Учебная программа Артиллерийской школы не ограничивалась, как раньше, обучением пушкарских детей чтению, письму, цифири (арифметики) и землемерию. Теперь эти науки постигали в «Нижней» (Цифирной и Словесной) школе. К изучаемым предметам в «Верхней» школе, благодаря Я. В. Брюсу, добавились тригонометрия, «артиллерия», черчение и «инженерная наука». Причем последнюю поручено было преподавать в 1704 году иноземцу на русской службе капитан-инженеру П. Грану. Для артиллерийской практики, обучения стрельбе по целям и скорой стрельбе из пушек и мортир школа получала с Московского пушечного двора порох, боеприпасы, фитили, пыжи и другое артиллерийское снаряжение.

Школа располагалась на Новом пушечном дворе до 1707 года, когда из-за строительства оборонительных сооружений вокруг Китай-города и Московского Кремля руководитель фортификационных работ капитан Преображенского полка В. Д. Корчмин «согнал» ее на Суздальское подворье. Благодаря настойчивым напоминаниям Брюса в 1706 году здание школы было отремонтировано. Если в 1701 году в школе обучалось 180 человек, то к концу 1704 года в ней было уже 300 учеников.

В условиях военного времени Я. В. Брюс не мог лично руководить школой, но посредством переписки с Приказом артиллерии старался контролировать ее деятельность.

Брюс следил, чтобы учебный процесс в школе шел нормально и ученики осваивали не только теорию, но и приобретали практические навыки. Он рекомендовал Н. П. Павлову отобрать из школьных учеников человек пять-шесть, хорошо успевающих по геометрии и фортификации, и «отдать их в науку Шперейтеру, чтобы он научил их не только чертить, но и стрелять особенно бомбами». Одним словом, чтобы «научил подлинному своему делу».

Знаменательно отношение главы артиллерийского ведомства к проблеме профессионального обучения. Узнав, что несколько учеников словесной школы бежали и записались в солдаты, Брюс потребовал от Ф. Ю. Ромодановского разыскать их и, наказав, отправить обратно в школу. «Нужды в них (как в учениках), — писал Яков Вилимович князю-кесарю, — больше есть, нежели в солдатах. Понеже всякий крестьянин может быть в солдатех, а не пушкарем».

Особо заботил Якова Вилимовича и подбор кадров для Артиллерийской школы. Грамотных специалистов катастрофически не хватало не только в учебных заведениях, но и в государственных учреждениях, в армии и на флоте. К сожалению, имевшиеся при школе преподаватели были далеки от идеала. Несколько писем Я. В. Брюс посвятил учителю арифметики в Артиллерийской школе С. Печорину. В мае 1706 года дьяк Приказа артиллерии Н. П. Павлов написал Я. В. Брюсу: «Цыфирной науки учитель, который взят из Математической школы, Спиридон Печорин, для учения школьных учеников учинился во пьянстве, и за то ему было дано поучение, бит батоги. И по се число он, Спиридон, от пьянства не лишился и в школу приходит изретко и в учении тем ученикам есть немалая остановка».

Понятно, что без учителя арифметики полноценно проводить занятия было невозможно. К нерадивому педагогу были применены методы дисциплинарного воздействия, которые не возымели действия — «бит батоги, а от пьянства не лишился». Тогда Я. В. Брюс в письме Н. П. Павлову распорядился: «И ты ево вели, сковав, в школе держать непрестанно, чтоб в учении учеников остановки не было».

Н. П. Павлов сообщил Брюсу, что «школьный учитель Спиридон… сыскан и скован». Неизвестно, водили ли Печорина на занятия скованного либо же он представал перед учениками без кандалов, однако в течение трех недель занятия шли успешно. Тем не менее в августе «зеленый змий» вновь одолел педагога и он умудрился учинить в школе какое-то «бесчинство» и «неистовство». Брюс узнал об этом от посторонних людей. Разуверившись в своих воспитательных методах, Яков Вилимович велел Н. П. Павлову не только не пускать С. Печорина в школу, но и на двор, а жалованье ему на 1706 год не выдавать. Брюс предложил заменить его кем-либо из учеников или сыном П. Грана. Брюс особо подчеркивал, чтобы новый учитель мог свободно разговаривать и вести обучение на русском языке. Вероятно, младший Гран не вполне отвечал этим требованиям, и на место С. Печорина, которого в том же году алкоголь свел в могилу, учителем был взят «Верхней школы» (то есть из старших классов) ученик Михаил Борисов «для того что по свидетельству той науки… достоин».

