Принципы проектирования научно-образовательных центров нового поколения: архитектура современных технологий обучения

Принципы проектирования научно-образовательных центров нового поколения: архитектура современных технологий обучения

М. В.Пучков

Приоритетом в социально-экономической политике ведущих стран является обеспечение высокого качества жизни населения, что в то же время привлекает лучших профессионалов со всего мира. Особое место в этом процессе занимают высшие учебные заведения. В современной глобальной экономике они стали научными центрами,аккумулирующими знания и создающими инновации,ядром сферы образования и культуры стран и регионов.

Анализ мировых тенденций развития образования и науки показывает, что современный университет перестал быть местом передачи знаний от преподавателя к студенту в форме лекций. Сегодня он выполняет задачу формирования интеллекта в виде знаний, инноваций, компетенций, являясь вместе с тем пространством встречи и совместной работы исследователей, преподавателей и студентов.

В последних рейтингах глобальной конкурентоспособности, публикуемых Всемирным экономическим форумом, Россия стабильно занимает места в конце первой сотни стран. Такой рейтинг связан с проблемами в базовых сферах (качество социальных институтов, инфраструктура,здоровье, образование, безопасность) и, как следствие, низкой конкурентоспособностью бизнеса по инновационным факторам.

Все это указывает на необходимость реиндустриализации страны и создания новой экономической системы, основанной на экологичных промышленных технологиях, новых социальных принципах и принципах организации производственных процессов. В этой стратегии высшие учебные заведения должны стать региональными центрами новой социально-экономической политики страны [1].

В современных условиях ведущие вузы во всех странах становятся катализаторами экономического роста, основанного на инновациях, центрами общественной и культурной жизни региона, связующим элементом между социумом, властью и бизнес-сообществом. Объединение исследовательской и образовательной деятельности в университетских комплексах обеспечивает практичность и конкурентные преимущества образовательных технологий и новых кадров по сравнению с традиционными университетами. Эти университеты формируют кадровый потенциал для инновационных областей в науке и бизнесе.

Когда требования к результатам обучения и специалистам составляются на базе текущей экономической практики, система образования всегда на несколько лет отстает от реальных запросов общества и бизнес-структур. Эта тенденция приемлема в условиях классической индустриальной эконо-

мики, где человек планомерно готовится занять конкретную функциональную ячейку в структуре экономики и практически не меняет сферу профессиональной деятельности [1]. Но в настоящее время, когда мировая и национальная экономика переживает бурную трансформацию, такой подход неэффективен и требует замены на стратегию, где возможна оперативная адаптация человека к занятию новых рабочих мест.

Новые образовательные технологии, без сомнения, требуют новых пространств и новых архитектурных форм для своего полноценного развертывания. Для того чтобы не создавать модели «догоняющего обучения», нам крайне необходимо изучить мировой опыт проектирования и строительства университетов, научно-образовательных центров, а также разработать собственные концепции российских университетских комплексов.

Для понимания пространственной структуры и перспектив развития типологии университетских пространственных форм следует разобраться в их истории и глобальных трендах, которые существуют в настоящее время, а также наметить основные перспективные модели развития высших учебных заведений, эффективно воплощающиеся в разных странах.

Проанализируем ряд объектов высших учебных заведений США, Европы, КНР и Гонконга.

Сначала определим, что такое научно-образовательный центр (НОЦ) как новая типологическая единица университетского комплекса, отличающаяся от классического учебного здания университета прошлого века. Научно-образователь-ный центр - в первую очередь многофункциональное сооружение, включающее в себя различные помещения, объединение которых «под одной крышей» дает синергетический эффект в процессе обучения и научно-исследовательской работы.

Принципиальными составляющими научно-образова-тельного центра нового поколения, или функциональными группами пространств, являются:

1. Учебные пространства, которыеучитывают специфику образовательного процесса и технологий. В соответствии с новой парадигмой обучения они должны включать:

- помещения для индивидуальных занятий студентов и консультаций (на 1-5 человек), малые аудитории (до 20 человек), аудитории для семинаров (до 50 человек), общие трансформируемые аудитории для потоковых групп (до 80-150 человек);

48 2 2011

- компьютерные помещения для дистанционного обучения, видеомостов и т.д. (до 30 человек), многофункциональные трансформируемые помещения;

- спецаудитории, которые проектируются в зависимости от специфики учебного процесса (лингафонные кабинеты и т.д.). Отдельной группой можно выделить помещения для индивидуальной работы преподавателей и профессоров (на 1 человека) и помещения для коллективной работы преподавателей (свободная планировка, помещения вместимостью до 20 человек).

