Внедрение bim-технологий в образовательный процесс специальности 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений

Технология внедрения программы. На сегодняшний день отрасль информационных технологий является одной из наиболее динамично развивающихся отраслей в мире. Непрерывное совершенствование технологий приводит к возможности появления инновационных способов взаимодействия человека с информационно-компьютерной средой. Технологии проектирования и строительства не стоят на месте. Промышленные, гражданские и коммерческие объекты становятся сложнее и интереснее. На смену традиционным САПР приходит BIM-проектирование.

В исследовательской работе рассмотрена система подготовки студентов строительных специальностей с учетом внедрения современных информационных технологий в отрасли строительства. В качестве объекта внедрения выступила технология информационного строительства (ТИМ) объектов капитального строительства. Целью программы является разработка подходов к внедрению современных технологий информационного моделирования в учебный процесс подготовки студентов строительных специальностей. Актуальность темы подтверждается мировым опытом внедрения ТИМ в строительстве и эксплуатации зданий, а также регулярно появляющейся новой нормативной базой внутри Российской Федерации в сфере ТИМ (ГОСТы, Своды Правил).

Поставленная цель предопределяет необходимость решения следующих задач:

• разработать систему междисциплинарной подготовки студентов направления строительства;
• обеспечить организационно-методические, консультационные и организационно-технические условия проведения внедрения методических продуктов в образовательный процесс;
• обеспечить соответствие результатов обучения требованиям ФГОС СПО;
• обеспечить междисциплинарный подход в обучении.

В настоящее время остро встает вопрос о необходимости подготовки квалифицированных специалистов в области технологии информационного моделирования в строительстве: проектным и строительным организациям – о наличии в штате таких специалистов, а образовательным организациям – об обучении таких специалистов.

Модель внедрения bim-технологий в образовательный процесс специальности 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений. Недостатком существующего подхода к обучению является разрозненный характер изучаемого материала, т.к. студенты знакомятся отдельными вопросами строительной специальности, но отсутствует концепция явной взаимосвязи изучаемых дисциплин. Для устранения такого недостатка предлагается реализовать сквозной процесс проектирования на протяжении трех лет обучения.

В учебном плане специальности 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений предлагается использовать блок информационных дисциплин как накопитель знаний и навыков технологий строительства у обучающегося на протяжении всего процесса обучения. Каждая дисциплина информационного блока предусматривает связь с междисциплинарными курсами, которые обучающийся изучает в следующем семестре. Таким образом, формируется комплексная подготовка будущего специалиста на этапах выполнения практических работ, курсового проектирования, проработки расчетно-графических работ с последующим выходом на выпускную квалификационную работу с применением технологии информационного моделирования. Предполагаемая модель обучения (рис.) основывается на междисциплинарном подходе, где знания, полученные студентом на каждом этапе подготовки, подкрепляется изучением и использованием соответствующего программного обеспечения.

Рис. Взаимосвязь изучаемых программ на дисциплинах и выполняемых работ на междисциплинарных курсах

Такая линейка информационных дисциплин, предусматривает последовательное изучение области знаний в строительстве по этапам, формируя цифровую модель полученных знаний в ходе освоения профессиональных компетенций на этих этапах. Изучая дисциплины информационного блока вытекают умения, которые требуются при выполнении работ по междисциплинарным курсам.

Начиная с изучения ЕН.02 Информатика (1 семестр 2 курс) студенты изучают программное обеспечение Word, Exel, которые в дальнейшем необходимы для оформления пояснительных записок к чертежам, в этом же семестре студентов необходимо ознакомить с программным обеспечением nanoCAD, которое во втором семестре второго курса необходимо для выполнения 2D чертежей по МДК 01.01 Участие в проектировании зданий и сооружений (Архитектура гражданских знаний).

Следующим этапом при изучении МДК 01.01 Участие в проектировании зданий и сооружений предстоит проработать архитектурный облик здания, получив цифровую модель здания (выполнение курсового проекта по архитектуре гражданских зданий). Этому предшествует изучение программы nanoCAD на втором курсе во втором семестре.

