В течение лета в Национальном исследовательском университете «МЭИ» прошли две двухнедельные смены Инженерных каникул для учащихся 10-х классов школ города Москвы.
Эта форма занятий со старшеклассниками предпрофессиональных классов подразумевает их комплексное погружение в вузовскую студенческую и научную среду с демонстрацией широкого спектра инженерных направлений. Обучающий курс более чем на 75 % ориентирован на практику. Ежедневно юные исследователи посещали тематические лекции и практикумы, встречались в неформальной обстановке с известными учёными, выезжали с экскурсиями на промышленные предприятия, в офисы крупных IT-компаний и на объекты топливно-энергетического комплекса столичного региона, проводили лабораторные эксперименты с применением научно-исследовательского и учебного оборудования ведущих кафедр вуза, проходили бизнес-тренинги и участвовали в деловых играх.
Инженерные каникулы организуются в НИУ «МЭИ» ежегодно в рамках проекта Департамента образования и науки города Москвы «Инженерный класс в московской школе».
В 2019 году церемония открытия Инженерных каникул состоялась в Большом актовом зале. Всего в мероприятии приняло участие 443 ученика из 7 столичных школ.
С приветственным словом к молодым инженерам обратился первый проректор НИУ «МЭИ» В.Н. Замолодчиков. Владимир Николаевич рассказал о богатой истории и традициях ведущего энергетического вуза России, значимых научных открытиях, сделанных в его стенах, направлениях подготовки и внеучебной жизни студентов, мероприятиях, организуемых в течение учебного года для школьников.
Куратор Инженерных каникул, помощник проректора А.А. Кондрат через презентацию познакомил ребят с расписанием каждого учебного дня, схемой кампуса вуза, институтами прохождения практики, а также со своими научными руководителями. По окончании встречи учащиеся были разделены на 21 группу по базовым кафедрам.
За всю смену школьники познакомились с 30 кафедрами 9 институтов, входящих в состав НИУ «МЭИ».
Занятия в Институте автоматики и вычислительной техники проходили по трём различным образовательным трекам.
Первый из них был посвящён современным программным средствам, где в ходе занятий участники Инженерных каникул знакомились с различными средами, системами автоматизированного проектирования, такими как MathCad и Autocad, операционными системами MS Windows, Linux, ERP-системами управления предприятием. Отдельное внимание было уделено языкам программирования С и С++.
Во втором учебном модуле основное внимание было уделено проведению электрических измерений, цифровой обработке сигналов и теории управления. За время практики школьники изучили принципы работы генератора, осциллографа, вольтметра и других электротехнических приборов, выполнили ряд экспериментальных исследований с использованием этого оборудования, освоили прикладные программы MatLab. Были проведены занятия по системному программированию, организованы лекции по компьютерной безопасности и высокопроизводительным вычислительным системам.
На занятиях по третьему направлению были рассмотрены разнообразные методы неразрушающего контроля: тепловой метод на примере реального тепловизора, эксперименты с разнообразными магнитными дефектоскопами. Школьники получили возможность поработать с реальными металлическими образцами и найти дефекты с помощью магнитопорошкового дефектоскопа, магнитного толщиномера, коэрцитиметра, дефектоскопа канатов. Самым распространённым методом неразрушающего контроля является ультразвуковой (с ним ученики познакомились на примере нескольких распространённых дефектоскопов), а акустико-эмиссионный метод появился сравнительно недавно.
В ходе экскурсионной программы ребята посетили крупнейшие IT- и телекоммуникационные компании, такие как Яндекс, ПАО «Ростелеком» и КРОК.
Практика в Инженерно-экономическом институте была посвящена двум современным направлениям.
Целью первого было познакомить участников Инженерных каникул с текущим состоянием проблемы информационной безопасности и её актуальностью. Учащиеся, изучив теоретические основы соответствующих прикладных дисциплин, выполнили практические задания по исследованию методов защиты конфиденциальной информации, передаваемой по речевому воздушному каналу, в изолированном помещении по компьютерным сетям, радиосвязи и с использованием современных смартфонов.
Вторым направлением, которое могли выбрать старшеклассники, стало управление проектами, менеджмент и экономика на предприятии. На занятиях по этому курсу школьники получали навыки по составлению бизнес-моделей, планированию и реализации действий для достижения целей проекта в рамках ограниченности времени, бюджета и требований по качеству исполнения. Практикум был посвящён работе с программой Project Expert, предназначенной для создания и анализа финансовой модели предприятия без привязки к конкретной отрасли. Были проведены экскурсии в компанию ООО «Трейд» (бренд «Третий Рим»), на завод «Изолятор» и учебную ТЭЦ МЭИ.
В ходе Инженерных каникул в Институте радиотехники и электроники участники практики не были жёстко привязаны к конкретной кафедре, а смогли познакомиться с особенностями сразу нескольких широких инженерных специальностей. На практических занятиях школьники получили навыки работы с паяльным оборудованием, смогли самостоятельно выбрать и смонтировать на плате простейшие элементы, познакомились с базовыми законами радионавигации, приёма и передачи радиосигналов, научились применять современное радиотехническое оборудование для геопозиционирования. На семинарах учащиеся получили представление о принципах работы цифровых схем, простейших коммутаторов и триггеров, способах программного моделирования работы электрических цепей.
На кафедре «Основы радиотехники» юные инженеры познакомились с применением физических законов в медицине: на себе протестировали работу приборов по измерению артериального давления, пульса, снятию кардиограммы, а затем изучили принципиальные схемы внутреннего строения этих аппаратов.
