wg ROZP. MNiSW z 30 X 2015 Maria Helenowska-Peschke fileWizualnych. Początkowo na stanowisku...

Załącznik 2.

wg ROZP. MNiSW z 30 X 2015

i komunik. Nr 1/2015

Maria Helenowska-Peschke

Wydział Architektury Politechniki Gdańskiej

AUTOREFERAT

Spis treści

I. Informace podstawowe ..................................................................... 2

II. Wskazanie osiągnięcia będącego podstawą do nadania stopnia …...3

III. Omówienie pozostałych osiągnięć naukowo-badawczych

1. Działalność w latach 1984- 1999 (przed doktoratem)………….. 12 2. Działalność w latach 2000 – 2016 (po doktoracie)……………… 14

A u t o r e f e r a t S t r o n a | 2

I. Informacje podstawowe

1. Imię i nazwisko:

Maria Helenowska-Peschke

2. Posiadane dyplomy, stopnie naukowe/ artystyczne – z podaniem nazwy

miejsca i roku ich uzyskania oraz tytułu rozprawy doktorskiej

• 1984: Uzyskanie stopnia magistra inżyniera architekta na Wydziale

Architektury Politechniki Gdańskiej

• 1999: Uzyskanie stopnia Doktora Nauk Humanistycznych na Wydziale

Nauk Społecznych Uniwersytetu Gdańskiego. Tytuł rozprawy:

„Skuteczność komputerowego wspomagania nauczania geometrii

wykreślnej w uczelni wyższej”

• 1997: Dyplom ukończenia Studium Pomaru Dydaktycznego na

Międzywydziałowym Studium Pedagogicznym Uniwersytetu

Gdańskiego.

3. Informacje o dotychczasowym zatrudnieniu w jednostkach naukowych/

artystycznych.

• 1984 – 2016

Politechnika Gdańska, Wydział Architektury

Pierwotnie w Katedrze Geometrii Wykreślnej, następnie w Zakładzie

Technik Wizualnych, a od 2006 roku do chwili obecnej w Katedrze Sztuk

Wizualnych. Początkowo na stanowisku asystenta, po obronie pracy

doktorskiej w 1999 na stanowisku adiunkta, a obecnie na stanowisku

starszego wykładowcy.

• 2010 - 2011

Katedra Budownictwa Ogólnego i Fizyki Budowli na Wydziale

Architektury Budownictwa i Inżynierii Środowiska UTP w Bydgoszczy na

stanowisku adiunkta.


II. Wskazanie osiągnięcia* wynikającego z art. 16 ust. 2 ustawy z dnia 14

marca 2003 r. o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i

tytule w zakresie sztuki (Dz. U. nr 65, poz. 595 ze zm.):

1) Tytuł osiągnięcia naukowego/artystycznego,

Jako osiągnięcie naukowe wskazuję monografię mojego autorstwa pod

tytułem „Parametryczno algorytmiczne projektowanie architektury”.

2) autor/autorzy, tytuł/tytuły publikacji, rok wydania, nazwa

wydawnictwa, recenzenci wydawniczy

Autor: Maria Helenowska-Peschke

Tytuł publikacji: „Parametryczno algorytmiczne projektowanie architektury”,

Miejsce i rok wydania: Gdańsk 2014

Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej

Recenzenci wydawniczy:

dr hab. inż. arch. Aleksander Asanowicz

prof. dr hab. inż. arch. Jan Słyk

3. Omówienie celu naukowego/artystycznego ww. pracy/prac i

osiągniętych wyników wraz z omówieniem ich ewentualnego

wykorzystania.

Celem monografii było wszechstronne scharakteryzowanie

teoretycznych i wdrożeniowych aspektów metodologii parametryczno-

algorytmicznego projektowania architektonicznego. Wybór problematyki

badawczej jest powiązany z prowadzonym przeze mnie od wielu lat na

Wydziale Architektury Politechniki Gdańskiej przedmiotem Techniki

Komputerowe, którego treść obejmuje wykorzystanie cyfrowych narzędzi w

praktyce architektonicznej.

Wybór tematyki badawczej był spowodowany potrzebą dokonania

rozpoznania i oceny procesów zachodzących w metodologii projektowania

architektonicznego na skutek ekspansji technologii komputerowych w

czasie ostatniego dwudziestolecia. Za ich sprawą zmienił się sposób

funkcjonowania branży architektoniczno-budowlanej, zwłaszcza w

rozwiniętych krajach zachodnich. Nowe metody pracy pojawiają się szybko


i w sposób nieskoordynowany wyprzedzając rozwój teorii projektowania, a

w dyskursie w dziedzinie cyfrowych metod projektowania funkcjonuje

nieostra terminologia i niejednoznaczne interpretacje. W ostatnich latach w

Polsce coraz częściej instytucje naukowo-edukacyjne podejmują

problematykę projektowania cyfrowego, jednak nadal odczuwany jest

niedostatek badań i aktualnych publikacji. Potrzeba wypełnienia tej luki

poznawczej została potwierdzona przez ekspertów NCN, w postaci

przyznanego mi finansowania na projekt badawczy.

