Полный текст

Введение Строительство в стесненных городских условиях требут от специалистов строителей умения рационально планировать места размещения на строительной площадке различных элементов, в том числе складов различного типа [1-4]. Повышение качества образования обучающихся через комплексное использование современных подходов к организации образовательного процесса - задача, которая стоит как перед российскими, так и перед зарубежными вузами [5-8]. Реализуемая до недавнего времени традиционная организация учебного процесса предусматривала в основном одностороннюю форму общения между преподавателем и студентом. Студент чаще всего выступал в качестве пассивного слушателя. С введением интерактивных методов меняется сама форма преподавания. Все больше используются такие формы проведения аудиторных занятий, как дискуссия, проблемная лекция, кейс-методы и другие формы организации учебного процесса, позволяющие проводить занятия в игровой форме, вовлекать студентов в разбор конкретных проблемных ситуаций [9-12]. Интерактивные методы направлены на увеличение объема самостоятельной работы, поощрение инициативы обучающегося, развитие его творческих способностей, самостоятельного мышления, что способствует его профессиональному росту. Одной из эффективных форм проведения практических занятий в интерактивной форме является мини-лекция с элементами кейс-метода. Данная форма занятия подразумевает, что в начале преподаватель излагает необходимый теоретический материал. При этом при объявлении какой-либо информации преподаватель уточняет, что знают об этом студенты. После предоставления какого-либо утверждения преподаватель предлагает обсудить отношение студентов к этому вопросу. При обсуждении внедряются элементы кейс-метода, представляющего собой метод активного проблемно-ситуационного анализа, предполагающего в процессе обучения решение конкретных задач - ситуаций (решение кейсов). В этом случае предлагаемый электронный тренажер позволяет более получить наглядное представление, как оптимально рассчитать площади складов с учетом множества факторов. Основная часть На строительном факультете ПНИПУ, как и во многих ведущих вузах мира, имеется опыт ведения занятий в интерактивной форме, в том числе в онлайн-форме [13-15], особое внимание уделяется практикоориентированному подходу в обучении [16]. Подробно рассматривается организация проведения практического занятия «Проектирование временных складов строительной площадки», входящего в состав курса по подготовке специалистов в области разработки строительных генеральных планов. Подобное занятие является частью образовательного процесса в системе подготовки бакалавров и магистров по направлению «Строительство», а также предлагается ввести его в состав программы повышения квалификации уже работающих специалистов. Структура и задачи занятия При разработке решений, связанных с организацией строительной площадки, специалист в области проектирования стройгенпланов должен уметь увязать решения раздела «Проекта организации строительства» (ПОС) с остальными разделами проекта, в том числе с принятой технологией работ, а также установленными сроками строительства. Одна из таких задач - проектирование временных складов на строительной площадке с учетом стесненных городских условий. Это требует умения анализировать различные факторы, влияющие на площадь складов. Основная цель практического занятия «Проектирование временных складов строительной площадки» - актуализация полученных на лекции теоретических знаний, приобретение основных навыков расчета временных складов. Задачи: - формирование общего представления о способах хранения строительных материалов, конструкций и изделий; - развитие способности у обучающихся делать вывод о методе хранения строительных материалов, конструкций и изделий на основе комплексного анализа их свойств; - выявление основных факторов, оказывающих на выбор способа хранения, площадь склада; - развитие коммуникативных навыков (навыков общения) у студентов. Методика проведения В начале занятия преподаватель рассказывает об основных методах хранения строительных конструкций: открытом, закрытом и полузакрытом методах. На следующем этапе студенты делятся на две подгруппы. Каждой из подгрупп предлагается список строительных конструкций и материалов, для которых необходимо предложить способ хранения на приобъектном складе. Предложенный метод хранения необходимо обосновать. Отдельным участникам дискуссии (на выбор преподавателя) предлагается высказаться по поводу предложенных методов хранения. Таким образом, преподаватель подводит студентов к мысли о том, что в первую очередь на выбор способа хранения оказывают влияние свойства самого строительного материала. Следующий этап - знакомство студентов с методом расчета приобъектных складов. На данном этапе в общении со студентами выявляется ряд факторов, оказывающих влияние на площадь будущего склада, таких как: количество складируемых материалов, продолжительность производства работ, возможность использования местных строительных материалов и др. Заключительный этап занятия - оптимизация площади склада с использованием электронного справочника и учебного тренажера по расчету площадей складирования строительных материалов. Перед студентом встает более сложная задача, в ходе решения которой предлагается запроектировать склад на конкретной строительной площадке, имеющей ограничения по площади складирования. Пользуясь тренажером, Обучающийся должен определить минимальную площадь приобъектного склада, достаточную для бесперебойного строительства. Порядок работы с электронным справочником и учебным тренажером по расчету площадей складирования строительных материалов Для лучшего понимания работы электронного тренажера обратимся к теоретическим основам расчета площади приобъектного склада. Площадь складов рассчитывается по количеству материалов: (1) где Qз - запас материалов на складе; Qо - общее количество материалов, необходимых для строительства; a - коэффициент неравномерного поступления материалов на