CC BY
0УДК 372.862
doi: 10.52470/2619046X_2023_4_62
К 125-летию механической лаборатории инженера путей сообщения Н.К. Лахтина
ИНЖЕНЕРНЫЕ И ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫЕ АСПЕКТЫ В РАМКАХ УКРУПНЕННОЙ ГРУППЫ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ И НАПРАВЛЕНИЙ ПОДГОТОВКИ 07.00.00 АРХИТЕКТУРА
П.М. Жук, Г.М. Чентемиров, А.Л. Шубин
Аннотация. Отечественный опыт архитектурного образования всегда отличался сбалансированными художественными, инженерными и гуманитарными аспектами подготовки. На современном этапе учет этих составляющих образовательного процесса особенно важен с учетом требований образовательных и профессиональных стандартов, а также ключевого влияния информационных технологий в проектном процессе. В настоящей статье проведен анализ исторических вех инженерной подготовки архитекторов, предложены направления совершенствования инженерных и естественнонаучных компетенций специалистов в области созидательного искусства.
Ключевые слова: архитектурное образование, инженерные дисциплины, профессиональный стандарт.
ENGINEERING AND NATURAL SCIENCE ASPECTS
WITHIN THE FRAMEWORK OF ENLARGED GROUP OF SPECIALTIES
AND TRAINING 07.00.00 ARCHITECTURE
P.M. Zhuk, G.M. Chentemirov, A.L. Shubin
Abstract. The domestic experience of architectural education has always been distinguished by balanced artistic, engineering and humanitarian aspects of training. At the present stage, taking into account these components of the educational process is especially important, taking into account the requirements of educational and professional standards, as well as the key influence of information technology in the project process. This article analyzes the historical milestones in the engineering training of architects and suggests directions for improving the engineering and natural science competencies of specialists in the field of creative art.
Keywords: architectural education, engineering disciplines, professional standard.
Согласно Перечня направлений подготовки высшего образования - бакалавриата, а также магистратуры (соответственно приложения № 1 и № 2 к Приказу Министерства образования и науки РФ от 12 сентября 2013 г. № 1061 «Об утверждении перечней специальностей и направлений подготовки высшего образования» (с изменениями и дополнениями)) группа 07.00.00 Архитектура открывает самую большой раздел «Инженерное дело, технологии и технические науки». С 1 сентября 2024 г. в силу вступает Приказ Министерства науки и высшего образования РФ от 01 февраля 2022 г. № 89 «Об утверждении перечня специальностей и направлений подготовки высшего образования по программам бакалавриата, программам специалитета, программам магистратуры, программам ординатуры и программам ассистентуры-стажировки», в котором раздел инженерного дела, технологий и технических наук и группа архитектуры сохраняются (код укрупненной группы специаль-
ностей и направлений подготовки (УГСН) - 17) с кодами квалификаций 6.0 (бакалавр) и 7.1 (магистр) соответственно архитектуры, градостроительства и архитектурной реставрации. Сам факт отнесения УГСН Архитектура к техническим специальностям говорит о серьезной инженерной составляющей в программах подготовки. Другим основанием для совершенствования инженерной составляющей в подготовке квалифицированных специалистов в области архитектуры, градостроительства, реконструкции и реставрации архитектурного наследия являются соответствующие профессиональные стандарты. В частности, образовательные компетенции должны готовить будущих работников, которые способны выполнять трудовые функции. Анализ некоторых избранных трудовых функций из последней версии профессиональных стандартов и соответствующие им инженерные дисциплины учебного плана приведены в таблице 1 (формулировка необходимых умений и знаний адаптирована по сравнению со стандартом).
Как видно из таблицы 1, практически для всех направлений подготовки УГСН 07.00.00 Архитектура актуальными являются как инженерные, так и естественнонаучные аспекты и дисциплины. В частности, естественнонаучные особенно важны с точки зрения анализа результатов инженерных изысканий. Помимо нормативных аспектов (перечня направлений подготовки, а также образовательных и профессиональных стандартов) принципиальность инженерной и естественнонаучной составляющей в архитектурной подготовке подчеркивается традициями образования [6]. Одним из важнейших этапов формирования инженерной подготовки российских архитекторов стало создание Н.К. Лахтиным механической лаборатории при Московском училище живописи, ваяния и зодчества в 1898 г. В эту лабораторию, созданную в сарае для животных, которых рисовали студенты, везли на испытание материалы из разных регионов. Затем Николай Кузьмич Лахтин поступил на работу во ВХУТЕМАС для преподавания целого ряда инженерных дисциплин. Впоследствии долгие годы механическая лаборатория носила имя Н.К. Лахтина. Весомый вклад в традиции инженерного образования архитекторов вложили такие специалисты, как М.Я. Гинзбург, В.В. Ермолов, А.В. Кузнецов, З.А. Казбек-Казиев, А.К. Буров, М.С. Туполев, Ю.А. Дыховичный, В.А. Смирнов, В.К. Файбишенко и многие другие.
