УРАЛЬСКАЯ АКАДЕМИЯ ГОСУДАРСВТЕННОЙ СЛУЖБЫ Кафедра информатики и математики Экология Рабочая учебная программа дисциплины по направлению подготовки 080200.62 «Менеджмент» (квалификация «бакалавр») Составители: доцент, к.ф.-м.н. Нескоромный С.В. Екатеринбург 2011 1. Цели и задачи дисциплины Цель дисциплины: получение базовых знаний по основам экологического мировоззрения и формирование у студентов понимания взаимосвязи экологии с различными сферами воздействия человека на природу и окружающую среду. Задача дисциплины: - изучение основных механизмов и процессов, определяющих функционирование биологических и экологических систем на различных уровнях организации живого с организменного до биосферного; - формирование представлений о взаимосвязи организмов с окружающей средой и реакциях биологических систем на действие биотических, абиотических и техногенных факторов; - знакомство с современными проблемами и принципами рационального использования и воспроизводства природных ресурсов, охраны окружающей среды. - знакомство с основами экологического права и профессиональной ответственности. 2. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы (ООП). Дисциплина математического вариативная часть вуза; и естественнонаучного цикла, Перед началом изучения дисциплины студенты должны: - знать основы высшей математики, физики, неорганической и органической химии и общей биологии; - иметь представление о структурных уровнях организации живых организмов, о биологической эволюции, об основных физиологических процессах животных и растений. Обладать следующими общекультурными компетенциями (ОК): - владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1); - уметь логически верно, аргументированно и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2); - понимать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-3); - использовать основные положения и методы социальных, гуманитарных и экономических наук при решении социальных и профессиональных задач, анализировать социально значимые проблемы и процессы (ОК-4); - обладать базовыми знаниями отечественной истории, пониманием причинно-следственных связей в развитии общества, основ философии, основ экономики и социологии, способствующими развитию общей культуры и социализации личности, умением их использовать в области экологии и природопользования, а также базовыми представлениями о приверженности к этическим ценностям (ОК-5); - иметь базовые знания в области информатики и современных геоинформационных (ГИС) технологий, владеть навыками использования программных средств и работы в компьютерных сетях, умением создавать базы данных и использовать ресурсы Интернета, владеть ГИСтехнологиями; уметь работать с информацией из различных источников для решения профессиональных и социальных задач (ОК-6); - быть способным к использованию знаний иностранного языка в профессиональной и межличностной коммуникации; обладать готовностью следовать легитимным этническим и правовым нормам, обладать толерантностью и способностью к социальной адаптации (ОК-9); - иметь базовые представления об основах правоведения (ОК-10); - иметь ясные представления о здоровом образе жизни и физической культуре (ОК-11); - владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-13). 3. Требования к результатам освоения дисциплины Выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК): общенаучными: - обладать базовыми знаниями в области фундаментальных разделов математики в объеме, необходимом для владения математическим аппаратом экологических наук, для обработки информации и анализа данных по экологии (ПК-1); - обладать базовыми знаниями фундаментальных разделов физики, химии и биологии в объеме, необходимом для освоения физических, химических и биологических основ в экологии; владеть методами химического анализа, а также методами отбора и анализа геологических и биологических