Prof. dr hab. inż. ZENON WASZCZYSZYN, Politechnika Krakowska
Prof. dr hab. inż. GUSTAW RAKOWSKI, Politechnika Świętokrzyska
Dr hab. inż. MARIAN KLASZTORNY, prof. PW, Politechnika Warszawska
Mechanika Materiałów i Konstrukcji na Tle Seminarium pt. Mechanika Konstrukcji w Przedmiotach Zawodowych,
Wisła, 15-16 X 1999
Ogólnopolskie Seminarium nt. Mechanika Konstrukcji w Przedmiotach Zawodowych odbyło się w Wiśle, w dniach 15-16 października 1999 roku. Seminarium, zorganizowane z inicjatywy kierownictwa Sekcji Mechaniki Konstrukcji KILiW PAN, było kontynuacją spotkania dyskusyjnego na ten sam temat, które odbyło się w dniach 19-20 września 1998 roku w Krynicy. Bezpośrednim organizatorem Seminarium był Instytut Inżynierii Lądowej Politechniki Wrocławskiej. W skład Komitetu Naukowego i Organizacyjnego Seminarium weszli Profesorowie: Gustaw Rakowski, Politechnika Świętokrzyska (przewodniczący), Zenon Waszczyszyn, Politechnika Krakowska, Jan Filipkowski, Politechnika Koszalińska, Andrzej Garstecki, Politechnika Poznańska, Paweł Śniady, Politechnika Wrocławska oraz dr hab. Marian Klasztorny, Politechnika Warszawska (sekretarz naukowy), dr Jacek Grosel, Politechnika Wrocławska (sekretarz organizacyjny). Sponsorem Seminarium była firma FREYSSINET POLSKA z Warszawy.
Główne cele Seminarium były następujące:
opublikowanie referatów problemowych, opracowanych przez wybitnych specjalistów krajowych,
dyskusja nad zakresem zastosowań mechaniki materiałów i konstrukcji w wybranych blokach przedmiotów zawodowych, wykładanych na wydziałach inżynierii lądowej politechnik,
dyskusja na temat nowych form nauczania mechaniki materiałów i konstrukcji, z uwzględnieniem potrzeb przedmiotów zawodowych,
dyskusja na temat programów nauczania mechaniki materiałów i konstrukcji na różnych typach studiów,
integracja nauczycieli akademickich reprezentujących blok przedmiotowy Mechanika Materiałów i Konstrukcji (MMK) oraz wybrane bloki przedmiotów zawodowych.
Seminarium objęło następujące bloki przedmiotów zawodowych: Konstrukcje Betonowe, Konstrukcje Metalowe, Konstrukcje Mostowe, Geotechnika. Przygotowanie i wygłoszenie referatów problemowych zaproponowano 8 specjalistom reprezentującym bloki przedmiotów zawodowych oraz 5 specjalistom reprezentującym blok MMK. Z przygotowania referatów wycofało się 3 specjalistów reprezentujących bloki przedmiotów zawodowych oraz 1 specjalista reprezentujący blok MMK.
W Seminarium wzięło udział 58 osób, w tym: 21 profesorów, 10 doktorów habilitowanych, 20 doktorów i 7 magistrów. Poszczególne uczelnie były reprezentowane przez następujące liczby osób: Politechnika Białostocka - 1, Politechnika Koszalińska - 3, Politechnika Krakowska - 8, Politechnika Łódzka - 2, Politechnika Opolska - 2, Politechnika Poznańska - 5, Politechnika Rzeszowska - 1, Politechnika Śląska - 2, Politechnika Świętokrzyska - 5, Politechnika Warszawska - 9, Politechnika Wrocławska - 15, Politechnika Zielonogórska - 3, Wyższa Szkoła Oficerska we Wrocławiu - 2. Na Seminarium nie były reprezentowane następujące Politechniki: Częstochowska, Gdańska, Lubelska i Szczecińska. Uczestnicy reprezentowali następujące specjalności (podstawowe i dodatkowe): mechanika budowli - 34, mechanika materiałów - 11, teoria konstrukcji - 2, dynamika budowli - 4, metody komputerowe w mechanice - 3, konstrukcje betonowe - 7, konstrukcje metalowe - 6, konstrukcje mostowe -1, geotechnika - 3, niezawodność systemów - 2, termomechanika - 1, wibroakustyka - 1, mechanika teoretyczna -2, informatyka - 2.
