Аннотації
25.12.2025
Багаторічний досвід НВП «СКАД Софт» у супроводі обчислювального комплексу SCAD Office засвідчує, що існує серйозна невідповідність між рівнем розвитку сучасних скінченноелементних розрахункових комплексів, які застосовуються при розрахунках будівельних конструкцій, і рівнем професійної підготовки інженерів-користувачів. Метою публікації є аналіз змістовного наповнення існуючих освітніх програм та навчальних планів для здобувачів першого (бакалаврського) рівня вищої освіти у галузі промислового і цивільного будівництва та обґрунтування необхідності їх удосконалення у світлі активного запровадження у навчальний процес інформаційних технологій розрахунку та проектування будівель і споруд. У статті розроблені пропозиції щодо удосконалення освітніх програм для здобувачів першого (бакалаврського) рівня вищої освіти, які навчаються за освітньою програмою «Промислове і цивільне будівництво». Серед шляхів удосконалення запропоновано розширити традиційні розділи будівельної механіки методом переміщень у матричній формі, що на сучасному етапі є основним інструментом розрахункового аналізу несучих конструкцій будівель і споруд. Навчання використанню методу скінченних елементів для розрахунку будівельних конструкцій повинно базуватися не на знаннях інтерфейсу того чи іншого обчислювального комплексу, а на розумінні фізичної сутності окремих скінченних елементів та граничних умов (моделей зовнішніх в’язей та навантажень). Окрім цього, запропоновано підсилити фундаментальну підготовку здобувачів шляхом залучення до переліку обов’язкових освітніх компонент додаткових розділів теоретичної механіки, теорії пружності та пластичності, що обумовлене значним зростанням на сучасному етапі рівня складності задач, які виникають при розрахунку будівельних конструкцій (дія вибухової хвилі, прогресуюче обвалення від удару з повітря тощо). Зрештою, обґрунтована доцільність залучення до навчального процесу розрахункових програмних комплексів лише на останніх роках навчання здобувачів після засвоєння ними фундаментальних дисциплін, що запобігатиме формальному використанню здобувачами програмних комплексів за відсутності об’єктивної критичної оцінки результатів. Наукова цінність дослідження полягає в аналізі освітньої програми «Промислове і цивільне будівництво» для здобувачів першого (бакалаврського) рівня вищої освіти та розробці конкретних практичних рекомендацій щодо її удосконалення у світлі активного впровадження в навчальний процес інформаційних технологій розрахунку та проектування будівель і споруд. Це дозволить створити інноваційну освітню програму, яка відповідатиме сучасним вимогам суспільства та враховуватиме нові виклики, пов’язані з його цифровізацією.
The many years of experience of R&D Enterprise “SCAD Soft” in supporting the SCAD Office computational suite demonstrate that there is a significant discrepancy between the level of development of modern finite element analysis software used for structural calculations and the level of professional training of the engineers who use it. The purpose of the publication is to analyze the content of existing educational programs and curricula for students pursuing the first (bachelor’s) level of higher education in the field of industrial and civil construction, and to justify the need for their improvement in light of the active implementation of information technologies for the calculation and design of buildings and structures in the educational process. The article substantiates the need to improve educational programs for students pursuing the first (bachelor’s) level of higher education in the educational program “Industrial and Civil Construction” by expanding the traditional sections of structural mechanics through the matrix displacement method, which serves as the main tool for structural analysis in construction. Training in the use of the finite element method for structural analysis should be based not on knowledge of the interface of a particular computational software package, but on an understanding of the physical essence of individual finite elements and boundary conditions (models of external restraints and loads). It is also necessary to strengthen fundamental training by including additional sections of theoretical mechanics and theory of elasticity and plasticity among the compulsory educational components. This is due to the significant increase, at the current stage, in the complexity of problems arising in the calculation of building structures (such as the effects of blast waves, progressive collapse due to air impact, etc.). Furthermore, computational software packages should be introduced into the educational process only in the third and fourth years of study, after students have mastered the fundamental disciplines. This approach will prevent the formal use of such software by students without an objective critical evaluation of the results.
- Київська К. І., Лузіна Ю. В. Перспективи впровадження ВІМ-технологій у вітчизняній будівельній галузі. Управління розвитком складних систем. Київ, 2021. № 46. С. 63–69. URL: https://doi.org/10.32347/2412-9933.2021.46.63-69.
- Кулік М. В., Куліш С. О., Іщенко С. С. Впровадження новітніх цифровізованих програмних комплексів на базі ВІМ-технологій у будівництві України. Науковий вісник будівництва. Київ, 2020. № 100 (2). С. 301–306. URL: https://doi.org/10.29295/2311‒7257‒2020‒100‒2‒301‒306.
- Трач Р. В., Рижакова Г. М., Крижановський В. І. Інформаційне моделювання та концепція інтегрованої реалізації будівельних проєктів як основа інноваційного розвитку будівельного підприємства. Управління розвитком складних систем. Київ, 2017. № 31. С. 173–178.
- Філіппов О. В., Шумак Л. В. ВІМ-технології інформаційного моделювання будівель на стадії проєктування: національний і зарубіжний досвід. Building production. Київ, 2024. № 75. С. 39–53. URL: https://doi.org/10.36750/2524-2555.75.39-53.
