1

При разработке программы учебной дисциплины «Экология» в основу положены:

ФГОС ВПО по направлению подготовки бакалавров 241000.62 «Энерго- и

ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и

биотехнологии», утвержденный Министерством образования и науки 24.01.2011 г.;

учебный план профиля «Охрана окружающей среды и рациональное использование

природных ресурсов», утвержденный ректором ФГБОУ ВПО «Уральский

государственный лесотехнический университет» 17.05.2012 г.

1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

Целями освоения дисциплины «Экология» является формирование у студентов экологического мировоззрения и воспитание способности оценки своей профессиональной деятельности с точки зрения охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов; отразить этические и правовые нормы, регулирующие отношение человека к окружающей среде и обществу; дать представление о процессах и явлениях, происходящих в живой и неживой природе;

познакомить с современными методами познания природы, их применением для решения естественнонаучных задач, возникающих при выполнении профессиональных функций, с методами сбора, хранения и обработки информации, с анализом опасных антропогенных воздействий на окружающую среду; рассмотреть глобальные экологические проблемы и принципы рационального природопользования.

Задачами изучения дисциплины являются:

- определение основных законов, понятий и принципов функционирования экологических систем;

- выявление взаимосвязи качества окружающей среды и состояния природных экосистем;

- определение основных противоречий и проблем экологического развития;

- установление возможных последствий воздействия неблагоприятных антропогенных факторов на биосоциальные системы и экологию человека.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина «Экология» относится к математическому и естественнонаучному циклу и входит в состав базовой части ООП. Областями профессиональной деятельности бакалавров, на которые ориентирует дисциплина, являются производственнотехнологическая, организационно-управленческая, проектная, научно-исследовательская.

Основные умения, приобретаемые при изучении дисциплины, заключаются в адекватной оценке места и роли человека в биосфере и практическом использовании знаний по охране природы. Знания об основных и наиболее важных экологических проблемах позволят бакалаврам – экологам увидеть деятельность людей в новом свете, заметно расширить мировоззрение, с новых, глобальных позиций формулировать задачи экологических служб и участвовать в их решении. Полученные экологические знания позволят будущим специалистам участвовать в реализации научно-обоснованных, с точки зрения экологии и охраны окружающей среды, принципов и подходов в проектировании, строительстве и эксплуатации систем, объектов, сооружений промышленного и гражданского назначения.

Освоение дисциплины готовит к работе со следующими объектами профессиональной деятельности бакалавров:

методы и средства оценки состояния окружающей среды и защиты ее от антропогенного воздействия;

основные химические, нефтехимические и биотехнологические производства.

Дисциплина готовит к решению следующих задач профессиональной деятельности:

в области производственно-технологической деятельности:

участие в осуществлении мероприятий по охране окружающей среды на основе требований промышленной безопасности и других нормативных документов, регламентирующих качество природных сред;

контроль качества выпускаемой продукции и ресурсо-, энергопотребления технологических процессов с использованием стандартных методов;

в области организационно-управленческой деятельности:

подготовка исходных данных для выбора и обоснования научно-технических и организационных решений на основе комплексного анализа экономической эффективности, энерго- и ресурсосбережения, экологической безопасности производства;

в области проектной деятельности:

сбор и анализ исходных данных для проектирования эффективных технологических процессов и установок, характеризуемых высоким уровнем энерго- и ресурсосбережения и экологической безопасностью;

в области научно-исследовательской деятельности:

изучение научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по тематике исследования;

участие в исследованиях воздействия антропогенных факторов и стихийных явлений на промышленные объекты.

Освоение данной дисциплины является необходимой основой для последующего изучения дисциплин «Науки о Земле», «Промышленная экология», «Основы биотехнологии и микробиологии», «Химия окружающей среды», «Оценка экологического риска и воздействия на окружающую среду».

3. ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

Общекультурные компетенции:

осознание социальной значимости своей будущей профессии, обладанием высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК- 8);

способность анализировать социально-значимые проблемы и процессы (ОК-9);

использование основных положений и методов социальных, гуманитарных и естественных наук при решении социальных и профессиональных задач (ОК-10).

