1. Цели освоения дисциплины
| 1.1. | Цель освоения дисциплины - сформировать целостное представление о биосфере как глобальной системе Земли, обладающей механизмами саморегуляции. Задачи: - познакомить с основами организации и функционирования биосферы; - показать ведущую роль живого вещества в планетарном масштабе; - выявить причины антропогенного изменения "организованности" биосферы; - показать необходимость сохранения биоразнообразия и рационального использования природных ресурсов. |
|---|
2. Место дисциплины в структуре ООП
| Цикл (раздел) ООП: Б1.О.02 |
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
| ОПК-3 | Способен использовать философские концепции естествознания и понимание современных биосферных процессов для системной оценки и прогноза развития сферы профессиональной деятельности; |
| ОПК-3.1 | Знает основные философские концепции естествознания, основы учения о биосфере и модели развития биосферных процессов для системной оценки и прогноза развития сферы профессиональной деятельности |
| ОПК-3.2 | Умеет использовать основные философские концепции естествознания для системной оценки и прогноза развития сферы профессиональной деятельности, формирования научного мировоззрения |
| ОПК-3.3 | Умеет показать роль современных биосферных процессов для системной оценки и прогноза развития сферы профессиональной деятельности |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | Знает философские концепции естествознания и предпосылки их становления |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | Умеет анализировать современные подходы и методологию научного познания при изучении различных уровней организации живой материи |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | Владеет методами научного познания современных биосферных процессов для системной оценки и прогноза развития сферы профессиональной деятельности |
4. Структура и содержание дисциплины
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Появление понятия о биосфере | ||||||
| 1.1. | История развития идей и представлений философов и ученых о мироздании, динамике становления естественных наук в изучении биосферы и их значении. Характеристика биосферы. | Лекции | 2 | 4 | Л1.1, Л2.1 | |
| 1.2. | Эволюция представлений о единой картине мира. Появление и трансформация представлений о биосфере, как оболочке Земли. | Практические | 2 | 2 | Л1.1, Л2.1 | |
| Раздел 2. Учение В.И.Вернадского о биосфере | ||||||
| 2.1. | Краткая биография В.И. Вернадского и его вклад в науку. Учение В.И. Вернадского о биосфере и новое научное мировоззрение. Биосфера и границы жизни. Верхняя граница и озоновый экран. Неоднозначность нижней границы биосферы. Видовое многообразие и биомасса. Основные свойства биосферы как системы: открытость (потоки вещества и энергии), полуизолировнность, динамичность, неравновесность и нелинейность. | Лекции | 2 | 6 | Л1.1, Л2.1 | |
| 2.2. | Типы вещества в биосфере. Живое вещество – центральное звено биосферы. Неравномерность распределения живого вещества в биосфере. Вертикальная и горизонтальная структуры биосферы. Основные функции живого вещества в биосфере (по В.И. Вернадскому и А.В. Лапо). Биогеохимические принципы. | Практические | 2 | 4 | Л1.1, Л2.1 | |
| 2.3. | Космос и биосфера. Космологический смысл учения В.И. Вернадского. Человек в биосфере. Создание новой ноосферной организованности. Учение о биосфере – научный фундамент современной экологии. | Сам. работа | 2 | 11 | Л1.1, Л2.1 | |
| Раздел 3. Эволюция биосферы | ||||||
| 3.1. | Периодизация эволюции биосферы. | Лекции | 2 | 4 | Л1.1, Л2.1 | |
| 3.2. | Организованность биосферы и ее усложнение с эволюцией жизни. Изменение общей биомассы и продуктивности. Изменение энергетики биосферы. Изменение информационного "фонда". Геохронология развития живых организмов. Основные этапы развития биосферы. Влияние эволюции живого на состав биосферы. Стабилизация химизма океана. Эволюция земной коры и верхней мантии. Выход живых организмов на сушу и ее биогенное преобразование. | Сам. работа | 2 | 9 | Л1.1, Л2.1 | |
| 3.3. | Взаимодействие эволюции видов и эволюции биосферы. О возникновении биосферы. Единство процессов видообразования и эволюции биосферы. Геохимическая трактовка вида и видообразования. Биосферная детерминация процессов макроэволюции. Основные тенденции в эволюции биосферы. Рост биомассы и организованности биосферы. Роль живого вещества в становлении и стабилизации поверхностных оболочек Земли. Накопление энергии в биосфере. Биосферные адаптации. | Практические | 2 | 4 | Л1.1, Л2.1 | |
| Раздел 4. Устойчивое развитие и современные проблемы человечества | ||||||
| 4.1. | Исторические, экономические и социальные причины возникновения экологических и других глобальных проблем. Классификация глобальных экологических проблем человечества и деградация природной среды. | Практические | 2 | 2 | Л1.1, Л2.1 | |
| 4.2. | Загрязнение, обезлесение, опустынивание и другие экологические проблемы. Антропогенные воздействия на природную среду и их последствия. Виды антропогенных воздействий и деградация природной среды в глобальном, региональном и локальном масштабе. | Сам. работа | 2 | 8 | Л1.1, Л2.1 | |
| Раздел 5. Проблемы охраны атмосферы | ||||||
