Формирование профессиональных компетенции архитекторов с помощью кеис-метода Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

УДК 378.14 ГРЯДУНОВА Е.Н.

кандидат технических наук, доцент, кафедра ме-хатроники, механики и робототехники, Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева E-mail: [email protected] ГОРИН А.В.

кандидат технических наук, доцент, кафедра ме-хатроники, механики и робототехники, Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева E-mail: [email protected] ГРЯДУНОВА К. А

учитель русского языка и литературы, и.о. зам. директора по научно-исследовательской работе, лицей «Магистр» г. Орла E-mail: [email protected] ГОРИНА М.А.

студент, Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева E-mail: [email protected]

UDC 378.14

GRYADUNOVA E.N.

Doctor of Technical Sciences, associate professor, Department of Mechatronics, Mechanics and Robotics,

Orel State University E-mail: [email protected] GORIN A.V.

Doctor of Technical Sciences, associate professor, Department of Mechatronics, Mechanics and Robotics,

Orel State University E-mail: [email protected] GRYADUNOVA K.A. Teacher of the Russian Language and Literature, Lyceum

«Magistr», Orel E-mail: [email protected] GORINA M.A. Student, Orel State University E-mail: [email protected]

ФОРМИРОВАНИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ АРХИТЕКТОРОВ С ПОМОЩЬЮ КЕЙС-МЕТОДА FORMATION OF ARCHITECTS' PROFESSIONAL COMPETENCES VIA THE CASE METHOD

Статья посвящена формированию профессиональных компетенций архитекторов с помощью кейс-метода. Показана методика проведения занятия со студентами. Задание содержит несколько этапов позволяющих оценить решение требуемой задачи разными способами. Данный метод позволяет перейти от пассивного к активному восприятию информации обучающимися. В представленном материале демонстрируются возможности использования интерактивного метода для профессиональных компетенций и его преимуществ по сравнению с традиционным уроком.

Ключевые слова: интерактивное обучение, компетенция, метод «кейсов», статическая неопределимость.

The article displays an example of an interactive practical class in mechanics. It describes the use of the case method. The lesson shows a transition from passive knowledge to its active application in professional activity. The article shows in practice the possibilities of using an interactive method for professional competencies and its advantages compared with a traditional lesson.

Keywords: online training, competence, case method, static indeterminacy.

Введение

Наше учебное заведение заинтересовано в том, чтобы подготовить специалиста, который был бы востребован работодателем и был способен квалифицированно выполнять возложенные на него функции. Качество подготовки определяется не только его профессиональной компетентностью, но и практическими навыками, способностью творчески мыслить и плодотворно работать в коллективе.

В нашей стране долгое время в области образования господствовала парадигма передачи знаний. Преподаватель в данном случае является основным источником знаний, от студентов требуется запоминание и воспроизведение. Но в 2003 году Россия подписала Болонскую декларацию и тем самым перешла на компетентный подход передачи знаний. На западе это переход

был совершен еще в середине 20 века.

Согласно словарю С.И. Ожегова, компетенция (от лат. сошрйеге - соответствовать, подходить) - круг вопросов, в которых кто-нибудь хорошо осведомлён [3]. В настоящее время понятие компетентность имеет более широкий смысл и трактуется как совокупность взаимосвязанных качеств, необходимых, чтобы качественно и продуктивно действовать в какой-либо области. В отличие от абстрактных знаний, полученные в ходе обучения компетенции можно проверить и оценить только на практике, при решении производственной проблемы. Поэтому перед преподавателями высшей школы стоит задачи перестроить процесс обучения, чтобы у студента сформировались необходимые для его специализации компетенции.

© Грядунова Е.Н., Горин А.В., Грядунова К.А., Горина М.А. © Gryadunova E.N., Gorin A.V., Gryadunova K.A., Gorina M.A.

13.00.00 - ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ НАУКИ 13.00.00 - PEDAGOGICAL SCIENCES

Основная часть В соответствии с федеральными государственными образовательными стандартами (ФГОС) учебный процесс должен содержать в себе занятия в интерактивной форме [2]. Для специальности «Архитектура» рабочим планом утверждено 10 лекций по дисциплине «Основы теоретической механики и сопротивление материалов» и 15 практических занятий, пять из которых запланированы в интерактивной форме. Три из них проводятся в виде тренинга, то есть студенты в группах последовательно выполняют задания, для развития навыка расчета на прочность элементов конструкций. При проведении последних двух занятий используется метод кейсов. Этот метод требует от преподавателя педантичности при разработке, так как за полтора часа должна быть решена реальная архитектурно-строительная задача.

Студентам предложена задача: проверить прочность опорных столбов, поддерживающих крышу над террасой жилого дома. Крыша должна выдержать нагрузку дощатого покрытия, ветров, дождя и снега.

Первый этап: студенты рисуют террасу жилого дома и преобразуют ее в схему (рис. 1).

1

б)

Рис. 1. Первый этап проверки на прочность элементов конструкции а) вид сбоку террасы жилого дома; б) расчетная схема террасы дома 1 - кровля, 2 - стропило, 3 - опорный столб, 4 - опорный брус, 5 - снежный покров, ЯДХ, ЯДУ -реакции в точке Д, МД - изгибающий момент в точке Д, ЯВУ - реакция в точке В, q - распределенная нагрузка.

