ОСОБЕННОСТИ ГРАФИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ОБУЧАЮЩИХСЯ В ПРОЦЕССЕ РАЗРАБОТКИ ШКОЛЬНИКАМИ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОЕКТОВ

В статье рассматриваются вопросы, касающиеся педагогического сопровождения школьников в процессе выполнения обучающимися проектов в системе «Renga Architecture» с целью освоения азов архитектурно-строительного черчения на базе всероссийского детского центра «Орлёнок».

В настоящее время продолжается укрепление позиций взаимодействия школьной и вузовской подготовки. Такая интеграция наиболее очевидна при защите проектов, выполненных обучающимися в школах, вузах и образовательных центрах, таких как образовательный центр «Сириус», международный детский центр (МДЦ) «Артек», всероссийский детский центр (ВДЦ) «Орлёнок», ВДЦ «Океан» под руководством учителей, сотрудников и преподавателей вузов. Абитуриент, прошедший все этапы собственной разработки и защиты проекта, в области, которая ему интересна, как правило не испытывает затруднений при выборе направления обучения в вузе. Работа над проектами позволяет овладеть такими качествами как трудолюбие, ответственность, саморазвитие, самореализация и пр. Кроме того, освоение компьютерных технологий, в том числе, и трехмерного компьютерного моделирования, в дальнейшем значительно облегчает работу первокурсников при освоении графических дисциплин.

Осенью 2018 года перед кафедрой Автоматизированного проектирования и дизайна встала задача проведения элективного курса для группы школьников от 12 до 17лет с последующей защитой проектных работ во всероссийском детском центре «Орлёнок». Для ее реализации сотрудником кафедры Сутуповым П.В. подготовлена и практически апробирована рабочая программа модуля «Основы моделирования в системе «Renga Architecture».

Для решения множества задач, востребованных современным информационным обществом, созданы и успешно применяются системы автоматизированного компьютерного проектирования (САПР) и системы информационного моделирования зданий (BIM) различного назначения.

Инструментарий BIM позволяет моделировать различные по сложности здания и сооружения промышленного и гражданского строительства в виртуальной среде, а также решать вопросы перепланировки квартир, домов, благоустройства загородных участков, планирования ландшафтного дизайна. В качестве примера стоит выделить следующие системы: «ArchiCAD», «AutoCAD Architecture», «Autodesk Revit Architecture», «SketchUp». Эти системы отличаются назначением, сложностью, интерфейсом, функциональными возможностями и способами обмена информацией, предоставляя возможность разработчику проявить творческий индивидуальный подход [1]. Однако, при работе с ними необходимо наличие определенных навыков, которые формируются в процессе обучения на уровне бакалавриата и магистратуры по ряду направлений подготовки, таких как строительство, архитектура, дизайн.

Наряду с вышеперечисленными BIM системами, появляются программы, использующиеся в работе не только профессиональными архитекторами, но и людьми далекими от данного направления деятельности. Сегодня такая возможность появилась у школьников, пробующих себя в роли архитекторов, строителей, проектировщиков, формируя проектируемый объект в виде трёхмерной модели в программе «Renga Architecture», продукте, разработанном отечественной компанией «АСКОН» в 2015 году и успешно применяемой в работе со студентами и школьниками в НИТУ «МИСиС».

Программа, созданная для трехмерного архитектурно-строительного проектирования, легка в освоении, и позволяет создавать трехмерные объекты различной степени сложности, наращивая опыт архитектурного моделирования, поэтому она была взята за основу при разработке модуля.

На реализацию вышеупомянутого модуля выделено 17 часов очных занятий, в рамках которых, школьникам необходимо освоить интерфейс программы «Renga Architecture», подготовить собственный проект и выступить с презентацией, отражающей идею проекта. Время, выделенное на освоение модуля можно условно разбить на три этапа.

Теоретический этап работы посвящен рассмотрению вопросов, касающихся направления будущей проектной деятельности, связанной с особенностями архитектурно-строительного черчения. На данном этапе обучающиеся осваивают базовую строительную и архитектурную терминологию, исследуют типологию различных зданий и сооружений, проводят сравнительный анализ малоэтажных и многоэтажных домов, выявляя преимущества и недостатки. Здесь же рассматриваются правила составлений спецификаций к строительным чертежам [2].

В процессе прохождения теоретико-практического этапа школьники приступают к освоению интерфейса программы «Renga Architecture», взяв за основу учебный проект двухэтажного таунхауса, с гаражным помещением на четыре автомобиля, разработанный на кафедре АПД. Особенность разработки заключается в наличии симметрии помещений танхауса, что позволяет детально спланировать только одну квартиру в общем здании, остальные три получаться при помощи «зеркальных копий». Так, на рисунке 1, приведен пример, где первый этаж одной из квартир, состоит из холла, гостиной, кухни, вентиляционной шахты, ванной комнаты и коридора с лестницей, ведущий на второй этаж с расположением трех спальных и ванной комнат. Итогом является моделирование общей крыши над всеми квартирами (Рисунок 2). Отметим, что рассмотренный вариант является объектом для отработки инструментария программы «Renga Architecture» и не несет в себе реальных строительных расчетов.

На теоретико-практическом этапе, для обеспечения практико-ориентированной работы, способствующей приобретению школьниками навыков владения программой «Renga Architecture» дано задание на основе готовой модели первого этажа квартиры, спроектировать второй этаж, самостоятельно выбрав число и расположение комнат. Исходными данными служит наличие вентиляционной шахты, что позволяет школьникам самостоятельно подобрать количество комнат, а также двери и окна соблюдая архитектурный баланс первого этажа. В процессе моделирования устанавливалось, для каких целей нужны балки перекрытия, где необходимо восстанавливать несущие стены и где это делать не обязательно, как грамотно расположить оконные и дверные проемы. Наиболее трудоемким для школьников оказалось возведение крыши в модели, так как форма крыши создается специалистами после изучения целого комплекса дисциплин. Однако, программа позволила обучающимся использовать встроенную команду «крыша» с различными параметрами. В этом случае обучение шло по методу от простого к сложному, от действия к знанию.

