«Запустить в полёт IT-проект»: преподаватель института № 6 МАИ о проектной деятельности будущих инженеров

Фото: Пресс-служба МАИ / Личный архив

Запуск в 2023 году пилотного проекта по совершенствованию высшего образования, участником которого стал Московский авиационный институт, поменял подходы к подготовке будущих инженеров. Одним из нововведений в МАИ стала сквозная проектная деятельность: теперь студенты ведут её на протяжении всего обучения. Это даёт возможность на практике применять навыки, получаемые в рамках разных модулей, включённых в программы базового высшего образования.

В институте № 6 «Аэрокосмический» МАИ на первом курсе студенты выполняют IT-проекты, применяя компетенции, полученные при изучении модуля цифровых технологий. На втором курсе разрабатывают CAD/CAM-проекты, связанные с общеинженерным модулем. На третьем — конструкторские, основываясь на общепрофессиональном модуле. Четверокурсникам и пятикурсникам модуль специализации помогает подготовить проект по соответствующему треку и комплексную работу в команде с представителями разных кафедр.

Организатор направления IT-проектов, доктор технических наук, профессор, и. о. заведующего кафедрой 604 «Системный анализ и управление» МАИ Александр Старков рассказал о том, как новые подходы изменили отношение студентов к учёбе, подружились ли будущие инженеры с цифровыми технологиями и какую пользу вынесли из этого опыта.

Всё начинается с IT

— Программирование, 3D-моделирование, искусственный интеллект сегодня стали необходимыми инструментами при проектировании и конструировании ракетно-космической техники, — рассказывает Александр Старков. — Для развития цифрового мышления студентам первого курса предлагается разработать IT-проекты в форме стартапа. В 2024/25 учебном году этим впервые занимались первокурсники всех специализаций  направления «Проектирование, производство и эксплуатация ракет и ракетно-космических комплексов» института № 6 «Аэрокосмический». Студенты объединялись в небольшие группы до шести человек, определялись с тематикой и по ней создавали проект. Важно, что у ребят появилась возможность активного выбора, когда студенты совместно с преподавателем определяют перспективные направления и средства разработки.

Концепции проектов готовили совместно с сотрудниками предприятий аэрокосмической и информационно-технологической отраслей. В их числе: перспективные спутниковые группировки и ракеты-носители, цифровая среда, Российская орбитальная станция, освоение Луны, симуляторы роботизированных комплексов, 3D-моделирование и оптимизация, искусственный интеллект и нейросети для БЛА, дистанционное зондирование Земли, моделирование экологического состояния среды и чрезвычайных ситуаций, проектно-баллистический анализ.

Связь с индустрией с первого курса

Благодаря новым образовательным подходам студент начинает взаимодействовать с представителями индустрии с начала обучения. По словам Александра Старкова, это повышает интерес к выбранной профессии, помогает быстрее определиться с местом практики и карьерной траекторией.

— Чтобы перед подготовкой проектов студенты поняли, как на деле IT-навыки применяются в аэрокосмической отрасли, мы пригласили специалистов из Центра управления полетами АО «ЦНИИмаш», который обеспечивает управление российским сегментом Международной космической станции и спутниковой группировкой. Первокурсники узнали, как цифровые технологии задействованы в этой работе, какая IT-инфраструктура создана в «ЦНИИмаш», — отмечает Александр Владимирович.

Большой интерес вызвал двухдневный мастер-класс, проведенный для студентов сотрудниками Научного центра оперативного мониторинга Земли АО «Российские космические системы». Он показал, насколько важно и интересно применять информационные технологии в различных областях, связанных с дистанционным зондированием Земли. Ещё один блок посвятили краткому представлению ГОСТов, по которым на предприятиях аэрокосмической отрасли ведётся разработка программного обеспечения.

От идеи до готового продукта

Под руководством кураторов — преподавателей института № 6 — каждая группа подготовила проект по выбранному направлению. Защиты прошли с участием экспертов индустрии в два этапа: в мае — по секциям, где выбрали лучшие работы, а в июне — в формате конференции, на которой финалисты представили топ-10 проектов конкурсной комиссии.

— На мой взгляд, опыт оказался удачным. Поменялся подход: студенты стремились не просто формально сделать и защитить проект, а представить во многих случаях практически готовое решение. Они обосновывали техническую составляющую, рассчитывали экономическую эффективность — уделяли внимание всем этапам жизненного цикла своего продукта: от идеи до реализации, — говорит Александр Старков. 

Инженеры с ИИ спешат на помощь

По итогам прошлого учебного года одним из лучших результатов проектной деятельности в институте № 6 стала работа Follow me. Студенты придумали умный беспилотный летательный аппарат для эвакуации людей из зоны ЧС в больших торговых центрах и концертных залах, применив технологию искусственного интеллекта. При задымлении, пожаре и возникновении других опасных ситуаций зачастую люди не могут определить безопасный маршрут эвакуации, а спасатели — выявить всех пострадавших. Эту проблему маёвцы и стремились решить.

— Команда смоделировала дрон с камерой и написала на языке Python нейросеть для анализа помещения и выявления в нём людей. При возникновении ЧС дрон в связке с нейросетью должен обнаружить пострадавших и вывести их наружу по безопасному маршруту, — рассказал Александр Старков. — Предложенный студентами подход мы проверили во время защиты проекта. Было интересно, как среагирует нейросеть на установленный в МАИ бюст академика Королёва. Но система выявила исключительно людей, доказав свою эффективность.

Авторов лучших работ планируют в дальнейшем привлекать к участию в грантовых конкурсах и других научных проектах.

Как отмечает Александр Владимирович, проектный модуль изменил восприятие образовательного процесса и у студентов, и у преподавателей.

— Преподавателям интересно внедрять новые форматы обучения, которые приходят на смену классическим подходам. Очень мотивирует и позитивная обратная связь от студентов. Они стали более вовлечёнными в будущую профессию за счёт практикоориентированности, тесного взаимодействия с представителями IT-компаний и предприятий аэрокосмической отрасли. Я бы сказал, что в глазах студентов загорелся интерес.