W materiałach Seminarium [1] opublikowano referat wprowadzający, 8 referatów problemowych i 10 komunikatów uczestników. Jeden referat problemowy został przygotowany z miesięcznym opóźnieniem i rozpowszechniony wśród uczestników w formie odbitek kserograficznych.
W referacie wprowadzającym pt. Spotkanie dyskusyjne nt. Mechanika konstrukcji w przedmiotach zawodowych, Krynica, 19-20 września 1998 roku prof. Z. Waszczyszyn przedstawił historię spotkań dyskusyjnych organizowanych przez Sekcję Mechaniki Konstrukcji KILiW PAN. Spotkanie krynickie wynikało z dyskusji na konferencji nt. Nowe tendencje w nauczaniu mechaniki, Kołobrzeg 1996 [2], gdzie podkreślano fakt znacznej niespójności programów nauczania mechaniki materiałów i konstrukcji z programami przedmiotów zawodowych. Ponadto obserwuje się znaczne różnice w ujęciu wielu zagadnień mechaniki przez mechaników i konstruktorów. Oprócz informacji organizacyjnych Autor zestawił problemy poruszane na spotkaniu, z podziałem na mechanikę konstrukcji, konstrukcje metalowe, konstrukcje betonowe i geotechnikę.
Autorami referatu problemowego pt. Współczesne nauczanie mechaniki materiałów i konstrukcji są prof. J. Filipkowski i dr hab. Z. Sienkiewicz. Autorzy podkreślili konieczność zasadniczej zmiany celów i metodologii nauczania na wyższych uczelniach technicznych. Swoje rozważania poparli wieloma "złotymi myślami", cytowanymi z literatury.
Główne tezy omawianego referatu są następujące:
Projektowanie budowli powinno być realizowane w ścisłej współpracy inżynierów o różnych specjalnościach. Najbardziej istotna jest współpraca inżyniera konstruktora z architektem.
Obecny system kształcenia wyższego charakteryzuje się masowością kształcenia i jednostopniowymi studiami.
Kadra nauczająca w większości nie jest przygotowana do nauczania z uwzględnieniem komputeryzacji wiedzy i projektowania konstrukcji.
Nauczyciele akademiccy nauczający przedmiotów zawodowych powinni mieć stały kontakt z praktyką inżynierską.
Należy dążyć do zwiększenia korelacji między mechaniką, matematyką i przedmiotami zawodowymi.
Podział na mechanikę tradycyjną i komputerową oraz oddzielenie metod komputerowych nie są potrzebne.
Studentów należy uczyć weryfikacji wyników uzyskanych za pomocą systemów komputerowych, na podstawie zarówno znanych rozwiązań i praw mechaniki jak i na podstawie badań eksperymentalnych. Należy wyjaśniać jak przechodzi się od realnej konstrukcji do modelu obliczeniowego.
Niekorzystną okolicznością jest prawie całkowity brak praktyk budowlanych i zmniejszenie liczby godzin laboratoryjnych.
Szczególną uwagę należy zwrócić na nauczanie metody elementów skończonych.
Część zagadnień mechaniki konstrukcji powinna być uzupełniana w ramach przedmiotów zawodowych, m.in. stateczność konstrukcji, teoria prętów cienkościennych.
Należy rozwijać trzystopniowy system kształcenia.
