CC BY
90
Социально-экологическое проектирование и образовательные технологии
А.П. Хаустов, М.М. Редина
Формирование профессиональной экологической культуры с помощью виртуальных тренажерных технологий
Показано место профессиональной экологической культуры в обеспечении экологической безопасности нефтегазового комплекса. В качестве эффективного решения для формирования экологической культуры предложено использование виртуальных тренажерных технологий с погружением в профессиональную среду. Ключевые слова: профессиональная экологическая культура, экологическая безопасность, профессиональная среда нефтегазового комплекса, виртуальные тренажерные технологии.
Одна из серьезнейших проблем нефтегазового комплекса России -низкий уровень экологической безопасности. В особенности это важно, учитывая высокую аварийность объектов добычи и транспорта нефти, а также значительное количество аварийных разливов. Следствие этого -значительные площади загрязненных территорий и необходимость дорогостоящих работ по восстановлению нарушенных земель. Отдаленные последствия аварийных ситуаций практически не учитываются; хотя за год, по разным оценкам, происходит до 50 тыс. аварий, сопровождающихся разливами нефти и нефтепродуктов.
В целом остро ощущается низкий уровень профессиональной экологической культуры, в особенности на производстве. Зачастую специалисты
различных областей недостаточно четко представляют возможные последствия своих действий для окружающей среды. Отчасти это связано с нехваткой специалистов по управлению охраной труда, промышленной и экологической безопасностью, адекватных современным требованиям. Такие сотрудники должны участвовать в формировании экологической о
культуры всего персонала. К сожалению, выпускаемые сегодня специа- |
листы слабо отвечают запросам высокотехнологичных предприятий, оци
а образовательные программы часто подменяются родственной подготовкой специалистов по различным направлениям безопасности. Это создает соответствующую реакцию рынка труда, однако подготовка таких комплексных специалистов в вузах России не осуществляется [2].
Современному выпускнику вуза чаще всего необходима серьезная дополнительная подготовка для того, чтобы привести его знания и практические навыки в соответствие с профессиональными компетенциями по соответствующим должностям. Выпускники с чисто экологическими специальностями не в полной мере отвечают запросам рынка труда и необходимым условиям устойчивого функционирования предприятий.
На предприятиях чаще всего такие направления, как безопасность труда, защита окружающей среды, промышленная безопасность, концентрируются в рамках единого подразделения (или даже в руках одного специалиста). Эта же тенденция прослеживается и в национальной стратегии образования для устойчивого развития: при преподавании отдельных предметов должны максимально поддерживаться возможности многостороннего и междисциплинарного анализа ситуаций, возникающих в реальной жизни [4]. Современный специалист должен быть готов к принятию решений в производственной деятельности сразу по нескольким направлениям. Так, в случае аварии на производстве специалисту по защите окружающей среды необходимо реализовать:
- принятие решений по оценке масштабов воздействий на производственные объекты, окружающую среду, население;
- взаимодействие с силами МЧС и другими подразделениями, занятыми в ликвидации последствий аварии;
- эвакуацию населения;
- информирование руководства, администрации территорий, населения;
- устранение последствий аварий;
- оценку экономического и экологического ущербов;
- организацию постмониторинга и др.
Перечень обязанностей даже на случай данной единичной ситуации указывает на многогранность необходимой подготовки специалиста.
К сожалению, современные вузы слабо проводят подготовку в области
технологии
Социально-экологическое проектирование и образовательные технологии
проектирования, тем более экологического. Так, приходя на производство, многие выпускники впервые слышат такие базовые профессиональные понятия, как ЛАРН (ликвидация аварийных разливов нефти), ПНООЛР (проект нормативов образования отходов и лимитов их размещения), проект нормативов допустимых воздействий, не говоря уже о знании актуальной нормативной базы по охране окружающей среды. Перечисленные понятия являются для экологов-практиков едва ли не центральными в их деятельности. Итог такой ситуации - потребность работодателей в собственных дорогостоящих (до десятков тысяч долларов) корпоративных системах переподготовки сотрудников.
