Ph.D. Роль ОНП «Хімія» у формуванні висококваліфікованих фахівців для аграрного сектору економіки України
За прогнозами експертів, у післявоєнний час попит на спеціалістів деяких галузей підвищиться. Серед них і хіміки. Й це не дивно, бо царина науки "хімія" - є найважливішою не тільки у мирні часи, але й у воєнний час, й роки післявоєнної відбудови.
Але, що є хімія для нас? Яку роль вона відіграє для життя? По-перше, це саме наше життя – все, що ми відчуваємо, бачимо навколо, та й самі складаємося з хімічних речовин. Все на планеті Земля складається з хімічних елементів. По суті, увесь Всесвіт є дуже великим і дуже складним хімічним реактором. По-друге – це найважливіша галузь економіки. Немає такої промисловості, в якій не була б задіяна хімія і розвиток якої не залежав би від досягнень у цій галузі. По-третє – глобальні проблеми, що нині стоять перед нашою планетою (забруднене середовище, військова агресія, глобальне потепління, енергетична криза, нестача продуктів харчування, чистої води), можуть допомогти вирішити на практиці хіміки різних наукових спеціалізацій, яких нині в українській освіті і науці налічується 19 серед хімічних та ще 12 серед хіміко-технологічних. І тут провідна роль належить нам, науковцям, яким під силу допомогти природі не відчувати болю інтенсифікації техногенезу.
Саме спеціальність 102 Хімія у спеціалізації «Екологічна безпека» є тим сервісом, який може спрямовувати ефективність агропромислового виробництва у екологічно безпечних межах його хімізації, технізації, кліматичних змін.
Освітньо-наукова програма підготовки докторів філософії в НУБіП України за спеціальністю 102 «Хімія» із науковим спрямуванням за напрямами «Хімія фосфатів і поліфосфатів» та «Екологічна безпека (гідрохімія і агроекологія)» розроблялася у відповідності до Закону України «Про вищу освіту» для підготовки фахівців третього освітньо-наукового рівня вищої освіти і вперше введена в дію з 2016 року (протокол № 4 від 20 квітня 2016 р.) у спеціалізації «Неорганічна хімія». У 2017 році ОНП було затверджено вже з двома спеціалізаціями – «Неорганічна хімія» і «Екологічна безпека» (протокол № 12 від 21 червня 2017 р.). Наказ МОН України про ліцензування освітньої програми «Хімія» № 590 від 30 травня 2016 р.
Сьогоднішня реалізації ОНП «Хімія» в НУБіП України стала можлива завдяки багаторічному досвіду наукових шкіл кафедри в стінах навчального закладу від КПІ до КСГІ, УСГА, УДАУ, НАУ, НУБіП України.
Наукова школа полярографічного аналізу біогеохімічних об'єктів започаткована професором Євгеном Мойсійовичем Скобцем у 1954 р. Основою наукових по.шуків вченого була розробка теорії електродних процесів у водних розчинах і розплавах солей, дослідження теоретичних принципів полярографічного аналізу. У ті часи це була єдина в Україні школа електрохіміків-аналітиків, які професійно володіли теоретичними засадами полярографії і запровадили у практику обласних агрохімічних лабораторій України розроблені полярографічні методики визначення ємності поглинання ґрунтів, сумарного вмісту натрію і калію, а також кальцію і магнію у ґрунтах і рослинах. Завдяки науковому доробку школи підготовлено 20 кандидатів хімічних наук, у практику аналітичного контролю впроваджено більше 50 методик вимірювання концентрацій важких металів, макро- та мікроелементів у воді, ґрунті, добривах, рослинних і тваринних об'єктах.
Розвиток наукової школи полярографії відбувався під керівництвом професора Карнаухова О.І. у розробці теоретичних і практичних основ методу інверсійної хронопотенціометрії як базису сучасного напрямку аналітичного приладобудування. У наші дні під керівництвом професора Копілевича В.А. завершено розроблення нового покоління хронопотенціометричного аналізатора для визначення 20 хімічних елементів у водних розчинах: Pb, Cu, Cd, Sn, Zn, Hg, As, Ni, Co, Mn, Fe, Se, I, Cr, Na, K, Ca, NH4+, NO3–, F–.
Це, зокрема, стало вагомою тезою для методичного обґрунтування наукового напряму «Екологічна безпека (гідрохімія і агроекологія) у ОНП «Хімія».
