От школьной физики к профессии инженера: профориентационное мероприятие для школьников Академической гимназии № 56 им. М.Б. Пильдес

Ключевым мероприятием программы стала лекция главного конструктора по ключевому научно-технологическому направлению развития СПбПУ «Системный цифровой инжиниринг», директора Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Алексея Ивановича Боровкова «Инженер будущего: от физики и математики к цифровым двойникам». Алексей Иванович рассказал школьникам о важности получения фундаментальных знаний по математике и физике. Особое внимание было уделено концепции цифровых двойников, а также цифровым технологиям, которые позволяют значительно сократить сроки разработки сложных изделий и их себестоимость.

“Физика, механика и математика, которые вы начали изучать в школе и продолжите изучать, я надеюсь, в Политехническом университете, представляют собой фундаментальную основу современного инжиниринга. Создание сложных изделий промышленности, превосходящих по своим основным параметрам (функциональным, техническим, стоимостным) зарубежные аналоги, требует разработки цифровых двойников. В основе цифровых двойников изделий лежат системы математических и компьютерных моделей, с высоким уровнем адекватности, описывающие поведение изделий на различных эксплуатационных режимах и на всех стадиях жизненного цикла. Это невозможно без глубокого понимания фундаментальных законов природы. Именно специалисты, владеющие знаниями в области физики, механики и математики, составляют основу "инженерного спецназа", способного разрабатывать глобально конкурентоспособную продукцию и обеспечивать технологическое лидерство России в XXI веке”, - отметил Алексей Иванович.

В своем докладе, Алексей Иванович привел примеры реальных проектов, реализуемых в ПИШ ЦИ СПбПУ: электромобиль КАМА-1, БВС «Снегирь» в трех разных исполнениях, боевые роботы «Морж» и «Ласка», паралёт с композитным обтекателем, позволивший Федору Конюхову установить мировой рекорд, и другие. Лекция вызвала высокий интерес как у школьников, так и у сопровождающих их педагогов, которые высоко оценили её содержательность и практическую значимость.

«Мероприятие мне очень понравилось. Было много полезной информации для учёбы, поступления и будущей профессии. Особенно запомнились атомные проекты и виртуальный энергоблок, а также сама концепция цифрового двойника. Сейчас рассматриваю технические направления и думаю о поступлении в Политех», — поделилась впечатлениями Елена Михайлова, 10Е класс.

После лекции участники разделились на группы и отправились в лаборатории корпуса техники высоких напряжений (ТВН). Здесь под руководством старшего преподавателя Высшей школы энергетического машиностроения Арсентия Клюева и ассистента Высшей школы высоковольтной энергетики Владислава Красникова-Вербникова команда студентов и лаборантов СКБ «Системный инжиниринг» (СКБ СИ) подготовила для школьников программу полного погружения в действие ключевых физических законов.

Работа проходила сразу на трёх площадках:

- Лаборатории гидромашиностроения,

- Научно-инжиниринговый центр перспективных систем электрической изоляции (НИЦ ПСЭИ),

- программно-техническом комплексе «Виртуальный энергоблок АЭС» (ПТК ВЭБ), а также в интерактивном пространстве Концерна Росэнергоатом и ЛАЭС.

Суммарно на семи разных станциях учащимся продемонстрировали высоковольтный пробой, самовосстановление конденсаторов, работу «сосуда Мариотта», эффект Вентури и опыт с магдебургскими полушариями.

Отдельное внимание было уделено теме атомной энергетике страны и цифровой модели АЭС на ПТК: студенты показали режимы работы энергоблока, пуск, номинальную эксплуатацию и переходные процессы. Удалось также продемонстрировать системы безопасности при отключении одного из главных циркуляционных насосов.

Таким образом, программа была выстроена как целостное погружение в ключевые направления энергетики: от машиностроительных основ и гидродинамических процессов до электроэнергетики высоких напряжений и цифровых технологий атомной отрасли. Такое сочетание позволило школьникам увидеть взаимосвязь дисциплин и понять, как фундаментальные физические законы последовательно реализуются в разных областях современной инженерии, формируя единый технологический цикл. Особый акцент был сделан на практическом применении знаний: школьникам показывали, где именно изучаемые в школе темы используются в реальных инженерных задачах: от расчёта потоков жидкостей до обеспечения надёжности изоляции в энергетических установках и безопасности реактора.

Подобная практика является частью системной работы по вовлечению школьников в инженерную деятельность и изучение физики, реализуемой при поддержке Госкорпорации «Росатом». Взаимодействие с СПбПУ в этом направлении осуществляется в рамках дорожной карты сотрудничества СПбПУ и АО «Концерн Росэнергоатом» на 2025–2028 годы (N9/390485-Д). Учащиеся не только углублённо изучают физику в школе, но и получают возможность увидеть её законы в действии — через практические опыты и мастер-классы, что позволяет связать теорию с реальными инженерными задачами.

