Междисциплинарная интеграция BIM и IPD в высшем профессиональном образовании

"Введение. Технологической основой BIM явля- которых является конструирование и расчет эле- ется обмен цифровыми прототипами между представителями различных этапов жизненного цикла зданий и сооружений за счет универсальных цифровых форматов представления на различных стадиях проектирования и строительства. Однако уровень владения соответствующим программным обеспечением представителями различных строительных дисциплин отличается друг от друга (рис. 1) 1.

Такое положение вещей характерно для соответствующих этапов жизненного цикла в строительстве и кафедр строительных университетов. Организация проектирования и строительства в парадигме IPD подразумевает раннее привлечение специалистов разных дисциплин: архитекторов, планировщиков, инженеров-конструкторов, специалистов по инженерным системам, инженеров-электриков, специалистов по организации строительства, строителей и поставщиков. Рабочие программы подготовки бакалавров и магистров включают в себя курсовые работы, задачами ментов здания, проектирование инженерных систем, проектирование организации и производства строительных процессов.

Инновационный подход к подготовке специалистов в области строительства состоит в том, что студенты получают профессиональные навыки в составе комплексных групп, работающих над одним учебным объектом с использованием методологии BIM. Организационной основой взаимодействия студентов различных специальностей является методология IPD, перенесенная на учебный процесс.

Следует отметить, что подобный комплексный подход применялся в СГАСУ и ранее, но в основном относился к взаимодействию студентов архитекторов и студентов строителей в дипломном проектировании 2 , мы же ведем речь о более раннем взаимодействии в рамках курсовых работ.

Рис. 1. Использование методологии BIM и IPD основными специалистами в проектировании, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений

Материалы и методы исследования. Основной принцип пилотной рабочей программы. В основу разработки инновационных рабочих программ Самарского государственного архитектурностроительного университета планируется положить соответствующие исследования трансформации курсов специальных дисциплин, проведенные в университетах штатов Пенсильвания 3, Техас4 и Калифорнии5 в США. Базовой кафедрой выбрана кафедра «Технологии и организации строительного производства», специалисты которой обладают соответствующей квалификацией как в конструировании зданий и сооружений, так и опытом в возведении и эксплуатации зданий и сооружений.

Концепция пилотной рабочей программы основана на формировании проектной команды студентов, составленной подобно объединению проектировщиков разной специализации в реальной практике проектирования и строительства. В состав команды должны войти студенты конструкторы-расчетчики, электрики (внутренне и наружное освещение), конструкторы инженерных систем и проектировщики технологии строительного производства 6 . Отбор для участия в проекте должен основываться на знании соответствующего программного обеспечения, знаний в проектной области, опыте моделирования и персональной заинтересованности.

Следующим шагом является постановка командной цели и локальных целей исполнителям. Объединив идеологию BIM и управленческие техники, до команды доводится общая взаимозависимость всех систем здания, что в конечном итоге усиливает дидактический эффект при работе в рамках локальной дисциплины 7 .

С помощью BIM студенты участники проекта получают мотивацию в изучении последующих этапов жизненного цикла зданий, особенно проектирования, строительства и эксплуатации 8 . Всеми участниками комплексной проектной программы предоставляется программное обеспечение, поддерживающее взаимопередачу данных за счет использования универсальных цифровых форматов, что является основой методологии BIM. Такими программными комплексами являются продукты компаний Autodesk, Archicad (Graphisoft), Tekla, Sofistic, Лира, полученные в рамках стратегического партнерства с Самарским Государственным архитектурно-строительным университетом.

Цели обучения. Как уже упоминалось, основными драйверами рабочей пилотной программы и учебного проекта являются методологии BIM и IPD. Многие предметы являются традиционными курсами в строительном образовании, другие должны быть освоены специально для учебного пилотного проекта. Участие в пилотном проекте направлено на формировании следующих знаний, компетенций и мотиваций: 1) моделирования, когда выбранные системы влияют на смеж- ные дисциплины и общее время выполнения проекта; 2) осознания, что цель команды имеет большее значение, чем достижение индивидуальных целей и признания; 3) активизацию понимания процессов BIM / IPD; 4) получение дополнительного импульса в понимании глубины дисциплины; 5) наработка умения обращать рабочие процессы в информационный поток; 6) стать продвинутыми командными игроками, овладеть навыками технической речи и описания процессов.

Результаты исследования и обсуждение. Результаты исследования междисциплинарного учебного проектирования будут рассмотрены с позиций сторон, по-разному заинтересованных во внедрении методологии BIM / IPD. Такими заинтересованными сторонами являются: 1) Представители образовательной среды в лице преподавателей и административных работников кафедр и факультетов. 2) Представители производственной сферы, которые в итоге получают выпускника с актуальным набором профессиональных компетенций. 3) Студенты, как заинтересованная сторона в получении конкурентного преимущества на рынке труда.

По отзывам преподавателей 9 , качество работы студентов превышает ожидания за счет повышения мотивации студентов за счет осознания и воодушевления изучения самых передовых технологий строительства.

Администрация факультетов ожидает, что время интегрированного курсового проекта скорее увеличится, так как кроме индивидуального учебного проектирования придется управлять междисциплинарным взаимодействием студентов. Усилия администрации факультетов и преподавателей направляются на достижение междисциплинарной цели обучения, которая оценивается выше, чем индивидуальные успехи студентов, участников эксперимента.

Практикующие специалисты-строители, консультанты проекта, рекомендуют распространить методику пилотного проекта BIM / IPD на всех обучающихся. Распространение пилотной методики сдерживается неравноценным составом и студентов и преподавателей. Учебные курсы должны постоянно актуализироваться с точки зрения развития BIM / IPD технологий и современных программных продуктов, обеспечивающих совместную работу архитекторов, плани- ровщиков, инженеров-конструкторов, специалистов по инженерным системам, специалистов по организации строительства, строителей и поставщиков.

Студенты, участники комплексного междисциплинарного проекта осознают ценность дополнительной компетенции, то есть получением навыков работы в интегрированной команде. Студенты ожидают повышение своего потенциала и профессиональной конкурентоспособности. Студенты отмечают, что изучение специальных курсов внутри междисциплинарного взаимодействия приводит к одинаковым требованиям к этим курсам с позиций информационных технологий.

Заключение. Технологии BIM / IPD являются единственными драйверами повышения эффективности проектирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений. Однако, указанные информационные методологии нуждаются в сообразно выстроенной системе профессионального образования строителей.

До настоящего времени междисциплинарное сотрудничество между студентами разных специальностей выполнялось в дипломном проектировании. Однако, этого недостаточно для овладения методологии IPD, которой невозможно обучить, изучая ее только как учебную дисциплину. Междисциплинарное взаимодействие в рамках курсовых работ формирует профессиональные компетенции, которые обычно вырабатываются командными тренингами. Хотя, пилотный проект показывает увеличение затрат времени на выполнение междисциплинарных курсовых проектов по сравнению с традиционными работами, оценка результатов является более, чем положительной со стороны администрации факультетов и кафедр, представителей производственной сферы и студентов.

INTERDISCIPLINARY INTEGRATION OF BIM AND IPD IN HIGHER PROFESSIONAL EDUCATION

Samara State University of Architecture and Civil Engineering