Профессиональные компетенции:

использование основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности (ПК-1);

способность использовать основные естественнонаучные законы для понимания окружающего мира и явлений природы (ПК-2);

способность использовать элементы эколого-экономического анализа в создании энерго- и ресурсосберегающих технологий (ПК-14);

готовность изучать научно-техническую информацию, анализировать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследований (ПК-19).

До начала изучения дисциплины «Экология» студент должен:

знать: общие сведения о Земле, процессах, лежащих в основе круговоротов веществ;

иметь представление: о формировании облика планеты в процессе жизнедеятельности организмов, взаимодействии биоты и косного вещества, о связи состояния природной среды и уровня техногенного воздействия человеческого общества.

После окончания изучения дисциплины «Общая экология» студент должен:

знать: факторы, определяющие устойчивость биосферы; характеристики антропогенного воздействия на природные среды, глобальные проблемы экологии;

основные антропогенные факторы, влияющие на состояние атмосферы, гидросферы и литосферы; понятия и методы реализации концепции устойчивого развития;

уметь: находить оптимальные способы решение проблем и конкретных задач в области охраны окружающей среды, применять полученные экологические знания на практике;

владеть: методами эколого-экономической оценки ущерба от деятельности предприятия, методами выбора рационального способа минимизации воздействия на окружающую среду Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 час.

В том числе:

В том числе:

5. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

5.1. Содержание разделов дисциплины раздела раздела дисциплины (дидактические единицы) Введение в курс 1.1. Основные понятия и определения экологии.

Сообщества и 3.2. Биотические связи организмов в биоценозах природопользование 5.2. Содержание дисциплины 1. Введение в курс «Экология»

Цель и задачи дисциплины. Содержание дисциплины. Методология изучения дисциплины.

1.1. Основные понятия и определения экологии.

Возникновение и развитие экологии. Популяция, сообщество, абиотическая среда, экологическая система. Понятие о биогеоценозе. Предмет и задачи экологии как науки.

Основные законы экологии 1.2. Разделы экологии и связанные с ними смежные области науки и техники Биоэкология. Геоэкология. Прикладная экология.

2. Экосистемы 2.1. Экосистемы и их классификация Структура и основные компоненты экосистемы. Свойства экологических систем и закономерности их функционирования.

2.2. Сукцессия экосистем Устойчивость экосистем к внешним воздействиям. Помехи в биогеоценозах.

Подвижно-стабильное равновесие экосистемы. Условия гомеостаза экосистем. Понятие сукцессии. Типы сукцессии.

2.3. Трофические взаимодействия в экосистемах. Экологические пирамиды.

Продукция и энергия в экосистемах Энергия в экосистемах. Продуктивность. Пищевые цепи, трофические уровни.

Экологическая эффективность. Экологические пирамиды. Биоконцентрирование, концентрирование веществ на трофических уровнях.

2.4. Экологические факторы, их воздействие на экосистемы.

Понятие об экологическом факторе. Классификация экологических факторов (абиотический, биотические). Экологическая роль климатических факторов.

Абиотические факторы в водной среде и почве.

2.5. Лимитирующие факторы и условия внешней среды.

Закон оптимума, минимума, закон толерантности и дополняющие их принципы.

Условия существования как регулирующие факторы. Важнейшие лимитирующие факторы (температура, излучение, атмосферные газы, вода, биогенные соли, почва).

3. Сообщества и популяции 3.1. Демэкология и синэкология Демэкология (экология популяций). Вид, ареал вида. Синэкология (экология сообществ). Экосистема и ее компоненты.

3.2. Биотические связи организмов в биоценозах Биотические факторы. Понятие экологической ниши. Жизненная форма. Формы адаптации живых организмов. Комменсализм, хищничество, паразитизм, конкуренция, симбиотические взаимодействия.

3.3. Структура сообществ Экологическая структура. Доминанты, предоминанты, эдификаторы. Основные закономерности роста и развития растений. Фотосинтез. Транспирация, дыхание растений.