склады, принимается для автомобильного транспорта - 1,1, железнодорожного - 1,2; Т - продолжительность расчетного периода, дн.; n - норма запасов материалов в днях; k - коэффициент неравномерности потребления материалов, принимается равным 1,3. Полезная площадь склада (без проходов) определяется по формуле (2) где F - полезная площадь склада, м2; q - количество материала, укладываемого на 1 м2 площади склада. Общая площадь склада, включая проходы, , (3) где S - общая площадь склада, м2; b - коэффициент использования склада, характеризующий отношение полезной площади склада к общей. Величина коэффициента принимается: для закрытых отапливаемых складов - 0,6-0,7; для закрытых не отапливаемых складов: а) при закрытом хранении материалов - 0,5-0,7; б) при штабельном хранении - 0,4-0,6; для площадки и для навесов - 0,5-0,6; для открытых складов лесоматериалов - 0,4-0,5; для открытых складов металла - 0,5-0,6; для открытых складов нерудных строительных материалов - 0,6-0,7. Как видно из формулы (1), запас материалов, хранимых на складе зависит от: общего количества материалов, необходимых для строительства; продолжительности расчетного периода; нормы запасов материалов в днях; коэффициентов, учитывающих неравномерность потребления и поступления. Анализируя параметры, влияющие на запас материалов, можно сделать вывод, что оптимизацию площади склада можно произвести за счет варьирования продолжительности расчетного периода и норм запасов материалов. Студентам после краткого ознакомления с теоретическими основами расчета площадей складов предлагается проанализировать, какие параметры следует варьировать для оптимизации площади складов. В ходе коллективного обсуждения, когда каждый участник дискуссии может высказать свою точку зрения, преподаватель подводит студентов к мысли о том, что продолжительность расчетного периода при расчете площади склада принимается из календарного плана строительства объекта и варьирование данной величины может повлечь за собой изменение технологии производства работ, повлиять на выбор машин и механизмов. Таким образом, оптимальным параметром для варьирования является число дней запаса материала. Норма запасов материалов в днях зависит от условий поставки материалов и принимается: 2-5 дней - для местных материалов, 10-15 дней - для привозных. Для минимизации данной величины рекомендуется использовать для строительства местные материалы. Более того, в условиях рыночной экономики заказчик может выбрать поставщика с заданными им условиями поставки. Данная идея реализована в электронном учебном тренажере по расчету площадей складирования строительных материалов. Общий вид тренажера представлен на рис. 1. Исходными данными для введения в тренажер являются: - вид материала и его количество; - продолжительность производства работ с использованием данного материала; - максимальная возможная площадь, отводимая для временного складского хозяйства, на объекте строительства. Исходные данные вносятся в соответствующие ячейки тренажера, реализованном в программе Excel (рис. 2). Далее тренажер, обращаясь к электронному справочнику, автоматически находит площади хранения по задаваемым видам материалов. Общая площадь склада также рассчитывается в автоматическом режиме с учетом способа хранения строительного материала. Рис. 1. Общий вид панели тренажера Fig. 1. General view of the simulator panel Рис. 2. Блок исходных данных Fig. 2. Block of initial data Если полученная по расчету суммарная площадь склада превышает максимально возможную площадь, отводимую для временного складского хозяйства на объекте строительства, то электронный тренажер выдаст соответствующую фразу (рис. 3), что говорит о необходимости варьирования нормы запаса материала в днях. Используя бегунки, можно варьировать нормы запаса материала до получения оптимальной площади склада в заданных условиях (рис. 4). Рис. 3. Вид панели тренажера при необходимости варьирования норм запаса материалов в днях Fig. 3. View of the simulator panel when it is necessary to vary the norms of the stock of materials in days Рис. 4. Вид панели тренажера при окончании расчета Fig. 4. View of the simulator panel at the end of the calculation Таким образом, с использованием тренажера можно варьировать площадь склада и находить оптимальную с учетом местных условий строительства. Это позволяет обучающимся получить навыки рационального планирования строительной площадки. Выводы 1. Интерактивные методы обучения являются наиболее эффективными методами, позволяющими повысить качество подготовки специалистов строителей. 2. В ходе диалогового обучения, являющегося основой интерактивных методов преподавания, обучающиеся учатся критически мыслить, находить обоснованные решения предлагаемым проблемным ситуациям, слушать и взвешивать альтернативные мнения, приобретают навыки комплексного анализа нормативной и справочной литературы. 3. Предложенный электронный тренажер позволяет проводить аудиторные занятия на более высоком уровне, увеличивает наглядность рассматриваемых закономерностей, процессов и явлений. Кроме того, данный тренажер может использоваться и на практике, для проектирования рационального размещения складов на строительной площадке. Авторы статьи выражают глубокую благодарность сотрудникам кафедры СПГ ПНИПУ и сотрудникам ФПКП ПНИПУ за помощь в реализации идеи разработки электронного учебного справочника и тренажера по расчету площадей складирования строительных материалов для учебно-методического оснащения дисциплины «Основы организации и управления в строительстве», включенной в образовательную программу по направлению подготовки 08.03.01 «Строительство».

Об авторах

Д. Г Золотозубов

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

С. В Калошина

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

С. А Сазонова

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Д. А Татьянников

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Список литературы

Статистика

Просмотры

Аннотация - 545

PDF (Russian) - 267

Ссылки

• Ссылки не определены.