Второй этап: определяем максимальную нагрузку, приходящуюся на опорные столбы. Для этого рассчитается вес деревянной обрешетки ( Рб ), вес кровли (берем самый тяжелый материал - шифер Ркр ) и гидроизоляционного материала ( Рг ).

Р = Рл Р + Р. ' (1)

оо кр г у '

Третий этап: анализируем полученную схему (рисунок 2.а). Для определения опорных реакций Н, Ял, Яв,

Мл составляем уравнения равновесия:

£ X = Н = 0,

откуда Н = 0, далее

£ ЫА = Яв1-qí1 / 2 + ЫА = 0,

£ Ыв= Ма + q12/2 - ЯА1= 0,

(2)

(3)

(4)

Для определения трех опорных реакций МА, Яв, ЯА имеем систему двух уравнений. Таким образом, задача является один раз статически неопределимой. Для ее решения необходимо привлечь одно дополнительное уравнение. На лекции разбиралось три способа раскрытия статической неопределимости при изгибе: применение дифференциального уравнения изогнутой оси балки, каноническим уравнением метода сил и уравнением трех моментов [1].

Студентов делят на три группы, причем в каждой группе должен быть лидер, способный организовать работу. Преподаватель в этом случае выступает как консультант. При обнаружении ошибки в решении он указывает на нее, чтобы она не повлекла за собой другие ошибки. Желательно, чтобы окончательная формула была получена в общем виде. Если заказчик захочет изменить длину крыши или увеличить нагрузку, то расчетные данные необходимо будет подставить в формулу и сразу получить ответ. Все три группы несмотря на разные пути решения, должны прийти к одному ответу: окончательные эпюры, представлены на рисунке 2, реакция опоры, а значит и усилие на опорный столб рано:

х = Яв = X.

Подставив числовые значения найдем усилие, действующее на столб и рассчитываем напряжение

Яв

а = —, ^

где Ж - площадь поперечного сечения опорного столба.

Экстремальное значение изгибающего момента в пролете будет в сечении, где поперечная сила равна нулю, т.е. на расстоянии х = 3//8 от правой опоры:

Mm

3 31 q 912 9q12

2 64 128

Определяем максимальное напряжение

мх

а = —-,

К

где W - площадь поперечного сечения опорного столба Сравнивая расчетное напряжение с допускаемым напряжением, делаем вывод о прочности конструкции.

, Я« „ I Дат

Mi

U

Ra

ттт

АР

Г/7?

р-1

©

Рис. 2. Расчетные схемы.

Четвертый этап: сравниваем три варианта решения одной задачи.

Первый метод, с помощью дифференциального уравнения изогнутой оси балки, требует знаний высшей математики. Так как необходимо не только написать уравнение изогнутой оси для данного способа нагруже-ния (уравнений 5), но дважды его проинтегрировать и определить постоянные интегрирования.

ЕЗу" = Квх -где Е1 - жесткость балки.

(5)

Второй метод уравнением перемещений (уравнение 6) более наглядный, хотя здесь нужен навык построения эпюр изгибающих моментов и знание способов определения перемещений.

А, „ + ЯВ-бп = 0

В 11 (6)

где Д - прогиб вызванный нагрузкой q в точке В; - прогиб от «единичной силы в точку В. Уравнение трех моментов (уравнение 7), математически самый простой способ, а значить вероятность ошибки у данного метода наименьшая.

М 0l + 2M j(/j +l2) + M 2l2 =-6

Q-a Q-b

l1

l2

(7)

Но в этом случае сначала мы определяем не реакцию в опоре В, а момент в заделке. Для этого необходимо представить жесткую заделку как пролет с нулевой длиной. Обычно, без помощи преподавателя студент затрудняется применить уравнение трех моментов для однопролетной балки.

Заключение

Студентом дается право доказать, что его метод решения, несмотря на недостатки лучший. Таким образом, создается многоканальная коммуникация, не только внутри группы, но и между ними. Учащийся как бы меняется местом с педагогом, он является источником познания, и порой его объяснении для одно-групников является более доступным для понимания. У студента формируется свое мнение и отношение к поставленной проблеме [4]. Вместо пассивного усвоения знаний мы имеем пример активного применяя их в практической ситуации, что позволяет сформировать у учащегося профессиональные компетенции, такие как способностью взаимно согласовывать различные факторы, интегрировать разнообразные формы знания и навыки при разработке проектных решений, координировать междисциплинарные цели (ПК-3).

Библиографический список

1. БеляевН.М. Сопротивление материалов. Москва, издательство: АльянС, 2014г. 600с.

2. Интерактивные формы проведения учебных занятий. Памятка разработчикам стандартов учебных дисциплин. [Электронный ресурс] URL:bti.secna.ru/teacher/umk/dom/Pamyatka_interaktivnye_formy-1.dok.

3. Словарь русского языка. С.И. Ожогов / Серия: Классические словари, издательство: АСТ, 2012г С. 258.

4. ФГОС ВО «Направление подготовки 07.03.01 Архитектура».

Reference

1. Belyaev N.M. Resistance of materials. Moscow, Al'yanS publisher , 2014, p 600.

2. Interactive courses. Memo for developers of standards for academic disciplines. [link] URL:bti.secna.ru/teacher/umk/dom/ Pamyatka_interaktivnye_formy-1.dok.

3. Dictionary of the Russian Language (Ozhegov) /Classic Dictionaries, AST publisher, 2012, p. 258.

4. Federal State Learning Standard "A Way to deliver training" 07.03.01 Architecture».