Rekonesans w sferze architektonicznej praxis potwierdził moją

roboczą tezę, iż w XXI wieku projektowanie parametryczne stało się

dominującą metodą realizowania programów badawczych,

eksperymentowania i odkrywania nowych możliwości kształtowania

architektonicznej przestrzeni. Konstatacja ta ukierunkowała moje dalsze

badania, których przedmiotem stały się praktyczne i teoretyczne wymiary

projektowania parametryczno-algorytmicznego. We współczesnym

dyskursie architektonicznym funkcjonują dwa nieostre terminy:

projektowanie parametryczne i projektowanie algorytmiczne. Ich wspólny

mianownik stanowi wsparcie procesu projektowania przez wyrafinowane,

zaawansowane obliczeniowo, techniki generowania trójwymiarowej

geometrii. Przyjęta przeze mnie nazwa „projektowanie parametryczno-

algorytmiczne” służy lepszemu odzwierciedleniu równowagi znaczenia

odpowiedniego wyboru parametrów (zmiennych decyzyjnych) jak i

precyzyjnego określenia reguł i strategii generowania wariantów geometrii

(za pomocą algorytmu generatywnego) i procedur ewaluacji.

Za podstawową metodę badań obrałam metodę monograficzną

(kwerendą literaturową). W kolejnych etapach poszukiwań uzupełniłam

warsztat badawczy o metodę analityczno – porównawczą.

Cele szczegółowe badań zmierzających do scharakteryzowania

teoretycznych i wdrożeniowych aspektów metodologii parametryczno-

algorytmicznego projektowania architektonicznego zostały określone

następująco:

• doprecyzowanie podstawowej terminologii funkcjonującej w obszarze

architektonicznego projektowania obliczeniowego;

• opisanie nowego aparatu projektowego oraz charakterystyka specyfiki

procesu projektowania parametryczno-algorytmicznego;


• określenie wpływu metodologii parametryczno-algorytmicznej na

rzeczywistość architektoniczną (rozwiązania formalne, funkcjonalne,

technologie budowlane itd.).

Ponieważ przedmiot dociekań jest ściśle związany z pojawieniem się

cyfrowych narzędzi do projektowania, przeprowadziłam studium ewolucji

oprogramowania przeznaczonego do zastosowań w branży AEC (z ang.

architecture/engineering/ construction), ukierunkowane na rozwój

funkcjonalności parametrycznej i edytorów skryptów. Autorska eksplikacja

koncentruje się na dwu odrębnych grupach środowisk parametrycznych:

technologii BIM (z ang. building information modeling – modelowanie

informacji o budynku) oraz programach do modelowania na poziomie

języków skryptowych takich jak Generative Components i Grasshopper.

Czasowa perspektywa umożliwiła mi podkreślenie wyjątkowości obecnej

sytuacji, w której projektanci mają możliwość tworzenia za pomocą

graficznych edytorów skryptu, narzędzi spersonalizowanych pod kątem

zadania projektowego. Temat kolejnych dociekań stanowi identyfikacja

rozbieżności między procesem projektowym opartym na bezpośrednim

modelowaniu komputerowym i technikach animacyjnych, a budowaniem

cyfrowego systemu do projektowania, stanowiącego de facto program

komputerowy (algorytm zapisany w języku programistycznym). Istoty

różnicy dopatruję się w sposobie myślenia projektowego – zamiast

opracowywać pojedynczą formę, projektant definiuje logikę generatywną

(określa reguły matematyczne i parametry), zdolną wygenerować „rodzinę

form”, w której elementy posiadają zarówno unikalne, jak i współdzielone

cechy. Rozwój technik obliczeniowych zmierza w kierunku

wykorzystywania algorytmów ewolucyjnych, mechanizmów

samoorganizacji do generowania wariancji formalnej.

Studia literatury dotyczącej projektowania cyfrowego, a także

znajomość specyfiki programów nowej generacji pozwoliły na stwierdzenie,

iż potencjał modelowania parametryczno - algorytmicznego jest ceniony

przez nowatorskich projektantów głównie za:

• możliwość definiowania długich łańcuchów hierarchicznych zależności

geometrycznych, które cechuje zdolność do automatycznej propagacji

zmian przez kolejne poziomy struktury;

• możliwości ponownego wykorzystania fragmentów skryptu i jego

rozbudowy;


• możliwość działania na zbiorze cyfrowo zdefiniowanych komponentów

(np. elementów strukturalnych), reagujących na wariancje kontekstu (np.

zmiana krzywizny geometrii);

• możliwości parametryzowania abstrakcyjnych wartości i wiązania ich z

kształtem i wymiarem;

• możliwości pracy na różnych, uzupełniających się i powiązanych

reprezentacjach modelu geometrii co zapewnia poznawczą

strukturyzację problemu (model 3D, diagram powiązań);

• możliwości wbudowania w algorytm reguł i warunków wykonywania

alternatywnych następstw na drodze do geometrii wynikowej

(poszukiwanie formy).

