ir slāņi, kā tie jonizējas, no kuriem varētu atstaroties radio viļņi, kādi tie atstarosies, un tā elektronika man dzīvē gājusi paralēli citām studijām.

Man bērnībā, dzīvojot laukos, detaļas nebija pieejamas, literatūra nebija pieejama, tagad ir internets, kurā var izlasīt, ko vien vēlas, par lētu naudu var sadabūt jebkuru detaļu, ir tikai jādara. 

Jaunībā nokļuvu padomju armijas dienestā radio tehniskajā daļā. Tur bija gan dežūras, gan brīvais laiks, un es sāku būvēt radio uztvērējus. Man bija tā priekšrocība, ka es dienēju Austrumvācijā, pie Berlīnes. Es sāku būvēt radio uztvērējus, lai klausītos Rietumvācijas mūziku. Tas nebija atļauts, tāpēc man aparātus regulāri konfiscēja. Kā atrada, tā noņēma. Nu bet tas arī bija stimuls būvēt jaunu un vēl labāku nekā iepriekšējo. Laiks bija, literatūra bija, tad arī es netālu no Berlīnes izstudēju radio elektronikas pamata principus. Kad atgriezos no armijas, atnācu studēt LLU. Turpināju mācības, iesaistījos pētnieciskajā darbā, kas man interesēja un interesē vēl joprojām jau gandrīz 40 gadus. 

Kas interesants mehatronikas lekcijās gaida Jelgavas Tehnoloģiju vidusskolas 12.klases inženierus šogad?

Mēs neiesākām ar vispārējo mehatronikas sistēmu, bet sākām jau ar mērīšanas sistēmām atsevišķi, lai skolēniem būt nedaudz interesantāk. Noteikti būs praktiskie laboratorijas darbi, piemēram, būvēsim elektroniskos svarus. Centīšos neaprobežoties ar sauso teoriju, kas nav tik interesanti, jo mūsu nelielajā kursā apgūt visu mehatronikas teoriju ir neiespējami. Tāpēc cenšos dot ieskatu, lai būtu interesantāk. Kopā nodarbībās uzbūvēsim svarus, paši ar savām rokām jaunieši sataisīs, saslēgs ķēdi, arī aprēķinās un redzēs, kādi aprēķini, eksperimenta rezultāti saskan ar teorētisko daļu. Praktiskie darbi būs vēl aizraujošāki nekā iepriekš. Mani interesē viss, kas nav saprotams, un interesanti atklāt nesaprotamo centīšos ar topošajiem JTV inženieriem. 

Teksta un bilžu autors Gvido Bērziņš mācās Jelgavas Tehnoloģiju vidusskolas 12.m inženierzinātņu novirziena klasē. Raksts tapis sadarbībā ar direktora vietnieci G.Stepiņu.