2. Пространства для научной деятельности. В эту группу пространств НОЦ можно выделить помещения, которые связаны с организацией научно-инновационной деятельности центра, они должны учитывать специфику процесса и необходимого оборудования. В типологическом плане эти пространства можно подразделить на:

- лаборатории (от 3 до 20 человек);

- экспериментальные производственные помещения. Их пространственные характеристики, как и технические требования к ним, могут варьироваться в очень широких пределах в зависимости оттипа проектируемыхтехнологий (например, для ядерного центра и центра подготовки врачей);

- комнаты для проведения спецсеминаров и переговоров (от 5 до 20 человек);

- кабинеты научных сотрудников, руководителей направлений, аспирантов и докторантов, а также общие комнаты для проведения формальных и неформальных мероприятий.

3. Пространства для научно-организационной деятельности. В эту функциональную группу можно включить:

- залы для проведения мероприятий (например, зал ученого совета для защиты диссертаций на 100 человек);

- информационные центры для обеспечения дистанционного наблюдения и обучения, локальные библиотеки и хранилища.

4. Административные помещения. Это кабинеты руководителей, офисы отделов, комнаты переговоров, помещения для обеспечения функционирования и эксплуатации здания. Отдельной группой являются помещения для обеспечения

Рис. 1. Институт Луиджи Боккони в Милане, Италия

питания (рестораны, буфеты, столовые, кафе с их служебными помещениями) и группа помещений для проведения крупных культурных и коммуникационных мероприятий - конференц-залы (до 300-500 человек), конгресс-холлы (от 500 человек). Эти помещения могут быть трансформируемыми.

В дополнение к этим основным функциональным единицам НОЦ должен иметь холлы, коммуникационные и рекреационные пространства типа крытых дворов, внутренних садов, технические помещения, коридоры, а в некоторых случаях - помещения для организации активного отдыха и занятий спортом. Кроме того, в успешных, эффективных и эффектных в архитектурно-пространственном смысле научно-образовательных центрах обязательно существует некое смысловое рекреационно-коммуникационное пространство, являющееся объединяющим началом. Это может быть пространство холла с главным конференц-залом, как в новом здании Института Луиджи Боккони в Милане (рис. 1), многоуровневый выставочный холл, как в Орестад Колледже (рис. 2) или Спитцеровской архитектурной школе (рис. 3).

На основе анализа функционирования построенных в последнее время научно-образовательных центров некоторых университетов (основные примеры взяты из наиболее активно развивающегося азиатского региона) проведем несколько обобщений и попытаемся сформулировать принципы проектирования и строительства университетских НОЦ.

1. Поскольку научно-образовательные центры должны соответствовать новой концепции обучения, то в большинстве аудиторий и учебных помещений следует использовать принцип кейсов на занятиях - аудитории по 20-50 человек занимают 60-70 процентов учебных площадей, а лаборатории и мастерские - более 50 процентов площадей всего центра.

При этом возможно как разделение этих помещений по блокам, так и смешение их по уровням или смежным пространствам (в зависимости от специфики научно-образо-вательного процесса). Компоновочная и композиционная схема НОЦ может быть обусловлена спецификой технологии, а также представлять собой «трехмерную коробку», в которой

Рис. 2. Орестад Колледж, Дания

2 2011 49

при помощи дополнительных коммуникационных пространств размещаются основные функциональные помещения [2].

2. Одним из основных принципов построения пространственной структуры научно-образовательного центра являются трансформируемые пространства и свободный план, что предполагает использование стоечно-балочной системы или монолитного строения каркаса. Таким образом реализуется принцип свободной планировки без несущих стен здания с возможностью изменения конфигурации помещений, использования передвижных стен и варьирования высоты помещений на разных этажах.

Такие принципы позволяют изменять количество, емкость и структуру пространств. Инженерные коммуникации при этом по большей части проходят по полу и потолку в специальных инженерных каналах, что дает возможность перепланировки с подключением необходимыхтехнических устройств в каждой ячейке здания (например, размером б на б метров).

3. Принцип «каждому этажу своя функция» в новых НОЦ все чаще приходит на смену принципу «каждому блоку-корпусу - своя функция». Функциональные уровни более эффективны сточки зрения коммуникаций и связей между помещениями, а с точки зрения рационального использования пространства и устойчивого развития он превосходит блочный принцип проектирования, особенно при дефиците территории. Хотя блочный принцип используется, в частности,

при организации блоков вокруг центрального пространственного ядра сооружения (рис. 4).

4. В соответствии со сложным пространством и внутренним строением современного университета здание НОЦ в пространственной структуре должно восприниматься с разных сторон, с разных точек и ракурсов. Центральный (и единственный) фасад как таковой часто не существует. Здания без задней стороны и заднего двора имеют несколько главных входов, более сложную структуру, чем структура квартала. Это подходит для быстро изменяющейся программы использования зданий (рис. 5).

Резервы развития и трансформации комплексов имеют очень большое значение, поскольку научно-образовательный центр - это не только и не столько здание, сколько меняющиеся образовательные программы и технологии. В будущем при ихтрансформации обязательно потребуются новые помещения и территории, поэтому задача возможного расширения должна быть заложена уже в первоначальной программе, участок НОЦ не должен пересекаться автодорогами.