W wyniku kwerendy przemian, przejawiające się we współczesnych

nowatorskich działaniach o charakterze architektoniczno-inżynieryjnym

wyróżniłam dwie odrębne strategie implementacji technik parametryczno-

algorytmicznych. „Strategia dopracowywania projektu” odpowiada sytuacji,

w której przyjęta przez zespół projektowy koncepcja geometrii jest

odtwarzana jako model parametryczno-algorytmiczny (możliwie jak

najwierniej) w celu dalszego doskonalenia i racjonalizacji oraz

pozyskiwania precyzyjnych informacji geometrycznych dla potrzeb

produkcyjnych i wykonawczych. Alternatywną „strategię eksploracji i

rozwoju projektu” charakteryzuje dążenie do wykorzystania „kreatywnej

energii obliczeniowej” w celu poszukiwania innowacyjnych, efektywnych

rozwiązań za pomocą programowego (algorytmów komputerowych)

badania przestrzeni projektowej. Analiza porównawcza obu podejść

posłużyły do przestawienia autorskiej koncepcji modelowego ujęcia

metodologii parametryczno-algorytmicznej odpowiadającej „strategii

eksploracji i rozwoju projektu.” W schemacie modelu wyróżniłam

następujące etapy: opis problemu projektowego, budowa systemu

parametryczno-algorytmicznego (tworzenie skryptu), procedura

generowania wariantów za pomocą manipulacji wartościami zmiennych,

ewaluacja, optymalizacja, uszczegółowienie wybranej iteracji i

pozyskiwanie informacji projektowej dla celów realizacji. W monografii

schemat uzupełniają szczegółowe wyjaśnienie znaczenia poszczególnych

etapów i ich powiązań (sprzężeń zwrotnych). W założeniu do coraz

bardziej adekwatnego i stabilnego modelu podstawowej geometrii są

dołączane i testowane kolejne moduły obejmujące wyższe poziomy

szczegółowości. Przejście za pomocą cyfrowego zapisu bezpośrednio od


cyfrowego modelu geometrii do danych potrzebnych do produkcji

komponentów budynku domyka pełen cykl projektowania parametryczno-

algorytmicznego. Taki przepływ pracy, od pomysłu przez opracowanie

kształtu, dobór materiału, produkcję, logistykę, montaż, jest bardzo

powszechny w projektowaniu przemysłowym, natomiast zatracany w

dziedzinie projektowania architektonicznego.

Kolejną część monografii stanowi studium przypadku – opis procesu

projektowania konstrukcji powłoki i systemu fasadowego Aviva Stadium w

Dublinie. Wybór został podyktowany tym, że proces projektowania

stadionu jest dobrze udokumentowany w literaturze, a ponadto

nawiązałam bezpośredni kontakt z R. Hudsonem - twórcą systemu

parametryczno - algorytmicznego, który stał się podstawą pracy dla

wszystkich branż zaangażowanych w tą realizację. Dzięki

przeprowadzeniu studium przypadku udało się pozytywnie zweryfikować

założenia modelowego ujęcia procesu projektowania parametryczno-

algorytmicznego. Ponadto opis rozwoju skryptu pozwolił unaocznić

ewoluowanie narzędzia (skryptu) pod wpływem pojawiającej się w toku

nowej wiedzy, wymogów i ograniczeń projektowych.

Następne analizy objęły identyfikację konsekwencji dla praktyki

wynikające z pojawienia się w obrębie profesji nowego rodzaju

specjalistów – „projektantów parametrycznych”. Zagadnienia te nie są

dostrzegane w krajowym dyskursie architektonicznym, co odpowiada za

ich nieobecność w kształceniu architektonicznym w Polsce. Umiejętności

związane z posługiwaniem się językami skryptowymi oraz matematycznym

zapisem geometrii nie są składnikami tradycyjnego warsztatu

architektonicznego. W praktyce oznacza to konieczność współpracy

architektów ze specjalistami, przy czym zakres eksploracji przestrzeni

rozwiązań projektowych (głębokość badań vs szerokość) zależy od

sposobu rozwoju narzędzi parametryczno - algorytmicznych i miejsca,

jakie projektant parametryczny zajmuje w zespole projektowym. Za

uzasadnione uznałam zbadanie stosowanych w praktyce zachodnich

nowatorskich biur sposobów organizacji współpracy projektantów

cyfrowych z zespołami architektów. Pozwoliło to na wykazanie, że w

nowatorsko zorientowanej praktyce architektonicznej przyjmowane są

różne modele współpracy architektów z ekspertami od projektowania

obliczeniowego, w zależności od charakteru biura projektowego i typu

projektu. Sprowadzają się one zasadniczo do trzech kategorii: modelu


wewnętrznego, zewnętrznego i zintegrowanego. Przykłady organizacji

zostały podparte konkretnymi przykładami. Rozdział ról (ekspert od

budowy systemu parametryczno - algorytmicznego a architekt) powoduje

zmianę w zakresie jurysdykcji zawodowej - przesunięcie kontroli procesu

projektowania na technicznego eksperta, wirtuoza programowania. Wyniki

analiz pozwalają stwierdzić, iż generalnie do zadań projektantów

cyfrowych należy: translacja reprezentacji nieparametrycznej na

parametryczną, co wiąże się z racjonalizacją projektu, sprawowanie

kontroli nad geometrią, generowanie i testowanie rozwiązań oraz

zapewnienie obustronnej wymiany informacji między zespołem

architektonicznym, a specjalistami uczestniczącymi w procesie

projektowania.

