Экологическое состояние Амурской области по сравнению с другими регионами Российской Федерации можно оценить как удовлетворительное. Тем не менее, большинство экосистем территории области относится к категории повышенно уязвимых, для которых даже относительно небольшая антропогенная нагрузка может привести к необратимым изменениям их естественных качеств. Масштабные проекты по строительству космодрома «Восточный», добыче полезных ископаемых, нефтепереработке и другие, при недостаточном внимании к вопросам экологической безопасности могут привести к созданию некомфортных условий для проживания в регионе. Поэтому в настоящее время необходимо иметь экологически грамотное и заботящееся об окружающей среде, качестве жизни и о своём здоровье население.
Важная роль в формировании научных знаний о взаимосвязи человека и природы, умении решать экологические проблемы в практической деятельности, принадлежит экологическому образованию.
Амурская область стала пионером в разработке региональных программ, необходимых учебно-методических материалов по экологическому образованию учащихся и подготовке учительских кадров. В школах широко практиковалась многопредметная модель экологического образования, предусматривающая экологизацию предметов естественного цикла – биологии, химии, физики, географии. Здесь же формировалась система непрерывного экологического образования и воспитания всего населения [1]. На естественно-географическом факультете БГПУ проводилась подготовка учителей экологии.
Целью настоящей работы является создание условий для реализации непрерывного экологического образования в системе «школа-вуз-производство». Неограниченными возможностями в этом плане обладает химия.
Система непрерывного экологического образования, реализуемая кафедрой химии Благовещенского государственного педагогического университета, включает: элективный курс «Химия жизни» для учащихся 9-11 классов общеобразовательных школ; кружок «Химия жизни» для студентов естественно-географического факультета; специализацию «Химия окружающей среды и химическая экспертиза» для студентов 5 курса специальности «Химия» и аспирантуру на кафедре химии для выпускников вузов.
Элективный курс «Химия жизни» носит интегративный характер. Он развивает познавательный интерес учащихся в области химии и биологии [2, 3].
Данный курс позволяет сформировать представление о здоровом образе жизни и процессах адаптации организма к изменяющимся условиям среды, в её основе которой лежат биохимические процессы в организме. При этом во внимание принимается не только приспособление к природным или производственным условиям, но и еще в большей степени – к меняющимся социальным ситуациям [4].
Программа элективного курса предусматривает значительный объем теоретического материала, который подкреплен экспериментом, доступным для проведения в школе. Учащиеся знакомятся с современными методами исследования: основами хроматографии, качественным и количественным анализом. Большинство лабораторных и практических работ, включённых в программу элективного курса, носят исследовательский характер. Реализация элективного курса требует от учителя не только определённой теоретической подготовки, но и умение организовать проектно-исследовательскую деятельность.
Учитель-исследователь – это новое качество педагога, которое необходимо современной школе и современному обществу. Перед учителем сегодня стоит задача дать школьникам не только конкретную сумму знаний, но и позволить эффективно освоить новые технологии, материалы, методики. Учитель-исследователь владеет методами научного познания мира и этому он учит учеников.
Подготовка учителей проводилась через краткосрочные курсы повышения квалификации. В 2011 году преподавателями естественно-географического факультета ФГБОУ ВПО «БГПУ» совместно с областным эколого-биологическим центром создана научная школа «Исследователь природы», в программу которой вошли отдельные главы элективного курса «Химия жизни». Программой школы предусмотрено проведение занятий для учащихся и учителей общеобразовательных школ с целью обучения их современным физико-химическим методам анализа биологических систем. Кроме того, в вузе ежегодно проводится «Единый методический день», в рамках которого преподаватели кафедры дают мастер – классы по проведению занятий с учащимися. Сотрудничество преподавателей кафедры химии с учащимися и учителями продолжается постоянно: оказывается консультативная помощь в выборе темы научных исследований, организации и проведении эксперимента, рецензировании работ. Учащиеся имеют возможность представлять результаты своих исследований на ежегодно проводимой в университете конференции школьников «Человек в современном образовательном пространстве». Также они занимают призовые места на региональных и всероссийских конкурсах, олимпиадах и конференциях.
В настоящее время элективный курс «Химия жизни» активно используется учителями школ области.
Развитию непрерывного экологического образования на кафедре химии БГПИ способствовало открытие в 1998 году лаборатории биохимической адаптации сои, которую в 2002 году, переименовали в лабораторию молекулярной биологии. Важным аспектом в работе лаборатории является сотрудничество с ГНУ ВНИИ сои, ДальГАУ (г. Благовещенск), ГНУ ВНИИССОК (п. Одинцово, Московской обл.) и компанией ООО «Biokom» (г. Москва). Благодаря сотрудничеству с перечисленными организациями школьники, студенты и аспиранты имеют возможность познакомиться с новейшими методами исследования в области молекулярной биологии и биотехнологии, а также изучать механизмы биохимической адаптации растений.
