ЭКОЛОГИЯ 1 Цели и задачи дисциплины: Цель дисциплины

ЭКОЛОГИЯ
1 Цели и задачи дисциплины:
Цель дисциплины «Экология» - способствовать формированию у бакалавров знаний
по основным направлениям современной фундаментальной экологии, дать им
представление о ведущих научных понятиях и концепциях, о взаимосвязи и
взаимообусловленности явлений в биосфере, об особенностях взаимодействия
человечества и природы в современных условиях.
Основными обобщенными задачами дисциплины являются:
• приобретение студентами навыков применения теоретических знаний для решения
природоохранных проблем;
• ознакомление студентов с современными проблемами антропогенного изменения
окружающей природной среды и путями рационального использования природных
ресурсов и их охраны;
• формирование системных естественнонаучных представлений об экологических
закономерностях в биосфере; готовности применения профессиональных знаний для
минимизации негативных экологических последствий, обеспечения безопасности и
улучшения условий труда в сфере своей профессиональной деятельности; мотивации и
способностей для самостоятельного повышения уровня экологической культуры;
способностей к оценке вклада своей предметной области в решение экологических
проблем;
способностей для аргументированного обоснования своих решений с точки зрения
экологии.
2 Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина «Экология» входит в математический и естественнонаучный цикл,
предшествует дисциплинам «Экономическая география», «Корпоративная социальная
ответственность», «Безопасность жизнедеятельности», «Управление недвижимостью».
Изучение дисциплины поможет формированию у будущих бакалавров характера
мышления и ценностных ориентаций, при которых вопросы экологии рассматриваются в
качестве приоритета.
3 Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
знанием и пониманием законов развития природы, общества и мышления и умением
оперировать этими знаниями в профессиональной деятельности (ОК-2);
способностью учитывать последствия управленческих решений и действий с
позиции социальной ответственности (ОК-20);
способностью придерживаться этических ценностей и здорового образа жизни (ОК22).
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать:
• структуру и состав экосистем и биосферы, эволюцию биосферы;
• экологические законы и принципы взаимодействия организмов со средой обитания;
• требования профессиональной ответственности за сохранение среды обитания;
уметь:
• оценивать состояние экосистем;
• использовать законы общей экологии при решении задач охраны окружающей
среды от промышленных загрязнений;
• выбирать принципы защиты природной среды в соответствии с законами экологии;
владеть:
• понятнйно-терминологическим аппаратом в области экологии;
• навыками в области взаимоотношений человека и природы;
• навыками рационализации профессиональной деятельности с целью обеспечения
безопасности и защиты окружающей среды.
4 Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
лекции
практические занятия (ПЗ)
семинары (С)
лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа (всего)
В том числе:
курсовой проект (работа)
расчетно-графические работы
реферат
Другие виды самостоятельной работы
Освоение рекомендованной литературы,
подготовка к занятиям
Вид промежуточной аттестации
Общая трудоемкость
часы
дисциплины
зачетные единицы
Всего
часов
54
Семестры
3
18
36
54
108
3
зачет
5 Содержание дисциплины
5.1 Содержание разделов дисциплины
№
п/п
1
Наименование
раздела
дисциплины
Общие
закономерности
экологии.
Воздействие среды
обитания на
организм
Содержание раздела
Организм и среда. Общие закономерности (экологические факторы. Адаптации организмов. Общие законы действия факторов
среды на организмы. Принципы экологической классификации
организмов. Активная и скрытая жизнь).
Важнейшие абиотические факторы и адаптации к ним организмов
(температура. Температурные границы существования видов.
Температура тела и тепловой баланс организмов. Температурные
адаптации
пойкилотермных
организмов.
Температурные адаптации гомойотермных организмов.
Экологические выгоды пойкилотермии и гомойотермии.
Сочетание элементов разных стратегий. Свет. Солнечная
радиация. Экологические группы растений по отношению к
свету и их адаптивные особенности. Свет как условие
ориентации животных. Влажность. Адаптация растений к
поддержанию водного баланса. Экологические группы
растений по отношению к воде. Водный баланс наземных
животных. Основные пути приспособления живых организмов
к условиям среды).