Kolejna część monografii została poświęcona identyfikacji wpływu

implementacji projektowania parametryczno-algorytmicznego na wybrane

współczesne realizacje. Badaniom poddałam udokumentowane w

literaturze awangardowe projekty studyjne i zrealizowane z Europy

zachodniej, cechujące się innowacyjnym rozwiązaniem funkcjonalno -

formalnym, strukturalnym. Wpływ przedmiotowej metodologii

rozpatrywałam w następujących obszarach problemowych:

• Kontrola złożoności projektu.

• Optymalizacja i kosztochłonność zmian.

• Masowa indywidualizacja komponentów.

W kontekście komputerowego modelowania, współczesne rozumienie

złożoności projektu nie odnosi się jedynie do kwestii skomplikowania

geometrycznego formy, ale zasadza się na wielości rodzajów i ilości

informacji projektowych osadzonych w systemie. Środowiska BIM i

narzędzia do modelowania parametryczno-algorytmicznego (coraz bardziej

kompatybilne ze sobą) usprawniają zarządzanie specjalistycznymi danymi

i informacjami technicznymi. Możliwość uchwycenia stabilnych

hierarchicznych relacji konstytuujących geometryczne struktury skutkuje

wzrostem popularności systemów konstrukcyjnych i elewacyjnych,

składających się z wysoko zindywidualizowanych części. Mechanizm

adaptacji podzespołów (pręty, szprosy systemów elewacji, uchwyty, ramy,

panele okładziny itd.) do lokalnych warunków ich wystąpienia jest

niezastąpiony zawsze tam, gdzie podlegają one tym samym regułom

geometrycznym, ale wynikowa geometria jest różna (np. ze względu na

zmianę krzywizny formy). Charakterystyczne dla technik skryptowych jest


również uzyskiwanie bogatych kompozycji przestrzennych, złożonych

wzorów i pozornie nieregularnej struktury na skutek uruchomienia niekiedy

nawet prostych geometrycznych lub matematycznych reguł. Algorytmy

generatywne otworzyły drogę do uzyskania wariancji form za pomocą

mutacji (zmiany wartości parametrów), łączenia i przekształcania formy

podstawowej.

Systemy parametryczno - algorytmiczne stworzyły warunki do

ścisłej kolaboracji architektów z inżynierami w procesie optymalizacji

rozwiązań przez cały proces projektowy. W systemach BIM komponenty

modelu są „tektonicznie świadome”, co pozwala na przeprowadzanie

symulacji funkcjonowania obiektu, analiz potencjalnych problemów

wykonawczych i eksploatacyjnych, zanim budynek zostanie fizycznie

wybudowany. Dzięki temu zmniejsza się czasochłonność i

kosztochłonność procesu inwestycyjnego, a także zmieniają się proporcje

czasowe – twórcze poszukiwania a dokumentacja wykonawczo-

budowlana. Pośród kryteriów poddawanych procedurom cyfrowej

optymalizacji najistotniejszą rolę odgrywa optymalizacja struktury, która

może dotyczyć optymalizacji kształtu, topologii lub wielkości elementów

strukturalnych. Aby zrealizować innowacyjne elementy strukturalne lub

wielokrzywiznowe formy, informacja cyfrowa musi być w sposób

bezpośredni przekazana w dół łańcucha produkcyjnego przez

pozyskiwanie z modelu parametryczno-algorytmicznego rysunków

wykonawczych i/lub G-kodów.

Możliwość masowej personalizacji komponentów budynku zmieniła

również podejście do zagadnień złożoności i jednostkowości w

architekturze. Przejście na masową indywidualizację elementów

manifestuje się powrotem do ornamentu i dekoracyjności. Paradygmat

parametryczno-algorytmiczny umożliwia projektantom wychodzenie poza

powierzchowne zniekształcanie formy i „naklejanie” dekoracji, ku

integralności kompozycyjnej, strukturalnej i funkcjonalnej całości oraz

elementu.

Ostatnia część monografii zawiera rozpoznanie ograniczeń i

dysfunkcji metodologii na obecnym poziomie rozwoju implementacji i

integracji technik skryptowych i platform BIM. Na tym etapie bardzo cenne

okazały się kontakty bezpośrednie z praktykami - projektantami

parametrycznymi i literatura dotycząca praktyki. Pojawiające się w

wypowiedziach krytyków główne zastrzeżenia sprowadzają się do:


• podważania kreatywnego potencjału metody z powodu zawężenia

zakresu eksploracji do geometrycznej i topologicznej zmienności;

• potępienia „nadkreatywizmu formalnego” przejawiającego się w

projektowaniu niezwykłych form dlatego że jest taka możliwość, a nie

dlatego że wskazują na to ograniczenia i wymogi projektowe;

• wskazywania zagrożenia determinizmem przetwarzania informacji i

analitycznej optymalizacji, który upośledza trudno mierzalne i

niemierzalne rodzaje informacji tak bardzo istotne w myśleniu

architektonicznym;

• usztywnienia modelu na etapie projektowania wstępnego wynikającego

z trudności przewidzenia na początku projektu wszystkich zmiennych

decyzyjnych i przyszłych kierunków rozwoju idei;

• podważana jest słuszność oparcia sekwencji rozwoju definicji

generatywnej na założeniu, że proces projektowania sam w sobie jest

sekwencyjny.

