Некоторые теоретические и практические аспекты экологической подготовки в работе со студентами в МГТУ им. Н.Э. Баумана

Экологическим аспектам в Московском государственном техническом университете (МГТУ) им. Н. Э. Баумана уделяется значительное внимание в процессе преподавания различных дисциплин. Например, при изучении химии рассматриваются, анализируются широко распространенные в промышленном производстве вредные воздействия, оказываемые на человека и окружающую среду тяжелыми металлами (ртуть, свинец, цинк, кобальт, никель и др.), воздействие промышленных аэрозолей и многих других химических веществ, которые являются причинами профессиональных заболеваний [1]. В преподавании физики уделяется внимание вредным воздействиям для человека и окружающей среды электромагнитного поля, ионизирующего излучения и др. В работе со студентами широко применяются физико-химические методы анализа, позволяющие обнаружить экологические изменения в окружающей среде. При расчете различных экологических факторов используются математические методы.

Особый интерес представляют технические дисциплины. Но здесь процесс экологической подготовки достаточно сложный. Дело в том, что инженерные специальности ориентируют студентов прежде всего на результат. Но вместе с тем инженерная деятельность, ее цели и задачи должны быть связаны с вопросами защиты окружающей среды [2]. И тут возникают противоречия между техническими результатами и экономическими факторами. Процесс разрешения данных противоречий в современных условиях, как правило, осуществляется на основе научных достижений, творческого подхода. Значительный эффект дают методологические подходы при разработке экологически безопасных технических систем. Остановимся на анализе лишь некоторых из них, на наш взгляд, наиболее значимых. Как известно, экология -- интегрирующая наука. И разработка экологически безопасных технических систем осуществляется при помощи междисциплинарного подхода, с опорой не только на различные технические дисциплины, но и на другие науки [3].

Проблема междисциплинарного подхода в учебном процессе давно назрела, об этом много говорится, но часто лишь декларативно. Междисциплинарный подход действительно сложная задача. Здесь необходимо создание междисциплинарной методологии между оторванными друг от друга как конкретными, так и гуманитарными дисциплинами, разработка учебных пособий, скоординированных между собой с позиций различных областей знания, с ориентацией на экологическую проблематику. Особенности междисциплинарного подхода определяются спецификой кафедры, дисциплины, курса и многими другими факторами. В этом плане разрабатываются авторские программы, спецкурсы, которые позволяют охватить новые тенденции в различных областях знания. Междисциплинарный подход в значительной степени способствует предвидению экологических последствий, а значит, и их ограничению, предотвращению.

Междисциплинарный подход тесным образом связан с комплексным подходом, который предполагает одновременный анализ значимых экологических факторов методами различных наук, т. е. необходимое дублирование их истинности независимым образом. Только такой исследовательский подход является значимым в инженерной экологии.

Особое место при разработке экологически безопасных технических систем занимает системный подход. Это достаточно сложный метод. Он является доминирующим во многих разделах инженерной экологии. Как показывает практическая деятельность, при разработке экологически безопасных технических систем нельзя решать вначале одну проблему, потом другую, т. е. действовать линейно и последовательно. Необходим поиск общих сторон, принципов, позволяющих связывать их в систему, формировать целостное представление органического единства различных научных и технических данных. Другими словами, это не суммарная совокупность знаний, а целостная система, представляющая собой неразрывное единство составляющих ее компонентов. Свойства системы интегративны, они не сводятся к совокупности, простой сумме всех свойств ее элементов. И, более того, те качественно новые свойства, характеризующие систему как единое целое, отсутствуют у любого ее элемента в отдельности. И лишь внутреннее взаимодействие элементов порождает систему во всем ее своеобразии. Но в то же время составные элементы, как правило, характеризуются относительной самостоятельностью внутри самой системы. Таким образом, системный подход является самым сложным методологическим приемом при разработке экологически безопасных технических систем и технологий.

Определенное значение в инженерной деятельности с экологической направленностью имеет принцип моделирования, который может осуществляться различными способами. То есть модели могут быть материальными (физическими) и идеальными (логическими), в зависимости от конкретной специфики объекта анализа. Принцип моделирования основан на содержательных аналогиях между моделью и объектом моделирования, когда этим аналогиям придается эвристическая направленность. Особый интерес представляет метод аналогий, связанный с природными явлениями. Например, подобием ядерного взрыва, разумеется, с рядом допущений и ограничений, выступает извержение вулкана. Природных аналогий, сопряженных с экологическими последствиями воздействия технических систем, существует большое множество. Но, к сожалению, это направление не имеет широкого применения в инженерной деятельности из-за ограниченности воспроизведения тех или иных свойств изучаемого объекта, невозможности воссоздания достаточного количества связей моделируемого объекта, что обусловлено значительными погрешностями. Но в некоторых исследованиях он дает весьма значимые результаты: не только выполняет прогнозирующую функцию, но и не допускает экологических последствий.