Рис. 4. Университет Цзинань - главный научно-образовательный корпус. Внутренний полуоткрытый холл является коммуникационным связующим центром блоков и уровней различного функционального назначения. Гуанчжоу, Китай

Рис. 3. Спитцеровская архитектурная школа в Нью-Йорке, США

50 2 2011

Рис. 5. Массачусетский технологический институт, Стата центр. Кембридж, США

5. Экология и энергосбережение - один из основныхтрен-дов современного строительства, что вписывается в концепцию экологичности передовых университетских кампусов. Новые здания должны стремиться к соответствию стандартам LEED и BREEAM (это лидеры в области энергетики и охраны окружающей среды). Современные «экоздания» предполагают максимальное использование солнечного света и солнечной энергии, а также любых других возобновляемых источников энергии. Речь идет о том, что до 70 процентов помещений должны быть освещены естественным светом, до 50 процентов энергопотребления могут быть получены из возобновляемых источников. Также используются системы очистки воды, воздуха, мусороудаления, газовые турбины и т.д., предусматривается особая политика по отношению к дождю, снегу, разрабатывается концепция поддержания экологического баланса по выбросам и уборке территории [3].

6. Согласно основным тенденциям проектирования кампусов университетов, программы которых в большинстве своем предполагают «контекстность и вписывание» в природное окружение, а не создание аналога городского квартального пространства, здания НОЦ не формируют городскую застройку, а растворяются в окружающей среде, используя принцип трансформируемости и контекстности вместо принципа ансамблевости. Также необходимо отметить комфортное и яркое устройство территорий и интерьерных пространств с использованием существующего ландшафта. Все это в итоге создает комплекс «зеленого кампуса», формирующий особую атмосферу работы и учебы.

Пристального внимания заслуживают научно-образова-тельные центры как здания-миксты, дающие возможность объединения в одном пространственном блоке различных дисциплин, например, совмещения функций ядерной энергетики и медицинских исследований, что приводит к синергии в научно-исследовательских программах, позволяя создавать новые технологии в прорывных областях. Это отвечает основному принципу НОЦ - комплексности, в условиях которой объединение учебных, научных и образовательных пространств причем в различных дисциплинах, с возможностью трансформации программы использования этих пространств дает большую свободу в учебном и научном процессах.

Новыетипологические группы пространств и сооружений, которые создаются в современных и старых кампусах миро-выхуниверситетов, формируют основную пространственную и архитектурно-образную структуру университетского кампуса. Эти объекты - основные функциональные единицы университетского комплекса, изменение их структуры отражает трансформации образовательного процесса, их облик выражает основные идеи и формирует пространственную и образную «идентичность» университета.

Нельзя забывать и архитектурно-образную составляющую научно-образовательного центра, которая при определенных условиях может стать катализатором исследовательского процесса, привлекая специалистов и исследователей (в качестве

примера можно привести здания биологического факультета У.Олсопа). Проблема имиджа и «лица»научно-образователь-но центра как части (или даже основного эмблематичного здания) университетского кампуса решается различными способами, но во многих случаях архитектурная концепция основана на образовательной и исследовательской концепциях, и их симбиоз создает запоминающийся образ, который может стать символом научного прорыва и «магнитом» для будущих студентов и исследователей.

Литература

1. Концепция и программа развития Уральского федерального университета. МШУ «Сколково»,2009.

2. Пучков М.В. Архитектура в эпоху информационных технологий. Екатеринбург, «Архитектон», 2006.

3. Из партии зеленых - Татлин, 6/48/65, 2008. С. 58-60.

4. Campus and the City - Urban Design for the Knowledge Society. Edited by Kirstin Hoeger and Kees Christiaanse. gta Verlag. 2009.

5. Stephen A. KLiment. Series Founder and Editor. Building type basics for College and University Facilities. David 3. Neu-man. KAIA. 2009.

Literatura

1. Koncepcia i programma razvitia Uralskogo federalnogo universitet. MSHU «Skolkovo», 2009.

2. Puchkov M.V. Architecture v epohu informazionnyh technologii. Ekaterinburg, «Architecton», 2006.

3. Iz partii zelenyh - Tatlin, 6/48/2008 - str.58-60.

Architectural Design Principles of New Research and

Educational Centers: Architecture for Modern Teaching

Technologies. By M.V.Puchkov

In this article we are looking for the principles of design for the new type objects for educational technologies, which are called «research and educational centers». We have made the analysis of the world experience in the formation of effective centers and its functional and architectural structures.

Ключевые слова: научно-образовательный центр, архитектурное пространство и форма,типология, функциональная схема.

Key words: research and educational centers, architectural space and forms, typology, functional structure.

2 2011 51