Do innej kategorii należą wyzwania programistyczne takie, jak trudność

zapewnienia czytelności skryptu zapisanego w edytorze graficznym,

zarejestrowania wszystkich konsekwencji wszystkich zmian

wprowadzonych w jakimś jednym miejscu modelu czy zachowanie

ciągłości cyfrowego przepływu informacji.

W ramach polemiki z krytyką projektowania parametryczno-

algorytmicznego przedstawiam dwa przykłady eksperymentalnych

projektów badawczych, wychodzących poza wcześniej prezentowany

repertuar realizacji. Pracę zamykają konstatacje dotyczące dalszych

perspektyw rozwoju i jego uwarunkowań w edukacji i modelu

funkcjonowania branży AEC.

Za jeden z najważniejszych efektów praktycznych badań uważam

pogłębienie rozumienia procesów zachodzących w metodologii

projektowania architektonicznego i wykazanie nieuchronności transformacji

praktyki projektowej, która w bliskiej perspektywie obejmie wykonawstwo i

zarządzanie eksploatacją. Swoimi badaniami podważam dość powszechne

postrzeganie nowego paradygmatu w kategorii stylistyki/mody i

przypisywanie mu znaczenia w jedynie w obszarze zagadnień

inżynieryjno-konstrukcyjno-produkcyjnych. Pokazuję, że projektowanie

parametryczno-algorytmiczne swój pełen potencjał ujawnia w warunkach

cyfrowej integracji wszystkich etapów procesu i otwartego środowiska


projektowego, w którym to informacja jest udostępniana rozgałęzionej sieci

współuczestników procesu projektowania. Konstatacje wskazują na

potrzebę wprowadzenia zmian kulturowych oraz organizacyjnych i

legislacyjnych funkcjonowania branży AEC. W wielu krajach (również w

Polsce) historycznie zakorzenione rozproszenie spółek sektora

architektoniczno-budowlanego powoduje, że technologia BIM nie współgra

z modelem biznesowym. Wyniki badań uzasadniają pojawiający się w

literaturze przedmiotu postulat reorganizacji współpracy w akcie tworzenia

architektury, tak aby poszczególne strony (zespoły architektów, inżynierów

budowlanych, konstruktorów, branżystów i wykonawców) mogły

koordynować swój wkład w projekt, zachęcając do bardziej

zintegrowanego podejścia już od wczesnych faz projektowania. W

przyszłości np. struktury kontraktów musiałyby zatem rozstrzygać kwestie

własności danych (korzystanie z jednego modelu BIM), wspólnego ryzyka i

ewentualnych korzyści.

Konieczność zmian w praktyce inicjuje jednak powoli rozbudzana

świadomość ekologiczna i recesja gospodarcza, które powodują, iż

kwestie efektywności budynków stają się nie mniej ważne niż ich wizualne

atrybuty. Równie istotne było dla mnie wprowadzenie do polskiego

dyskursu kwestii dotyczących roli i kompetencji architekta w nowych

realiach i konieczności zmian w kształceniu architektonicznym. Profesja

niewątpliwie zmierza do punktu, w którym pewna wiedza programistyczna

stanie się niezbędną kompetencją projektową.


III. Omówienie pozostałych osiągnięć naukowo-badawczych

1) Działalność w latach 1984- 1999 (przed doktoratem)

Dyplom na Wydziale Architektury Politechniki Gdańskiej obroniłam w 1984

roku, uzyskując tytuł magistra inżyniera architekta. W tym samym roku

podjęłam pracę na macierzystym Wydziale na stanowisku asystenta w

Katedrze Geometrii Wykreślnej, kierowanej wówczas przez doc. Z

Dzięgielewskiego. W pierwszych latach pracy prowadziłam ze studentami

zajęcia z geometrii wykreślnej oraz uczestniczyłam w seminariach

naukowych organizowanych zarówno w ramach naszej Katedry jak i

Zakładu Geometrii Rzutowej i Rysunku Technicznego na Wydziale

Inżynierii Środowiska Politechniki Warszawskiej kierowanego przez prof.

B. Grochowskiego. W kolejnych latach prowadziłam również zajecia z

Komputerowego Wspomagania Projektowania. Podjęłam także współpracę

z pracowniami architektonicznymi (np. Towarzystwem Ziemskim)

nabywając doświadczenie projektowe.

W latach 1988 – 1993 przebywałam na urlopie wychowawczym. Był to

okres (początek lat 90.), który cechował szybki wzrost komputeryzacji. Na

polskim rynku pojawiły się dostępne cenowo dla szerszego odbiorcy

zarówno komputery osobiste jak i oprogramowanie inżynierskie typu CAD.