№
п/п
Наименование
раздела
дисциплины
2
Адаптивное
поведение
организмов к
факторам внешней
среды
3
Популяции и
экосистемы
Содержание раздела
Основные среды жизни и адаптация к ним организмов (водная
среда обитания. Специфика адаптации гидробионтов.
Экологические зоны Мирового океана. Основные свойства
водной среды. Некоторые специфические приспособления
гидробионтов. Наземно-воздушная среда жизни. Воздух как
экологический фактор для наземных организмов. Почва и
рельеф. Погодные и климатические особенности наземновоздушной среды. Почва как среда обитания. Особенности
почвы. Обитатели почвы. Живые организмы как среда
обитания)
Адаптивные биологические ритмы (суточный ритм. Приливноотливные ритмы и синодические ритмы. Годичные ритмы.
Фотопериодизм).
Адаптивная морфология организмов (жизненные формы
растений. Жизненные формы животных).
Биоценозы (понятие о биоценозе. Структура биоценоза.
Видовая структура биоценоза. Пространственная структура
биоценоза. Экологическая структура биоценоза. Отношения
организмов в биоценозах. Отношения хищник-жертва,
паразит-хозяин. Комменсализм. Мутуализм. Нейтрализм,
аменсализм. Конкуренция. Трофические связи. Топические
связи. Форические связи. Фабрические связи. Экологическая
ниша. Ценотические стратегии видов)
Популяции (понятие о популяции в экологии. Популяционная
структура вида. Степень обособленности популяций. Классификация популяций. Биологическая структура популяций.
Половая структура популяций. Возрастная структура
популяций. Пространственная структура популяций растений
и животных. Этологическая структура популяций животных.
Динамика популяций. Биотический потенциал. Рождаемость.
Смертность. Стратегии выживания популяций. Расселение.
Темпы роста популяции. Динамика ценопопуляций растений.
Гомеостаз популяций. Регуляция численности популяций в
биоценозах. Модификация и регуляция популяций. Инерционная
и безынерционная регуляция. Типы динамики численности
популяций. Механизмы динамики численности. Влияние
ослабления или усиления пресса хищников на динамику
популяций и структуру сообществ. Математическое
моделирование в экологии).
Экосистемы (понятие об экосистемах. Учение о биогеоценозах.
Поток энергии в экосистемах. Биологическая продуктивность
экосистем. Первичная и вторичная продукция. Правило
пирамид. Распределение биологической продукции. Динамика
экосистем. Циклические изменения. Сукцессии и дигрессии.
Агроэкосистемы)
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с последующими
дисциплинами
№
п/п
1
2
3
4
№ разделов данной дисциплины,
необходимых для изучения последующих
дисциплин
1
2
3
+
+
+
Наименование последующих
дисциплин
Экономическая география
Корпоративная социальная
ответственность
Безопасность жизнедеятельности
Управление недвижимостью
+
+
+
+
+
+
+
+
+
5.3 Разделы дисциплин и виды занятий
№
п/п
1
2
3
Наименование
раздела
дисциплины
Общие закономерности экологии.
Воздействие
среды обитания на
организм
Адаптивное поведение организмов
к факторам
внешней среды
Популяции и экосистемы
ИТОГО
КТЗ (аудиторные)
практические
занятия
электинтерак- лабора(индивиронное
лекции
тивные торные
дуальнотестирозанятия занятия
компьювание
терный
тренинг)
РИБЗ
(СРС)
Всего
6
6
4
-
2
18
36
6
6
4
-
2
18
36
6
6
4
-
2
18
36
18
18
12
-
6
54
108
6 Лабораторный практикум – не предусмотрен.
7 Примерный перечень контрольных вопросов и заданий для самостоятельной
работы
1. Экологические факторы адаптации организмов.
2. Принципы экологической классификации организмов.
3. Температурные границы существования видов.
4. Температурные адаптации пойкилотермных организмов.
5. Экологические выгоды пойкилотермии и гомойотермии.
6. Солнечная радиация.
7. Свет как условие ориентации животных.
