В статье рассматриваются вопросы организации обучения компьютерному проектированию с помощью системы ArchiCAD. Автор раскрывает особенности системы, требующие специального подхода при обучении, подробно останавливаясь на каждом этапе обучения. Описание методологии преподавания сопровождается примерами заданий, характерных для каждой стадии изучения программы. В статье также производится сравнение некоторых функций с аналогичными функциями в других программах.

Keywords: компьютерное проектирование, методика преподавания системы ArchiCAD

Современное архитектурное образование требует включения в учебный процесс обучения разнообразным компьютерным программам и системам. Одна из них – система автоматизированного проектирования (САПР) ArchiCAD, предназначенная для автоматизации архитектурного проектирования зданий и сооружений, создания эскизных и рабочих проектов, является продуктом венгерской фирмы Graphisoft. Несмотря на свой достаточно большой возраст – разработка началась в 1984 году – ArchiCAD много лет не претерпевал существенных изменений, устойчиво демонстрируя приверженность разработчиков выработанной концепции. Возможно, мощная интеллектуальная проработка идеологии, заложенной в основу программы, и связанная с этим уникальность ArchiCAD'а и давали все основания авторам быть уверенными в правильности выбранной политики. Но множество хитрых приемов, скрытых от непосвященного пользователя (вероятно, намеренная попытка компании защитить себя от нелегальных потребителей), а также отсутствие на протяжении многих лет литературы по ArchiCAD и хоть в какой-то степени помогающей справочной системы в обычном текстовом формате, породили большое количество пользователей, не владеющих основными, ключевыми приемами работы в программе.

Интеллектуальное построение программы требует и интеллектуального подхода к обучению. Опыт преподавания компьютерного проектирования в ArchiCAD студентам и слушателям курсов повышения квалификации Уральской архитектурно-художественной академии показывает, что обучение необходимо разделять на два уровня – начальный и основной.

Работе в ArchiCAD, например, невозможно обучить тем способом, который применяется в компьютерной литературе и изданиях по обучению компьютерным программам – посредством сквозного описания инструментария и команд, этот способ годится только для начального этапа обучения ArchiCAD.

Начальный уровень можно разбить на два этапа – ознакомительный (основной инструментарий, черчение) и демонстрационный (демонстрация основных возможностей программы на примере типовых задач проектирования).

Результаты, достигаемые на ознакомительном этапе, являются полным эквивалентом процесса черчения и поэтому не интересны, сложны для начинающих и часто вызывают у них только недоумение и раздражение: "Карандашом гораздо проще…". Поэтому углубление в технологии черчения в среде ArchiCAD с подробной демонстрацией соответствующих команд на начальной стадии обучения не целесообразно – освоение этой техники пройдет значительно быстрее и эффективнее в середине курса. Тем не менее, начальный этап потребует нескольких занятий, хотя продолжительность их и охват тематики будет варьироваться в зависимости от уровня исходной подготовленности обучающихся. Пример одного из заданий, которое выполняется на ознакомительном этапе, приводится на рис. 1.

Рис. 1.

Далее, после ознакомления с принципами черчения в ArchiCAD, внимание обучающихся следует переключить на основы моделирования. Здесь лучше осуществить построение упрощенной учебной модели малоэтажного здания, продемонстрировав при этом укрупненные фазы компьютерного проектирования и возможности программы – работа с оконно-дверными блоками, лестницами, перекрытиями, этажами и крышами. Это составит второй этап обзорно-адаптационной стадии освоения программы.

На рис. 2 приведена 3D-модель коттеджа, воспроизводимая студентами на занятиях под руководством преподавателя по предоставленным им готовым чертежам и фасадам. Только после этого можно ожидать от обучающихся понимания основ работы в среде ArchiCAD и аттестовать их как пользователей ArchiCAD, освоивших начальный уровень работы с программой.

Рис. 2.

Следующая стадия обучения позволяет достигнуть продвинутого уровня работы в среде ArchiCAD – свободное владение приемами и методами оптимизации проектирования в САПР, позволяющими эффективно осуществлять процесс поиска архитектурно-планировочных решений и формирование всей необходимой документации в минимально короткие сроки.

