1. Электрохимическое инициирование полимеризации, позволяющее синтезировать высокомолекулярные соединения пропусканием электрического тока через раствор мономеров.



2. Обучение естественнонаучным дисциплинам в условиях постнеклассического этапа развития науки.



3. Проблемы соотношения науки, искусства и религии в процессе познания действительности.

В рамках первого научного направления О.М. Шепелем было сделано два изобретения, позволяющих получать надёжные защитные полимерные покрытия на металлических конструкциях сложной конфигурации. Получено два авторских свидетельства. Защищена кандидатская диссертация. В рамках второго направления опубликовано 35 научных работ, включающих монографию и три учебных пособия. Попытки сформировать в своей работе третье направление выражены в статье О.М. Шепеля «Наука, искусство и религия как аспекты единого процесса познания действительности», депонированной в ИНИОН РАН в 2003 году.