Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «КАЛИНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Утверждаю Проректор по учебнометодической работе п\п А.Л. Гудков «23» июля 2013 г . Рабочая программа дисциплины УЧЕНИЕ О БИОСФЕРЕ Профессиональный цикл, базовая (общепрофессиональная) часть модуль «Землеведение» Направление подготовки 022000 – Экология и природопользования Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Форма обучения очная Факультет биоресурсов и природопользования Кафедра – разработчик – кафедра ихтиологии и экологии Калининград 2013 1.Цели и задачи дисциплины. Цель освоения дисциплины – формирование знаний о строении, структуре, функционировании и эволюции биосферы, умений и навыков анализировать изменения, происходящие в биосфере с учетом естественных и антропогенных воздействий. Задачи изучения дисциплины: - приобретение необходимых теоретических знаний для решения практических экологических проблем на местном и региональном уровнях, с целью реализации концепции устойчивого развития общества в гармонии. - осознание глобальных экологических проблем и возможных путей их решения. 2. Место дисциплины в структуре ООП. Дисциплина «Учение о биосфере» является дисциплиной базовой части профессионального цикла ООП по направлению подготвки «Экология и природопользования». При изучении дисциплины используются знания и навыки, полученные в процессе освоении дисциплины «Общая экология», «География», «Учение об атмосфере» . Знания и навыки, полученные при освоении дисциплины, используются при изучении дисциплин «Устойчивое развитие», «Оценка воздействия на окружающую среду», «Основы прикладной экологии», а также «Глобальные и региональные проблемы природопользования» , в написании квалификационной работы и в профессиональной деятельности. 3. Требования к уровню освоения дисциплины. В результате освоения дисциплины «Основы прикладной экологии» у обучающегося формируются следующие общекультурные (ОК) и профессиональные (ПК) компетенции (или их элементы), предусмотренные ФГОС ВПО: - владение основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, влаение навыками работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-13); владение базовыми общепрофессиональными (общеэкологическими) представлениями о теоретических основах общей экологии, геоэкологии, экологии человека, социальной экологии, охраны окружающей среды (ПК-4); - знание основ учения об атмосфере, о гидросфере, о биосфере и ландшафтоведении (ПК-5); - знание основ природопользования, экономики природопользования, устойчивого развития, оценки воздействия на окружающую среду, правовых основ природопользования и охраны окружающей среды; способность понимать, излагать и критически анализировать базовую информацию в области экологии и природопользования (ПК-6); - знание теоретических основ геохимии и геофизики окружающей среды, владение методами геохимических и геофизических исследований; владение методами общего и геоэкологического картографирования (ПК-13); В результате изучения дисциплины бакалавр должен: Знать основы учения о биосфере, тенденции развития мира, существующую экологическую ситуацию в мире, процессы, протекающие в мировой экономике и их отражение на экологию, тенденции развития техносферы и ноосферы; Уметь находить достоверную информацию в компьютерной сети, проводить анализ и оценку текущей экологической ситуации; Владеть основами поиска и оценки информации об экологическом состоянии мира, знаниями о тенденциях изменения окружающей среды. Структура биосферы 2 Роль солнечной радиации, климата и влагооборота в функционировании биосферы. Экологический механизм эволюции организмов. Экологический механизм эволюции человека. Будущее биосферы 3 4 5 6 7 Глобальные проблемы человечества Стратегии создания устойчивого будущего Написание курсовой работы Всего СРС Формы текущего контроля успеваемости и итоговой аттестации по дисциплине ЛЗ 1 Трудоемкость учебной работы по ее видам (час.) АЗ Лекции Тема дисциплины Семестр № п/ п Неделя семестра 4. Структура и содержание дисциплины 4.1. Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины «Учение о биосфере» составляет 4 зачетные единицы (ЗЕТ), т.е. 144 академических часа. Аудиторные занятия (A3) составляют 60 часов, самостоятельная работа студента (СРС) –84 часа, в том числе на написание курсовой работы отводится 32 часа, и на подготовку к итоговой аттестации (экзамен) 36 часов. Более подробные сведения о структуре дисциплины, видах, трудоемкости и формах контроля учебной работы студентов приведены в ниже расположенной таблице. 