W praktyce architektoniczno-projektowej zmiany szły w kierunku

zastępowania kreślenia ręcznego i makiet rysunkami i modelami

cyfrowymi. Znajomość klasycznych technik wykreślnych powoli traciła na

znaczeniu, jednakże wiedza geometryczna, rozwinięta wyobraźnia

przestrzenna i umiejętność logicznego rozumowania w odniesieniu do

przestrzeni pozostawały niezbędne w zawodzie inżyniera projektanta. Po

powrocie z urlopu, w nowych realiach nowych wymogów odnośnie

kompetencji zawodowych przyszłych absolwentów, za przedmiot mojej

pracy badawczej obrałam komputerowe wspomaganie nauczania na

uczelni wyższej. Celem moich badań, opartych na technice eksperymentu,

była rekonstrukcja i uwspółcześnienie modelu kształcenia w zakresie

geometrii wykreślnej za pomocą integracji treść nauczania z

modelowaniem komputerowym. Opracowałam nowe metody i środki

dydaktyczne między innymi procedury w języku AutoLisp, działające w

środowisku programu AutoCAD wersja 12. Prowadziłam zajęcia pilotażowe

w ramach kursu geometrii w miedzywydziałowym laboratorium


komputerowym z wykorzystaniem autorskich materiałów . Forum do

prezentacji wstępnych wyników badań i dyskusji z środowiskiem

akademickim stanowiły cykliczne Ogólnopolskie Konferencje Naukowe

Geometria i Komputer a także 7th International Conference on Engineering

Computer Graphics and Descriptive Geometry i II Ogólnopolskie Warsztaty

Multimedialne w Dydaktyce. Wyniki badań cząstkowych/pilotażowych

prezentowałam na wyżej wymienionych konferencjach, a także

popularyzowałam poprzez w publikacjach. Do tej grupy należą między

innymi artykuły w Zeszytach Naukowych Politechniki Śląskiej: pt.

Komputerowe wspomaganie nauczania klasycznej geometrii wykreślnej

(z.1, nr 1318), Model komputerowego wspomagania nauczania geometrii

wykreślnej (z.3, nr 1453) oraz Wykorzystanie testów w dydaktyce geometrii

wykreślnej w Biuletynie Polskiego Towarzystwa Geometrii Wykreślnej i

Grafiki Inżynierskiej.

Celem rozwoju mojego warsztatu badawczego ukończyłam roczne

Podyplomowe Studium Pomiaru Dydaktycznego i Egzaminowania na

Uniwersytecie Gdańskim. W jego ramach zajmowałam się zagadnieniami

związanymi z ewaluacją wyobraźni przestrzennej.

Przewód doktorski otworzyłam w 1997, na Wydziale Nauk Społecznych

Uniwersytetu Gdańskiego, pod kierunkiem profesora dr. hab. Bolesława

Niemierki. Praca badawcza składała się z konstrukcji autorskiego modelu

komputerowo wspomaganego kształcenia w zakresie geometrii wykreślnej,

następnie przeprowadzenia eksperymentu dydaktycznego w układzie

dwóch grup równoważnych, a wreszcie ewaluacji modelu na podstawie

teorii pomiaru dydaktycznego. Konstrukcja modelu opierała się na

autorskich środkach i metodach dydaktycznych opracowanych za pomocą

i pod kątem wykorzystania programu AutoCAD wersja 12. Do ewaluacji

wykorzystałam autorskie narzędzia testowe i ankiety. Ocenie podlegały

dwie dziedziny osiągnięć studentów – dziedzina poznawcza oraz

motywacyjna. W pracy wykazałam między innymi, że grafika komputerowa

i klasyczne konstrukcje geometryczne komplementują się wzajemnie w

procesie kształcenia. Jednakże w obecnej sytuacji dydaktycznej

(ograniczona dostępność do laboratorium komputerowego i liczba godzin

przedmiotu w programie studiów, brak możliwości oceny efektów

długoterminowych), skuteczność motywacyjna komputerowo

wspomaganego nauczania przedmiotu Geometria Wykreślna jest wyższa


od skuteczności poznawczej tego działania, bowiem mimo zwiększenia

zainteresowania przedmiotem (mobilizacji do samokształcenia) nie nastąpił

spektakularny wzrost liczby studentów osiągających najwyższą kategorię

celów poznawczych. Recenzentami mojej rozprawy pt. „Skuteczność

komputerowego wspomagania nauczania klasycznej Geometrii

Wykreślnej”. byli profesor prof. zw. dr hab. inż. Stefan Przewłocki oraz dr

hab. Tomasz Szkudlarek. Pracę obroniłam z wyróżnieniem i otrzymałam

tytuł doktora nauk humanistycznych w 1999 r. W tym samym roku

otrzymałam nagrodę indywidualną 2 stopnia Rektora Politechniki

Gdańskiej za szczególne osiągnięcia w działalności naukowej.

W problematyce badawczej obejmującej optymalizację modelu kształcenia

umiejscawia się realizacja projektu nt. „Technologii komputerowych w

geometrii wykreślnej i wizualizacji”, realizowana wspólnie z zespołem

kierowanym przez prof. Zuongi Zuo z Department of Engineering

Computer Graphics na Guangdong University of Technology w Chinach.