Rola nauczyciela w procesie nauczania powinna sprowadzać się do kierowania procesem nauczania, motywowania, zachęcania i konsultowania.
Nowoczesne technologie nauczania powinny być wdrażane przy skoordynowanym wysiłku wielu uczelni.
Autorem referatu problemowego pt. Zagadnienia mechaniki konstrukcji w bloku przedmiotowym Mosty był prof. K. Furtak. Autor omówił wykłady z Mostów na różnych specjalnościach na Wydziale Inżynierii Lądowej Politechniki Krakowskiej. W referacie przedstawiono "wypadkowy" program nauczania konstrukcji mostowych. Zestawiono tylko te zagadnienia, w których występują zagadnienia mechaniki materiałów i konstrukcji. Wzajemną korelację między przedmiotami mostowymi i przedmiotami bloku MMK uwidoczniono, zestawiając w lewej kolumnie zagadnienia mostowe, a w prawej - odpowiadające zagadnienia mechaniki, które omówiono z dużym stopniem szczegółowości. Zestawienie zagadnień bogato zilustrowano graficznie. Autor zwraca uwagę na to, że studenci mają już wcześniej zastosowanie mechaniki materiałów i konstrukcji w blokach przedmiotowych Konstrukcje Metalowe, Konstrukcje Betonowe, co znacznie ułatwia percepcję na przedmiotach mostowych. Problem stopnia szczegółowości nauczania zaawansowanych zagadnień mechaniki materiałów i konstrukcji autor uważa za otwarty.
Prof. A. Gawęcki i dr hab. J. Rakowski w referacie problemowym pt. Współczesne nauczanie mechaniki materiałów i konstrukcji scharakteryzowali zmiany w nauczaniu na studiach technicznych w porównaniu z okresem sprzed 30 lat. Zmiany te ujęli w następujących konkluzjach:
obniżenie poziomu wiedzy podstawowej u kandydatów na studia techniczne,
wymagany szerszy zakres wiedzy matematycznej na studiach,
niekorzystny wpływ komputeryzacji wiedzy podstawowej i procesów projektowania konstrukcji,
modyfikacja norm projektowania w kierunku nie sprzyjającym dydaktyce,
konieczność dostosowania się do wymagań europejskich,
niekorzystne zmiany w stylu bycia, życia i postępowania studentów,
dużo wyższy poziom techniki i zaawansowane technologie,
planowany powrót do dwustopniowego systemu studiów.
Autorzy podali wykaz zagadnień, które -ich zdaniem- powinny być nauczane w ramach bloku MMK. Część zaawansowanych zagadnień autorzy proponują do realizacji tylko na studiach drugiego stopnia (magisterskich). Autorzy omawiają trudności w ustawieniu kolejności wykładanych zagadnień. Uważają, że część zaawansowanych zagadnień powinna być wykładana w ramach przedmiotów zawodowych, m.in. optymalizacja konstrukcji, teoria pękania i teoria prętów cienkościennych.
Na zakończenie referatu Autorzy próbują dać odpowiedź na pytanie jak nauczać nowocześnie. Uważają, że powinno się zmniejszyć ilość materiału przekazywanego metodą indukcyjną (od szczegółu do ogółu) na rzecz metody dedukcyjnej (od ogółu do szczegółu), natomiast podręczniki powinny być niemal wyłącznie pisane metodą dedukcyjną. Studenci powinni autentycznie studiować, a więc samodzielnie opanowywać część materiału nie objętego wykładem. Należy wykorzystywać w większym stopniu nowe technologie w dydaktyce, np. komputerową animację zjawisk fizycznych. Powinno się rozwijać ilustrację zagadnień na modelach materialnych. Dużo uwagi należy poświęcić modelowaniu konstrukcji rzeczywistych.