1-2 4 4 2 10 Защита лабораторных работ 3-4 4 4 2 10 Защита лабораторных работ 5-6 4 4 2 10 7-8 4 4 2 10 9-10 4 4 2 10 11-13 6 6 4 16 13-15 4 4 2 10 32 32 36 36 84 144 4 10-16 Подготовка к экзамен и его сдача ИТОГО: 30 30 60 Защита лабораторных работ Защита лабораторных работ Защита лабораторных работ Защита лабораторных работ Защита лабораторных работ Защита курсовой работы Экзамен ЛЗ-лабораторные занятия 4.2 Теоретические занятия (лекции) Объем лекционных занятий 30 часов № п/п 1. 2. Тема Структура биосферы Роль солнечной радиации, климата и влагооборота в функционировании биосферы. Содержание Подсферы и надсферы. Горизонтальная структура биосферы и иерархия экосистем. Система систем. Биогеохимическая цикличность. Экологическая сущность биогеохимической цикличности. Эволюция структура элементов биосферы. Растения и животные в геологической истории биосферы. Структурно-функциональное единство (организованность) биосферы. Роль живого вещества в формировании экологической структуры биосферы. Прямая и рассеянная солнечная радиация. Солнечная постоянная. Радиационный баланс. Географическое распределение составляющих энергетический баланс. Энергетический баланс Земли и климат. Изменение климата как фактора эволюции биосферы. Климаты биологического прошлого. Главные черты современного климата. Влияние климата на живую природу в процессе его изменения в Кол-во часов 4 4 № п/п Тема 3. Экологический механизм эволюции организмов. 4. Экологический механизм эволюции человека. 5. Будущее биосферы 6. Глобальные проблемы человечества 7. Стратегии создания устойчивого будущего Итого Содержание различные геологические периоды. Влагооборот. Водный баланс Земли. Абиотические факторы эволюции. Причины распространения и вымирания различных групп организмов в определенные интервалы геологического времени. Разнообразие последовательных фаун. Отличительные особенности биогенеза (от архея до кайнозоя – свыше 3 млрд. лет). Появление человека в кайнозое (0,7 млн. лет назад), его влияние на ход развития биосферы. Возникновение ноосферы. Экологический кризис верхнего палеолита. Влияние изменений окружающей среды на эволюцию человека. Этапы антропогенеза. Воздействие древнего человека на биосферу. Современное воздействие человека на биосферу. Антропогенные экологические кризисы. Глобальные экологические кризисы и их влияние на микро- и макроэволюцию. Основные этапы эволюции биосферы. Современное изменение климата и его возможные последствия. Изменения химического состава атмосферы (увеличение содержания углекислого газа, загрязнение атмосферы, сокращение озонового слоя и др.) Климатические изменения близкого будущего. Влияние изменений климата на биосферу. Отдаленное будущее биосферы. Устойчивость биосферы. Сохранение биосферы. Предотвращение мирового ядерного кризиса; прекращение гонки вооружений; преодоление социально-экономической отсталости развивающихся стран; энерго-сырьевая, демографическая, продовольственная проблема; охрана окружающей среды; освоение ресурсов Мирового океана; проблема освоения космоса; решение проблемы опасных заболеваний. Деятельность Всемирной комиссии ООН по окружающей среде и развитию в поисках новой модели развития цивилизации. Конференция ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро в 1992 году. Переход к устойчивым формам развития и образу жизни. Принципы управления, защиты и устойчивого развития всех видов лесов. Рамочная конвенция ООН об изменении климата и стабилизации концентрации парниковых газов. Конвенция о биологическом разнообразии живых организмов и мерах по их сохранению в целях обеспечения устойчивого развития. Повестка дня на XXI век: - движущие силы перемены населения, потребление и технологии; - предотвращение ухудшения состояния почвы, воздуха и воды; - ликвидация бедности путем предоставления бедным более широкого доступа к ресурсам; - разработка национальных стратегий устойчивого развития; - партнерство в глобальном масштабе в деле экологической безопасности и сохранении среды обитания живых организмов; Национальные планы действий и программы различных международных неправительственных и других общественных организаций по охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов. Экологическое воспитание и образование населения. Кол-во часов 4 4 4 6 4 30 4.3.