Из истории предмета

ВВЕДЕНИЕ

Лекция 1

Изготовление любой детали, строительство сооружений, разработка месторождений полезных ископаемых начинается с составления чертежей, планов и схем. Никакие словесные описания не могут заменить чертежа, который позволяет не только определить форму и размеры всех частей предмета, но и получить наглядное представление о нем.

Начертательная геометрия, как следует из названия, является одним из разделов геометрии, в котором свойства пространственных фигур изучаются по их изображениям на той или иной поверхности. Чаще всего за такую поверхность принимается плоскость.

Как и любая научная дисциплина, начертательная геометрия опирается на свою терминологию, которую, по мере знакомства с ней, следует хорошо усвоить, для того чтобы понимать излагаемый материал.

В геометрии вообще и в начертательной геометрии в частности каждое последующее изложение основывается на предыдущем материале. Такая особенность изучаемого предмета требует систематической, последовательной работы над ним.

Потребность в отображении действительности появилась у человека в самом начале его эволюционной истории. Об этом свидетельствуют многочисленные изображения на стенах пещер и камнях, на предметах и орудиях труда первобытного человека. С развитием человека совершенствовалась и техника передачи различных символов (письменности, схем, чертежей). В Древнем Китае, например, была разработана всеобъемлющая знаковая система, где каждому предмету или явлению соответствовал особый знак (иероглиф). В Древнем Египте при возведении сооружений архитекторы использовали чертежи в виде планов и фасадов.

Основные правила и методы построения различных изображений (планов зданий, земельных угодий, крепостных укреплений) по законам геометрии были разработаны в эпоху античности. В древней Греции, за 300 лет до нашей эры, мы встречаем первые шаги к научному обоснованию метода центрального проецирования. В «Оптике» Евклида содержатся 12 аксиом и 61 теорема об условиях «видения» предметов.

Расцвет классической культуры сменился застоем, и только в эпоху Возрождения в истории начертательной геометрии начинается новый период развития, главным образом, благодаря усилиям школ живописи и архитектуры Италии, Нидерландов и Германии. К этому времени относится введение целого ряда основных понятий метода проецирования.

С дальнейшим развитием архитектуры, машинного производства, горной промышленности стали предъявляться все более высокие требования к изображениям предметов, что и привело к необходимости обобщения и систематизации знаний по «теории изображений». Работа знаменитого французского геометра и инженера времен Великой французской революции Гаспара Монжа (1746 - 1818) «Geometrie Descriptive» (1798 г.) представляет собой первое систематическое изложение общего метода изображения пространственных фигур на плоскости, поднявшее начертательную геометрию на уровень самостоятельной научной дисциплины.

Преподавание начертательной геометрии в России началось уже в первые годы XIX века в Корпусе инженеров путей сообщения и чуть позже в Горном кадетском корпусе. Первый русский профессор начертательной геометрии Я.И.Севастьянов (1796 – 1849) в 1821 г. составил курс «Основания начертательной геометрии», ставший классическим учебным пособием по этому предмету.

Среди ученых, внесших наиболее значимый вклад в развитие начертательной геометрии, следует отметить имя академика Е.С.Федорова (1853 – 1919), преподававшего в Горном институте. На примере решения задач минералогии и кристаллографии он показал применимость методов начертательной геометрии к исследованиям закономерностей материального мира.

В настоящее время начертательная геометрия является базовой общетехнической дисциплиной, составляющей основу инженерного образования. Было бы, однако, большой ошибкой ограничивать значение начертательной геометрии лишь рамками узкого прикладного характера, как теоретической основы черчения. Ее методы дают возможность решать самые сложные проблемы в различных областях – горно-геологических науках, химии, физике и др.