Autorem referatu pt. Przedmiot Mechanika Budowli w programie studiów dwustopniowych jest prof. A. Gomuliński. Autor podkreśla wiodącą rolę mechaniki budowli w procesie kształcenia inżyniera budownictwa i rozpoczyna rozważania od ogólnej oceny sytuacji studiów wyższych na kierunku budownictwo. Zwraca uwagę na niepokojącą tendencję do zmniejszania liczby godzin dydaktycznych w ramach bloku Mechanika Materiałów i Konstrukcji. Jednocześnie zauważa, że wymagania stawiane przed przedmiotami w/w bloku przez wykładowców przedmiotów zawodowych stale rosną. Dodatkową trudnością są złożone przepisy projektowania, do pełnego zrozumienia których wiedza przekazywana w ramach mechaniki materiałów i konstrukcji jest niewystarczająca.
Prof. Gomuliński pozytywnie ocenia tendencję do wprowadzania studiów dwustopniowych, pod warunkiem że absolwent studiów pierwszego stopnia będzie dysponował takimi podstawami teoretycznymi, które pozwolą mu bezpiecznie wykonywać zawód projektanta i wykonawcy najczęściej wznoszonych obiektów budowlanych oraz - w razie potrzeby - uzupełniać i uaktualniać nabytą w czasie studiów wiedzę. Autor uważa, że w krótkim czasie studia pierwszego stopnia staną się podstawową formą kształcenia na kierunku budownictwo. W dalszych rozważaniach analizuje korelację między mechaniką budowli a wytrzymałością materiałów oraz podaje ogólną charakterystykę programu przedmiotu Mechanika Budowli, z uwzględnieniem metod komputerowych i zastosowań w przedmiotach zawodowych. Na zakończenie autor przedstawia propozycję programu ramowego wykładów z Mechaniki Budowli.
Kolejny referat problemowy pt. Mechanika materiałów i konstrukcji w nauczaniu konstrukcji betonowych przygotował prof. M. Knauff. Autor analizuje problem w kontekście dwóch pytań: 1 - co i w jakiej kolejności jest przedmiotem nauczania, 2 - jakie są metody nauczania w obydwu blokach przedmiotowych. Autor uważa, że niebezpieczne są dwa skrajne podejścia w nauczaniu: 1 - przeciążenie treści rozważaniami matematycznymi, 2 - przeciążenie treści przepisami normowymi i szczegółami konstrukcyjnymi. W trakcie nauczania przedmiotów bloku Konstrukcje Betonowe student powinien posiadać biegłość w trzech typach zagadnień, nazwanych przez Autora BELKA, KRATA, SIGMA. Zagadnienie BELKA obejmuje wyznaczanie reakcji, sił przekrojowych i naprężeń w belkach prostych i ciągłych. Zagadnienie KRATA obejmuje wyznaczanie sił w kratownicach płaskich. Zagadnienie SIGMA obejmuje złożone przypadki wytrzymałościowe.
Głównym punktem referatu prof. Knauffa jest zestawienie zagadnień mechaniki na tle najszerszego programu nauczania konstrukcji betonowych na Wydziale Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej. Zestawienie to świadczy o dużej zgodności programów nauczania mechaniki materiałów i konstrukcji z potrzebami bloku przedmiotowego Konstrukcje Betonowe. Autor dyskutuje również różne koncepcje studiów dwustopniowych. Uważa, że program studiów magisterskich będzie powtarzał w rozwiniętej i pogłębionej postaci zagadnienia nauczane na studiach inżynierskich oraz obejmował niewiele nowych zagadnień. Autor jest zwolennikiem zasady "powtórz i rozwiń". Sztywny podział mechaniki materiałów i konstrukcji na zagadnienia podstawowe (wykładane na studiach I stopnia) i zagadnienia zaawansowane (wykładane na studiach II stopnia) nie jest zgodny z potrzebami przedmiotów konstrukcyjnych.