Еще одна важнейшая проблема для предприятия в этих условиях -поиск специалистов, способных разрабатывать, внедрять и поддерживать системы менеджмента охраны труда, промышленной и экологической безопасности (БЖ-менеджмента).
Практически единственный путь, позволяющий студенту прочувствовать понятие «экологическая безопасность» изнутри, - это осуществить его виртуальное погружение в профессиональную среду, искусственно создав ситуацию, на которой можно обучаться, с помощью компьютерной симуляции. Виртуальные компоненты профессиональной среды интегрируются в процесс обучения на основе использования передовых образовательных технологий (технологии модульного обучения, метод проектов, кейс-метод и др.). В современных условиях крайне необходимы креативные компетентные специалисты, быстро эффективно принимающие решения. Учитывая это, в РУДН - первом из вузов РФ - начата подготовка специалистов в области профессиональной, промышленной и экологической безопасности, практически ориентированных на минимизацию вреда аварий компонентам окружающей среды и социума, а также способных организовывать ликвидацию их последствий. Такие специалисты выполняют роль «проводников» экологической культуры в своих компаниях, организациях, на предприятиях.
Особенно остро вопросы качественной подготовки специалистов по БЖ-менеджменту стоят в тех отраслях, где характерен повышенный уровень рисков (промышленных, экологических). Поэтому не случайно, что наиболее интенсивно программы магистерской подготовки развиваются в странах, идущих по индустриальному пути, где высока востребованность специалистов, способных идентифицировать, анализировать и управлять специфическими экологическими рисками в промышленности. Дополнительный аргумент в пользу создания таких программ в индустриальных странах - дороговизна материального обеспечения современных образовательных проектов [5; 6].
Существующие образовательные программы в сфере экологической безопасности базируются на традиционных формах и методах обучения. Несмотря на введение новых образовательных стандартов, сам образовательный процесс и его структура зачастую не позволяют подготовить современного востребованного специалиста. Во многом это обусловлено отсутствием полноценной производственной практики, т.е. невозможно- I стью выработки навыков практической деятельности. Следствие этого - оци низкий уровень профессиональных компетенций.
В то же время, современные педагогические технологии предполагают более активное акцентирование на развитии личностных достижений учащегося, компетентностном подходе. Учитывая сложность такой сферы образования, как экологическая безопасность, и особенности классического университетского образования, необходимо комплексиро-вание традиционных педагогических технологий. Цель такого процесса -выработка гибкой системы обучения, ориентированной на формирование высококвалифицированного востребованного специалиста, который должен являться разносторонней личностью, обладать критическим мышлением, быть широко эрудированным, готовым к действиям в стрессовых производственных условиях [1].
Важнейшая составная часть такого образовательного процесса - погружение в профессиональную среду. В современных условиях это осложняется различными обстоятельствами (финансовые сложности вузов, нежелание предприятий принимать участие в организации практического обучения). Оптимальный выход - использование виртуальных моделей профессиональной среды, однако их роль и место в образовательных программах являются во многом новыми для работников высшей школы и требуют методологического обоснования и осмысления.
Представление (визуализация) процессов профессиональной среды в вузовских программах должно находиться в центре внимания при проектировании современных образовательных технологий. Виртуальная среда дает возможность почувствовать себя в роли должностного лица непосредственно на практике в самом процессе обучения на определенных сценариях «воздействие техногенеза - результат» с самооценкой действий и тестированием уровня теоретических знаний. Это своего рода компьютерная «игрушка», которая позволяет идти от простых моделей оценок воздействия производственной среды (техносферы) к управлению и минимизации этих воздействий, ликвидации последствий с оценками экономических ущербов. Именно в этом мы видим главные положительные качества обучения с погружением в виртуальную профессиональную среду.