Овладение обучающимися теоретической составляющей и основами компьютерного проектирования в ArchiCAD позволяет организовать на этой стадии обучение с применением дистанционных образовательных технологий. В зависимости от имеющихся на данный момент технических и коммуникационных ресурсов организации и степени проработанности электронного курса, возможно обучение с синхронным или асинхронным способами взаимодействия преподавателя с обучаемыми.

Современные программные средства дистанционного обучения позволяют создать и внедрить в учебном заведении в достаточно небольшие сроки систему асинхронного (off-line) обучения, когда на сервер дистанционного обучения выкладывается электронный курс, содержащий теоретический материал и контрольные задания, позволяющие систематизировать работу студента. Каждая электронная лекция сопровождается тестом и заданием со специальными полями для ввода не только выполненного задания или ответов на вопросы, но и комментариев студента для реализации обратной связи с преподавателем. Это позволяет преподавателю при проверке выполненных заданий и выставлении оценок делать выводы об уровне освоения студентами тем курса и затем осуществлять рассылку пояснений по результату проверки каждому обучающемуся в отдельности или всей сформированной группе одновременно.

Степень освоения программы можно представить как способность решать на основе полученных знаний и навыков компилятивные задачи различной сложности. Как и в случае с любой другой областью знаний, зависимость глубины понимания и степени освоения программы от времени освоения носит экспоненциальный характер. Период накопления навыков, требующий решения обычных упражнений, сменяется периодом нахождения собственных приемов для выполнения сложных геометрических построений и поиска архитектурных решений. Именно эти результаты достигаются на втором уровне обучения при применении дистанционных технологий.

В качестве заданий могут выступать задания по моделированию сложных крыш, светопрозрачных конструкций, атриумов, разработке библиотеки конструктивных элементов, оптимизации архитектурных форм при реализации концептуального проекта. Пример задания, которое можно предложить на втором уровне обучения: проектирование зимнего сада определенных параметров. Возможный получаемый результат приводится на рис. 3.

Рис. 3.

На сегодняшний день сложно сказать, что более повлияло на столь быстрое преображение облика современной архитектуры, подвижку ее в сторону усиленной "геометризации", появление на фасадах гнутых алюминиевых конструкций и возврат конических, цилиндрических и гиперболических элементов в формы зданий и сооружений: бурное развитие современных строительных технологий и материалов или же актуализация синтеза давно известных и описанных аналитической геометрией поверхностей второго порядка с фантазией архитекторов, снабженных программами 3D-моделирования (а именно, с помощью поверхностей второго порядка и других геометрических форм в этих программах генерируются пространственные криволинейные объекты, порождая концепцию новой архитектуры).

Один из первых осмысленных вопросов, которым задаются обучающиеся после прохождения первой, адаптационной, стадии освоения программы; в чем же заключается философия программы?

Философия или идеология программы ArchiCAD в кратком виде может быть изложена следующим образом: попытаться воспроизвести с помощью системы компьютерного проектирования процесс создания строительного объекта с моделированием всех присутствующих в реальном строительном производстве элементов, избегая при этом хоть какой-либо избыточности в ресурсах и командах. Таким образом, приступающим к самообучению или приступающим к обучению других можно дать следующие рекомендации:

1. Освоение программы лучше всего проводить в контексте эскизного проектирования, опуская на первых порах инструментарий, необходимый для рабочего проектирования. Тогда на первый план выступают основные инструменты программы – стена и перекрытие.

2. Каждый этаж проектируемого здания существует в отдельном окне – в ArchiCAD это равносильно отдельному чертежу. Для проектирования многоэтажного здания следует спроектировать полностью сначала один этаж, создать копии первого этажа, как типового, и затем внести изменения в чертежах остальных этажей.