Наукова школа хімії фосфатів та поліфосфатів двовалентних металів на кафедрі започаткована з 1978 р. професором Леонідом Миколайовичем Щегровим. Під його керівництвом на кафедрі розроблено методичні підходи до синтезу індивідуальних, азотовмісних, подвійних фосфатів металів макро- та мікроелементів. Були освоєні та знайшли широке використання такі сучасні методи досліджень як якісна та кількісна паперова хроматографія поліфосфатів, їх іонообмінне розчинення без руйнування аніонів, інфрачервона спектроскопія, термічний аналіз. Були створені наукові лабораторії синтезу фосфатів і хімії фосфатів. У даний час науковий напрямок кафедри з хімії фосфатів очолює професор, доктор хімічних наук Володимир Абрамович Копілевич. Науковий доробок школи у підготовці 12 кандидатів та 2 докторів хімічних наук; синтезовано та досліджено більше 250 хімічних сполук та твердих розчинів, надруковано більше 500 наукових статей, одержано понад 300 патентів на винаходи, що стало вагомою підставою для методичного обґрунтування наукової спеціалізації «Хімія фосфатів і поліфосфатів» у ОНП «Хімія».
Для реалізації ОНП «Хімія» були також враховані аспекти становлення і розвитку наукових шкіл споріднених кафедр університету, як кафедри: Агрохімії та якості продукції рослинництва ім. О.І. Душечкіна, Ґрунтознавства та охорони ґрунтів ім. проф. М.К. Шикули, Садівництва ім. проф. В.Л. Симиренка, Технології зберігання, переробки та стандартизації продукції рослинництва ім. проф. Б.В. Лесика та інші.
Нинішня акредитація ОНП відбувається із постійним залучення до її обговорення на предмет удосконалення широкого кола представників освіти, науки, бізнесу, роботодавців-стейкхолдерів, місцевої влади. Активними учасниками такої співпраці є Рада роботодавців агробіологічного факультету, де представники від ТОВ «Агрофірма Колос», ТОВ «Астарта», ТОВ «Agrii», ТОВ «Ukravit», ТОВ «Агрілаб», ТОВ "КВС - УКРАЇНА", Комітету Верховної Ради України з питань аграрної політики та земельних відносин, Інституту садівництва НААН України, Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН, Міжнародного агрокластеру «Дністер» та інші внесли пропозиції про балансування теоретичної і практичної підготовки фахівців і їх спрямованістю на питання агроекології. Стейкхолдери не залишаються осторонь підготовки наукових кадрів, тому 24 березня 2023 року викладачі та аспіранти (в тому числі аспіранти кафедри аналітичної та біонеорганічної хімії та якості води) із задоволенням відвідали гостьову лекцію Костянтина Тимофенко – технічного координатору проєкту «ДобоДій» та Василя Мельниковича – віце-президента міжнародного агрокластеру Дністер на тему «Як одночасно ефективно господарювати на землі та берегти довкілля від шкідників. Мистецтво живлення рослин», де було розглянуто головні аспекти екологічно безпечного використання добрив та засобів захисту сільськогосподарських рослин (https://nubip.edu.ua/node/124572 ).
До рецензування ОНП «Хімія» залучені провідні вчені і практики від закладів освіти, наукових установ, виробництва, громадських організацій: Київського національного університету імені Тараса Шевченка, Львівського національного університету імені Івана Франка, Інституту колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України, Професійної асоціації екологів України, Міжнародного агрокластера «Дністер», кафедри екологічної, водної
та сільськогосподарської інженерії Ізраїльського технологічного інституту Техніон. В обговоренні на цьому рівні акцент зроблено на нові, прогресивні підходи до навчання та викладання і спрямованості ОНП на підготовку фахівців для вирішення проблемних питань агросфери.
Ефективність навчання і викладання за ОНП – процес двосторонньої взаємодії двох основних факторів: з одного боку це рівень кваліфікації і наукового досвіду викладача, а з іншого – рівень базової підготовки аспіранта, достатнього для сприйняття циклу дисциплін загальнонаукової і спеціальної (фахової) підготовки. Якщо кваліфікаційний рівень викладачів дисциплін загальнонаукової підготовки систематично відслідковується і забезпечується на рівні університету, то кваліфікаційний рівень викладачів дисциплін спеціальної (фахової) підготовки - завдання для випускової кафедри.
