Погіршення екологічної ситуації потребує від фахівців на підприємствах уміння здійснювати вибір очисного обладнання (ОО) для зменшення газових викидів, стічних вод і твердих відходів. Складність цього вибору полягає в тому, що існує безліч різних пристроїв з конструктивним та функціональним різноманіттям, які необхідно вибрати для роботи підприємства, щоб вони враховували не тільки економічний ефект, а й були екологічно небезпечними.

Тому в сучасному суспільстві зростає потреба в підготовці майбутніх фахівців-екологів (МФЕ), які не тільки володіють професійними знаннями, уміннями та навичками, а й здатні самостійно їх удосконалювати з метою впровадження у виробництво наукоємних природоохоронних технологій.

Важливим фактором формування науково-дослідницької компетентності (НДК) майбутніх фахівців-екологів є використання в навчальному процесі інформаційно-пошукових систем очисного обладнання (ІПСОО), тому що опанування системної інформації сприяє розвитку наукового мислення, асоціативної пам'яті та професійної інтуїції.

ІПС призначені для зберігання, оброблення, пошуку, надання інформації і є різновидом автоматизованих інформаційних систем [3, с.331]. Останніми роками їх розвиток відбувається завдяки впровадженню не тільки технологічних інновацій, а й нових підходів до методології побудови, що забезпечує генерацію наукових знань.

Використанню ІПС у навчальному процесі присвячені дослідження таких науковців, як: Я.В. Булахова, О.М. Бондаренко, В.Ф. Заболотний, Г.О. Козлакова, О.А. Міщенко, О.П. Пінчук, О.В. Шестопал та ін.

Аналіз наукової літератури [2; 3; 4] свідчить про відсутність праць, присвячених використанню інформаційно-пошукових систем очисного обладнання при формуванні науково-дослідницької компетентності майбутніх фахівців, тому ця проблема є предметом подальших перспективних дискусій.

Мета статті - розкрити сутність використання ІПСОО при формуванні науково-дослідницької компетентності майбутніх фахівців - екологів.

Ефективність використання ІПСОО визначається тим, що вони спираються на автоматизовані інформаційні бази даних, що надають змогу знайомити студентів із сучасним очисним обладнанням, його експлуатаційними характеристиками та використанням на практиці [2, с.123].

Унікальність можливостей ІПСОО виражається в тому, що вони мають: зворотний зв'язок між фахівцем і засобами нових інформаційних технологій; комп'ютерну візуалізацію інформації про об'єкти пошуку; архівне зберігання великих обсягів інформації, доступ до центрального банку даних; автоматизацію процесів обчислювальної інформаційно-пошукової діяльності.

На сьогодні немає єдиної бази даних, яка містила б матеріал щодо будови та принципу роботи сучасного ОО. Найчастіше сайти заводів, які його випускають, відображають лише загальну характеристику. Вирішення завдань з вибору очисного обладнання майбутніми фахівцями-екологами потребує опрацювання численної довідкової, каталожної та патентної інформації.

Особливо це стосується пристроїв для очищення газових викидів, стічних вод та твердих відходів, які відрізняються широким конструктивним і функціональним різноманіттям. Пошук необхідної інформації пов'язаний зі значними витратами часу, що, однак, не завжди дає потрібний результат. Існуючі бази даних інформаційно-пошукових систем очисного обладнання не забезпечують ефективного пошуку, тому що підходи до їх організації не є строгими. Завжди існують або невраховані дані, або дані, розміщені в декількох базах [4, с. 205]. Тому з метою вирішення проблеми побудови ІПСОО для очищення газових викидів, стічних вод та твердих відходів ми використовували нові методологічні підходи, в основі яких лежить побудова генетичної систематики очисного обладнання, яку викладено в праці [6].

Нами створено ІПСОО, призначену для вибору технічних рішень очисного обладнання для очищення газових викидів, стічних вод та твердих відходів на прикладі функціонального класу магнітних сепараторів, принципи побудови й роботи якої наведено в статті [5].

База даних (рис.1) складається з таблиць, які містять: довідник environments типів забруднених середовищ; довідник contaminants забруднюючих речовин; довідник equipmentgeneticclass генетичних кодів (геометричних класів) обладнання; довідник motiontype типів руху робочого органу [5]. Таблиця patentsexisting містить інформацію про зареєстровані в базі даних патенти: назву патенту, відомості про його авторів, дату реєстрації та url-розміщення файла патенту. Файл патенту зберігається у форматі Portable document format у будь-якому хмарному сховищі, наприклад, Google drive або Dropbox, що надає змогу отримати доступ до даних з будь-якого робочого місця, підключеного до мережі Інтернет.

У базі даних розробленої ІПСОО представлено понад 2500 одиниць ОО, а також їх ринкові зразки як наступний етап технологічного оснащення, які постійно поповнюються при роботі з нею МФЕ в навчальному процесі та при виконанні науково-дослідницьких завдань. Таким чином, створення ІПСОО надає змогу без великих трудовитрат оперативно обробляти великий обсяг наявного обладнання, виконувати пошук необхідних моделей і формувати звіт за його підсумками. Сучасний і наочний інтерфейс програми робить роботу з нею максимально зручною й комфортною, а рішення щодо оптимізації бази даних робить програму невимогливою до програмних і апаратних засобів комп'ютера.