         В итоге школьникам требовалось реализовать свой дизайн-проект. На данном этапе задания с каждым обучающимся проводилась индивидуальная работа, где учитывались увлечения школьника спортом, музыкой, танцами и поэтому дизайн-проекты имели практическую направленность, как например, модель небольшого детского спортивного комплекса, музыкальной школы, танцевальной студии. Если конкретные интересы не были выявлены, школьнику предлагалось выполнить модель своего будущего дома. После определения темы разработки, устанавливалась его актуальность, цель и задачи, выявлялись объект и предмет исследования. Стоит отметить активную позицию обучающихся в вопросах выбора тем для выполнения индивидуальных проектов, что во многом определяется достигнутыми успехами в овладении инструментом трехмерного проектирования объектов пространственной среды. На рисунке 3 и рисунке 4 представлены наиболее интересные работы, выполненные школьниками и получившие высокую оценку членов жюри.

В итоге следует отметить, что овладение отечественным инструментом компьютерного моделирования архитектурно-строительных объектов «Renga Architecture» дает возможность школьникам за короткое время разработать дизайн-проекты и с успехом защитить их в конкурсном соревновании. Победы школьников на различных конференциях с применением компьютерного графического моделирования мотивирует учителей школ и преподавателей вузов активнее участвовать в процессе совершенствования преподавания графических дисциплин в нестандартных ситуациях при отсутствии значительного количества учебных часов [3]. Сегодня в реализации инженерных проектов школьников при помощи новых графических систем компьютерного моделирования наблюдается возможность не только реализовывать предлагаемые решения, но и расширять области исследований дизайн-проектов с применением компьютерного моделирования.

Список литературы

1. Головкина В.Б., Коршунова А.Р. Формирование навыков архитектурного проектирования в системе Renga Architecture. Журнал «НОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ. СЕРИЯ: ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» Йошкар-Ола из-во: ООО «Коллоквиум», 2016

2. ГОСТ 21.501-2011 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ Система проектной документации для строительства правила выполнения рабочей документации архитектурных и конструктивных решений // Режим доступа: http://ng.sibstrin.ru/wolchin/umm/gost/gost21.501-2011.pdf / Загл. с экрана. – (Дата обращения 17.01.2019)

3. Головкина В.Б. Мокрецова Л.О. О возможности применения проектного метода обучения при унификации рабочих программ по графическим дисциплинам Проблемы координации работы технических вузов в области повышения качества инженерно-графической подготовки студентов: материалы науч.-метод. конф. (с. Дивноморское, 10-16 сентября 2018 г.); Донской гос. техн. ун-т. – Ростов-на-Дону: ДГТУ, 2018. – 227 с.

Рисунки к докладу

Дударь Елена Сергеевна (5 марта 2019 г. 19:07)	Уважаемые коллеги! Спасибо, что поделились с нами  опытом работы со школьниками. Являясь инженером-строителем, обратила внимание на теоретическую часть курса. Даете ли вы понятия о модульной координации в строительстве, о об'емно-планировочных решениях, системе передачи нагрузок в каркасных и монолитных зданиях? Что подразумевается под типологией зданий и сооружений?   Вероятно, вы освещаете эти вопросы лишь частично, в общих чертах? Пожалуйста, остановитесь на этом подробнее. С уважением, Елена С. Дударь
Головкина Валерия Борисовна (7 марта 2019 г. 13:47)	Здравствуйте, Елена Сергеевна! Благодарим за внимание к нашему докладу. Отметим, что в нашей статье описана работа с группой учащихся с 6 по 10 классы, которые полноценно учатся, участвуют в различных мероприятиях, отдыхают в ВДЦ. За 17 часов школьники должны освоить программный продукт, с его помощью самостоятельно воплотить свою идею в модели, подготовить презентацию для защиты. При таком подходе, в первую очередь, стоит говорить о развитии творческих способностей школьников. Вы верно отметили, что вопросы теоретической части работы представлены «в общих чертах». Для детей такого возраста, по понятным причинам, не имеет смысла давать углубленный материал, касающийся вопросов инженерного строительства. Модуль «Моделирование в системе Renga Architecture» является одним из целого ряда проектов, представленных на выбор учащихся. Участвуя в подобных мероприятиях школьник постепенно определяется с выбором направлением будущего обучения в вузе.
Дударь Елена Сергеевна (7 марта 2019 г. 17:32)	Здравствуйте, Валерия Борисовна и Людмила Олеговна!  Хорошим и добрым делом вы занимаетесь. Замечательно, когда со школьниками работают профессионалы инженерного дела. С наступающим вас праздником весны, творческих успехов вам и удачи во всех начинаниях! С наилучшими пожеланиями, Елена Дударь
Головкина Валерия Борисовна (10 марта 2019 г. 14:02)	Елена Сергеевна, благодарим Вас за добрые слова!  Справедливости ради надо сказать, что работа со школьниками является обязательной нагрузкой для большинства преподавателей и сотрудников нашего университета. Работа идет на школьных, университетских и выездных площадках, аналогично той, что описана в нашей статье. Далеко не все школьники доходят до защиты проектов, по целому ряду причин, поэтому для нас особенно дороги работы ребят, которые вместе с нами проходят этот нелегкий путь проектной деятельности. В свою очередь, шлем Вам поздравления с весенним праздником! С уважением