Студенты, интересующиеся данным направлением, посещают, созданный на кафедре химии кружок по исследованию молекулярных механизмов адаптации растений. Объектами исследования научных работ являются соя, традиционно возделываемая в Амурской области, и новая, пока малоизученная культура амарант. В настоящее время амарант привлекает внимание исследователей в связи с поиском овощных культур с повышенным содержанием биологически активных веществ и антиоксидантов. Кроме того, в связи с ожидаемыми глобальными изменениями климата на Земле использование амаранта становится все более актуальным благодаря его уникальной особенности приспосабливаться к различным условиям окружающей среды.
Исследования студентов направлены на изучение влияния разнообразных стрессоров на активность и множественные формы ферментов растений, идет поиск маркерных генов для паспортизации их геномов. Научные работы реализуются как курсовые и дипломные проекты студентов естественно-географического факультета специальности «Химия» и профилей «Биология» и «Химия». Студенты, получившие наиболее интересные результаты, имеют возможность опубликовать их и представить на конференциях различного уровня. Теоретическая и практическая значимость работ подтверждается полученными дипломами и наградами.
Осуществление вузом научной деятельности, использование полученных научных результатов в учебном процессе и вовлечение в научную работу студентов и аспирантов являются отличительными признаками современного высшего учебного заведения.
Научно-исследовательская работа студентов младших курсах, проводимая на занятиях кружка, помогает им определиться с выбором специализации. Большой интерес у студентов вызывает дисциплина «Биохимия окружающей среды». Студенты изучают химический состав живой материи и биохимические процессы, протекающие в живых системах. Курс «Биохимия окружающей среды» позволяет студентам, владеющим глубокими знаниями в области теоретической и практической химии, освоить прикладные аспекты науки и применять их в дальнейшей профессиональной деятельности, связанной с экологическими проблемами процессов производства и переработки растительного сырья.
Аспиранты кафедры принимают активное участие в работе конференций различного уровня (г. Пущино и п. Непецино Московской области, г. Владивосток, г. Мичуринск, г. Комсомольск-на-Амуре, г. Тольятти, г. Благовещенск). Регулярно повышают квалификацию на базе различных школ: Всероссийской школы конференции по актуальным вопросам химии и биологии (г. Владивосток, ТИБОХ), Международной молодежной научной школы «Перспективные направления физико-химической биологии и биотехнологии» (г. Москва, институт биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова). Коллективом авторов совместно со школьниками, студентами и аспирантами выигрываются гранты как международного уровня (Portland Grants, США, 2000-2003 и Global Greengrants Fund, США, 2007 г.), так и регионального («Ступени в будущее Российской науки», Россия, 2010 г.). Команда в составе аспирантов и студентов дважды становилась победителем в Дальневосточном молодежном инновационном конвенте: в 2010 г. – в номинации «Лучший региональный проект», в 2012 г. – «Лучший инновационный проект». Благодаря приобретенным в аспирантуре знаниям и умениям аспиранты имеют возможность реализовать себя на предприятиях, связанных с переработкой растительного сырья и лабораториях, занимающихся мониторингом окружающей среды.
Замечательным примером сотрудничества лаборатории молекулярной биологии ФГБОУ ВПО БГПУ и ЗАО «Аметис» является создание Кузнецовой Викторией (аспиранткой университета, технолога ЗАО «Аметис») нового препарата для повышения урожайности сои «ЭкоЛарикс». Он производится на основе дигидрокверцетина и арабиногалактана – продуктов переработки древесины лиственницы даурской. В апреле 2014 года препарат зарегистрирован Минсельхозом РФ как регулятор роста и его начали производить в компании «Аметис». «ЭкоЛарикс» увеличивает урожайность сои в среднем на 3,6 центнера с гектара, кроме того, почти на шесть процентов возрастает количество белка в бобах и на восемь процентов – количество жира.
Таким образом, кафедра химии БГПУ реализует непрерывное экологическое образование школьников и студентов посредством разработки элективного курса для учащихся общеобразовательных школ, а также организации учебного процесса в вузе с целью вовлечения студентов в научную экологическую работу. Подготовка кадров для экологического образования школьников и студентов и научных кадров для предприятий области – центральная идея и основа эффективности результатов.