проб; иметь навыки идентификации и описания биологического разнообразия, его оценки современными методами количественной обработки информации (ПК-2); компетенциями в области «Экология»: - знать теоретические основы биогеографии, экологии животных, растений и микроорганизмов (ПК-8); - владеть методами экологии, экологического картографирования, экологической экспертизы и мониторинга; владеть методами обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной экологической информации и использовать теоретические знания на практике (ПК-9). В результате изучения дисциплины студенты должны: - знать: механизмы и характер влияния основных факторов среды на живые организмы, популяции и биологические сообщества; основные принципы организации и функционирования экосистем; основные законы существования биосферы; глобальные проблемы окружающей среды; характер и масштабы влияния хозяйственной деятельности на здоровье населения и биосферу; основы рационального природопользования и его экономики; основы эколого-правовой ответственности за сохранность природных ресурсов, памятников истории и культуры. - уметь: оценивать возможные последствия конкретной хозяйственной деятельности для природы; ориентироваться в системе регламентации природопользования. - владеть: навыками анализа экологических возможностей окружающей среды и влияния антропогенных факторов на реальные экосистемы; представлением о современном состоянии учения о биосфере; о состоянии атмосферы, гидросферы и литосферы; о перспективах решения проблем использования и воспроизводства природных ресурсов; о перспективах демографических процессов человечества; об экологическом моделировании и тенденции совместного развития природной и техногенной сред; о путях формирования экологического сознания и культуры. 4. Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы № Форма обучения Лекции (часы) Практические занятия (часы) Самостоятельная работа (часы) 1 очная 20 32 65 27 часов - на подготовку к экзамену. Форма промежуточной аттестации: экзамен в 1 семестре. Всего часов 144 5. Содержание дисциплины 5.1 Тематический план Наименование разделов и тем Раздел 1. Определение экологии как науки. Количество часов Лекции | Практические | занятия 1 Самостоятельная работа Всего часов по теме 2 3 Тема 1.1 Основные понятия и определения. Иерархическая структура биосферы. 1 2 2 5 Тема 1.2 Взаимодействие растительного и животного мира с неживой природой. 1 2 2 5 Тема 1.3 Влияние условий среды на биологическую эволюцию и организмы. Раздел 2 Экосистемы. 1 2 3 1 2 3 Тема 2.1 Закономерности действия внешних факторов на организмы. 1 2 5 2 Тема 2.2 Законы экологии: закон оптимума и лимитирующего фактора. 1 2 2 5 Тема 2.3 Ресурсы живых организмов. Экологическая ниша. Классификация жизненных циклов организмов. 1 2 2 5 Раздел 3 Сообщества и популяции. 1 2 3 Тема 3.1 Миграции и расселение организмов. Закономерности миграций. 1 2 2 5 Тема 3.2 Конкурения, ее влияние на численность популяции и рост организмов. 1 2 2 5 Раздел 4 Организм и среда 1 2 3 Тема 4.1 Биоразнообразие и устойчивость устойчивость сообществ. 1 2 5 2 Тема 4.2 Потоки вещества, энергии и информации в сообществах, правило 10%. Раздел 5 Глобальные экологические проблемы Тема 5.1 Основные положения учения Вернадского В.И. Тема 5.2 Биоразнообразие биосферы как результат ее эволюции. Понятие ноосферы и техноосферы. 1 Тема 6.2 Влияние хозяйственной деятельности на биосферу и ее компоненты. 2 5 2 2 2 3 2 2 5 2 2 4 2 2 5 2 2 4 1 1 Раздел 6 Антропогенное воздействие на окружающую среду. Тема 6.1 Классификация антропогенных загрязнений. 2 1 Раздел 7 Рациональное природопользова ние и охрана окружающей среды. Тема 7.1 Проблемы народонаселения и продовольствия, сокращение биоразнообразия. Тема 7.2 Основные законы системы «человек природа». 2 2 1 2 3 1 2 3 Тема 7.3 Экологический мониторинг: цели и задачи, объекты и методы, виды и уровни. 