Таким образом, инженерные подходы очень близки современному выпускнику образовательных программ УГСН 07.00.00 Архитектура, и можно смело фиксировать, что «специфика архитектурного образования, как образования технического, но с социальным и художественным содержанием» (из ответа Президента Союза архитекторов России Н.И. Шумакова на письмо архитекторов Сергея Чобана, Олега Шапиро и критика Марии Элькиной о законе «Об архитектурной деятельности» 26.08.2020 г.). Современные вызовы требуют совершенствования подходов к инженерным и естественнонаучным аспектам архитектурного образования [2]. Одним из таких примеров явилось формирование концепции экологического образования, разработанной в Московском архитектурном институте (государственной академии) (МАРХИ), включающая не только изучение дисциплин, но и рейтинговую оценку курсовых проектов и выпускных квалификационных работ, а также внеучебную деятельность (конкурс клаузур и др.) [3].
Таблица 1
Сравнительный анализ трудовых функций и инженерных дисциплин учебного плана, формирующих компетенции для их выполнения
Обобщенные трудовые функции/ Трудовые функции Необходимые умения/ знания Инженерные дисциплины учебного плана
Профессиональный стандарт «Архитектор»
Разработка и внесение изменений в отдельные архитектурные, в том числе объемные и планировочные, решения в составе проектной и рабочей документации объектов капитального строительства - оценка возможности использования типовых конструктивных узлов, конструктивных систем, в том числе определяющих объемно-планировочные решения; - оценка соответствия принятых решений требованиям нормативной правовой документации, в том числе в области производства работ и применения строительных материалов; - владение требованиями международных норм в области архитектурно-строительного проектирования и спецификой их применения; - взаимосвязь конструктивных, инженерных и объемно-планировочных решений и их влияние на безопасность и эксплуатационные качества объектов капитального строительства; - основы и принципы конструирования, расчета разных типов конструкций с учетом основных нагрузок и воздействий Теоретическая механика и сопротивление материалов, Статика, Архитектурные конструкции, Инженерные конструкции, Архитектурно-строительные технологии, Архитектурное материаловедение
Проведение предпроектных исследований и подготовка данных для разработки архитектурного раздела проектной документации - определение состава и содержания технического задания на инженерные изыскания, анализ их результатов; - владение требованиями нормативных правовых актов систем градостроительного и технического регулирования, системы стандартизации, порядком проведения и предоставления отчетов инженерных изысканий Основы геодезии, Архитектурная физика, Урбанистические основы развития среды жизнедеятельности
Разработка архитектурного раздела проектной (и рабочей) документации - основы и принципы конструирования, расчета разных типов конструкций с учетом основных нагрузок и воздействий Архитектурные конструкции, Инженерные конструкции
Профессиональный стандарт «Градостроитель»
Сбор и обработка исходных данных для подготовки документов территориального планирования, градостроительного зонирования, нормативов градостроительного проектирования и документации по планировке территорий - определение исходных данных для основных видов градостроительной деятельности на основе анализа результатов инженерных изысканий Основы геодезии, Инженерная подготовка территорий и транспорт, Урбанистические основы развития среды жизнедеятельности, Безопасность жизнедеятельности
Подготовка проектов документов основных видов градостроительной деятельности - знание и практическое применение методов соблюдения требований нормативных правовых актов в градостроительной деятельности и формирования благоприятной среды жизнедеятельности путем учета требований в области устойчивого развития территорий, охраны окружающей среды, а также гражданской обороны и безопасности в чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера
Планирование и контроль проведения инженерных изысканий - виды, порядок проведения и состав инженерных изысканий
Профессиональный стандарт «Архитектор-реставратор»
Сбор и комплектация исходных данных для научно-проектной документации по сохранению ОКН - основы материаловедческих исследований, основные элементы и конструкции объектов культурного наследия, включая их основные эксплуатационно-технические свойства, эстетические характеристики Архитектурные конструкции, Инженерные конструкции, Архитектурно-строительные технологии, Архитектурное материаловедение