технологии
Социально-экологическое проектирование и образовательные технологии
С включением компьютеров в процесс обучения для получения и экспериментальной проверки знаний роль самостоятельной подготовки обучаемого резко возрастает. Важнейшее преимущество компьютерной техники - возможность построения образовательного процесса в виде интерактивной работы обучающихся с динамическими образами изучаемых объектов.
Виртуальные тренажеры широко применяются в практике подготовки специалистов, деятельность которых впоследствии будет связана с управлением техническими системами (самолеты и др.). Однако в практику высшего образования данные технологии обучения внедряются крайне медленно в связи с их сложностью и дороговизной.
Трудности обучения по экологической безопасности обусловлены тем, что объекты зачастую в принципе не могут изучаться в лаборатории, не говоря уже о познании процессов воздействия на объект техногенеза. Возможно воспроизвести лишь отдельные части данного процесса, например, оценить скорости инфильтрации вод, загрязненных нефтепродуктами, в почвы и зону аэрации. Однако такие данные будут иметь лишь приблизительную достоверность, а распространять их на другие условия (почвы или типы строения зоны аэрации) - весьма рискованно и проблематично. Чаще всего эти данные далеки от реалий и не позволяют обучающемуся в целом охватить картину загрязнения среды и метаморфозы, происходящие с загрязнителем. По этому же принципу достаточно трудно воспринимаются процессы ассимиляции и самоочищения различных сред, поскольку они познаются в динамике за достаточно длительные промежутки времени. Эти задачи усложняются по мере включения в расчетные схемы различных по своим свойствам элементов ландшафтов [3].
Современные образовательные технологии прогрессируют и эволюционируют вместе с развитием науки и соответствующих предметных областей, а это требует постоянной актуализации используемых на практике принципов, методов, подходов к формированию новых учебных программ. В процессе работы с виртуальными моделями научная сторона и, особенно, прогнозы отдаленных последствий, приобретает все большее значение и требует не только навыков действий в критических условиях, но и обширных теоретических знаний. Использование виртуальных моделей в данном случае - удачный пример интеграции новых технических возможностей средств обучения для достижения необходимого качества подготовки в технически сложной и наукоемкой области.
Обучение включает ряд последовательных этапов (рис. 1) и начинается с «входной» проверки знаний обучаемого. Это делается в целях определения начального уровня подготовки и выбора индивидуально для
каждого студента дальнейшего варианта обучения. Современные требования к организации магистерских программ предполагают, что в магистратуру по тому или иному направлению могут поступать выпускники бакалавриата, ранее обучавшиеся по различным программам. В результате будущие магистры могут иметь весьма различные исходные знания о
и навыки. В дальнейшем студенты самостоятельно осваивают учебник, |
сопровождаемый тестами для поэтапного контроля усвоения теоретиче- о
ского материала.
«Нулевой» шаг: предварительное тестирование с целью определения уровня теоретической подготовки и допуска его к модели. При условии успешной сдачи тестирования возможна дальнейшая работа с моделью.
________________________________________Ж________________________________________
1. Создание базы данных. Ландшафтная обстановка представлена серией послойных изображений (рельефа, почв, растительности, источники воздействия и др.). Она рассматривается как совокупность точек электронного изображения и позволяет формировать сценарии воздействия на компоненты окружающей природной среды.
_______________________________________ж____________________________________
2. Блок воздействий. Расчет объемов возможных разливов нефти или нефтепродуктов. В зависимости от выбранного сценария (от незначительного до катастрофического) объем разлива определяет модуль техногенного давления.
____________________________________________ък._____________________________
4. Блок сценариев развития нежелательных процессов. Формируется от относительно благоприятных условий до крайне неблагоприятных.
_____________________________________ък____________________________________
3. Блок организационных мероприятий: имитируется реагирование на чрезвычайную ситуацию в зависимости от ее уровня - информирование соответствующих структур, развертывание сил реагирования, порядок действий в ЧС и др.
