При проектировании производственных систем использовались основные этапы, отраженные в ГОСТ Р ИСО Р6385-2007 [6]: формулировка целей (анализ требований к системе); анализ и распределение функций; концепция проекта; детализация проекта; выполнение, валидация и внедрение; оценка.
2. Результаты исследования и их обсуждение
Проведенный анализ содержания учебно-методических комплексов по дисциплинам (модулям) «Ноксология», «Производственная санитария и гигиена труда», «Основы эргономики», «Экологическое проектирование и экспертиза», «Геоэкологическое проектирование и экспертиза» позволили определить темы практических и лабораторных занятий и их содержание, при изучении которых возможно использование технологий проектирования:
- УМКД «Ноксология» («Воздействие предприятий на окружающую среду»; «Техногенные опасности: опасные химические вещества и виброакустические факторы»; «Определение размеров очага заражения при выбросе аварийно химически опасных веществ»; «Определение категорий помещений по взрывопожарной опасности»; «Последствия аварий на химически опасных объектах» и др.);
- УМКД «Производственная санитария и гигиена труда» («Г и гиенические требования к проектированию промышленных предприятий», «Классы условий труда. Общие принципы профилактики неблагоприятного воздействия производственных факторов»; «Микроклимат производственного помещения. Рекомендации по профилактике воздействия охлаждающего и нагревающего микроклимата»; «Оценка токсичности промышленных ядов. Средства коллективной и индивидуальной защиты от вредных веществ»; «Гигиеническая оценка производственной пыли. Мероприятия по борьбе с пылью на производстве. Очистка воздуха от пыли и вредных химических веществ»; «Общие подходы к решению проблем безопасности нанотехнологий для здоровья работников»; «Гигиеническая оценка производственной вентиляции. Устройство приточно-вытяжной общеобменной вентиляции»; «Гигиеническая оценка инсоляционного режима, естественного и искусственного освещения. Разработка мер по улучшению условий освещения»; «Защита на производстве от электромагнитных полей»; «Разработка мер защиты от ионизирующих излучений»; «Коллективные и индивидуальные средства защиты от производственного шума и вибрации»; «Меры защиты от биологических производственных факторов» и др.);
- УМКД «Основы эргономики» («Основы эргономического проектирования производственных систем», «Эргономическое проектирование размещения и планировки промышленного предприятия», «Оценка по показателям качества систем "человек - машина"», «Эргономические требования к проектированию рабочего пространства, рабочих мест и технических средств деятельности», «Проектирование рабочих мест», «Оператор в системе "человек-машина" и общая схема его деятельности» и др.);
- УМКД «Экологическое проектирование и экспертиза» («Экологическое проектирование природоохранных и прочих видов объектов»; «Структура и особенности проекта санитарно-защитной зоны»; «Структура и особенности проекта зон санитарной охраны»; «Методологические, правовые и нормативные основы и принципы экологической экспертизы проектируемых объектов»; «Проектно-изыскательское дело» и др.);
- УМКД «Геоэкологическое проектирование и экспертиза» («Структура и особенности проекта нормативов допустимых сбросов загрязняющих веществ и микроорганизмов в водные объекты»; «Геоэкологическое проектирование предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу»; «Изучение основных законодательных норм в области проектирования хозяйственной деятельности по обращению с отходами на примере проекта нормативов образования отходов и лимитов на их размещение (ПНООЛР)»; «Геоэкологическое проектирование природоохранных и прочих видов объектов» и др.).
Далее нами были определены интегративные области указанных дисциплин. Например, интегративная область «Проектирование размещения промышленных предприятий» включает: ноксологическую составляющую - «Воздействие предприятий на окружающую среду», санитарно-гигиеническую составляющую - «Гигиенические требования к проектированию промышленных предприятий», эргономическую составляющую - «Эргономическое проектирование размещения и планировки промышленного предприятия». Аналогично данному примеру сформированы интегративные области: «Проектирование зданий промышленных предприятий», «Проектирование рабочих мест», «Проектирование средств индивидуальной защиты», «Экологическое проектирование природоохранных и прочих видов объектов» и т.д.