Викладацький колектив кафедри аналітичної і біонеорганічної хімії та якості води в останні роки сформувався із випускників своєї аспірантури за спеціальностями «Неорганічна хімія» і «Екологічна безпека», кафедри неорганічної хімії КНУ імені Тараса Шевченка і ІКХХВ ім. А.В. Думанського НАН України. Серед НПП кафедри 2 доктори хімічних наук, професори В.А. Копілевич, В.І. Максін, 7 кандидатів хімічних наук, доценти – Л.В. Войтенко, Т.К. Панчук, Л.М. Абарбарчук, Н.М. Прокопчук, Р.В. Лаврик, Т.І. Ущапівська, В.М. Галімова і кадидат біологічних наук, доцент О.О. Кравченко. Сфера наукових інтересів колективу кафедри охоплює питання пов’язані із хімією фосфатів, екологічною безпекою в розділі гідрології і гідрохімії та переробки відходів агровиробництва, електрохімією в розділі хронопотенціометрії. Останніми десятиліттями науково-педагогічними працівниками кафедри видано значиму кількість навчально-методичних розробок, патентів на винаходи, наукових публікації, зокрема у виданнях, що цитуються базами Scopus та WoS.
Значний вклад в підготовку аспірантів (PhD) здійснюють доктори наук Копілевич В.А., Максін В.І,, Тонха О.Л., кандидати наук – Войтенко Л.В., Лаврик Р.В., Кравченко О.О., Ущапівська Т.І..
Міжнародна академічна мобільність аспіратів ОНП «Хімія» забезпечується укладеними угодами і домовленостями про співпрацю. За результатами стажування НПП у закордонних університетах: Максіна В. І. (Наказ №153 «в» від 18.04.2019 р.); Центила Л.В. (Наказ № 4 «в» від 11.01.2021 р.); Кравченко О.О. (Накази № 20 «в» від 15.02.2021; № 142 «в» від 05.08.2021; № 125 «в» від 04.10.2022); Кравченко О.О., Заленської Є.А., Галімової В.М., Ущапівська Т.І. (Накази № 25 «в» від 18.10.2021 р.; № 125 «в» від 04.10.2022), Тонхи О.Л., Паренюк О.Ю. (Наказ № 159 «в» від 04.11. 2022), були впровадженні сучасні методи дистанційного навчання, аналітичні методи і методики дослідження об’єктів навколишнього середовища, навчання із наукових комунікацій.
Аспіранти, які навчаються за ОНП «Хімія», активно долучаються до програм академічної мобільності. Так, Єлизавета Заленська брала участь у роботі XII міжнародної агрономічної конференції на базі агрономічного факультету Крагуєвацького університету (University of Kragujevac) у м. Чачак (Сербія) 18-20 серпня 2021 р., презентувавши на секції аспірантів роботу «Climate Changes-Water Pollution: Forecasting for Ukraine». Робота була відмічена як одна з найкращих і як результат Єлизавету було нагороджено дипломом III ступеню.
В’ячеслав Чоботар у листопаді-грудні 2021 року проходив стажування в Університеті прикладних наук Вайєнштефан-Тріздорф під керівництвом завідувача кафедри вирощування та переробки рослинної продукції професора Сметанської І.М. (до речі, бувшої аспірантки нашого університету, яка захистила дисертацію кандидата наук на спецраді під головуванням професора Копілевича В.А.) була проведена ціла серія експериментів у лабораторіях Університету за темою: «Identification of systemic immunity in plants induced by chelated compounds».
На 8 науковій молодіжній сесії Вишеградської асоціації університетів «Сучасні виклики з позиції стійкого розвитку» (8th VUA Scientific Session “Challenges of Nowadays in the Light of Sustainability”, яка проходила на базі Угорського університету сільського господарства та природничих наук в Ґьодольо, Угорщина під егідою Асоціації Вишеградських університетів (Hungarian University of Agriculture and Life Sciences, Gödöllő, Hungary under the auspices of the Visegrad University Association), було представлено доповідь Зеленської Єлизавети «Оцінка якості води для сільськогосподарського використання: Який метод є найбільш придатним?»
А вже у лютому 2023 році В’ячеслав Чоботар був запрошений як спікер на Міжнародному семінарі "Світові тенденції та інновації у сільському господарстві", який відбувався в республіці Молдова.