Poniżej zestawiono pozostałe poglądy prof. Knauffa, zawarte w Jego referacie:
Według znormalizowanej teorii hipotezy wytrzymałościowe nie odgrywają żadnej roli w opisie właściwości betonu, a równania konstytutywne są zdefiniowane tylko dla przypadku jednoosiowego ściskania. Podobnie wpływy reologiczne w konstrukcjach betonowych są opisane w teorii znormalizowanej za pomocą prostych formuł.
W konstrukcjach betonowych teoria nośności granicznej jest rzadko stosowana.
Masowe kształcenie trzeba zorganizować w taki sposób, aby nie dopuścić do radykalnego spadku średniego poziomu i umożliwić zdolnym studentom osiągnięcie głębszego wykształcenia.
Programy nauczania mechaniki materiałów i konstrukcji na poziomie inżynierskim powinny zapewnić osiągnięcie podstawowych umiejętności (BELKA, KRATA, SIGMA i in.), obejmować encyklopedyczne ujęcie bardziej zaawansowanych problemów oraz podstawy metod komputerowych. Duży nacisk powinno się kłaść na sens fizyczny zagadnień mechaniki.
Uzupełnienie wiedzy z mechaniki materiałów i konstrukcji na poziomie magisterskim zależy od specjalizacji studentów.
Obecnie realizowane programy mechaniki materiałów i konstrukcji powinny być uzupełnione o mechanikę ośrodków sypkich, mechanikę pękania i optymalizację konstrukcji.
Należy dążyć do podniesienia zainteresowania studentów przedmiotami bloku MMK przez zmniejszenie pracochłonności projektów, komputeryzację obliczeń, komputerową wizualizację zjawisk mechaniki, eksperymenty na modelach fizycznych.
Prof. Z. Mendera w referacie problemowym pt. "Zagadnienia mechaniki materiałów i konstrukcji w bloku przedmiotowym Konstrukcje metalowe" zestawił zagadnienia budownictwa metalowego na podstawowych specjalnościach budowlanych oraz odpowiadające im zagadnienia mechaniki materiałów i konstrukcji. Zestawienie jest bogato ilustrowane rysunkami. Z zestawienia Autora wynika, że programy przedmiotów bloku MMK, realizowane w większości politechnik, nie obejmują szeregu zaawansowanych zagadnień potrzebnych do nauczania konstrukcji metalowych. Należą do nich: stateczność miejscowa, zwichrzenie, podstawy termosprężystości i termoplastyczności, imperfekcje, połączenia podatne, lepkosprężystość, zagadnienie Hertza, pręty silnie zakrzywione, wibroizolacja, parcie materiałów sypkich, stateczność przestrzennych struktur prętowych, stateczność łuków, mechanika lin, statyka konstrukcji wiszących i podwieszonych, mechanika kompozytów, starzenie materiałów i konstrukcji, metody ultradźwiękowe i rentgenowskie badania konstrukcji metalowych, analiza konstrukcji uszkodzonych.
Referat dra M. Giżejowskiego i prof. W. Żółtowskiego pt. Zagadnienia mechaniki materiałów i konstrukcji w bloku przedmiotowym Konstrukcje Metalowe dwustopniowego systemu kształcenia nie został zamieszczony w materiałach konferencyjnych [1] z przyczyn technicznych. Autorzy zwracają w nim uwagę na konieczność ciągłego dostosowywania treści i form nauczania na studiach wyższych do nowych technologii budowlanych i informatycznych. Opracowany na Wydziale Inżynierii Lądowej PW elastyczny system kształcenia ma umożliwić nowoczesne przygotowanie absolwenta nie na zasadzie nauczania szczegółów, lecz na zasadzie nauczania systemowego, w którym student zdobywa umiejętność myślenia współdyscyplinarnego. Elastyczny system kształcenia umożliwił integrację przedmiotów bloku MMK z przedmiotami zawodowymi, poprzez korelację treści przedmiotów, opracowanie materiałów dydaktycznych przez ekspertów z różnych dziedzin oraz integrację zajęć laboratoryjnych i projektowych z różnych bloków przedmiotowych.