Для реализация интегративной области «Проектирование размещения промышленных предприятий» поэтапно, в соответствии с учебным планом изучения дисциплин, нами использовалась модель ситуационного плана местности для размещения производственных объектов относительно селитебной зоны, рельефа местности, ландшафтов, агрофонов, расположения водоемов, источников водоснабжения, розы ветров, транспортной инфраструктуры и др. При разработке модели использовались рекомендации Д.Н. Кавтарадзе [1; 2]. Данная модель использовалась нами, на первом этапе, при изучении ноксологии для проектирования размещения промышленных предприятий и определения их воздействия на окружающую среду.
На втором этапе, при изучении производственной санитарии и гигиены труда, на этой же модели ситуационного плана проектировалось размещение промышленных предприятий в соответствии с гигиеническими требованиями (учет аэроклиматической характеристики, рельефа местности, закономерностей распространения промышленных выбросов в атмосфере, потенциала загрязнения атмосферы (ПЗА), с подветренной стороны по отношению к жилой, рекреационной, курортной зоне, зоне отдыха населения, а также санитарной охраны источников водоснабжения в водоохранных и прибрежных зонах рек).
Для производственных объектов с технологическими процессами, являющимися источниками неблагоприятного воздействия на среду обитания и здоровье человека, устанавливаются санитарно-защитные зоны (СЗЗ) в соответствии с санитарной классификацией предприятий, производств, объектов. Размер СЗЗ, ее организация и благоустройство определяются в соответствии с требованиями нормативных документов.
На практических занятиях по производственной санитарии и гигиене труда определяется достаточность размера ширины СЗЗ, подтверждается расчетами прогнозируемых уровней загрязнения атмосферного воздуха, распространения шума, вибрации, электромагнитных полей, радиации и др. факторов с учетом фонового загрязнения среды обитания. Таким образом, второй этап формирования профессиональной проектной деятельности обучающихся является интегративным и итеративным, т.к. опирается на знания, умения и навыки, полученные при проектировании ноксологической составляющей.
На третьем этапе проектирования, при изучении модуля «Основы эргономики» дисциплины «Инженерная психология и эргономика», на этой же модели проводилось эргономическое проектирование размещения производственных систем. В процессе эргономического проектирования учитывались: удобство расположения предприятия с населенным пунктом, с железной дорогой (для транспортировки товаров, деталей и др., производимых на данном предприятии), с источниками сырья и др. Третий этап формирования проектной деятельности - эргономическое проектирование размещения и планировки промышленного предприятия, сопровождался использованием метода итераций, каждый шаг проектирования параллельно анализировался и корректировался с позиции эргономики, а также производственной санитарии и экологии.
Описанный выше вариант реализации интегративной области «Проектирование размещения промышленных предприятий» возможен только при согласованной деятельности преподавателей всех учебных дисциплин, определении конкретного объема проектирования и содержания заданий на проектирование, в соответствии со спецификой преподаваемой дисциплины и наличия модели.
Реализация интегративный областей «Проектирование зданий промышленных предприятий», «Проектирование рабочих мест», «Проектирование средств индивидуальной защиты» и др. требует также согласованности преподавателей, а также наличия схем (чертежей) зданий промышленных предприятий для их экспертизы и проектирования; фотографий (слайдов) рабочих мест для проектирования и разработки рекомендаций по их оптимизации; реальных средств индивидуальной защиты для их усовершенствования.
Эффективность комплексного и поэтапного использования на практических и лабораторных занятиях методов интеграции учебных дисциплин, симуляционного проектирования, итераций при проектировании, эргономического проектирования и эргономичной оценки подтверждается результатами тестирования, проведенного в конце третьего этапа формирования профессиональной проектной деятельности.
По сравнению с контрольной группой, где использовались традиционные формы обучения, экспериментальная группа показала лучшие результаты. Из 50 тестовых заданий по теме «Проектирование производственных систем» в контрольной группе справились в среднем только с 32, в экспериментальной группе - в среднем с 46 заданиями.
Эффективность использования методики разработки эргономического алгоритма проектирования производственных систем на практических занятиях по «Основам эргономики» определялась способностью и готовностью разрабатывать правильные рекомендации по оптимизаций условий труда на производстве, в том числе на рабочих местах.