Нині в аспірантурі університету за спеціальністю 102 Хімія навчається 5 аспірантів очної форми навчання. Всі вони обрали напрям досліджень за спрямування «Екологічна безпека (гідрохімія і агроекологія)».
Аспірантка Єлизавета Заленська обрала тематикою своєї дисертаційної роботи «Оцінювання антропічного навантаження, розроблення регіонального індексу якості води на прикладі річки Уманки», як об’єкта з її малої батьківщини. Така робота потребує не лише занурення в екологічні обставини регіону, а й величезний обсяг хімічного експерименту та навики математичного моделювання для моніторингу якості води басейну річки, виявлення джерел забруднення. З підготовкою цієї комплексної роботи аспірантці допомагає наставник доцент Лариса Владиславівна Войтенко, яка є спеціалістом відповідного профілю, викладачем вибіркових дисциплін: «Оцінка якості води для зрошення, напування тварин, риборозведення та переробної і харчової промисловості» і «Особливості формування погрішностей при оцінюванні екологічної безпеки об’єктів довкілля».
Аспірантка третього року навчання - Анастасія Гаць (керівник – д.х.н., проф. Копілевич В.А.) з другої спроби визначилася з темою своєї дисертаційної роботи «Розробка та обґрунтування національних індексів якості поверхневої води для аграрного виробництва» на прикладі іншої малої річки Унава, що цілком відповідає за галузевим та регіональним контекстом Стратегії розвитку Київської області.
Аспірант Максим Гречанюк, який обрав надзвичайно актуальну тему досліджень «Розробка сучасних методів радіоекологічного моніторингу водойм (на прикладі Чорнобильської зони відчуження)», активно працює також за держбюджетною тематикою (номер державної реєстрації 0122U001794) «Наукове обґрунтування та розробка нових заходів по зменшенню радіоактивного забруднення риби 90Sr та 137Cs» на базі Українського науково-дослідного інституту сільськогосподарської радіології НУБіП України.
Аспірант Вячеслав Чоботар, як випускник магістратури за спеціальністю садівництво і виноградарство, віддає перевагу тематиці дослідження «Система агроекологічного контролю ґрунту, субстратів, води, кліматичних умов на прикладі садового господарства». Основними напрямами роботи є дослідження ґрунту та води для зрошення Могилів-Подільського району Вінницької області, як території на якій здійснюється вирощування значних обсягів садівничої продукції, а також визначення придатності місцевості для ведення екологічно безпечного господарювання. Також важливою частиною досліджень є використання аквахелатів на основі нанорозчинів хімічних елементів в технології вирощування ягідних культур та визначення їх екологічної безпеки.
Аспірантка Катерина Нестерова, яка розпочинала роботу з вивчення питань моніторингу якості води для зрошення із Північнокримського каналу на Херсонщині, зіткнулася з проблемою продовження досліджень після руйнування зрошувальної мережі внаслідок воєнних дій. Нині вона обирає нову тематику досліджень, знаходячись у академвідпустці.
Війна кидає виклики будь - якій галузі науки, у тому числі і хімічній промисловості. Крім того, що військові дії обумовлюють високі рівні забруднення довкілля, а багато полів на деокупованих територіях заміновано, у перспективі післявоєнний розвиток галузі в країні має здійснюватися за рахунок технічного переоснащення і реконструкції діючих підприємств з впровадженням ресурсозберігаючих мало- і безвідходних технологій, схем замкнутого водообігу, або формуванню нових екологічних виробництв. Усе вищеозначене потребує значимого ресурсного потенціалу і підготовки висококваліфікованих спеціалістів відповідного профілю, що відкриває перспективи розвитку підготовки аспірантів за спеціальністю 102 «Хімія».
Аналізуючи досвід Варшавської політехніки (https://www.ch.pw.edu.pl/ch_en/For-Students/Doctoral-Studies), одним із перспективних рішень для посилення підготовки спеціалістів вказаної спеціальності є введення до складу вибіркової компоненти англомовних дисциплін обсягом не менше 6 ЄКТС.
Іншим напрямком розвитку є поглиблення співпраці й залучення до розробки освітніх програм бізнесових структур та формування системи наукових досліджень, які тісно пов’язані із практичними впровадженням отриманих результатів у практику.
Ольга Кравченко,
доцентка кафедри аналітичної і біонеорганічної хімії та якості води,
відповідальна за міжнародну діяльність агробіологічного факультету
