Научно-образовательный центр «Цифра/Digital»

Центр «Цифра/Digital» был создан в период с октября 2020 года по июнь 2021 года. Идея и проектная концепция центра были разработаны студентами-архитекторами под руководством преподавателей, что с самого начала заложило в его ДНК междисциплинарный и инновационный подход.

Центр расположен на площади более 1600 кв. м. Его пространственная структура была продумана для создания современной образовательной экосистемы и включает в себя:

- Три учебные аудитории-лаборатории (3D, 4D, 5D), рассчитанные на 15 человек каждая, которые могут трансформироваться под разные форматы занятий.
- Открытую центральную презентационную зону (коворкинг-площадку) для неформального общения и совместной работы.
- Универсальный лекторий «Hot-spot» для проведения лекций, воркшопов и дискуссий.
- Переговорные зоны и серверную.
- Цифровой этаж, включающий современные мультимедийные компьютерные классы.

Центральное пространство  визуально разделено на контрастные зоны: нейтральные темные открытые площади с акцентной световой навигацией и светлые, цветовые (подобранные по ориентации) аудитории с панорамным остеклением, что обеспечивает и функциональное зонирование, и визуальную связность.

Основная миссия центра – стать главной технологической и проектной площадкой для подготовки востребованных IT-специалистов для строительной отрасли по специальности «Информационные системы и технологии в строительстве». Здесь студенты проходят полный цикл IT-подготовки – от программирования и управления данными до разработки и внедрения отраслевых информационных систем, параллельно глубоко изучая строительные дисциплины. Эта уникальная комбинация позволяет решать ключевые задачи:

· Интеграция IT и строительства: Создание среды, где будущие IT-специалисты учатся говорить на одном языке с архитекторами и инженерами-строителями, понимая их потребности для разработки эффективных цифровых решений.

· Внедрение сквозных цифровых технологий: Активное использование BIM, информационного моделирования, анализа данных и IoT в рамках реальных учебных и научных проектов, связанных со строительным жизненным циклом.

· Формирование кросс-дисциплинарных команд: Предоставление площадки для совместной работы студентов ИСиТС, архитекторов и строителей над общими проектами, проведение хакатонов и воркшопов.

Центр оснащен как современной цифровой инфраструктурой, так и продуманным физическим пространством:

·  Техническое оснащение: Компьютерные классы с профессиональным программным обеспечением для BIM-моделирования, архитектурного проектирования, численных расчетов и анализа данных. Серверная для обеспечения работы ресурсоемких приложений.

·  Презентационное оборудование: Системы для демонстрации информации на экранах и мониторах.

·   Адаптивная среда: Трансформируемые перегородки, эргономичная мебель в коворкинг-зонах.

·  Продуманная атмосфера: Специально разработанная система освещения, световая навигация и сложные цветовые принты в аудиториях.

Центр «Цифра/Digital» является основной научно-технической базой для практических и проектных занятий по ряду дисциплин кафедры Информационных систем и технологий в строительстве. Здесь проходят занятия, связанные с информационным моделированием зданий (BIM), управлением данными, компьютерным проектированием и другими передовыми цифровыми инструментами для строительной отрасли.

На базе центра «Цифра/Digital» ведутся прикладные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, интегрирующие инженерные задачи и цифровые технологии. Площадка активно используется для выполнения выпускных квалификационных работ, магистерских диссертаций и участия в совместных проектах:

·  Численное моделирование аэродинамических процессов. Под руководством д.т.н., профессора А.М. Зиганшина проводятся численные исследования аэродинамических характеристик элементов и узлов систем вентиляции, кондиционирования воздуха и свободно-конвективных струй с использованием методов математического и компьютерного моделирования, направленные на повышение энергоэффективности и точности инженерных. Полученные результаты позволяют более обоснованно проектировать вентиляционное оборудование и учитывать взаимное влияние близкорасположенных элементов, что способствует снижению эксплуатационных затрат и улучшению качества воздушной среды в зданиях.