Практические занятия Не предусмотрены 4.4 Лабораторные работы При изучении дисциплины «Учение о биосфере» предусматриваются лабораторные занятия (ЛЗ) объемом 30 часов. № п/п № темы дисциплины 1. 1 2. 2 3. 3 4. 4 5. 5 6. 6 7. 7 Итого Содержание лабораторных занятий Определение понятия «биосфера», ее границы и составные части. Границы, состав, структура и принципы функционирования биосферы. Взаимосвязи и взаимодействия между отдельными биогеоценозами. Значение работ В.И.Вернадского в разработке представлений о биосфере. Система: атмосфера - гидросфера - литосфера - биосфера. Роль живого вещества в бигогеохимическом круговороте. Функция живого вещества в биогеохимических циклах: формирование атмосферного состава планеты, концентрационная, окислительновосстановительная, биогеохимическая, антропогенная.Роль антропогенного воздействия на биосферу. Эксплуатация природных экосистем как биосферный процесс Искусственные экосистемы биосферы. Главные черты сельскохозяйственных и промышленных экосистем, необходимые условия их существования. Химизация сельского хозяйства и ее экологические последствия. Нарушение человеком естественного химического равновесия. Распространение токсических элементов. Меры химической гигиены Земли. Влияние человека на изменение видового состава флоры м фауны. Нарушение биогеографических границ. Интродукции - преднамеренные и случайные - их экологические последствия. Региональные и глобальные экологические изменения. Значение изучений природных и заповедных популяций.Изучение природных популяций различных групп растений и животных в целях разработки теоретических основ и методов их направленного использования. Роль заповедных участков как резерватов генофондов. Значение изучения плотности популяций на охраняемых участках и в природных экосистемах. Понятие о географической пятнистости в распределении видов и значение ее для организации охраны природы. Перспективы природоохранных мероприятий в масштабах небольших популяций.Некоторые причины вымирания видов. Эволюционные изменения в небольших популяциях. Пороги выживания: поддержание приспособленности и эволюционного потенциала. Разведение животных в неволе. Получение и поддержание генетического банка. Генетическое и демографическое планирование. Экономическая основа сохранения видов. Стратегия охраны природы и биосферы как среды обитания человека. "Всемирная стратегия охраны природы". Международная конференция по охране окружающей среды. Охрана природы в Российской Федерации конституционные и законодательные акты. Проблема этики и эстетики в экологическом образовании Абиотические факторы эволюции. Причины распространения и вымирания различных групп организмов в определенные интервалы геологического времени. Разнообразие последовательных фаун. Кол-во часов 4 4 4 4 4 6 4 30 4.5. Самостоятельная работа № п/п Вид (содержание) СРС № Содержание СРС п/п 1 Освоение учебного материала Подготовка к выполнению 2 лабораторных работ, подготовка отчетов по ним 4 Написание курсовой работы 5 Подготовка к экзамену Итого Трудоемкость, ч Форма контроля Трудоемкость, ч Форма контроля 14 24 Тестирование Защита лабораторных работ 32 36 84 Защита курсовой работы Экзамен 5 Образовательные технологии 5.1. В теоретической части (лекциях), рассматриваются все основные представления по предмету «Учение о биосфере». Особое внимание следует уделить вопросу сложности строения биосферы, субординации и взаимообусловленности различных видов экосистем, биоразнообразию как одному из условий ее устойчивости, генетическому единству живого и многообразию жизненных форм. Для активации учебной работы студентов на лекционных занятиях проводится тестирование на 10-15 минут по изложенной тематике. Оценки результатов тестирования учитываются при итоговой аттестации по дисциплине. 5.2. На лабораторных занятиях заслушиваются и обсуждаются доклады, презентации и рефераты студентов, подготовленные по темам дисциплины, а также выполняются задания, предложенные преподавателем. Задания и подробная тематика лабораторных работ прилагается в составе учебно-методического комплекса (УМКД). Для закрепления материала просматриваются фрагменты фильмов с последующим их анализом и контрольными вопросами. По завершении изучения какой-либо темы на лабораторном занятии выделяется время на проведение коллоквиума или компьютерное тестирование. Варианты проверочных контрольных вопросов и электронные (или напечатанные) тесты приводятся в составе УМКД) «Учение о биосфере». Оценки учитываются при итоговой аттестации по дисциплине. 