В июне 1706 года «директор» Артиллерийской школы П. Гран подал жалобу на подьячего Т. Кудрявцева, что тот не дает для школы ни чернил, ни бумаги. И однажды из-за этого в течение трех недель не было занятий. Кроме того, он же не разрешает чинить школу «где худые места».

За эти «бесчинства» Я. В. Брюс выговорил приказному дьяку: «При отъезде своем (в поход. — А. Ф.) приказал я ему (Кудрявцеву. — А. Ф), чтоб он в деле оному ж учителю никакой остановки не чинил. И тебе велеть Кудрявцеву у хоромного строения все худые места починивать. Також для учения оных учеников чернил и бумаги давать неотложно, чтоб за тем во учении остановки никакой не было ж. И надлежало бы тебе самому над школою присматривать, чтоб мне таких бездельных докук не было».

В 1706 году в связи с нехваткой профессиональных кадров в армии Петр I издал распоряжение о немедленной отправке в действующую армию школьных учеников, которые прошли или заканчивают обучение.

В соответствии с указом государя Я. В. Брюс в августе отдал Н. П. Павлову распоряжения о присылке учеников в поход: «Которые ученики выйдут из науки у Грана, и ты, о науке их изяв у мастера скаску, буде они подлинно изучены, и тех учеников присылай ко мне немедленно. Також отпиши в Берлин к Алексееву, который там остался, чтоб писал немедленно, чему он изучался. И буде подлинно науку принял, что ему преж сего повелено учить, дабы ехал к Москве не мешкав, а лутчей, чтоб на Киев, и явился б у меня».

Вскоре начальник артиллерии получил ответ, в котором содержался список учеников, которые, по словам П. Грана, «изучались» артиллерийскому делу, проходят «инженерную науку» и могут быть присланы в поход. Это были два бомбардира — Алексей Головачев и Василий Наумов, а также Михайло Борисов.

В конце того же месяца Я. В. Брюс, повторяя почти дословно царский указ, написал в Приказ артиллерии о присылке в поход «школьных учеников и бомбардиров, которые выучились геометрии и артиллерии, пушечным и мортирным чертежам кроме тех, которые малолетки». Однако в конце письма напоминал дьяку: «А достальные непрестанно были б в науке, и посмотри в нижних Цифирной и Словесной школах за мастерами сам»[43].

Подобная же Артиллерийская школа была учреждена в Санкт-Петербурге в 1721 году.

Наряду с артиллерийскими школами были учреждены и школы инженерные. В Москве — в 1712 году, в Санкт-Петербурге — в 1719 году (инженерная рота). В 1723 году эти инженерные школы были объединены в одну — в Санкт-Петербурге.

В первые годы Северной войны, несмотря на определенные трудности с финансированием, подбором учителей, наличием учебных пособий, артиллерийские и пушкарские школы стали настоящей кузницей профессиональных кадров для действующей армии.

Был сформирован артиллерийский полк, объединивший полевую артиллерию. Сама же артиллерия становится самостоятельным родом войск. До этого артиллеристы (бомбардиры) только придавались пехотным частям.

В русской армии вводится конная артиллерия. На вооружение драгунских полков стали поступать пушки и мортиры, расчеты полковых пушек были посажены на лошадей. В этом Россия опередила Западную Европу на полстолетия. Конная артиллерия на Западе впервые будет введена в прусской армии Фридриха Великого в 1759 году.

В российской артиллерии вводится четкое разделение орудий на три вида — пушки, гаубицы и мортиры. Каждый вид орудий имел строго установленные калибры. Пушки отливались 3-х, 6-ти, 8-ми, 12-ти, 18-ти и 24-фунтового калибра; гаубицы ½, 1 и 2-х пудового калибра; мортиры 6-фунтового, 1, 2-х, 3-х, 5-ти и 9-пудового калибра. Были разработаны и разосланы на заводы чертежи для каждого установленного образца орудий. Отливка орудий производилась в точном соответствии с чертежами, составленными Брюсом. Окончательное установление артиллерийской шкалы калибров произошло в 1705 году.