3.4. Популяция и ее свойства Популяционная экология. Популяционный анализ. Структура популяции.

Статические и динамические показатели. Динамика численности популяции.

Искусственные экосистемы. Моделирование экосистем.

4.1. Учение о биосфере Учение В.И.Вернадского о биосфере. Составные части биосферы, их взаимосвязь.

Основные характеристики атмосферы, гидросферы, литосферы. Эволюция биосферы.

Ноосфера.

4.2. Фундаментальная роль живого вещества Живое вещество. Многообразие живых существ, их строение и функции, происхождение, эволюция, распространение и развитие, взаимосвязь друг с другом и неживой природой.

4.3. Круговороты веществ в биосфере Основы биогеохимии. Биогеохимический круговорот вещества и связанные с ним формы удержания, перераспределения и накопления энергии. Биогеохимические круговороты основных биогенных элементов и их нарушение в результате антропогенной деятельности. Осадочный цикл. Круговорот органических питательных веществ.

Круговорот углерода. Круговорот азота, азотфиксирующие микроорганизмы и растения.

Круговороты фосфора и серы. Круговорот кислорода 5. Экология человека и глобальные экологические проблемы 5.1. Экология человека и проблемы экоразвития.

Человек и среда его обитания. Антропоэкосистемы. Общественное здоровье и его уровни. Образ жизни и качество жизни населения. Противоречие стратегии максимальной сохранности экосистем и принципа получения максимума продукции. Экологический резерв биосферы. Деградация биоценозов и разрушение биосферы. Сокращение биоразнообразия. Ограниченность ресурсов биосферы. Основные направления и пути защиты биосферы.

5.2. Промышленное производство как фактор деградации биосферы.

Эволюция воздействия развития технологии на экосистемы Земли. Факторы воздействия промышленно развитого общества на экосистемы и биосферу в целом.

5.3. Глобальные и региональные экологические проблемы в период современного развития общества.

Энергетическая проблема. Основы климатологии. Парниковый эффект. Озоновые дыры.

5.4. Рост народонаселения, истощающее использование природных ресурсов.

Демографический взрыв как фактор деградации биосферы. Причины демографического взрыва. Теории развития динамики численности населения Земли.

Продовольственная проблема. Рост масштабов загрязнения окружающей среды.

6. Рациональное природопользование и охрана окружающей среды 6.1. Экологические принципы рационального природопользования и охраны окружающей среды Принципы экологического подхода к оценке и анализу процессов и явлений, происходящих в окружающей среде. Поддержание естественного равновесия в экосистемах, биологические методы борьбы, экологическая диагностика.

6.2. Мониторинг окружающей среды и его виды Объекты мониторинга. Фоновый мониторинг. Системы мониторинга: локальная, региональная, национальная и глобальная (общие понятия). Оценка состояния окружающей среды, фоновые показатели. Экологические нормативы и стандарты.

6.3. Экология города Влияние химических, физических и биологических факторов городской среды на здоровье человека. Охрана атмосферного воздуха, воды и почвы. Экозащитная техника и технологии.

6.4. Особо охраняемые природные территории Территории Всемирного природного наследия. Конвенция об охране Всемирного наследия. Биосферные резерваты. Определение, критерии, задачи, функциональное зонирование. Государственные природные заповедники, памятники природы, национальные природные парки, заказники.

5.3 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами № Наименование обеспечиваемых № № разделов данной дисциплины, Промышленная экология Основы биотехнологии и Химия окружающей среды Оценка экологического риска и воздействия на окружающую среду 5.4. Разделы дисциплин и виды занятий Введение в курс «Экология»

Сообщества и популяции Экология человека и глобальные экологические проблемы Рациональное природопользование и охрана окружающей среды 5.5. Содержание практических занятий Альтернативные источники энергии. Зелёный дом. Умный дом.

Малоотходные технологии.

Живое вещество. Биологическая борьба, индикация загрязнений.

Антропогенное воздействие человека на окружающую Решение задач. Расчёт прироста, увеличение численности. Расчёт влияния автотранспорта на окружающую среду.