Projekt był finansowany na podstawie dwustronnej umowy podpisanej w

1999 roku. Efektem wspólnych prac (które kontynuowałam również po

doktoracie za pośrednictwem internetu oraz w trakcie partnerskich wizyt)

były materiały dydaktyczne, opracowane w języku angielskim z

wykorzystaniem technologii komputerowych (programu ToolBook).

Współpraca trwała do 2005 roku.

2) Działalność w latach 2000 – 2016 (po doktoracie)

Moje zainteresowania badawcze po doktoracie skupiły się wokół

problematyki oddziaływania nowych technologii komputerowych na

praktykę projektową i myśl architektoniczną oraz ich miejsca w kształceniu

architektonicznym.

Główną oś mojej aktywności badawczej stanowią od paru lat zagadnienia

związane z architektonicznym projektowaniem cyfrowym, które leży w

ścisłym związku z nauczanym przez mnie obecnie przedmiotem (od ponad

dekady nauczam wyłącznie przedmiotu Techniki Komputerowe w

Projektowaniu na studiach I i II stopnia,). Technologie komputerowego

wspomagania projektowania inżynierskiego i wytwarzania CAD/CAM

dynamicznie się rozwijają. Oferują coraz to efektywniejsze narzędzia do

generowania i analizy złożonej wielokrzywiznowej geometrii i jej


materializacji za pomocą produkcji CNC. Na początku lat 90. zagościły na

stałe w głównym nurcie dyskursu architektonicznego na zachodzie.

Wpływają na zmiany w praktyce i teorii architektonicznej. W ramach

rozpoznawania praktycznych aspektów problematyki, poszerzyłam swoje

umiejętności komputerowe o oprogramowanie nowej generacji

wykorzystywane w nowatorskiej praktyce architektonicznej w krajach

rozwiniętych, a mianowicie programy: Revit, Grasshopper, Rhinoceross,

Generative Components, ParaCloud. Ponadto uzyskałam uprawnienia do

prowadzenia certyfikowanych kursów AutoDesk na program 3DS Max i

AutoCAD w ramach Autoryzowanego Centrum Autodesku na Politechnice

Gdańskiej. Brałam również udział w warsztatach projektowania cyfrowego:

Bottom up (Warszawa, VII 2009), Prefabrykacja i BIM (Trondheim, XI

2009) oraz Multi Agent Simulation (Białystok, 2014).

Przegląd stanu wiedzy i projektów eksperymentalnych (zarówno nie

zrealizowanych, jak i urzeczywistnionych) pokazał, iż uznane

awangardowe światowe pracownie architektoniczne bazują na potencjale

modelowania parametrycznego i technikach algorytmicznych. Sednem

modelowania staje się definiowanie wewnętrznej logiki geometrii, opis

relacji między tworzącymi ją komponentami. Umożliwia to eksplorowanie

możliwości w ramach okreslonych ograniczeń i reguł i kontrolę procesu

powstawania formy. W procesie cyfrowego projektowania wszystkie etapy

(koncepcja, analiza, optymalizacja, cyfrowa fabrykacja) są ze sobą

połączone w sposób ciągły dzięki przepływowi cyfrowych danych.

Konkluzje ze studiów teoretycznych i przegląd stanu wiedzy były

przedmiotem moich wystąpień konferencyjnych i publikacji (poz. IIA.9,

IIA.10, IIA.11, IIA.12, IIA.13, oraz IIA.14 w zał. 2.1), a także wystawy

zorganizowanej na macierzystym wydziale i warsztatów komputerowego

modelowania.

Mimo iż od ponad dekady (narodziny Generative Components) techniki

parametryczno algorytmiczne cieszyły się dużym zainteresowaniem

pośród praktyków i akademików w rozwiniętych krajach zachodnich, w

czasie gdy podejmowałam tę problematykę w Polsce nie było skupionych

na niej ośrodków, a co za tym idzie brakowało badań i publikacji

dotyczących projektowania komputacyjnego. Nie znajdowało ono również

miejsca w kształceniu architektonicznym na polskich uczelniach.

Spostrzeżenie to uzasadniło kierunek moich dalszych studiów i

poszukiwań.


Wyniki prowadzonych studiów dotyczących zmian w praktyce i teorii

architektonicznej posłużyły do przygotowania w 2011 wniosku grantowego

do Narodowego Centrum Nauki, pt. „Paradygmat parmetryczno -

algorytmiczny w architekturze”. Projekt badań został zaakceptowany do

realizacji (nr. 101921). Głównym celem badań było opracowanie

charakterystyki nowego cyfrowego paradygmatu w projektowaniu

architektonicznym. Zakres rzeczowy badań dotyczył filozofii twórczej,

metod, narzędzi i organizacji procesu projektowania, a także rozwiązań

formalno-funkcjonalnych na przykładach wybranych eksperymentalnych

projektów niezrealizowanych i nowatorskich realizacji, głównie w Europie

zachodniej. Za podstawową metodę badań przyjęłam metodę kwerendy

literaturowej przechodzącej następnie w metodę analityczno –

porównawczą. Badania terenowe pozwoliły mi na zebranie dodatkowych

informacji i weryfikację wniosków płynących ze studiów literaturowych. Z

kolei udział w konferencjach z cyklu Smart Geometry w 2010 w Barcelonie

i 2013 w Londynie wykorzystałam do nawiązania kontaktów z

projektantami działającymi w obrębie badanego paradygmatu.