«К нам пришли очень заинтересованные ребята из сильной школы. Мы провели интересные опыты, и многие загорелись профессией инженера. Подготовка заняла около недели: мы продумывали формат, отбирали опыты, чтобы с их помощью показать основные законы в нашей профессии, и в итоге всё прошло успешно!», — отметил проводящий опыты «сосуда Мариотта» студент 3-го курса программы «Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика» и лаборант СКБ «Системный инжиниринг» Ярослав Нестеров.

Важной частью программы стало не только наблюдение за экспериментами, но и неформальное общение с участниками команды. Студенты и сотрудники лабораторий активно взаимодействовали со школьниками, отвечая на вопросы о поступлении, обучении и профессиональной деятельности. Для многих из них это был первый опыт проведения подобного мероприятия.

«Это был наш пилотный запуск, и мы довольны результатом. Всё прошло без серьёзных изъянов, а ребята остались заинтересованы. Мы хотели показать, что те законы, которые они изучают в школе, действительно необходимы в университете и в будущей профессиональной деятельности», — поделился проводящий опыты «Магдебургские полушария», студент 3-го курса программы «Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика» и лаборант СКБ «Системный инжиниринг» Андрей Ивашнев.

Интерактивный формат и возможность пообщаться со студентами вызвали у школьников живой интерес.

«Мне было интересно узнать больше про атомные электростанции и в целом познакомиться с университетом, пообщаться со студентами! Понравились эксперименты, особенно высоковольтный пробой и работа с конденсаторами. А лекция помогла лучше понять уже знакомые темы и увидеть их применение», — рассказал Леонид Комаров, 10Е класс.

«Крайне понравилось! Я увлекаюсь физикой и точно буду её сдавать - это важная и интересная область, которая пригодится в жизни. Особенно актуальной показалась тема беспилотников, а из экспериментов больше всего понравились магдебургские полушария — даже несмотря на то, что я уже видел этот опыт, он всё равно впечатляет», — отмечает Сергей Кочетов, 10Е класс.

Основная цель профориентационных мероприятий — помочь школьникам с выбором дальнейшей образовательной и профессиональной траектории.  По итогам встречи многие участники отметили, что начали серьезно рассматривать технические направления и приняли решение сдавать физику на ЕГЭ. Формат, сочетающий лекцию, практическую работу и живое общение, позволил участникам не только получить новые знания, но и лучше представить своё профессиональное будущее. Слушая отзывы ребят, мы понимаем, что мероприятие выполнило поставленную задачу!

«Меня восхитил Политех: современное оборудование, лаборатории, СКЦ, всё в отличном состоянии! Теперь я уверен, что буду подавать сюда документы. После лекции и лабораторий стало понятно, что физика действительно нужна и важна, поэтому буду сдавать и физику, и информатику. Особенно заинтересовали проекты по разработке дронов — это сложные системы, где сочетаются аэродинамика, композитные материалы и системы связи, а еще всё это в ограниченных условиях», — поделился впечатлениями Максимилиан Шпедер, 10В класс.

Алексей Иванович Боровков на таких примерах, как ремонт Ангела на шпиле Петропавловского собора, уникальные средства передвижения для экспедиций знаменитого путешественника Федора Конюхова, электромобиль "КАМА", беспилотный летательный аппарат "Снегирь", показал варианты приложения передовой инженерной мысли. Ярко и увлекательно продемонстрировал путь воплощения математических формул в конкретные разработки и технологии. Школьники из первых уст, от автора концепции инженерного спецназа, узнали о современных методах проектирования. В Суперкомпьютерном центре "Политехнический" своими глазами увидели один из самых мощных в стране суперкомпьютеров. Без них сегодня невозможно просчитать оптимальное сочетание характеристик  с учетом разных ограничений, которые разработчики учитывают при разработке  изделий.

Большое впечатление на гостей СПбПУ произвели видеоролики с цифровыми и натурными испытаниями автомобилей и беспилотников, созданных политехниками. Все эти слагаемые технологии цифровых двойников Алексей Иванович представил в увлекательной и доступной для педагогов и 10-классников форме.

В лабораториях корпуса ТВН (Техники высоких напряжений) школьники получили возможность пообщаться с молодыми инженерами, которые занимаются разработкой и оптимизацией технологий производства электроэнергии, в том числе познакомились с работой модели атомной станции.

«Очень хочется верить, что знакомство с разработками и проектами Петербургского Политеха  для многих школьников из инженерных классов Академической гимназии № 56 им. М.Б. Пильдес откроет двери в столь необходимую обществу и очень сложную профессию», - отметила  Наталия Михальченко, инициатор профориентационного мероприятия, корреспондент журнала об инновациях "Стимул" и отдела науки и технологий газеты "Известия", член родительского комитета Академической гимназии № 56 им. М.Б. Пильдес.

Передовая инженерная школа СПбПУ «Цифровой инжиниринг» совместно со студенческим конструкторским бюро «Системный инжиниринг» СПбПУ продолжают развивать профориентационные форматы, помогая школьникам сделать осознанный выбор будущей профессии и познакомиться с возможностями современного технического образования.

Материал подготовлен совместно с Пресс-службой СКБ “Системный инжиниринг”.