Затем студенты, изучая программу Российского производства Renga, переходят к выполнению проекта промышленного здания с реализацией архитектурного облика.

На основе полученных знаний о конструктивных вариантах реализации архитектурного облика с необходимой детализацией модели (LOD) студенты переходят к последующей подготовки сметного расчета (ПО Гранд-Смета, АВС, и др.), графика производства работ (План Р) и формирования ведомости объема работ (renga). Также предполагается предусмотреть моделирование инженерных систем жизнеобеспечения здания, таких как водоснабжение, водоотведение, электроснабжение и др. (Renga). После прохождения всех этапов работы данная ИМ модель может являться основой для выполнения ВКР, а ее тематика будет формироваться исходя из будущей профессиональной заинтересованности выпускника.

Такая линейка информационных дисциплин предусматривает последовательное изучение области знаний в строительстве по этапам, формируя цифровую модель полученных знаний в ходе освоения профессиональных компетенций на этих этапах. Изучая дисциплины информационного блока вытекают умения, которые требуются при выполнении работ по междисциплинарным курсам.

Важным аспектом является и то, что студенты имеют возможность наглядного представления своих знаний в области строительства и устройства здания или сооружения за счет трехмерной визуализации объектов. Как один из эффективных инструментов для визуализации своих разработок обучающиеся могут использовать технологии дополненной реальности посредством создания мобильных приложений. Идея насыщения Bim компетенциями выпускника по направлению 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений работать с ИМ после трудоустройства. Таким образом, студент нового поколения к завершению своего обучения получает комплексную информационную модель здания, где будут собраны все элементы из полученных областей знаний, приобретенных с помощью междисциплинарного подхода. У обучающегося будут сформированы навыки ТИМ для выполнения выпускной квалификационной работы, которую он, по существу, выполнял на протяжении всего периода обучения в техникуме.

Возможные сложности при использовании инновационного продукта и пути их преодоления. Для того чтобы успешно обучать bim-технологиям, преподавательский состав должен быть хорошо подготовленным. Следовательно, возникает необходимость в качественной подготовке преподавателя, позволяющей сочетать фундаментальность профессиональных базовых знаний с инновационностью мышления и практико-ориентированным, исследовательским подходом к разрешению конкретных образовательных проблем. В этой связи исключительно важна роль дополнительного профессионального образования преподавателей. По мнению исследователей, инновациям, несомненно, надо учить. Таким образом, преподавателям необходимо проходить курсы повышения квалификации и стажировки на предприятиях строительной отрасли, использующих данные технологии.

Выводы. Подводя итог, следует отметить, что в качестве концепции мышления, технология BIM появилась относительно недавно. Но даже спустя немного времени развивается сверхдинамично и на данный момент уже разработана в небольшом количестве не только нормативно-техническая документация, а также и надстройки, и дополнительные программные модули для расширения возможности информационного моделирования. К такой скорости развития технологического прогресса не готова наша система обучения. Поэтому даже выпускающиеся специалисты на выходе из учебного заведения получаются немного отстающими от современного уровня развития технологий. Но тем не менее, исследованный материал показал, что обширный мировой опыт применения современной технологии удел не только избранных и доступен любому заинтересованному ключевому пользователю.

1. Градостроительный кодекс Российской Федерации (Собрание законодательства Российской Федерации, 2005 [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://base.garant.ru/ (дата обращения: 07.02.2023).
2. СП 333.1325800.2020 «Информационное моделирование в строительстве. Правила формирования информационной модели объектов на различных стадиях жизненного цикла» [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://docs.cntd.ru/ (дата обращения: 07.02023).
3. Приказ Минстроя России от 29.12.2014 № 926/пр (ред. от 04.02015) «Об утверждении Плана поэтапного внедрения технологий информационного моделирования в области промышленного и гражданского строительства».
4. Ахметов, Ф. М. Информационное моделирование строительства / Ф. М. Ахметов, К. Ф. Исламов // Строительное производство. – 2020. – № 1. – С. 115-118.
5. Нормативная документация по BIM. Госты, Строительные правила [Электронный ресурс] https://1-bim.ru/ (дата обращения: 07.02.2023).