________________________________ж_____________________________
5. Природозащитный блок: подбор технических средств по ликвидации аварии и восстановлению территории.
_______________________________________\к_______________________________
6. Блок организации постмониторинга - размещение постов, сроки, состав наблюдения.
_____________________________________________________________________________
7. Блок оценки (анализа деятельности оператора): основан на системе тестов, которые сопровождают весь ход манипуляций. В блоке анализируются слабые места в знаниях и выявляется необходимость дополнительной подготовки.
Рис. 1. Основные этапы работы с виртуальным тренажером
технологии
ш ш х После успешного прохождения тестов начинается следующий этап -||| разработка Плана ликвидации аварийного разлива (ПЛАРН) в соответст-||| вующем модуле тренажера. Для этого студенту необходимо воссоздать о| ф обстановку в предполагаемом районе аварии с помощью баз данных ос5 о природных условиях, технических характеристиках объекта, процессах | I распространения возможного загрязнения и социально-экономических о § условий района. Моделируются наиболее вероятные сценарии аварии, обосновываются необходимые действия (технологии, силы и средства) по ее ликвидации. ПЛАРН - официальный документ, к составлению которого предъявляется целый комплекс требований. Чтобы облегчить студенту работу по разработке ПЛАРН, этот модуль в виртуальном тренажере содержит набор подсказок. Готовый документ студент передает для проверки преподавателю, и, в случае положительной оценки, переходит к следующему этапу.
Следующим шагом является работа в условиях «виртуальной аварии». Получив от преподавателя краткое описание аварии, студент воссоздает с помощью соответствующего модуля обстановку, используя базы данных, и предлагает оптимальные пути ликвидации аварии, а также контроля эффективности этих мероприятий. Процесс обучения завершается итоговой оценкой работы в виде отчета обучаемого (по унифицированной форме). Эффективность процесса обучения оценивается через оценку уровня приобретенных компетенций. Таким образом, функциональная структура позволяет оценить весь объем знаний и навыков обучающегося, приобретенных им предварительно.
Визуализация процессов аварийного загрязнения позволяет продемонстрировать студенту развитие аварии, контролировать быстроту принятия решений и выбор технологий и технических средств.
Опыт РУДН по созданию виртуального тренажера показывает, что использование технологий виртуального погружения в профессиональную среду позволяет решать многие проблемы, которые в настоящее время стоят практически перед любым вузом. В случае же обучения по экологической безопасности проблема наглядности вообще становится ключевой: оптимальный вариант для обучаемого прочувствовать, что такое экологическая безопасность, - это «побывать внутри» аварийной ситуации.
Библиографический список
1. Виртуальный тренажерный комплекс по экологической безопасности (ликвидация последствий аварий на нефтепроводах) / Под ред. А.П. Хаустова и В.Д. Толмачева. М., 2010.
2. Методическое обеспечение подготовки специалистов в области ИБЕ-менеджмента в нефтяной отрасли / Под ред. А.П. Хаустова, М.М. Рединой.
М., 2007.
3. Лещинский В.Б., Хаустов А.П., Редина М.М. Виртуальные тренажерные комплексы подготовки специалистов по обеспечению промышленной и экологической безопасности // Газовая промышленность. 2010. № 7. С. 71-76. о
4. Национальная стратегия образования для устойчивого развития в Россий- |
ской Федерации // Образование для устойчивого развития в высшей школе |
России: научные основы и стратегия развития / Под ред. акад. РАН Касимо- и
ва Н.С. М., 2008. С. 213-228.
5. Редина М.М. Зарубежный опыт магистерской подготовки по ИБЕ-менеджменту // Образование для устойчивого развития: опыт Восточной Европы, России и Центральной Азии / Под ред. акад. РАН Касимова Н.С.
М., 2009. С. 219-226.
6. Хаустов А.П., Редина М.М. ИБЕ-менеджмент - это актуально // Охрана труда и социальное страхование. 2008. № 5. С. 32-35.
технологии