Решение задач. Расчёт демографических показателей Имитационная игра «Озеро»

Имитационная игра «Река»

6. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТА

6.1. Трудоемкость самостоятельной работы студента по дисциплине 1. Проработка тем, вынесенных на самостоятельное изучение, подготовка к практическим занятиям Современные взгляды и представления об эволюции биосферы Влияние различных факторов на динамику популяций различных видов живых организмов Механизмы устойчивости естественных экосистем и их проявление в условиях интенсивного воздействия человеческой деятельности Энергетические источники, используемые человеком. Загрязнения окружающей природной среды, вызванные применением таких энергетических источников Альтернативные источники энергии (ветер, энергия приливов и волн, гелиотехника, использование водорода) Методы поддержания естественного равновесия в экосистемах.

Использование различных видов живых организмов в биологической борьбе против вредителей в сельскохозяйственном производстве Особенности воздействия транспорта (железнодорожный, воздушный, морской и автотранспорт) на состояние и функционирование природных систем 6.2. Перечень, содержание и контроль СРС

ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Основная литература студентов вузов, обучающихся по природопользование" / Б. Б. Прохоров.

Экология. Человек - экономика биота - среда : учебник для студентов вузов / Т. А. Акимова, В. В. Хаскин. е изд., перераб. и доп. - М. :

студентов вузов, обучающихся по специальностям "Экология" и "Геоэкология" / Б. Б. Прохоров. - 5-е изд., стер. - М. : Академия, 2010. - Экология города : учебное пособие для студентов вузов / В. В. Денисов Ростов-на-Дону : МарТ, 2008. - 832 с.

Экология человека : учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности 020803 Биоэкология и направлению 020200 Биология / Е. П.

Гора. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. :

электронный учебник / Л. В.

Передельский, В. И. Коробкин, О. Е.

Приходченко. - Электрон. дан. - М. :

КноРус, 2009. - 1 эл. опт. диск (CDROM) Экология человека : учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальностям 020801 "Экология" и 020804 "Геоэкология" / В. В. Хаскин, Т. А. Акимова, Т. А. Трифонова. - М.

Дополнительная литература Экология для технических вузов / Под ред. В. М. Гарина. - 2-е изд., доп.

и перераб. - Ростов-на-Дону : Феникс, Экология мегаполиса. Экологическое управление качеством городской среды на высокоурбанизированных территориях / Л. В. Плотникова. - М. :

Изд-во Ассоциации строит. вузов, Экология : учебник для студентов вузов / В. И. Коробкин, Л. В.

Передельский. - Изд. 13-е. - Ростовна-Дону : Феникс, 2008. - 603 с.

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.

Экология и природопользование :

учебное пособие [для студентов вузов] / Н. А. Страхова, Е. В.

Омельченко. - Ростов-на-Дону :

Феникс, 2007. - 252 с.

современное мировоззрение. Взгляд на место человека во Вселенной (литературный обзор) : научнопопулярное пособие к курсам "Экология" современного естествознания" / И. Т.

Романов, А. У. Оспанов ; науч. ред. В.

образованию РФ, Урал. гос. техн. ун-т - УПИ. - Екатеринбург : УГТУ-УПИ, Экология : конспект лекций / В. И.

Коробкин, Л. В. Передельский. - Изд.

4-е, перераб. и доп. - Ростов-на-Дону :

Феникс, 2008. - 219 с.

Передельский, В. И. Коробкин, О. Е.

Приходченко. - М. : Проспект, 2008. с.

студентов вузов, обучающихся по техн. направлениям и специальностям / А. В. Маринченко. - 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Дашков и К°, Экология : учебник для студентов вузов / Н. И. Николайкин, Н. Е.

Николайкина, О. П. Мелехова. - 6-е изд., испр. - М. : ДРОФА, 2008. - среды при химическом загрязнении :

учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по хим., химикотехнолог. и биолог. специальностям / Л. К. Садовникова, Д. С. Орлов, И. Н.

