О.А.Кудинов

(Факультет архитектуры и градостроительства
Южного федерального университета)

РАЗВИТИЕ ПОИСКОВОЙ АКТИВНОСТИ ПРИ ИЗУЧЕНИИ СТРОИТЕЛЬНОЙ МЕХАНИКИ В ТВОРЧЕСКОМ ВУЗЕ

Строительная механика – это наука о принципах и методах расчёта сооружений на прочность, жёсткость и устойчивость. Будучи важным инструментом в решении многих научных задач, строительная механика является необходимой основой для изучения всех инженерных дисциплин и, видимо, единственной дисциплиной, прививающей навыки формализованной (математической) постановки задач, анализа систем и разработки расчётных схем, выбора способа решения и анализа полученных конструктивных решений.

Основная задача строительной механики состоит в определении внутренних усилий и напряжений, возникающих в конструкции под влиянием внешних воздействий, а также в нахождении перемещений отдельных его точек. В соответствии с этими результатами расчета устанавливаются размеры сечений отдельных элементов сооружения, необходимые для надежной работы и обеспечивающие минимальные затраты материалов. Без строительной механики невозможно проектирование рациональных зданий и сооружений.

Изучение строительной механики является логическим продолжением курсов теоретической механики и сопротивления материалов, в нем используются знания, полученные студентами при изучении курсов высшей математики, материаловедения и информатики. Знание строительной механики позволяет будущим специалистам формировать умения и навыки, необходимые для работы в области проектирования и возведения строительных конструкций.

На современном этапе образования архитекторов в учебном процессе кафедры математики, механики и конструкций используется ряд инновационных подходов. Обучение производится с целью создания комфортной, оптимальной и устойчивой учебно-организационной и научно-методической образовательной среды.

Для этого используется проблемное обучение, обучение на основе опыта, исследовательский метод с активным применением современных информационных технологий, усиление творческого, самостоятельного и заинтересованного участия студентов в учебном процессе.

Ставится задача составлять и анализировать расчетные схемы сооружений в виде стержневых систем. Знать принципы и методы расчета статически определимых и неопределимых стержневых систем на статические внешние воздействия (силовые, кинематические и температурные). Факультативно освоить конечно-элементный расчет для простейших схем при помощи учебных программ и вычислительных средств. Грамотно оценивать правильность результатов расчета.

Контроль обучения строительной механики производится тестированием студентов при помощи контрольно-обучающей базы вопросов и задач по всем разделам курса. Подготовлены и реализуются методики рейтинговой оценки знаний. Используются виртуальные лабораторные работы с применением интернет – технологий, что даёт возможность дистанционного проведения дополнительных занятий со студентами. Создаются компьютерные учебные пособия, электронные учебники и презентации.

Таким образом, использование электронных сервисов в процессе обучения играет положительную роль в формировании специалистов будущего, имеющих в арсенале не только конкретный набор знаний, который в современном мире быстро устаревает и теряет ценность, но и умение пропускать через себя огромные потоки информации, находя в них нужное для принятия правильных решений, обновления собственных знаний и поддержания себя в актуальном состоянии на рынке труда. Необходимо постоянно вести работу по мониторингу возникающих в мире электронных сервисов, поддержки различных аспектов учебного процесса и внедрять лучшие из них на лекционных и практических занятиях.

Кафедра активно внедряет в учебный процесс современные формы и методы преподавания. Разрабатываются компьютерные тесты по курсу строительной механики для текущего контроля успеваемости, подготавливаются электронные учебные материалы для дистанционного обучения. Создаётся база электронных учебников и презентаций, а также база тематических иллюстрационных материалов и тестирующих программ.

Конечно же, преподавание строительной механики не возможно без широкого использования вычислительных технологий. Для тестового ознакомления с работой сил, выбора рационального очертания стержневых систем при заданных параметрах пролета конструкции, размеров отдельных элементов и их количества привлекательной является программа Bridge Building. Для более детального изучения напряженно-деформированного состояния конструкций применима учебная программа, реализующая метод конечных элементов для статического расчета комбинированных плоских стержневых систем.

Профессиональные же расчеты реальных строительных систем производятся на вычислительных комплексах, таких как:

· Autodesk Robot Structural Analysis — универсальное приложение, в котором применена технология информационного моделирования зданий (BIM) и реализована поддержка больших расчетных моделей.

· SCAD Office –.система, в состав которой входит высокопроизводительный вычислительный комплекс, а также ряд программ, которые позволяют комплексно решать вопросы расчета и проектирования стальных и железобетонных пространственных конструкций.

· ЛИРА-САПР – современный инструмент для численного исследования прочности и устойчивости пространственных конструкций и их автоматизированного проектирования.

· MicroFe 2011 – программный комплекс для расчета пространственных конструкций на прочность, устойчивость и колебания.

Ежегодно, по результатам научно-исследовательской работы студентов, в весеннем семестре проводятся студенческие научно-практические конференции, на которых представляется и обобщается работа студентов, наиболее проявивших себя при изучении строительной механики.