· Комплексные исследования в области экологии и энергетики. Под руководством д.т.н., профессора А.М. Зиганшина и к.т.н., доцента О.Б. Барышевой с участием студентов были проведены исследования по трем направлениям:

1. Численное моделирование термической утилизации отходов. С использованием баз данных и методов численного эксперимента впервые определены составы продуктов пиролиза различных материалов, доказано образование высокоопасных соединений, что научно обосновывает необходимость глубокой сортировки отходов.

2. Автоматизация расчета горелочных устройств на водороде. Разработана программа с модулем сравнительного анализа, наглядно доказывающая невозможность прямой замены природного газа на водород в существующем оборудовании без модернизации.

3. Совершенствование онлайн-калькулятора КМС для вентиляции. Создан веб-ориентированный программный комплекс, автоматизирующий аэродинамический расчет, генерацию отчетов и выгрузку проектных чертежей (DXF).

·  Цифровое моделирование сложных технических и строительных систем. Под руководством д.т.н., профессора Ф.Г. Ахмадиева проводятся исследования, направленные на создание высокоточных цифровых двойников технологических процессов и конструкций. В рамках данного направления реализуются проекты по математическому моделированию разделения неньютоновских и двухфазных сред в тарельчатых сепараторах со вставками сложной формы, что позволяет оптимизировать их гидродинамику без затратных натурных экспериментов. Параллельно ведутся работы по расчету напряженно-деформированного состояния методом конечных элементов (МКЭ) применительно к малым архитектурным формам, техническим изделиям и уникальным арочным бескаркасным конструкциям из гофрированных профилей, обеспечивая высокую надежность и эффективность проектных решений.

·  Математическое и цифровое моделирование гетерогенных процессов и систем управления данными. Под руководством ст.преподавателя И.Т. Назипова ведутся междисциплинарные исследования, объединяющие фундаментальные задачи тепломассообмена с современными методами работы с большими данными. Научное направление включает разработку математических моделей кинетики тепломассообмена в гетерогенных средах, учитывающих флуктуации физико-химических параметров, что позволяет повысить точность прогнозирования технологических процессов. В области цифровых технологий ведутся работы по математическому моделированию усреднения характеристик сыпучих материалов для объективной оценки качества готовых смесей, а также решаются прикладные задачи, связанные с проектированием баз данных, оптимизацией SQL-запросов и администрированием информационных систем. Данные компетенции активно интегрируются в учебный процесс при подготовке студентов в области управления данными и системного анализа.

·  Цифровые инструменты проектирования и интеграции информационных систем. Под руководством к.т.н., доцента Р.А. Галимова проводятся прикладные разработки и педагогические исследования, направленные на внедрение современных информационных технологий в инженерную и образовательную практику.

·  Цифровая трансформация и управление в строительстве. Под руководством, к.э.н., доцента Гареева И.Ф. проводятся исследования проблем и перспектив диджитализации инвестиционно-строительного комплекса (ИСК). В рамках данных исследований были выявлены перспективные направления для разработки отраслевых  информационных систем в сотрудничестве с организациями ИСК. Были проанализированы возможности и экономические эффекты от  внедрения технологий искусственного интеллекта в организациях ИСК. Результаты исследований неоднократно выигрывали конкурсы, в т.ч. студенческий стартап.

·  Мультимедийные учебно-методические комплексы. Под руководством к.п.н., доцента М.Н. Бадрутдинова разрабатываются инновационные учебно-методические комплексы с применением технологий 3D-визуализации и анимации. На основе спроектированных в трехмерном пространстве виртуальных моделях производственных площадок наглядно показывается технология производства строительно-монтажных и ремонтных работ с акцентированием внимания на требованиях безопасности. Последняя разработка, посвященная безопасности работ на ледовых поверхностях при ремонте и реконструкции магистральных трубопроводов наглядно демонстрирует возможности центра по созданию современных образовательных продуктов.

Деятельность НОЦ «Цифра» направлена на реализацию:

- федерального проекта «Новый ритм строительства» нацпроекта «Инфраструктура для жизни».

- национального проекта «Молодежь и дети», федеральных программ «Университеты для поколения лидеров», «Создание сети современных кампусов»;

- национального проекта «Эффективная и конкурентная экономика», федерального проекта «Развитие технологического предпринимательства», мероприятие «Платформа университетского технологического предпринимательства»

       

Центр «Цифра/Digital».pdf