2 2 4 Тема 7.4 Тенденции совместного развития природной и техногенной сред. 2 2 4 Тема 7.5 Международное право в области экологии 1 2 2 5 Итого по дисциплине: 20 32 52 104 5.2 Содержание дисциплины № п/п Наименование раздела дисциплины 1 Определение экологии как науки. 2 Экосистемы. 3 Сообщества и популяции Содержание раздела Определение экологии как науки, ее разделы, объекты изучения, исторические этапы и тенденции развития экологии. Основные понятия и определения. Иерархическая структура живого вещества в биосфере. Взаимодействие растительного и животного мира с неживой природой. Экологические факторы и их классификация. Влияние условий среды на биологическую эволюцию и организмы. Экосистемы, их состав и структура. Биоразнообразие и устойчивость сообществ. Типы межвидовых отношений в сообществе. Трофические уровни. Пищевые цепи и сети. Функциональная роль продуцентов, консументов и редуцентов. Первичная и вторичная продукция экосистем. Потоки вещества и энергии в сообществах, правило 10%. Экологические пирамиды. Динамика экосистем. Экологические сукцессии и их виды. Понятие климакса, гомеостаза, устойчивости и изменчивости экосистем. Антропогенные экосистемы. Экология популяций, их структура, свойства и динамика. Миграции и расселение организмов. Закономерности миграций. Значение расселения для популяций. Конкуренция, ее влияние на численность популяции и рост организмов. Сосуществование видов. 4 Организм и среда. 5 Глобальная экология 6 Антропогенное воздействие на окружающую среду. 7 Глобальные экологические проблемы Организмы и среда обитания. Особенности различных сред жизни. Закономерности действия факторов на организмы. Законы экологии: закон оптимума и лимитирующего фактора. Адаптация организмов к факторам среды, виды адаптаций. Ресурсы живых организмов. Экологическая ниша. Жизненные циклы организмов, их классификация. Кривые выживания. Жизненный цикл человека Глобальная экология. Понятие биосферы, ее структура и функции. Основные положения учения В.И.Вернадского о биосфере. Роль литосферы, атмосферы и гидросферы в жизни биосферы. Геохимические функции живого вещества, его распределение в биосфере. Круговорот основных биогенных элементов в биосфере. Круговороты газового и осадочного типов. Значение круговоротов. Антропогенное воздействие на круговороты веществ. Биоразнообразие биосферы как результат ее эволюции. Понятие ноосферы и техносферы. Классификация антропогенных загрязнений: основные источники, виды и формы загрязнений и антропогенных воздействий. Влияние хозяйственной деятельности на биосферу и ее компоненты. Общая характеристика экологических возможностей окружающей среды. Глобальные экологические проблемы: парниковый эффект, озоновые дыры, кислотные осадки, энергетические проблемы. Проблемы народонаселения и продовольствия, сокращение биоразнообразия. Техносфера и здоровье населения. Классификация территорий России по степени напряженности экологической ситуации. Экологическая патология. Экологические беженцы. 5.3. План практических занятий. № № п/п раздела 1 1, 2 2 3 3, 4 5 4 6 5 6 6 7 Наименование лабораторных (практических, семинарских) и др. видов учебных занятий количество часов очное Экология как наука. Организм и 10 среда (понятия, их характеристика и классификация). Экология популяций и сообществ. 8 Биосфера, ее структура, функции и 2 свойства. Общая характеристика экологических 4 возможностей окружающей среды; экологические ресурсы Антропогенное воздействие на 4 окружающую среду. Проблемы охраны природы. Глобальные экологические проблемы 6 и их последствия. Экологический кризис и пути его преодоления. 6. Формы контроля и отчетности Итоговой формой отчетности по дисциплине является экзамен. Во время экзамена студент должен продемонстрировать умения и навыки в области основ экологии, учения о сферах Земли, основ природопользования, прикладной экологии, безопасности жизнедеятельности. 