Выводы
Проведенный анализ содержания учебно-методических комплексов по дисциплинам (модулям) «Ноксология», «Производственная санитария и гигиена труда», «Основы эргономики», «Экологическое проектирование и экспертиза», «Геоэкологическое проектирование и экспертиза» позволил определить интегративные области «Проектирование размещения промышленных предприятий», «Проектирование зданий промышленных предприятий», «Проектирование рабочих мест», «Проектирование средств индивидуальной защиты», «Экологическое проектирование природоохранных и прочих видов объектов», реализация которых должна осуществляться поэтапно при согласованной деятельности преподавателей всех учебных дисциплин, определении конкретного объема проектирования и содержания заданий на проектирование, в соответствии со спецификой преподаваемой дисциплины и наличия модели.
Предлагаемая нами модель представляет объемный ситуационный план местности для размещения производственных объектов относительно селитебной зоны, рельефа местности, ландшафтов, агрофонов, расположения водоемов, источников водоснабжения, розы ветров, транспортной инфраструктуры и др. Модель используется для поэтапной реализации интегративной области «Проектирование размещения промышленных предприятий» и ее экологической, санитарно-гигиенической и эргономической составляющих.
Результаты сравнительного эксперимента доказывают эффективность комплексного и поэтапного использования на практических занятиях по ноксологии, производственной санитарии и гигиене труда, основам эргономики, экологическому проектированию и экспертизе, геоэкологическому проектированию и экспертизе методов интеграции учебных дисциплин, метода симуляционного проектирования, метода итераций при проектировании, методов эргономического проектирования и эргономичной оценки, а также более высокий уровень сформированности у обучающихся экспериментальной группы профессиональных компетенций по проектной деятельности.
производственный гигиенический труд компетенция
Список литературы
1. Кавтарадзе Д.Н. Мастерская игр: ремесло и искусство. М.: Акрополь. 2013. 446 с.
2. Кавтарадзе Д.Н. Обучение и игра. Введение в активные методы обучения. 2- изд. М.: Просвещение. 2009. 176 с.
3. Джонс Дж. К. Методы проектирования. Перевод с английского. М.: Мир, 1986. 326 с.
4. Ермолаева С.С. Модель педагогического проектирования качества организации обучения в вузе // Вестник КГУ. 2010. № 1. С.249-254.
5. Яковлева Н.Ф. Проектная деятельность в образовательном учреждении учеб. пособие. 2-е изд., стер. М. : ФЛИНТА, 2014. 144 с.
6. ГОСТ Р ИСО 6385-2016 Эргономика. Применение эргономических принципов при проектировании производственных систем [Электронный ресурс], URL: http://docs.cntd.ru/document/1200140609 (дата обращения: 17.12.2018).
7. Смирнов Б.А., Гулый Ю.И., Харченко А.А. Эргономическая оценка систем «Человек- машина». Х.: Изд-во «Гуманитарный центр», 2014. 404 с.
8. Санитарно-эпидемиологические правила СП 2.2.2.1312-03 «Гигиенические требования к проектированию вновь строящихся и реконструируемых промышленных предприятий» [Электронный ресурс]. URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_42349/ (дата обращения: 17.12.2018).
9. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» [Электронный ресурс]. URL: http://base.garant.ru/12158477/b89690251be5277812a78962f6302560/ (дата обращения: 17.12.2018).
10. Фрумкин А.А., Зинченко Т.П., Винокуров Л.В. Методы и средства эргономического обеспечения проектирования. СПб.: ПГУПС, 1999. 178 с.
11. Сулкарнаева Г.А. Эргономическое проектирование производственных систем: Методические указания к выполнению практических и самостоятельных работ. Тюмень: ТюмГНГУ, 2015. 77 с.
12. Приказ Минобрнауки России от 21.03.2016 N 246 (ред. от 13.07.2017) «Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта высшего образования по направлению подготовки 20.03.01 Техносферная безопасность (уровень бакалавриата)», [Электронный ресурс]. URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_42349/ (дата обращения: 18.12.2018).
13. Приказ Минобрнауки России от 11.08.2016 N 998 (ред. от 13.07.2017) "Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта высшего образования по направлению подготовки 05.03.06 Экология и природопользование (уровень бакалавриата)" (Зарегистрировано в Минюсте России 26.08.2016 N 43432). [Электронный ресурс]. URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_204045/20d73e0f458ff0c816d1fbf749c23b28 0085edaa/ (дата обращения: 20.12.2018).