Лозановская. - Изд. 3-е, перераб. - М.

Экология : учебник для втузов / Под ред. Г. В. Тягунова, Ю. Г. Ярошенко.

- М. : Интермет Инжиниринг, 2000. с.

студентов вузов / Под ред. В. А.

Соловьева, Ю. А. Кротова. - 4-е изд., студентов вузов / А. И. Ажгиревич [и др.] ; [под ред. В. В. Денисова]. - Изд.

3-е, испр. и доп. - М.; Ростов-на-Дону Программное обеспечение 1. Microsoft Office 2007 для дома и учебы (лицензия).

2. ChemBioOffice 2008 (лицензия).

3. Adobe Reader 9 (бесплатная).

4. Программа для создания компьютерных тестов My-Test (бесплатная).

5. Имитационная игра «Озеро».

6. Имитационная игра «Река».

Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы Информационная сеть экологического образования Электронная библиотека "Эколайн" - (содержит тексты официальных документов, нормативно-правовых актов в области экологии и экологического образования) Eco-Network-международная сеть экологического образования, воспитания и Сайт журнала "Экология и жизнь" ЭСКО - электронный журнал "Экологические системы" Поисковая система Search+ (бесплатная).

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

8.1. Лекционные занятия:

аудитория, оснащенная презентационной и мультимедийной техникой (интерактивная доска, проектор, экран, ноутбук);

комплект электронных презентаций/слайдов.

8.2. Практические занятия:

компьютерный класс с доступом в Интернет;

презентационная техника (проектор, экран, компьютер/ноутбук);

программное обеспечение по п. 7;

рабочее место преподавателя, оснащенное компьютером с доступом в Интернет, системой дистанционного управления и демонстрации;

рабочие места студентов, оснащенные компьютерами с доступом в Интернет, предназначенные для работы в электронной образовательной среде и имеющие связь с сервером класса.

9. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

20% интерактивных занятий от объема аудиторных занятий семест Виды учебной работы Образовательные технологии

10. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ

УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ

ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

10.1. Виды контроля и аттестации, формы оценочных средств Контроль степени освоения дисциплины осуществляется проверкой преподавателем рефератов и выполнения имитационных игр, в соответствии с требованиями таблицы 6.2. Каждое задание оценивается преподавателем рейтинговой оценкой текущего контроля. При рейтинговой оценке задания учитываются: сдача задания в срок, полнота и правильность выполнения. На последнем занятии преподаватель рассчитывает текущий рейтинг студента по дисциплине.

Значения рейтинговых баллов для отдельных видов учебной Посещаемость практических занятий Выступление на практическом занятии Активность на практическом занятии Выполнение имитационной игры по теме Написание реферата по заданной теме Презентация по заданной теме (разделу) Текущее тестирование Промежуточное тестирование (экзамен) Текущий и промежуточный контроль проводится в виде компьютерного теста в системе My-Test. В компьютерные тесты включены задания по лекционному курсу, а также по некоторым темам практических занятий.

Фонды оценочных средств, включающие домашние задания, тесты включены в состав УМК дисциплины.

1. Текущие тестирование во время чтения лекций. Тема: 1- 2. Текущие тестирование во время чтения лекций. Тема: 3- 3. Текущие тестирование во время чтения лекций. Тема: 5- 4. Альтернативные источники энергии. Зелёный дом. Умный дом. Малоотходные технологии.

5. Живое вещество.

индикация загрязнений.

6. Антропогенное воздействие природную среду 7. Решение задач. Расчёт прироста, увеличение автотранспорта на окружающую среду.

8. Решение задач. Расчёт демографических показателей 9. Имитационная компьютерная игра «Озеро»

10. Имитационная река»

Критерии оценки работы студента по изучению дисциплины в рамках промежуточной и текущей аттестации деятельности Балл занятии или опоздал выбранной теме, не обсуждении и не раскрыта заявленная тема. Оформлен не соответствует с первой попытки 0более чем на 30 раскрыл тему, задавал вопросов по правилам. Плагиат. Реферат сдан не требованием 51%,