Bezpośrednie kontakty z praktykami wykorzystałam w trakcie pracy

badawczej do weryfikacji wniosków i pogłębienia analiz. Celem

dodatkowym projektu było sprecyzowanie terminologii funkcjonującej w

obrębie paradygmatu cyfrowego w projektowaniu architektonicznym.

Realizację projekty grantowego ukończyłam w 2014. Głównym efektem

końcowym jest monografia zgłoszona jako tytuł osiągnięcia naukowego w

niniejszym wniosku. Dodatkowym elementem upowszechniania wyników

projektu badawczego była wystawa pt. „Parametryczno-algorytmiczne

projektowanie architektury”, prezentowana na macierzystym wydziale oraz

na wydziale Architektury i Inżynierii Środowiska Uniwersytetu

Technologiczno - Przyrodniczego w 2014. Obok popularyzacji wyników

moich poszukiwań badawczych na polskich konferencjach i w publikacjach

(poz.IIA.3, IIA.4, IIA.5, IIA.6, IIA.7 i IIA.8 w zał 2.1) włączyłam studentów w

tematykę badań przez poszerzenie treści nauczania przedmiotu Techniki

Komputerowe w Projektowaniu na studiach drugiego poziomu.

Zrealizowałam pilotażowe zajęcia laboratoryjne na studiach magisterskich

obejmujące parametryczny zapis geometrii za pomocą edytora graficznego

(program Grasshopper) w 2013 i 2014. Ponadto w latach 2012-2014

sprawowałam opiekę naukową nad Studenckim Kołem Naukowym

Projektowania Parametrycznego na macierzystym Wydziale. Wystąpiłam


również w roli opiekuna naukowego projektu badawczego zgłoszonego w

2015 do MNiSW w ramach IV edycji Diamentowego Granta dla

wyróżniających się studentów. Projekt pod tytułem „Optymalizacja

technologii druku 3D pod kątem produkcji elementów struktur

architektonicznych” (nr 281204) miał charakter aplikacyjny, a jego głównym

celem było zaprojektowanie prototypu wraz z oprogramowaniem

sterującym zautomatyzowanym narzędziem wykorzystującym metody

druku 3D.

Obecnie podjęłam wątek badawczy dotyczący możliwości stwarzanych

przez technologie komputerowe do kreowania nowych rozwiazań

formalnych i strukturalnych domów mieszkalnych, znajdujących

uzasadnienie na gruncie ekologii. Wnioski wyciągnięte z analiz

przedstawiłam w publikacjach (poz. IIA.1 i IIA.2 zał 2.1). O ile pierwszy

temat badawczy (już zrealizowany) był bardziej teoretyczny, o tyle obecny

kierunek badań ma dominujący aspekt wdrożeniowy. Jego celem

praktycznym jest opracowanie systemu generującego model geometrii

ekoefektywnego domu oraz stworzenie modelu przykładowej struktury

korzystając z wydziałowego latorium CNC. Projekt został w 2016

zgłoszony do programu Opus, ale okazał się nieadekwatny do panelu.

Geometria architektoniczna pozostaje również w moim polu

zainteresowań, dlatego kontynuowałam również badania w zakresie

tworzenia i wykorzystywania multimedialnych materiałów do geometrii

wykreślnej. Ich rezultatem było autorstwo i współautorstwo pięciu

multimedialnych podręczników opracowanych w technologii Multimedia

Flash (poz. IIB.1, IIB.2, IIB.3, IIB.4 i IIB.5 w zał. 2.1). Podręczniki zostały

opublikowane w Pomorskiej Bibliotece Cyfrowej, na mocy umowy z

macierzystym Wydziałem. Są wolnodostępne w ramach idei tworzenia

Open University. Znalazły się w zasobach innych uczelni. Zagadnienia

związane z metodyką tworzenia materiałów multimedialnych

popularyzowałam również za pomocą wystąpień konferencyjnych i

publikacji (poz. IIA.15, IIA.16, IIA.17, IIA.21 i IIA.22).

W ostatnich paru latach recenzowałam artykuły do The Journal of Polish

Society for Geometry and Engineering Graphics, a także w 2006 dla World

Innovations in Engineering Education and Research.


W latach 2009-2015 uczestniczyłam wielokrotnie w programie Erasmus

Teaching Staff Mobility wyjeżdżając na zachodnie uczelnie, gdzie

włączałam się w proces dydaktyczny. W ramach zainteresowań metodyką

metodyką kształcenia na poziomie akademickim opracowałam model

nauczania przedmiotu Techniki Komputerowe w formule tzw. blended

learning, tj. nauczania łączącego dydaktykę tradycyjną z e-edukacją. W

2016 otrzymałam za niego nagrodę Rektora stopnia II. Model ten realizuję

obecnie na macierzystym Wydziale.

wg ROZP. MNiSW z 30 X 2015 Maria Helenowska-Peschke fileWizualnych. Początkowo na stanowisku...

Documents

Transcript of wg ROZP. MNiSW z 30 X 2015 Maria Helenowska-Peschke fileWizualnych. Początkowo na stanowisku...