Выполнение архивных, библиографических и натурных исследований для научно-проектной документации по сохранению ОКН - эффективное применение инструментов информационного моделирования архитектурно-реставрационного проектирования с учетом конструктивных и технологических аспектов; - требования нормативных правовых актов в отношении аспектов конструктивного и технологического проектирования в рамках архитектурно-реставрационного процесса; - реставрационные и строительные материалы, конструкции, включая их эксплуатационно-технические свойства и эстетические характеристики; - реставрационные технологии в архитектуре и рациональные способы проведения строительно-монтажных работ в архитектурной реставрации; - взаимосвязь требований по охране объектов культурного наследия с аспектами конструктивных решений, выбора инженерных технологий и оборудования, реставрационных и строительных материалов на основе их характеристик
Разработка концепций (эскизных проектов), разделов научно-проектной документации по сохранению ОКН и обоснование проектных решений - источники информационного моделирования процессов архитектурно-реставрационного проектирования с учетом конструктивных, технологических и иных аспектов; - порядок проведения и состав исследовательской части архитектурно-реставрационного проектирования, включая строительно-технологический и конструктивный аспекты
Подготовка и проведение мероприятий научного руководства и авторского надзора при реализации научно-проектной документации по сохранению ОКН, составление научно-реставрационного отчета о выполненных работах - технологии строительных процессов, связанные с реставрационной деятельностью; - реставрационные и строительные материалы, технологии и конструкции, их эксплуатационно-технические свойства и эстетические характеристики; - рыночные аспекты и предложения реставрационных и строительных материалов, технологий, конструкций, систем инженерного оборудования, средств механизации реставрационных работ в архитектуре; - контроль качества работ и эксплуатационной надежности принятых инженерных решений
Источники: Профессиональный стандарт «Архитектор», утвержденный приказом Министерства труда и социальной защиты Российской федерации от 6 апреля 2022 г. № 202н; Профессиональный стандарт «Градостроитель», утвержденный приказом Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации от 18 января 2023 г. № 27н; Профессиональный стандарт «Архитектор-реставратор», утвержденный приказом Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации от 31 августа 2021 г. № 612н.
Концепция распространяется как на уровень бакалавриата, так и магистратуры а также носит межкафедральный характер, так как системы оценки разработаны основными проектными кафедрами с учетом их специфики [3; 5]. В то же время наряду с преимуществами такого подхода существует недостаток общетеоретической подготовки, что может быть скорректировано возможным расширением концепции с экологической составляющей до всех наук о Земле и окружающей среде [4]. Одним из основных преимуществ концепции архитектурного образования является ее цельный характер (формирование единого представления о комплексе проблем у обучающегося), а также интеграция в проектный процесс (что позволяет на практике разбирать конкретные решения). Таким образом, инженерный и естественнонаучный аспекты по примеру экологического образования архитекторов также могут быть сформированы в единую концепцию, тем более что разрозненность дисциплин инженерного цикла часто осложняет понимание стоящих в проектном процессе проблем. Стержнем образовательного процесса, который объединяет инженерные и естественнонаучные аспекты может стать информационное моделирование, получившее широкое распространение на практике. Для реализации практических задач в области конструирования, выбора материалов, учета климатических особенностей, организации акустической и световой среды такой подход согласуется с задачами комплексного проектирования. При этом такие решения, бесспорно, должны опираться на теоретические основы в области инженерных дисциплин.
Особенное внимание при изучении инженерных дисциплин необходимо уделять следующим ключевым аспектам: структурному, проектному, расчетному. В частности, под структурным аспектом стоит понимать возможности архитектурного формообразования (с точки зрения конструкций, материалов, технологий, систем инженерного оборудования и др.). Проектные аспекты включают работу с системами информационного моделирования, в том числе объемные модели зданий, а также полноту наполнения разработки информацией о применяемых решениях [9]. Расчетные составляющие стоит воспринимать шире, чем просто расчет конструктивных систем и их отдельных элементов или систем инженерного оборудования зданий. На современном этапе актуальным является уже не применение широко используемых В1М-технологий, а внедрение искусственного интеллекта, как в процесс проектирования, так и на всем протяжении жизненного цикла объекта. Несомненно, только архитектор может максимально корректно заложить такие технологии в сам объект (от конкретного здания до целого города), причем при работе со сложными природно-техногенными системами необходимо владение компетенциями в области естественнонаучных дисциплин.