8. Экологические группы растений по отношению к воде.
9. Основные пути приспособления живых организмов к условиям среды.
10. Специфика адаптации гидробионтов.
11. Основные свойства водной среды.
12.
13.
среды.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
Наземно-воздушная среда жизни.
Почва и рельеф. Погодные и климатические особенности наземно-воздушной
Особенности почвы как среды обитания.
Живые организмы как среда обитания.
Приливно-отливные ритмы и синодические ритмы.
Фотопериодизм.
Жизненные формы животных.
Структура биоценоза.
Пространственная структура биоценоза.
Мутуализм в отношениях организмов в биоценозах.
Комменсализм в отношениях организмов в биоценозах.
Нейтрализм, аменсализм в отношениях организмов в биоценозах.
Трофические связи организмов в биоценозах.
Форические связи организмов в биоценозах.
Экологическая ниша.
Понятие о популяции в экологии.
Степень обособленности популяций.
Биологическая структура популяций.
Возрастная структура популяций.
Этологическая структура популяций животных.
Рождаемость и динамика популяций.
Стратегии выживания популяций.
Темпы роста популяции.
Гомеостаз популяций.
Модификация и регуляция популяций.
Типы динамики численности популяций.
Влияние ослабления или усиления пресса хищников на динамику популяций и
структуру сообществ.
Понятие об экосистемах.
Поток энергии в экосистемах.
Первичная и вторичная продукция.
Распределение биологической продукции.
Циклические изменения.
Агроэкосистемы.
8 Примерный перечень тем рефератов, курсовых работ и эссе
1. Место экологии как фундаментальной науки в системе биологических наук,
принципы разделения экологии на отдельные разделы по организации био- и
экосистем, по группам живых организмов, по основным геосферам, основным
биотопам и по отношению к человеку и его деятельности.
2. История развития экологии от науки о связях организма и среды до науки о
закономерностях функционирования биосферы.
3. Экология – теоретическая основа охраны природы и рационального природопользования.
4. Современные методы исследования взаимоотношений природы и общества.
5. Учение об экологических оптимумах видов.
6. Концепция лимитирующих факторов.
7. Закон минимума Либиха, закон толерантности Шелфорда.
8. Экологическая роль климатических факторов.
9. Свойства воды и ее биологическая роль.
10. Абиотические факторы в водных экосистемах.
11. Живые организмы – индикаторы среды как комплекса экологических факторов.
12. Свойства популяции: численность, плотность, рождаемость, смертность,
выживаемость.
13. Концепция максимальной емкости среды.
14. Возрастные состояния особей и возрастная структура популяций.
15. Популяции инвазионного, гомеостатического и регрессивного типа.
16. Концепция экосистемы, компоненты, определение.
17. Соотношение понятий экосистема, биогеоценоз, биоценоз.
18. Трофические отношения в экосистемах.
19. Трофическая структура: автотрофы и гетеротрофы.
20. Продуценты, консументы, редуценты.
21. Типы пищевых цепей.
22. Способы выражения трофической структуры, экологические пирамиды, типы
экологических пирамид, правило 10 %. Определение экологической ниши.
23. Межпопуляционные взаимоотношения в экосистеме.
24. Межвидовая конкуренция, принцип конкурентного исключения Гаузе и дифференциация экологических ниш.
25. Конкуренция и сосуществование видов.
26. Взаимовыгодные отношения, мутуализм и комменсализм.
27. Хищничество и паразитизм.
28. Реакция хищника на плотность популяции жертвы.
29. Паразитизм, сопряженная эволюция паразита и хозяина.
30. Способы адаптации хозяина к отрицательному воздействию паразита.
31. Критерии устойчивости экосистем.
32. Биотический потенциал, сопротивляемость среды.
33. Изменение экосистем: сукцессия, климаксовые экосистемы.
9 Примерный перечень вопросов к зачету по всей дисциплине
1. Общие законы действия факторов среды на организмы.
2. Активная и скрытая жизнь организмов.
3. Температура тела и тепловой баланс организмов.
4. Температурные адаптации гомойотермных организмов.
5. Сочетание элементов разных стратегий.
