Университеты будущего: как меняется инженерное образование

Обучение инженерному делу и техническим наукам с каждым годом становится все популярнее и престижнее, об этом свидетельствуют данные Минобрнауки России. В свою очередь вузы увеличивают количество бюджетных мест по этим специальностям, представляя абитуриентам самые разные возможности для обучения и дальнейшего развития.

Одним из важных направлений в техническом образовании стало создание передовых инженерных школ. Именно здесь студенты во время учебы получают практические навыки в различных сферах: от искусственного интеллекта до биотехнологий в сельском хозяйстве.

Студенты ПИШ решают задачи от индустриальных партнеров. К примеру, в Казани разработали новый метод для повышения качества обучения нейронных сетей, которые обеспечивают распознавание объектов на изображениях. А в Ростове-на-Дону создали стенд для испытания важнейшего узла зерноуборочной техники.

На сегодняшний день в федеральном проекте "Передовые инженерные школы" (ПИШ), который реализуется на базе ведущих вузов страны, участвуют 50 университетов и более 250 компаний-партнеров. Новые принципы образования должны помочь решать задачи вместе с предприятиями, готовить кадры для высокотехнологичных секторов российской экономики, а также стать значимым шагом на пути к обеспечению суверенитета страны. Президент России поручил расширить эту программу и развернуть по всей стране сеть из 100 таких центров, которые будут готовить специалистов высшей квалификации.

Студенты уже во время учебы работают в лабораториях с опытными коллегами, занимаются реальными проектами и пробуют свои силы в перспективных разработках. Кроме того, во многих ПИШ существуют программы дополнительного образования.

Подготовка инженерных кадров – один из приоритетов нацпроекта "Наука и университеты".

Инженеры высокоскоростных дорог

Высокоскоростная магистраль (ВСМ), которая соединит Москву и Санкт-Петербург – уже реальная перспектива ближайших нескольких лет. Планируется, что поезда по ней должны начать курсировать в 2028 году, согласно данным РЖД. К тому же в планах – строительство еще двух подобных магистралей до Екатеринбурга и Адлера. Для масштабных проектов нужны специалисты соответствующего профессионального уровня. С этого года их начали обучать в ПИШ "Академия ВСМ" Российского университета транспорта.

"ВСМ – это сложный проект, который требует новых решений, а следовательно новых кадров. Для нас как для университета почетно то, что мы являемся его техническими консультантами и принимаем участие в реализации такого масштабного проекта. Университет активно поддерживает ПИШ и считает его флагманом, создает многофункциональные пространства для учебы, работы и научных исследований. Работа экспертов и развитие тех научных школ, которые у нас будут, – все это важно не только для вуза, но и для отрасли в целом", – рассказывает заместитель руководителя центра "Цифровые высокоскоростные транспортные системы" ПИШ "Академия ВСМ" Варвара Кублицкая.

В этом году в ПИШ начали обучение первые студенты по трем программам специалитета и одной - магистратуры. К тому же все они ведут научную и прикладную работу в рамках проектной деятельности. Сейчас реализуется девять научных проектов, в том числе, разработка интерактивной карты ВСМ-1, железнодорожного измерительного комплекса высокоскоростной дороги, технологии геодезического мониторинга и сервисного обслуживания пассажиров.

Студенты ПИШ поступили из разных российских вузов и имеют уже соответствующую базу знаний. Для учебы отобрали в среднем половину из тех, кто подавал заявления. Выпускники ПИШ "Академия ВСМ" станут первыми в России специалистами по строительству и эксплуатации высокоскоростных дорог и будут обладать уникальными компетенциями. К тому же они получат гарантированное трудоустройство и смогут построить карьеру в технологичных компаниях.

От школы до передовой инженерии

Работу с будущими студентами многие университеты начинают заранее, со школы. Так действует Университет Лобачевского (ННГУ), где с 2022 года открыта ПИШ "Космическая связь, радиолокация и навигация".

"Мы работаем со школьниками начиная с 7 класса, когда они начинают познавать физику, погружаются в изучение информатики, на новом уровне проявляют интерес к современными инженерным технологиям. Университет проводит открытые уроки, олимпиады, фестивали, экскурсии, встречи и дни открытых дверей", – рассказывает руководитель ПИШ ННГУ, доктор технических наук Николай Старостин.

Например, в этом году на олимпиаде по прикладной информатике школьники представляли свои проекты, говорит эксперт. Но проблемы были совсем не школьные, и включали технологические решения из таких областей, как микроэлектроника, ИТ-технологии, машинное обучение и искусственный интеллект.