Необходимо также отметить, что современный процесс постоянного усложнения технических систем, а также взаимодействия человека с ними требует постоянного творческого подхода в инженерной деятельности с учетом экологических проблем.

Будущий инженер должен также понимать, учитывать в своей деятельности связь между некоторыми техническими системами и вредными воздействиями на человека и окружающую среду. При проектировании технической системы стоит более тщательно изучить следующие типовые вредные воздействия, которые касаются как систем и технологий, так и человека, окружающей среды [4]:

- химические воздействия (разложение нужных веществ, синтез ненужных (вредных), каталитические и ингибиторные реакции, нарушения химического равновесия, нормального химического взаимодействия и т. п.);

- электрические воздействия (действие электрического поля, разрядов, электрического тока);

- магнитные воздействия;

- электромагнитные воздействия (разного рода излучения -- радиоволны, СВЧ, свет, ультрафиолетовые, рентгеновские, гамма-излучения и др.);

- вредное воздействие через технические системы (взаимодействие разных технических систем, целенаправленное разрушение, вызванное действиями военной техники, и т. д.);

- вредные факторы в технических системах (отказы в работе, снижение надежности и т. п.);

- появление у технических систем новых, непредусмотренных свойств, возникновение новых взаимодействий с другими системами, с человеком;

- превращение технической системы в источник опасностей, вредных воздействий на людей, природные системы.

В процессе анализа надлежит также учесть очень важный момент. Дело в том, что разные виды вредных воздействий на человека, окружающую среду, технические системы тесно связаны и столь же тесно взаимосвязаны их результаты: одни и те же воздействия могут привести к разным нарушениям, на основе одного и того же нарушения могут быть разные воздействия. Особенно опасны комплексные воздействия, способные вызвать синергетические и другие системные эффекты -- новые вредные воздействия, нелинейное усиление отдельных воздействий и т. п.

В процессе экологической подготовки будущего инженера важное место занимает формирование экологического мировоззрения. Эта задача, как правило, в той или иной степени осуществляется на всех уровнях образования. Особую роль в этом играет курс «Философия» [5], предусматривающий изучение нравственных, политических, методологических и других аспектов экологической проблематики. Необходимо отметить, что экологическое мировоззрение как отдельная самостоятельная проблема недостаточно исследовано. Ряд авторов затрагивают лишь отдельные стороны этой формы мировоззрения [6-7].

И это действительно сложная проблема, так как экология в настоящее время имеет свыше 100 направлений [8]. Но почти во всех формах экологического мировоззрения значительное внимание уделяется антропогенным, техногенным факторам. И это понятно, так как антропогенные изменения окружающей среды приобрели сегодня глобальные масштабы.

Следует также отметить, что особое значение при формировании экологического мировоззрения у студентов имеют политические, экономические, правовые и другие ориентиры, связанные с вопросами экологической проблематики. И здесь необходимо сформировать у обучаемых принципы критического восприятия тех или иных популистских заявлений. Например, политизация экологических проблем, как правило, имеет неоднозначный характер, экологические проблемы часто используются в политических целях, и таких примеров можно привести множество. Но критический, научный подход позволяет выделить, определить реально значимые экологические моменты в популистских программах. Далее, решение экологических проблем почти всегда вступает в противоречие с экономическими интересами [9]. Процесс разрешения данного противоречия в современных условиях, как правило, осуществляется на основе научных достижений. Но они, к сожалению, тоже связаны с экономическими факторами. И поэтому страны ЕС и США экологически вредные виды производства размещают в странах «третьего мира, там же проводят небезопасные в этом плане различные эксперименты» [5, иДЛ].

Итак, в учебном процессе формируются многоаспектные экологические ориентиры, ознакомление с которыми осуществляются в тесной взаимосвязи с профилем вуза. Существенное значение в экологической подготовке студентов имеют практические навыки, выработка которых в немалой степени зависит от производственной практики. На разных факультетах производственная практика тесным образом связана с экологической спецификой в будущей специальности. Такая целостная подготовка будущих инженеров является необходимой в современных условиях промышленного производства.