- Грицина Н., Рагулін В. Аналіз сучасних програмних рішень ВІМ при моделюванні споруд. Прикладні питання математичного моделювання. Київ, 2020. № 3(2). С. 133–139. URL: https://doi.org/10.32782/KNTU2618-0340/2020.3.2-2.12.
- Білов В. А., Левченко О. В. ВІМ як анатомія для будівлі. Сучасні проблеми архітектури та містобудування. Київ, 2024. № 70. С. 32–45. URL: https://doi.org/10.32347/2077-3455.2024.70.32-45.
- Про схвалення Концепції впровадження технологій будівельного інформаційного моделювання (ВІМ-технологій) в Україні та затвердження плану заходів з її реалізації : розпорядження Кабінету Міністрів України від 17 лют. 2021 р. № 152-р. URL: https://www.kmu.gov.ua/news/uryad-zatverdiv-koncepciyu-vprovadzhennya-v-ukrayini-vim-tehnologij-u-budivnictvi (дата звернення: 20.01.2024).
- Левченко О. В., Михайленко А. В. Інформатизація навчального процесу в ЗВО. Сучасні проблеми архітектури та містобудування. Київ, 2014. № 36. C. 154–163. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Spam_2014_36_23.
- Левченко О. В., Михайленко А. В. ВІМ-технології в закладах вищої освіти рівня підготовки бакалавр та магістр. Сучасні проблеми архітектури та містобудування. Київ, 2022. № 62. C. 152–170. URL: https://doi.org/10.32347/2077-3455.2022.62.152-170.
- Левченко О. В., Михайленко А. В. Проблеми впровадження BIM-технологій в освітній процес. Сучасні проблеми архітектури та містобудування. Київ, 2024. № 68. С. 22–37. URL: https://doi.org/10.32347/2077-3455.2024.68.22-37.
- Криксунов Е. З., Лізунов П. П., Вабіщевич М. О. Сучасні методи формування конструктивних схем методу скінченних елементів. Київ : Каравела, 2020. 106 c. URL: https://irbis-nbuv.gov.ua/publ/REF-0000840334.
- Kyivska, K. I., & Luzina, Yu. V. (2021). Perspectives of BIM-technologies implementation in the domestic construction industry. Management of Development of Complex Systems, 46, 63–69. https://doi.org/10.32347/2412-9933.2021.46.63-69
- Kulik, M. V., Kulish, S. O., & Ishchenko, S. S. (2020). Introduction of the latest digitalized software systems based on BIM-technologies in the construction of Ukraine. Scientific Bulletin of Construction, 100(2), 301–306. https://doi.org/10.29295/2311‒7257‒2020‒100‒2‒301‒306
- Trach, R. V., Ryzhakova, G. M., & Kryzhanovskyi, V. I. (2017). Information modeling and the concept of integrated implementation of construction projects as a basis for innovative development of a construction enterprise. Management of Development of Complex Systems, 31, 173–178.
- Filippov, O. V., & Shumak, L. V. (2024). BIM-technologies for building information modeling at the design stage: national and foreign experience. Building Production, 75, 39–53. https://doi.org/10.36750/2524-2555.75.39-53
- Hrytsyna, N., & Rahulin, V. (2020). Analysis of modern BIM software solutions in building modeling. Applied Questions of Mathematical Modeling, 3(2), 133–139. https://doi.org/10.32782/KNTU2618-0340/2020.3.2-2.12
- Bilov, V. A., & Levchenko, O. V. (2024). BIM as anatomy for a building. Current Problems of Architecture and Urban Planning, 70, 32–45. https://doi.org/10.32347/2077-3455.2024.70.32-45
- Cabinet of Ministers of Ukraine. (2021). On approval of the Concept of implementation of building information modeling technologies (BIM-technologies) in Ukraine and approval of the action plan for its implementation (Order No. 152-r). https://www.kmu.gov.ua/news/uryad-zatverdiv-koncepciyu-vprovadzhennya-v-ukrayini-vim-tehnologij-u-budivnictvi
- Levchenko, O. V., & Mykhailenko, A. V. (2014). Informatization of the educational process in higher education institutions. Current Problems of Architecture and Urban Planning, 36, 154–163. http://nbuv.gov.ua/UJRN/Spam_2014_36_23
- Levchenko, O. V., & Mykhailenko, A. V. (2022). BIM-technologies in higher education institutions for bachelor and master training levels. Current Problems of Architecture and Urban Planning, 62, 152–170. https://doi.org/10.32347/2077-3455.2022.62.152-170
- Levchenko, O. V., & Mykhailenko, A. V. (2024). Problems of BIM-technologies implementation in the educational process. Current Problems of Architecture and Urban Planning, 68, 22–37. https://doi.org/10.32347/2077-3455.2024.68.22-37
- Kryksunov, E. Z., Lizunov, P. P., & Vabishchevych, M. O. (2020). Modern methods of forming structural schemes of the finite element method. Karavela. https://irbis-nbuv.gov.ua/publ/REF-0000840334