3. При создании чертежа автоматически формируется трехмерная модель, также существующая в отдельном окне. Вычерчиваемые в чертеже стены и перекрытия, как и другие объекты архитектурного проектирования, по умолчанию имеют настройки, соответствующие значениям параметров типового проектирования, определенных строительными нормами и правилами страны, в которой используется программа. Например, в английской версии ArchiCAD_10.0: толщина стены равна 300 мм, высота – 2800 мм, осевая привязка – 0, покрытие стены – Brick-White (настройка соответствует стандартам Венгрии). В русской версии ArchiCAD_6.5R3, адаптированной московскими дилерами Graphisoft в 2000 году к российским строительным стандартам, значения параметров основных элементов проекта, принятые по умолчанию, соответствуют российским нормам и приоритетам: толщина стены 640 мм, высота 3000 мм, осевая привязка – 0, покрытие стены – кирпич красный.

4. Созданная с помощью инструмента стена конфигурация стен позволяет мгновенно – "по щелчку волшебной палочки" создать чертеж и трехмерные аналоги межэтажных перекрытий и крыши здания. Именно этот прием до сих пор остается самым трудным для постижения обучаемыми – он не так очевиден, как обычные, традиционные приемы компьютерного проектирования, хотя, начиная уже с 6-ой версии ArchiCAD, разработчиками была вынесена "на поверхность" отдельная кнопка вызова этого метода. Метод заключается в том, что вычерчивать при проектировании достаточно только контур стен – все остальное является производным от этого контура.

5. Проектирование собственных конструкций производится с помощью все тех же основных инструментов программы – стен и перекрытий.

6. Отсутствует возможность, традиционная для других программ 3D-моделирования, поворота объектов в пространстве. Объяснение можно дать простое: стены и перекрытия имеют соответствующую идентификацию, учитываемую в формирующейся в проекте смете. Если при проектировании конструкции (например, фермы) объекту, построенному с помощью инструмента перекрытие, был бы разрешен поворот по вертикали, то в смете произошло бы искажение данных. Повернутый объект, учтенный в смете как перекрытие, выполнял бы на самом деле функцию, совсем отличную от функции перекрытия.

Для выполнения поворота существует пока единственный способ: разработанную с помощью перекрытия или стены конструкцию нужно записать в библиотеку в отдельный файл как библиотечный объект, и при записи задать соответствующий поворот в пространстве. После этого конструкция перестает быть перекрытием или стеной и становится элементом типа "объект".

Конечно же, здесь напрашивается мысль, что проще всего разработчикам было бы создать отдельный инструмент для формирования объемных тел, не являющихся в проекте ни стенами, ни перекрытиями, ни какими-либо другими строительными элементами. Но добавление инструмента, "лишнего", искусственного для имитации реального строительного процесса, расходилось бы с изначальной концепцией авторов ArchiCAD'а – минимальный набор команд и кнопок на экране и полная адекватность строительной терминологии.

Насколько этой простотой компенсируется описанное отсутствие такого очевидного для компьютерного проектирования действия, как поворот в трехмерном пространстве, судить сложно.

В целом при определенных комментариях и выполнении в учебной аудитории ряда упражнений по основным разделам, заложенная в основу программы концепция легко усваивается и обеспечивается полное понимание обучающимися принципов проектирования в ArchiCAD. Но самостоятельное освоение до сих пор является достаточно трудоемким и очень сильно зависит от уровня подачи в используемой для обучения литературе материала.

Таким образом, обучение ArchiCAD требует нестандартного и особенно тщательно методически прорабатываемого подхода.

References

1. Титов С. С. "ArchiCAD: полезные рецепты. Справочник с примерами. – М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2001. – 352 с.

2. Титов С. С. "ArchiCAD 8. Справочник с примерами. – М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2003. – 480 с.

Citation link

Ахметсафина И.С. О НЕКОТОРЫХ АСПЕКТАХ МЕТОДИКИ ПРЕПОДАВАНИЯ САПР ARCHICAD В АРХИТЕКТУРНОМ ВУЗЕ [Электронный ресурс] /И.С. Ахметсафина //Архитектон: известия вузов. – 2007. – №1(17). – URL: http://archvuz.ru/en/2007_1/11

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons "Attrubution-ShareALike" ("Атрибуция - на тех же условиях"). 4.0 Всемирная

Receipt date: 29.03.2007