Autorzy referatu podają, że w zachodnim systemie kształcenia znaczną część zagadnień szczegółowych mechaniki przesunięto do obszaru samokształcenia studenta. Ponadto radykalnie zwiększono liczbę przedmiotów wybieralnych. W epoce dynamicznego rozwoju nauk podstawowych i stosowanych konieczne jest:
wprowadzenie wielostopniowego systemu kształcenia,
korzystanie z osiągnięć technologii nauczania i uczenia się,
materialne powiązanie studiów z karierą zawodową absolwenta,
włączanie studentów do rozwiązywania problemów inżynierskich.
W dalszych rozważaniach Autorzy omawiają różne typy dyplomów na studiach technicznych w kraju i za granicą. Na Wydziale Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej opracowano i wdrożono nowe programy studiów I i II stopnia. Studia I stopnia (inżynierskie) zorientowane są na przygotowanie absolwentów do realizacji standardowych zadań budowlanych, które nie wymagają zaawansowanych metod analizy oraz do rozwiązywania typowych problemów inżynierskich z wykorzystaniem wspomagania komputerowego. Studia II stopnia (magisterskie) zorientowane są na przygotowanie absolwentów do realizacji skomplikowanych zadań i przedsięwzięć inwestycyjnych o niestandardowym charakterze. W załącznikach Autorzy cytują ramowe programy tych studiów.
Głównym punktem referatu jest przedstawienie propozycji Autorów zakresu tematycznego przedmiotu Konstrukcje metalowe oraz odpowiadających mu treści w przedmiotach bloku MMK, z podziałem na mechanikę materiałów i elementów konstrukcji oraz mechanikę konstrukcji prętowych. W podanym zestawieniu jeszcze jaskrawiej widać brak zgodności tradycyjnych programów przedmiotów bloku MMK ze współczesnymi zagadnieniami w przedmiocie Konstrukcje metalowe. Wydział Inżynierii Lądowej PW dokonał zasadniczego przełomu w tym względzie, opracowując nowe, dobrze skorelowane programy przedmiotów podstawowych i zawodowych. Na szczególną uwagę zasługuje zwiększenie liczby kursów oraz zintegrowane ćwiczenia projektowe.
Autorzy referatu uważają, że nadszedł czas rezygnacji z tych zagadnień i metod mechaniki, które nie są współcześnie stosowane w praktyce inżynierskiej. Konieczne jest uwzględnienie normowych ujęć mechaniki, również w bloku przedmiotowym MMK. Konieczne jest dalsze rozwijanie infrastruktury edukacyjnej w Polsce, w tym technologii informatycznych.
Kolejny referat problemowy pt. Mechanika a przedmioty zawodowe opracował prof. G. Rakowski. Autor uważa, że w nauczaniu mechaniki materiałów i konstrukcji jednym z głównych problemów jest harmonijne uwzględnienie części klasycznej oraz części komputerowej. Ponadto na pierwszy plan wysuwa się problem korelacji treści mechaniki z treściami przedmiotów zawodowych. W dalszej części Autor podał propozycję podziału na przedmioty w bloku MMK oraz szczegółowe programy wykładów w ramach tych przedmiotów. Główne wnioski Autora referatu są następujące:
Stosowanie technologii informatycznych staje się warunkiem nowoczesnej działalności inżynierskiej.
Nowym zadaniem dla mechaniki jest poszerzanie możliwości stosowania tych technologii w projektowaniu konstrukcji.
Mechanika spełnia rolę usługową względem przedmiotów zawodowych. Można to osiągnąć poprzez eksponowanie praktycznych celów mechaniki, interpretację założeń, położenie nacisku na modelowanie konstrukcji rzeczywistych, korelację programów mechaniki z programami przedmiotów zawodowych.