7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины а) основная литература Николайкин, Н.И. Экология: учебник для студентов вузов/ Н. И. Николайкин, Н. Е. Николайкина, О. П. Мелехова. - 6-е изд., испр. - М.: ДРОФА, 2008. - 624 с.: ил. - ISBN 978-5-358-04128-8. Коробкин, В.И. Экология: учебник для студентов вузов/ В. И. Коробкин, Л. В. Передельский. - Изд. 13-е. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2008. - 603 с.: ил. - ISBN 978-5-222-13531-0. Передельский, Л.В. Экология: учебник/ Л. В. Передельский, В. И. Коробкин, О. Е. Приходченко. - Москва: Проспект, 2007. - 512 с.: ил. ISBN 5-482-01367-7. - ISBN 978-5-482-01367-0. Константинов, В.М. Экологические основы природопользования: учеб. пособие для студентов учреждений сред. проф. образования/ В. М. Константинов, Ю. Б. Челидзе. - 6-е изд., стер. - М.: Академия, 2007. 208 с.: ил. - ISBN 978-5-7695-3771-4. Розанов, С.И. Общая экология: учебник для студентов вузов/ С. И. Розанов. - Изд. 6-е, стер. - СПб.; М.; Краснодар: Лань, 2005. - 289 с.: ил. - ISBN 5-8114-0350-X. Трифонова, Т.А. Прикладная экология: учебное пособие для студентов вузов/ Т. А. Трифонова, Н. В. Селиванова, Н. В. Мищенко. - М.: Академический Проект: Традиция, 2005. - 384 с.: ил. - ISBN 5-82910502-0. - ISBN 5-902590-05-1. Миркин, Б.М. Основы общей экологии: учеб. пособие для студентов вузов/ Б. М. Миркин; [под ред. Г. С. Розенберга]. - М.: Университетская книга, 2005. - 240 с.: ил. - ISBN 5-94010-258-1. б) дополнительная литература Акимова, Т.А. Экология. Природа - Человек - Техника: учебник для студентов техн. направлений и специальностей вузов/ Т. А. Акимова, А. П. Кузьмин, В. В. Хаскин ; [под общ. ред. А. П. Кузьмина]. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Экономика, 2007. - 510 с.: ил. - ISBN 978-5-28202674-0. Акимова, Т.А. Экология. Человек - экономика - биота - среда: учебник для студентов вузов/ Т. А. Акимова, В. В. Хаскин. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: ЮНИТИ, 2007. - 495 с.: ил. - ISBN 978-5-238-01204-9. Арустамов Э. А. Экологические основы природопользования: учебник для студентов учреждений сред. проф. образования/ Э. А. Арустамов, И. В. Левакова, Н. В. Баркалова ; [рук. авт. коллектива Э. А. Арустамов]. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Дашков и К, 2007. - 320 с.: ил. - ISBN 9785-91131-552-8. Валова, В.Д. Экология: учебник [для студентов гуманитар. и экон. специальностей, преподавателей сред. учеб. заведений]/ В. Д. Валова. Москва: Дашков и К, 2007. - 352 с.: ил. - ISBN 5-94798-988-3. Воробьев, А.Е. Человек и биосфера: глобальное изменение климата: учебник для студентов вузов, обучающихся по направлению "Горное дело", "Геоэкология"/ А. Е. Воробьев, Л. А. Пучков. - М.: Изд-во Рос. унта дружбы народов, 2006. Часть 1. - 442 с. - ISBN 5-209-01799-0. Воробьев, А.Е. Человек и биосфера: глобальное изменение климата: учебник для студентов вузов, обучающихся по напрвлениям "Горное дело", "Геоэкология"/ А. Е. Воробьев, Л. А. Пучков. - М.: Изд-во Рос. унта дружбы народов, 2006. Часть 2. - 468 с.: ил. - ISBN 5-209-01799-0. Галай, Е.И. Использование природных ресурсов и охрана природы/ Е. И. Галай. - 2-е изд. - Минск: Амалфея, 2008. - 252 с. - ISBN 978-985-441694-6. Гальперин, М.В. Общая экология: учебник для студентов учреждений сред. проф. образования/ М. В. Гальперин. - М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2006. - 336 с.: ил. - ISBN 5-8199-0259-9. - ISBN 5-16-002605-3. Горелов, А.А. Экология: учебник для студентов вузов, обучающихся по гуманитарным специальностям/ А. А. Горелов. - 2-е изд., стер. - М.: Академия, 2007. - 400 с. - ISBN 978-5-7695-4409-5. Дмитриев, В.В. Прикладная экология: учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности "Экология"/ В. В. Дмитриев, А. И. Жиров, А. Н. Ласточкин. - М.: Академия, 2008. - 608 с. - ISBN 978-57695-4196-4. Егоренков, Л.