6. Экологические группы растений по отношению к свету и их адаптивные
особенности.
7. Адаптация растений к поддержанию водного баланса.
8. Водный баланс наземных животных.
9. Водная среда обитания.
10. Экологические зоны Мирового океана.
11. Некоторые специфические приспособления гидробионтов.
12. Воздух как экологический фактор для наземных организмов.
13. Почва как среда обитания.
14. Обитатели почвы.
15. Суточный ритм.
16. Годичные ритмы.
17. Жизненные формы растений.
18. Понятие о биоценозе.
19. Видовая структура биоценоза.
20. Экологическая структура биоценоза.
21. Отношения хищник-жертва, паразит-хозяин.
22. Мутуализм в отношениях организмов в биоценозах.
23. Конкуренция в отношениях организмов в биоценозах.
24. Топические связи организмов в биоценозах.
25. Фабрические связи организмов в биоценозах.
26. Ценотические стратегии видов.
27. Популяционная структура вида.
28. Классификация популяций.
29. Половая структура популяций.
30. Пространственная структура популяций растений и животных.
31. Биотический потенциал и динамика популяций.
32. Смертность и динамика популяций.
33. Расселение и динамика популяций.
34. Динамика ценопопуляций растений.
35. Регуляция численности популяций в биоценозах.
36. Инерционная и безынерционная регуляция.
37. Механизмы динамики численности.
38. Математическое моделирование в экологии.
39. Учение о биогеоценозах.
40. Биологическая продуктивность экосистем.
41. Правило пирамид.
42. Динамика экосистем.
43. Сукцессии и дигрессии.
10 Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) основная литература
1. Денисович Л.И., Биосфера и человек, М., СГА, 2009
2. Денисович
Л.И.,
Глобальные
проблемы
окружающей
среды
природопользования, М., СГА, 2009
3. Денисович Л.И., ЭКОЛОГИЯ, М., СГА, 2008
и
б) дополнительная литература
1. Степановских, А.С., Прикладная экология: охрана окружающей среды. М.,
ЮНИТИ-Дана, 2005
в) программное обеспечение:
- компьютерные обучающие программы;
- тренинговые и тестирующие программы.
Программное обеспечение для доступа к компьютерным обучающим, тренинговым и
тестирующим программам:
- АСПЗ «5+» для ПТ;
- ИС «КОМБАТ»;
- ИС «ЛиК»;
- ИР «КОП».
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
– http://www.ecologylife.ru/ – сайт «Экология окружающей среды. Пути решения
проблем экологии»;
– http://www.ecoindustry.ru/ – сайт «Экология / Экологический словарь / Экология
производства – научно-практический портал»;
– http://ru.wikipedia.org/ – Википедия. Свободная энциклопедия – Экология.
11 Материально-техническое обеспечение дисциплины
- сервера на базе MS SQL Server, файловый сервер с электронным образовательным
контентом (электронное хранилище учебных продуктов);
- спутниковая образовательная сеть вуза;
- компьютеры с доступом в Интернет и образовательную сеть вуза.
12 Методические рекомендации по организации изучения дисциплины
Консультативно-тренинговые (аудиторные) занятия
Все виды аудиторных занятий сочетают образовательную, воспитательную
практическую и методическую функции.
Вводная лекция – лекционное занятие, предназначенное для создания общего
впечатления о дисциплине. На занятии до сведения обучающегося доводятся основные
вопросы дисциплины, показывается ее роль и место в соответствующей области знаний,
определяется значение дисциплины для формирования общих и профессиональных
компетенций.
Модульная лекция – лекционное занятие, предназначенное для овладения
обучающимися знаниями теоретического характера в рамках материала модуля.
Тьюторинг – лекционное занятие консультативного характера, на котором
раскрываются основные вопросы подготовки к самостоятельной работе, тематической
контрольной работе, а также к промежуточной и итоговой аттестации.
Коллективный тренинг – коллективное занятие по заранее разработанному сценарию
с использованием активных методов обучения. Различают несколько видов коллективных
тренингов: дискуссия, круглый стол, ролевая и деловая игра.