Prof. M. Gryczmański w referacie problemowym pt. Zagadnienia mechaniki materiałów i konstrukcji w bloku przedmiotowym Geotechnika przedstawił ogólny podział współczesnej, intensywnie rozwijającej się geotechniki. Następnie scharakteryzował blok Geotechnika na Wydziale Budownictwa Politechniki Śląskiej na tle innych uczelni. Autor omówił zastosowania mechaniki materiałów i konstrukcji w mechanice gruntów oraz w fundamentowaniu. Standardowe programy nauczania mechaniki tylko częściowo spełniają potrzeby przedmiotów geotechnicznych. Autor przedstawił listę zagadnień mechaniki, które są potrzebne w przedmiotach geotechnicznych. Są to wybrane zagadnienia teorii sprężystości i plastyczności, z uwzględnieniem modeli stosowanych w mechanice gruntów, a także modele podłoża odkształcalnego oraz zagadnienie interakcji konstrukcja - podłoże.
W materiałach Seminarium [1] opublikowano również 10 komunikatów. Na wyróżnienie zasługują dwa z nich.
W komunikacie prof. A. Garsteckiego i in. pt. Rola mechaniki materiałów i konstrukcji w nauczaniu konstrukcji metalowych i betonowych omówiono aspekty dydaktyczne wspólne dla konstrukcji metalowych i betonowych oraz zestawiono współczesne zaawansowane zagadnienia mechaniki, występujące w teorii konstrukcji metalowych i betonowych. Autorzy uważają za celowe wprowadzenie nowego przedmiotu pod nazwą Podstawy projektowania.
Nowy przedmiot opracował i wdrożył do dydaktyki dr W. Ryżyński, co opisał w komunikacie pt. Mechanika Konstrukcji Inżynierskich jako przedmiot integrujący w zakresie przedmiotów zawodowych na wydziałach budownictwa. Propozycja jest bardzo interesująca. Przedmiot obejmuje m.in. następujące zagadnienia:
wariantowe kształtowanie konstrukcji,
wybór modelu konstrukcji oraz błędy w modelowaniu konstrukcji,
analiza schematów statycznych konstrukcji pod kątem potencjalnych zagrożeń realizacyjnych i eksploatacyjnych,
analiza dynamiczna różnych modeli konstrukcji,
elementy diagnostyki statycznej i dynamicznej,
potencjalne zagrożenia przy stosowaniu komputerowego wspomagania projektowania konstrukcji oraz metody weryfikacji obliczeń,
nowe metody analizy konstrukcji.
Istotne znaczenie mają organizowane w ramach omawianego przedmiotu wizyty studentów w biurach projektów i na budowach, a także udział studentów w realizacji ekspertyz. W ten sposób kształtowane jest u studentów zarówno "poczucie odpowiedzialności zawodowej jak i zdrowy rozsądek" (cyt.).
Obrady Seminarium odbyły się w pięciu sesjach, z długimi i żywymi dyskusjami. Poniżej sformułowano główne wnioski wynikające z dyskusji plenarnych i kuluarowych.
Nowe technologie budowlane i informatyczne, wymagania rynkowe oraz integracja europejska wymuszą wprowadzenie zmian w nauczaniu mechaniki materiałów i konstrukcji, do których należą:
unowocześnienie treści przedmiotów bloku MMK, z podziałem na wiedzę podstawową i wiedzę stosowaną w przedmiotach zawodowych,
wypracowanie programów przedmiotów bloku MMK skorelowanych z treściami przedmiotów zawodowych,
przekazanie części zagadnień mechaniki do przedmiotów zawodowych,
przekazanie części zagadnień mechaniki do samodzielnego studiowania przez studentów,
wykorzystanie osiągnięć technologii informatycznych w nauczaniu i uczeniu się przedmiotów bloku MMK,
nauczanie MMK w ramach studiów "czterostopniowych" (studia inżynierskie, studia magisterskie, studia doktorskie, kształcenie ustawiczne).