И. Геоэкология: учеб. пособие для студентов, обучающихся по эколог. специальностям/ Л. И. Егоренков, Б. И. Кочуров. - М.: Финансы и статистика, 2005. - 320 с.: ил. - ISBN 5-27902835-5. Емельянов, А.Г. Основы природопользования: учебник для студентов вузов, обучающихся по эколог. специальностям/ А. Г. Емельянов. - 3-е изд., стер. - М.: Академия, 2006. - 304 с.: ил. - ISBN 5-7695-3491-5. Карлович, И.А. Геоэкология: учебник для вузов/ И. А. Карлович. - М.: Альма Матер: Академический Проект, 2005. - 512 с.: ил. - ISBN 5-82910480-6. - ISBN 5-902766-04-4. Коробкин, В.И. Экология: учебник для студентов вузов/ В. И. Коробкин, Л. В. Передельский. - Изд. 8-е. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2005. - 576 с.: ил. - ISBN 5-222-05910-3. - ISBN 5-222-06264-3. Лосев К.С. Потребление возобновляемых ресурсов: экологические и социально-экономические последствия (глобальные и региональные аспекты)/ К. С. Лосев, Р. А. Мнацаканян, Н. М. Дронин; Моск. гос. ун-т им. М. В. Ломоносова, Географ. фак. МГУ, Рос. фонд фундамент. исследований. - М.: ГЕОС, 2005. - 158 с.: ил. - ISBN 5-89118-256-7. Маврищев, В.В. Основы экологии: учебник для студентов небиолог. специальностей вузов/ В. В. Маврищев. - 3-е изд., испр. и доп. - Минск: Вышэйшая школа, 2007. - 447 с.: ил. - ISBN 978-985-06-1413-1. Макроэкология и основы экоразвития: учебное пособие [для студентов, аспирантов, преподавателей вузов]/ Т. А. Акимова [и др.]; [Рос. ун-т дружбы народов]. - М.: РУДН, 2005. - 367 с.: ил. - ISBN 5-209-01691-9. 8. Примерная тематика курсовых проектов (работ) Курсовой проект (работа) учебным планом не предусмотрены. 9. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины Организация изучения дисциплины направлена на формирование системы знаний, их максимальное обогащение, запоминание и свободное оперирование ими. Методика преподавания основана на сочетании лекционного изложения преподавателем информации, самостоятельного изучения литературы, написания реферата по сложным темам курса «Экология», применения новых информационных технологий для самостоятельного изучения материала, включая использование технических и электронных средств информации, в т.ч. из международных фондов. Используемые методы обучения Информационные методы – лекция информационная, лекциявизуализация, лекция с заранее запланированными ошибками (метод контрольного изложения), групповые и индивидуальные консультации, элементы проблемной лекции. Операционные методы – практические работы (метод упражнений), алгоритм (системный план), тестирование по пройденным темам. Проблемно-поисковые методы - постановка и разрешение проблемной ситуации в форме дискуссии. Уровень обучения 1 Цели обучения Формирование Результат Методы и формы обучения, обучения, соответствующий используемые на целям данном уровне Знания копии: Решение типовых практических умений осуществления той или иной деятельности (решение типовых задач, выполнение практических действий по алгоритму, применение навыков и умений в знакомой ситуации) 2 Формирование опыта творческой деятельности (научить анализу, синтезу, сравнению, применению знаний и умений в других областях или в других типовых условиях) 3 Умение самостоятельно находить и формулировать проблемные задачи и решать их повторение изученного; решение типовых задач; выполнение заданий по алгоритму или образцу и другая репродуктивная деятельность. примеров; заполнение таблиц, схем; программированный опрос с контролируемым ответом; подготовка рефератов; докладов, нахождение ошибок в известном материале. Использование Контрольные знаний, умений, работы с навыков для элементами решения творческой нетиповых задач: деятельности; видение новой составление проблемы, опорных сигналов; самостоятельное защита принятого комбинирование решения; и преобразование нахождение аналога известных изучаемой способов проблемы в других деятельности в областях; новые; видение аннотирование структуры литературы; работа объекта; малыми группами. выявление логики процесса и т.