В этой передовой инженерной школе готовят специалистов нового типа с академическим образовательным фундаментом и ранней специализацией для предприятий нижегородского региона и страны в целом. Направление – высокотехнологичная сфера радиосвязи, радиолокации и навигации. Работа идет в партнерстве с ведущими предприятиями мирового уровня, а в перспективе это должно помочь решить задачи импортозамещения и достижения технологического суверенитета страны.

В ПИШ ННГУ студенты приходят на третьем курсе бакалавриата – ведь для такой учебы нужен основательный образовательный фундамент. Исключение сделали для специалитета – в ПИШ студентов набирают сразу с первого курса. Важнейшее значение уделяется реализации образовательных программ магистратуры. Каждый год по запросам индустрии здесь разрабатывают новые программы дополнительного образования. В этом году появились первые слушатели индустриальной аспирантуры.

"Инициативные, талантливые, увлеченные своей работой конструкторы, изобретатели, разработчики – это и есть инженерная элита", – подчеркивает Старостин.

По мнению эксперта, миссия ПИШ состоит в том, чтобы создать систему подготовки таких созидателей с правильным фундаментом в профессии и в жизни. Будущие лидеры и инженерные команды должны обучаться у лидеров науки и индустрии на реальных проектах, на передовой инженерной базе и в новых образовательных пространствах, считает Старостин.

В ПИШ ННГУ на сегодняшний день есть 14 индустриальных партнеров. Их вовлеченность в подготовку квалифицированных кадров на базе университета позволяет трансформировать обучение, сделать его современным и применимым к реальным высокотехнологичным проектам.

Партнерство помогает адаптировать существующие и создавать новые учебные программы, вовлекать в образовательные процессы специалистов непосредственно из компаний-партнеров, подключать учащихся к выполнению прикладных научных исследований в интересах индустрии. У студентов есть возможность получить опыт участия в научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах.

"Группе магистрантов в рамках научно-исследовательской практики удалось построить технологию решения одной из задач верификации топологии интегральных схем (т.е. создание чертежа схемы и проверка ее работоспособности – ред.). Их решение оказалось настолько удачным, что в итоге было принято решение о его развитии уже в рамках реального НИОКР, а команда целиком вошла в творческий коллектив данного проекта", – рассказывает руководитель ПИШ.

Новые инжиниринговые центры

Работа университетов сегодня меняется не только за счет появления передовых инженерных школ. Еще одно направление деятельности – создание совместных с партнерами предприятий. Так, например, поступили в СПбГЭТУ "ЛЭТИ". Летом 2024 года здесь заключили соглашение о запуске совместной организации. Это сотрудничество с компанией, которая является одним из лидеров в области производства микроэлектроники в России.

Новое предприятие расположено на территории университета в реконструированном здании. В нем находится дизайн-центр и отдел разработки устройств. Два ключевых направления деятельности – силовая электроника и фотоника на основе карбида кремния и радиофотоника.

По словам проректора по научной и инновационной деятельности СПбГЭТУ "ЛЭТИ" Александра Семенова, первый объект разработок используется в системах коммутации, распределения и преобразования электрической энергии, например, в электромобилях. В настоящее время наблюдается большой интерес к таким системам и как результат спрос на рынке силовой электроники.

Второе направление связано с новыми, фотонными технологиями обработки сверхширокополосных сигналов. Это критически важно для процесса создания современных систем телекоммуникации, связи, навигации и радиолокации.

"Это стратегические направления исследований ЛЭТИ. В предыдущие годы был выполнен ряд проектов, которые позволили университету занять лидерские позиции в этих тематиках и заинтересовать индустриальных партнеров. В рамках программы развития университета "Приоритет 2030" мы создали совместный научно-производственный центр, который объединяет этапы проектирования, разработки и испытания устройств. Со временем мы хотим начать реализовывать на этом предприятии и производственные проекты, выполнять отработки мелких серий и экспериментальных образцов продукции. То есть делать то, что крупной компании осуществить сложнее", – говорит Семенов.

Для работы в новом проекте планируют привлечь порядка 20-30 специалистов, в том числе и ключевых сотрудников университета. Также могут быть подключены и студенты, которые будут совмещать работу с учебой и в итоге выйдут из стен университета полноценными специалистами. Третий ресурс – сторонние специалисты, которые готовы сотрудничать с университетом в рамках предприятия.