В заключительный день внимание было уделено демонстрации всех аспектов многогранной профессии светотехника, включающей в себя изучение не только оптических законов, но и особенностей восприятия человеком зрительной информации, схем освещения разных типов помещений и объектов, а также использования приёмов светового дизайна.
В Институте тепловой и атомной энергетики для юных инженеров была подготовлена обширная тематическая программа. Школьники провели множество практических экспериментов на кафедрах НИУ «МЭИ», узнали, в каких областях можно применить полученные знания. Этому помогли выездные экскурсии на объекты ТЭК, в музеи и офисы крупных энергетических компаний: ПАО «Мосэнерго», АО ИК «АСЭ» ГК «Росатом», АО «Мосводоканал» и др. Ребята изучили все стадии работы тепловых электроцентралей, начиная от подготовки воды-теплоносителя глубокой степени очистки, заканчивая процессами сжигания топлива и функционирования столичных систем водоснабжения и отопления. Кроме того, отдельный курс был посвящён принципам функционирования объектов ядерной отрасли и физике плазмы.
На кафедре Электромеханики, электрических и электронных аппаратов Института электротехники юные исследователи ежедневно проводили серии учебных экспериментов и опытов. В ходе их выполнения школьники научились работать с основными видами электрических аппаратов: защитные автоматические тепловые расцепители, программируемые реле, кнопочные пульты, узнали области их применения в быту, в городских условиях и на производстве. Под руководством опытных преподавателей ребята смогли своими руками собрать простейшую систему освещения и энергозащиты домашней электрической проводки. Итоговые занятия и работа были посвящены сборке разнообразных электрических схем на макетных платах.
На кафедрах Института электроэнергетики учащиеся знакомились со строением и элементами энергетической системы, принципами её проектирования и эксплуатации, а также различными проблемами, возникающими на этапе передачи и распределения электроэнергии потребителям. Ребятам были продемонстрированы различные показатели качества электроэнергии. В Школе юного энергетика НИУ «МЭИ» будущие инженеры смогли сами поставить занимательные физические эксперименты из школьного курса, ближе узнать историю уличного освещения Москвы, а также собрать лампочку накаливания своими руками. Особый интерес у школьников вызвало посещение КРУЭ, лаборатории релейной защиты, 3D-модели электрической подстанции в очках виртуальной реальности и реального энергетического объекта ПАО «МОЭСК» 220 кВ «Горенки» в Московской области.
Современными трендами в области генерации электроэнергии являются строительство и эксплуатация объектов возобновляемой энергетики: ветряных, солнечных, приливных, геотермальных и гидроэлектростанций. Этому был посвящён образовательный курс Инженерных каникул в Институте гидроэнергетики и возобновляемых источников энергии. В ходе практики школьники, разделившись на команды, рассчитывали и проектировали модель генерирующей установки на базе ВИЭ, основываясь на полученных среднесуточных графиках нагрузки своих квартир и актуальной серийной линейке фотоэлектрических преобразователей и ветрогенераторов различных производителей. В лабораториях гидравлики ребята познакомились с принципом работы гидравлической машины и явлением гидравлического удара, а в здании бассейна МЭИ узнали всё о порядке проведения гидрогеологических исследований при строительстве энергетических объектов, а также принципах сооружения инженерных сетей и систем. Ключевой точкой программы стала выездная экскурсия на гидроэлектростанцию в город Углич, где учащиеся смогли изнутри увидеть принципы функционирования этого масштабного энергетического объекта компании ПАО «Русгидро».
В лабораториях кафедр Института проблем энергетической эффективности участники Инженерных каникул были погружены в процесс изучения промышленных теплоэнергетических систем и расчёта основных агрегатов электрических станций. Под руководством опытных наставников ребята провели испытания тепловых насосов, систем обогрева и кондиционирования. Также их познакомили с водородной энергетикой и электрохимическими технологиями, в т. ч. при производстве современных аккумуляторных батарей, топливных и гальванических элементов. Отдельное занятие было посвящено системе энергоаудита, экологической безопасности производств и расчёту рассеивания вредных выбросов.
В ходе занятий в Институте энергомашиностроения и механики школьники рассмотрели устройство и принципы работы мобильных колёсных роботов. В занимательной форме были прочитаны лекции об использовании датчиков при создании робототехнических и навигационных систем, а также построении алгоритмов управления. На практических занятиях учащиеся собрали двухколёсных мобильных роботов и написали управляющие программы для езды по полосе. В конце практики состоялись соревнования по преодолению заданной на полигоне трассы на время.
Второй блок занятий проходил на кафедре инженерной графики, где школьники с помощью программ САПР спроектировали собственные трёхмерные модели деталей и конструктивных элементов машин, а затем изготовили их из пластика на 3D-принтере.
Инженерные каникулы во всех группах завершились командными или индивидуальными инженерными соревнованиями: защитами мини-проектов, викторинами или деловыми играми.
Участие старшеклассников в подобных мероприятиях позволяет интегрировать полученные ими в течение учебного года базовые знания по профильным общеобразовательным и инженерным дисциплинам с реальными задачами, решаемыми на производстве и в лабораториях вуза.
В свою очередь, ознакомительные профориентационные экскурсии дают возможность узнать изучаемую отрасль изнутри и понять перспективы трудоустройства после окончания вуза.