п. Самостоятельное Выполнение творчество: расчетнонахождение и графической формулирование работы, подготовка проблемных докладов по задач, разделам курса самостоятельное «Экология» их решение Примерный вариант теста текущего контроля Биосфера 1. Область существования жизни и живых организмов на Земле как единого целого называется А) биосферой Б) биоценозом В) биогеоценозом Г) биотой 2. Живое вещество обладает биомассой, его распределение в биосфере характеризуется А) бессистемностью Б) неравномерностью В) хаотичностью Г) равномерностью 3. Термин «экология» в науку был введен А) Э. Геккелем Б) Ю. Одумом В) Ч. Дарвином Г) А. Тенсли 4. Биосферу слагают четыре категории веществ А) гены, клетки, организмы, популяции Б) твердое, жидкое, газообразное В) живое, биогенное, биокосное, косное Г) животные, растения, бактерии, грибы 5. Движущимися силами биогеохимического цикла веществ являются _____ и ______ А) энергия воды Б) энергия ветра В) радиоактивная энергия Земля Г) энергия Солнца 6. Искусственно преобразованное пространство планеты, находящееся под влиянием производственной деятельности людей и продуктов этой деятельности, называется А) биосферой Б) антропосферой В) ноосферой Г) техносферой 7. Способность живых организмов к избирательному накоплению в своих телах определенных химических элементов в ходе жизнедеятельности – это проявление ________ функции живого вещества А) биохимической Б) концентрационной В) газовой Г) биогеохимической 8. Система представлений, в которой мир людей противопоставлен миру природы, где только человек обладает высшей ценностью, где человек, его технологии, его «власть над природой» ставятся во главе экологических проблем, называется А) биоцентризмом Б) холизмом В) антропоцентризмом Г) экоцентризмом 9. В биогеохимическом цикле выделяют _______ и ________ фонды А) заповедный Б) резервный В) земельный Г) обменный 10. Установите соответствие между названиями внешних абиотических оболочек (геосфер) Земли и их определениями: 1. Атмосфера 2. Гидросфера 3. Литосфера а) газовая оболочка Земли, удерживаемая планетой посредством силы тяжести б) верхняя твердая оболочка Земли в) сложная оболочка Земли с живым веществом г) прерывистая водная оболочка Земли 11. Для биосферного уровня организации живого характерны такие основные процессы как ( 2 отв.) а) синтез и расход энергии б) хозяйственная деятельность человека в) суточная и сезонная изменчивость г) биогеохимические циклы 12. Установите соответствие между именами ученых и их вкладом в развитие учения о биосфере: 1. Ж.-Б. Ламарк 2. Э. Зюсс 3. В.И.Вернадский а) вскрыл основные факторы эволюции органического мира на Земле б) впервые указал на совокупную формирующую силу живых организмов планеты как геологический фактор в) ввел в науку термин «биосфера» г) является основоположником учения о биосфере 13. Биогеохимические циклы в биосфере подразделяют на круговороты ________ и _________ типа а) большого б) газового в) осадочного г) промежуточного д) геологического 14. Для биоценотического уровня организации живого вещества характерны такие процессы, как а) суточная и сезонная изменчивость б) саморегуляция и динамическая устойчивость в) энергетический обмен г) пластический обмен 15. Большой круговорот воды в биосфере осуществляется через процессы А) выветривания Б) вымывания В) выпадения осадков Г) испарения 16. Мощнейшим геологическим фактором (согласно В.И.Вернадскому), способным изменять поверхность планеты и формировать экосистемы, является А) минеральное вещество Б) живое вещество В) вулканическая активность Г) энергия космоса. Формами контроля самостоятельной работы студентов являются: - защита рефератов, - промежуточное тестирование, - контрольные работы, - коллоквиумы.