Niezbywalnym warunkiem powodzenia reformy nauczania MMK jest ciągłe uzupełnianie wiedzy przez kadrę nauczającą MMK (kształcenie i samokształcenie ustawiczne). W szczególności chodzi o zaawansowane zagadnienia mechaniki materiałów i konstrukcji oraz komputerowe wspomaganie nauczania MMK i projektowania konstrukcji. Problem ten można złagodzić przez opracowywanie poradników dydaktycznych dla kadry nauczającej.
Główną przeszkodą w przeprowadzeniu reformy nauczania MMK jest niewłaściwe finansowanie szkolnictwa wyższego, w tym brak finansowania projektów dydaktycznych przez KBN i MEN. Należy dążyć do zmian systemowych w tym zakresie.
Kadra nauczająca przedmioty zawodowe (od adiunkta wzwyż) powinna posiadać uprawnienia budowlane.
Należy przywrócić właściwą rangę tytułowi inżyniera budownictwa, aby zahamować nieuzasadnione powszechne dążenie młodzieży do tytułu magistra inżyniera.
Celowe jest wdrażanie na uczelniach elastycznego systemu kształcenia, np. w wersji rozwijanej na Wydziale Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej. Na uwagę zasługują zwłaszcza zintegrowane ćwiczenia projektowe oraz pomoce dydaktyczne przygotowane przez specjalistów z różnych bloków przedmiotowych.
Celowe jest wprowadzanie do programów studiów nowych przedmiotów, m.in.: Metoda Elementów Skończonych, Podstawy Projektowania, Mechanika Konstrukcji Inżynierskich.
Celowa jest wymiana informacji na temat programów nauczania przedmiotów MMK w poszczególnych uczelniach krajowych.
Działania w zakresie wdrażania nowoczesnych technologii informatycznych w nauczaniu i uczeniu się powinny być finansowane centralnie i realizowane wspólnie przez kilka wiodących wydziałów budownictwa w Polsce.
Uwaga środowiska akademickiego powinna koncentrować się m.in. na następujących tematach:
technologie informatyczne w zintegrowanym nauczaniu i uczeniu się,
komputerowe wspomaganie nauczania mechaniki materiałów i konstrukcji,
mechanika materiałów i konstrukcji a normy projektowania,
koordynacja programów nauczania matematyki, fizyki, mechaniki i informatyki.
Celowe jest organizowanie kolejnych krajowych seminariów związanych z dydaktyką, pod patronatem Sekcji Mechaniki Konstrukcji KILiW PAN. Należy zapewnić udział stowarzyszeń inżynierskich oraz poparcie seminariów przez MEN.
Nauczyciele akademiccy reprezentujący blok MMK (mechanicy) oraz bloki przedmiotów zawodowych (konstruktorzy) powinni zamienić "miecze na lemiesze" i dążyć do konstruktywnej współpracy, zarówno w zakresie kolejnych nowelizacji planów studiów jak i programów przedmiotów oraz innowacyjnych metod ich nauczania. Mechanicy powinni dążyć do zmniejszenia abstrakcyjności rozważań w ramach swoich przedmiotów oraz pogłębić nauczanie modelowania konstrukcji rzeczywistych. Z kolei konstruktorzy powinni ograniczać tendencje do zastępowania ogólnych praw mechaniki wzorami normowymi, bez dostatecznego uzasadnienia i interpretacji tych wzorów.
PIŚMIENNICTWO
Materiały Seminarium nt. Mechanika Konstrukcji w Przedmiotach Zawodowych, Wisła 1999, Wyd. Instytut Inżynierii Lądowej Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1999.
Materiały Konferencji nt. Nowe Tendencje w Nauczaniu Mechaniki, Kołobrzeg 1996, Wyd. INNOWEX, Koszalin 1996.