Упровадження в навчальний процес ІПСОО створює потенційні умови для суттєвого поліпшення інформаційно-ресурсного забезпечення для опанування змісту освіти в процесі навчання, розширення спектра навчальних засобів і педагогічних технологій, що можуть бути ефективно застосовані в навчально-виховному процесі [1, с.59] і, на нашу думку, сприяє формуванню НДК МФЕ.

У межах нашого дослідження найбільший інтерес становлять дидактичні можливості інформаційно-пошукових систем очисного обладнання. В ОКХ бакалавра за напрямом 040106 “Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування" до загальнонаукових, загальнопрактичних та спеціалізовано-професійних компетенцій МФЕ зараховано, відповідно, базові знання в галузі інформатики й сучасних інформаційних технологій; уміння створювати бази даних і використовувати інтернет-ресурси; розуміння принципів технологічних процесів виробництв, які мають негативний вплив на довкілля, та здатність запропонувати заходи щодо зменшення цього впливу; використовувати знання основ інформатики й практичного використання комп'ютерних досліджень.

Аналіз навчальних планів бакалаврів та магістрів з галузі знань “Природничі науки”, спеціальності 101 “Екологія" надав змогу виділити дисципліни та теми, при вивченні яких використовували ІПСОО як довідник і відправну точку для самостійної та науково-дослідницької роботи МФЕ, при підготовці курсового та дипломного проектування, проведенні практичних занять: “Інформатика та програмування”, “Основи екологічних досліджень в галузі екологічної безпеки”, “Урбоекологія" та “Техно - екологія”, “Методологія та організація наукових досліджень”.

Програмами цих дисциплін передбачено: вивчення студентами мов програмування, баз даних і баз знань; ознайомлення з підходами до обробки погано структурованої інформації; оволодіння технологіями виробництва та знаннями про очисне обладнання для очищення газових викидів, стічних вод і твердих відходів, з урахуванням їх стану та розвитку.

Так, при вивченні дисципліни “Інформатика та програмування" на першому курсі майбутні фахівці-екологи: вчяться опрацьовувати інформацію, структурувати дані за вибірками; вивчають основні характеристики баз даних (організацію інформації, типи моделей даних, логічну та фізичну структуру інформації), сучасні системи управління базами даних, їх проектування й створення; на прикладі розробленої інформаційно-пошукової системи очисного обладнання знайомляться з інформаційним та програмним забезпеченням, текстовими й табличними процесорами, системою управління базами даних екологічного спрямування.

На другому курсі при вивченні дисципліни “Основи екологічних досліджень в галузі екологічної безпеки" на прикладі ІПСОО МФЕ знайомляться зі структурою заявки на винахід, відкриття, авторське право, патент тощо.

Вивчаючи навчальні дисципліни “Урбоекологія" та “Техноекологія”, на третьому курсі МФЕ самостійно здійснюють пошук ОО для очищення атмосфери, стічних вод та утилізації відходів залежно від умов експлуатації та вносять патентну інформацію до електронної бази даних.

У магістратурі під час вивчення дисципліни “Методологія та організація наукових досліджень” майбутні фахівці-екологи ведуть самостійний пошук патентів та прототипів при патентуванні нових технічних рішень.

Для перевірки ефективності побудованої інформаційно-пошукової системи очисного обладнання проводили контроль за виконанням навчальної та наукової роботи МФЕ, а також їх анкетування з метою з'ясування впливу використання інформаційно-пошукової системи очисного обладнання на формування НДК (за чотирибальною системою, 1 бал означає відсутність впливу) (табл.1).

Таблиця 1. Використання ІПСОО при формуванні НДК

Висновки. Використання інформаційно-пошукової системи очисного обладнання в навчальному процесі при формуванні науково-дослідницької компетентності майбутніх фахівців-екологів підвищує якість навчання, надає змогу отримувати системну інформацію про різновиди ОО; обирати їх залежно від умов експлуатації; запобігає інформаційній перевантаженості, помилкам та непрофесійним діям на практиці; надає змогу успішно й швидко адаптуватися до професійної діяльності.

інформаційна пошукова система очисне обладнання

Список використаної літератури

1. Биков В.Ю. Моделі організації систем відкритої освіти: монографія. Київ, 2009.684 с.

2. Пушкарева Т.П. Основные компоненты математической подготовки с позиций информационного подхода. Вестник КГПУ им.В.П. Астафьева. Красноярськ, 2012. № 3 (21). С.120-126.

3. Bansal R., Chawla S. Design and development of semantic web-based system for computer science domain-specific information retrieval. Perspectives in Science. 2016. Vol.8, P.330-333.

4. Shinkarenko V. F., Zagirnyak M. V., Shvedchikova I. A. Structural-Systematic Approach in Magnetic Separators Design. Studies in Computational Intelligence.computational Methods for the Innovative Design of Electrical Devices. 2011. Vol.327. P. 201-217.

5. Shvedchykova I., Soloshych I., Tytiuk V. Creating a Learning Information Retrieval System for Selection of Electromechanical Devices for Cleaning of Gas Emissions, Wastewater and Solid. International Conference on modern electrical and energy systems. November 15-17, 2017. Kremenchuk, 2017. P.336-340.

6. Soloshych I., Shvedchykova I. Development of systematic ranked structure of environmental protecting equipment for cleaning of gas emissions, waste water and solid waste. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2016. № 6/10 (84). P.17-23.

Размещено на Allbest.ru