Коллективный тренинг по физической культуре – коллективное занятие в спортивном
зале по программе дисциплины и модульному рабочему плану.
Индивидуальный компьютерный тренинг – работа обучающегося на компьютерном
учебном терминале (КУТ) с программными средствами обучающе-тренингового
характера по всем дисциплинам (модулям) учебного плана.
Мониторинг работы с текстами – проверка результатов выполнения обучающимися
«Заданий для самостоятельной работы», содержащихся в рабочем учебнике. В процессе
проверки выявляется умение обучающегося структурировать и анализировать содержание
учебника, составлять тезисы, конспекты, логические схемы, а также фиксируются
результаты заучивания основных терминов и понятий, фактов, персоналий и дат,
приведенных в глоссарии. Оценка на занятии показывает умение обучающегося решать
типовые задачи в рамках материала данного модуля. Мониторинг работы с текстами
проводится до начала коллективного тренинга по данному модулю.
Тест-тренинг – тренинговое занятие, предназначенное для закрепления базовых
теоретических знаний обучающегося в рамках материала модуля. Проводится на КУТе с
использованием программного средства тренингового характера.
Работа в информационной базе знаний и IP-хелпинг – работа обучающегося с
ресурсами ТКДБ и получение консультаций с использованием специальной электронной
системы в асинхронном режиме.
Модульное тестирование – контрольное мероприятие по материалу каждого модуля,
реализующее неотсроченный контроль знаний по модулю. Занятие проводится с
использованием тестовых систем (с применением приборов тестирования или
компьютерной системы тестирования).
Предэкзаменационное тестирование – контрольное мероприятие, цель которого
состоит в выявлении неосвоенных и плохо освоенных вопросов дисциплины перед
проведением экзамена и подготовка обучающегося к процедуре электронного экзамена
(итоговая контрольная работа).
Творческая работа – это самостоятельная учебная научно-методическая работа,
основными целями которой является развитие у студентов, прежде всего,
исследовательских навыков и умений – таких как: корректность постановки цели
проблемы, выделения объекта и предмета исследования, формулировки задач и гипотез
работы; логика изложения работы, соотношение и взаимосвязь теоретического и
эмпирического материала; грамотное изложение работы, соблюдение не только правил
грамматики и орфографии, но и канонов стилистики научного текста; обоснование выбора
методического обеспечения, его соответствие задачам исследования; использование
современных методов обработки данных эмпирического исследования, корректность
статистического и качественного анализа полученных данных; владение основными
методами и средствами получения, хранения, переработки информации; корректность
авторских обобщений, содержательность и обоснованность выводов.
Работа в информационной базе знаний (самостоятельная работа)
Самостоятельная работа студентов является важной компонентой профессиональной
подготовки специалистов и включает в себя следующее.
Изучение рабочего учебника – работа с тематическим обзором, выучивание глоссария
(словарь терминов), изучение алгоритмов решений типовых задач модуля. Занятие
проводится в рамках самостоятельной работы обучающегося.
Работа с текстами – работа с методическими пособиями в начале изучения
дисциплины, при освоении материала модуля и при подготовке к контрольной работе.
Занятие носит самостоятельный характер.
Работа с электронным образовательным контентом – повторное закрепление
материала модуля с использованием обучающих программных продуктов, слайд лекций,
слайд тьюторинга. Занятие проходит в свободные от основного расписания занятий часы,
в специально выделенной аудитории (длительность работы с одним учебным продуктом
ограничивается только временем функционирования выделенной аудитории) или на
личном компьютере обучающегося.
Промежуточная аттестация
Для контроля текущей успеваемости и промежуточной аттестации используется
рейтинговая и информационно-измерительная система оценки знаний.
Зачет – контрольное мероприятие, которое проводится по дисциплинам,
предусмотренным учебным планом, по окончании их изучения. Занятие аудиторное,
проводится в форме письменной работы или с использованием электронной тестовой
системы.
Разработчик:
Полищук Ю. М., д-р физ.-мат. наук, проф.
Нецветаев В. Г. канд. биол. наук,
Денисович Л. И.., д-р хим. наук