Важнейшим моментом в освоении инженерных и естественнонаучных дисциплин является практическая подготовка, в которую при изучении дисциплин инженерного и естественнонаучного цикла входит как самостоятель-
ные расчетно-графические работы, лабораторные и практические задания, так и участие смежных разделов в разрабатываемом архитектурном проекте [1; 7; 8]. Внимания заслуживает опыт комплексного экзамена МАРХИ, на котором происходит защита проекта по теме «Многоэтажный жилой дом» с представлением разработанных проектных материалов по инженерным кафедрам «Конструкции зданий и сооружений», «Инженерное оборудование зданий» и «Архитектурное материаловедение». Актуален поиск новых подобных форм на всех темах разрабатываемых учебных проектов. Важным является понимание обучающимися соотношения иррационального (искусства) и рационального (инженерных решений) в архитектуре. Например, можно заложить все имеющиеся нормативные требования к строительным материалам в систему искусственного интеллекта, но окончательный выбор конкретного материала остается за автором проекта.
Таким образом, в отношении инженерной и естественнонаучной подготовки обучающихся по образовательным программам УГСН 07.00.00 Архитектура можно наметить следующие направления:
- повышение роли инженерных дисциплин в образовательных программах, в том числе за счет формирования единой концепции инженерной и естественнонаучной подготовки;
- активное внедрение и повышение весомости в оценке инженерных разделов разрабатываемых учебных проектов;
- повышение значимости практической подготовки по естественнонаучным и инженерным дисциплинам в рамках образовательных программ за счет объема самих дисциплин и в рамках разработки учебных проектов;
- использование потенциала информационного моделирования в целях интеграции сведений об инженерных разделах в проектную документацию.
Библиографический список
1. Байер В.Е., Жук П.М., Кавер Н.С., Королева Т.В., Князева В.П. Материаловедение в эволюции архитектуры // Архитектура и строительство России. 2021. № 4 (240).
2. Есаулов Г.В. Влияние современных технологий на архитектурный образ зданий // Энергосбережение. 2021. № 6.
3. ЕсауловГ.В., БлаговидоваН.Г., ТабунщиковЮ.А. Устойчивое развитие в повестке архитектурного образования // Academia. Архитектура и строительство. 2020. № 1.
4. Жук П.М. Науки о Земле и окружающей среде в архитектурном образовании // Гуманитарные науки в XXI веке: Научный интернет-журнал. 2023. № 22.
5. Коршаков Ф.Н., Жук П.М. Оценка экологической устойчивости сельских населенных мест: состояние вопроса, методология // Архитектура и современные информационные технологии. 2021. № 3 (56).
6. НикитинаН.П. Архитектурное образование: от истоков до наших дней (современная потребность в инженерно-строительной подготовке архитектора) // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2009. № 12.
7. Чентемиров Г.М., Соловьев Г.П., Капров А.Н. Роль эксперимента в преподавании дисциплины «Сопротивление материалов» // Наука, образование и экспериментальное проектирование. Труды МАРХИ: материалы международной научно-практической конференции. М., 2015.
8. Чентемиров Г.М., Шубин А.Л., Капров А.Н. Планирование работы учебной и научно-исследовательской лаборатории металлических и композиционных конструкций с использованием современных технологий для обеспечения новой образовательной программы МАРХИ // Наука,
образование и экспериментальное проектирование. Труды МАРХИ: материалы международной научно-практической конференции. М., 2010. 9. Ярин Л.И., Шубин А.Л., Водопьянов Р.Ю. Компьютерные технологии и методика преподавания строительных конструкций в МАРХИ // Наука, образование и экспериментальное проектирование. Труды МАРХИ: материалы международной научно-практической конференции. М., 2015.
П.М. Жук
доктор технических наук, доцент
профессор кафедры архитектурного материаловедения Московский архитектурный институт (государственная академия) Е-mail: peter_05@bk.ru
Г.М. Чентемиров
кандидат технических наук, старший научный сотрудник почетный работник высшего профессионального образования РФ заведующий кафедрой высшей математики и строительной механики Московский архитектурный институт (государственная академия) Е-mail: kafedramsm@yandex.ru
А.Л. Шубин
кандидат технических наук
почетный работник высшего профессионального образования РФ заведующий кафедрой конструкций зданий и сооружений Московский архитектурный институт (государственная академия) Е-mail: al.shubin@markhi.ru