5.3. На протяжении четвертого семестра выполняется курсовая работа. Темы по курсовой работе включены в состав учебно-методического комплекса по дисциплине (УМКД) «Учение о биосфере». Зашита курсовых работ проводится в последние недели семестра и служит допуском к экзамену. По теме курсовой работы может быть подготовлен доклад или презентация к лабораторному практикуму, что активирует и организует студентов. 6 Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и итоговой аттестации освоения дисциплины. 6.1. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости студентов (задания для тестирования, контрольные вопросы) и для итоговой аттестации по дисциплине (экзаменационные вопросы и задания) приводятся в качестве отдельных материалов УМКД. 6.2. Учебно-методическое определено в разделе 7. обеспечение самостоятельной работы студентов 7 Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины 7.1. Основная литература. 1. Стадницкий Г.В. Родионов А.И. Экология. М.,”Высшая школа”,2001г. 7.2. Дополнительная литература 1. Акимова Т.А., Хаскин В.В.. Экология. – М.: «Юнити», 1998г. 2. Глухов, В. В. Экономические основы экологии:Учеб / В. В. Глухов; соавт.: Лисочкина Т.В., Некрасова Т.П. - СПб.: Специальная литература, 1995. - 280с. 3. Экология/ А. М. Никаноров; авт. Хоружая, Т. А. - М.: ПРИОР, 1999. - 304 с. 4. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек: учеб.пособие для вузов. – М.: Агентство «ФАИР», 1998. – 230с. 5. Состояние окружающей среды Северо-Западного и Северного регионов России. Под редакцией Фролова А.К.. Спб.: 1995г. – 370 с. 6. Протасов, В. Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России: учеб. и справочное пособие / В. Ф. Протасов, 3-е изд. - М. : Финансы и статистика, 2001. - 672 с. 7.3. Информационно-программные средства MS Windows XP, MS Office, PowerPoint 8 Материально-техническое обеспечение - аудитории, оснащенные видео- и телеаппаратурой - специализированный компьютерный класс с доступом в интернет - видеоаппаратура - персональные компьютеры - телевизоры - плакаты - видеофильмы Лист согласования рабочей программы дисциплины Рабочая программа дисциплины разработана в соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки 022000 – Экология и природопользования уровня бакалавриата (утвержден 22.12.2009 № 795), учебным планом университета по этому же направлению, утвержденному ученым советом 27.10.2011. Автор программы – М.Н. Шибаева, к..б.н.., доцент.кафедры Ихтиологии и экологии. Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры ихтиологии и экологии (рецензент – профессор С.В. Шибаев, протокол № 5 от 20.05.2013). Заведующий кафедрой ихтиологии экологии доктор биол. наук, профессор, (ученая степень, ученое звание) и _________ С.В. Шибаев ________ (подпись) (И.О. Фамилия) (дата) № п/п 1 1 2 3 4 5 6 Учебно-методическое обеспечение дисциплины Наименование литературы Наличие в учебном абонементе НТБ (кол-во) основная литература Стадницкий Г. В. Экология: учеб. / Г. В. Стадницкий; 6-е изд. - СПб.: 42 Химиздат, 2001. - 288с. дополнительная литература 23 Акимова Т.А., Хаскин В.В.. Экология. – М.: «Юнити», 1998г. 5 Глухов, В. В. Экономические основы экологии:Учеб / В. В. Глухов; соавт.: Лисочкина Т.В., Некрасова Т.П. - СПб.: Специальная литература, 1995. - 280с. 27 Экология/ А. М. Никаноров ; авт. Хоружая, Т. А. - М. : ПРИОР, 1999. - 304 с. 3 Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек: учеб.пособие для вузов. – М.: Агентство «ФАИР», 1998. – 230с. 20 Состояние окружающей среды Северо-Западного и Северного регионов России. Под редакцией Фролова А.К.. Спб.: 1995г. – 370. 2 Протасов, В. Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России: учеб. и справочное пособие / В. Ф. Протасов, 3-е изд. М. : Финансы и статистика, 2001. - 672 с. Директор НТБ ______________ (подпись) _____М.В.Вареницына___ (И.О. Фамилия) Наличие в электронной библиотеке - - - ______________ (дата) Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании методической комиссии факультета биоресурсов и природопользования, протокол №____ от «___»_____________20__ г.). Председатель комиссии к.б.н.., профессор кафедры ихтиологии и экологии Согласовано Начальник учебнометодического отдела ______________ (подпись) ______________ (подпись) ___К.В.Тылик___ ______________ (И.О. Фамилия) (дата) _В.Е. Огнев_ ______________ (И.О. Фамилия) (дата) №__________ дата___________