| 5.1. | Охрана атмосферы: основные загрязнители атмосферы, физико-химические методы очистки воздуха. Локальные экологические проблемы загрязнения атмосферы. Источники загрязнения атмосферного воздуха в населенных пунктах. Зимний и летний смог. | Практические | 2 | 2 | Л1.1, Л2.1 | |
| 5.2. | Глобальные экологические проблемы загрязнения атмосферы. | Практические | 2 | 2 | Л1.1, Л2.1 | |
| 5.3. | Парниковый эффект, “озоновые дыры” и глобальное изменение климата: миф и реальность. Кислотные осадки, их причины и последствия. | Сам. работа | 2 | 9 | Л1.1, Л2.1 | |
| Раздел 6. Проблемы охраны гидросферы | ||||||
| 6.1. | Глобальный круговорот воды и его роль. Водные ресурсы. Регулирование водопотребления. Проблемы качества воды. Водно-экологические катастрофы. Проблемы загрязнения прибрежных зон и открытого моря. Использование морских биологических ресурсов. Загрязнение Мирового океана. | Практические | 2 | 2 | Л1.1, Л2.1 | |
| 6.2. | Подходы в охране гидросферы: методы водоподготовки, замкнутые водооборотные системы, методы очистки сточных вод. | Сам. работа | 2 | 12 | Л1.1, Л2.1 | |
5. Фонд оценочных средств
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| 1. Кем в 1875 г. впервые был использован термин «биосфера»? а) Ж.-Б. Ламарком б) В.И. Вернадским в) Э. Зюссом г) П. Тейяром де Шарденом 2. Сохранению биосферы способствует а) создание агроценозов б) поддержание в ней биоразнообразия в) строительство водохранилищ г) смена экосистем 3. Какова роль озонового слоя в сохранении жизни на Земле? а) поглощает инфракрасное излучение б) поглощает ультрафиолетовое излучение в) предотвращает испарение воды из атмосферы г) предотвращает метеоритные дожди 4. Защита окружающей среды от загрязнения способствует сохранению и устойчивому развитию биосферы, так как при этом … а) сообщества не изменяются в течение года б) не изменяются состав и свой¬ства среды обитания организмов в) не разрушается литосфера г) выше скорость эволюции 5. Необходимое условие устойчивого развития биосферы – … а) создание искусственных агроценозов б) сокращение численности хищных животных в) развитие промышленности с учётом экологических закономерностей г) уничтожение насекомыхвредителей сельско-хозяйственных культур 6. Основу стабильного существования биосферы обеспечивает … а) наличие в ней хищников б) создание заповедных территорий в) применение на полях высокой агротехники г) биологический круговорот веществ 7. Причиной расширения площади пустынь в биосфере является … а) накопление углекислого газа в атмосфере б) расширение биотических связей организмов в) сокращение территории, занятой лесами г) обеднение почв минеральными веществами 8. Сохранению биологического разнообразия в биосфере способствует … а) создание заповедников и заказников б) отстрел хищников в) вселе¬ние новых видов в экосистему г) распашка степей 9. Границы биосферы определяются … а) вечной мерзлотой б) пи¬ще¬вы¬ми свя¬зя¬ми между организмами разных видов в) необходимыми для жизни ор¬га¬низмов условиями г) круговоротом веществ в ней 10. Углекислый газ поступает в биосферу в результате … а) фотосинтеза б) гниения органических остатков в) восстановления минералов г) грозовых разрядов в атмосфере |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| Рефераты на тему: 1. Гипотезы происхождения жизни на Земле. 2. Возникновение биосферы и общие представления о ее эволюции. 3. Изменение биомассы и продуктивности в эволюции биосферы. 4. Биосферные адаптации. 5. Основные этапы эволюции биосферы по уровню содержания О2. 6. Происхождение атмосферы Земли. Гравитационная дифференциация недр. 7. Происхождение гидросферы Земли. 8. Кислородные революции в истории биосферы Земли. 9. Общая характеристика криптозоя. 10. Общая характеристика фанерозоя. 11. Эволюция биосферы в палеозое (кембрий, ордовик, силур, девон, карбон, пермь). 12. Эволюция биосферы в мезозое (триас, юра, мел). 13. Эволюция биосферы в кайнозое (палеоген, неоген, антропоген). |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| Вопросы к экзамену 1. Предпосылки и истоки учения В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере. 2. Биосфера и ноосфера. Границы биосфера и ее структура. 3. Разнообразие живых организмов в биосфере. Биомасса биосферы. 4. Типы вещества биосферы по В.И. Вернадскому. 5. Функции живого вещества в биосфере. 6. Живое вещество в ходе эволюции биосферы. 7. Биогеохимические принципы В.И. Вернадского. 8. Биосферные адаптации. 9. Эволюция биосферы. Основные этапы, причины, последствия. 10. Ранние этапы эволюции биосферы (криптозой). 11. Эволюция биосферы в фанерозое. 12. Биогеохимические круговороты вещества и потоки энергии. 13. Круговорот воды. 14. Круговороты газообразных веществ в биосфере (кислород, углекислый газ, азот). 15. Осадочные циклы (круговороты фосфора, кальция, серы, железа) в биосфере. 16. Источники и потоки энергии в биологических системах. 17. Концепция В.И. Вернадского о биосфере. 18. Продуктивность биосферы. 19. Демографические проблемы и биосфера. 20. Влияние антропогенной деятельности на биосферу и глобальные экологические проблемы. |
| Приложения |
6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | О. З. Еремченко | Учение о биосфере: учеб. пособие для вузов. | М. : Академия,, 2006 | |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Вернадский В. И | Живое вещество и биосфера: | М.: Наука, 1978 | |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | http://www.lib.asu.ru | |||
| Э2 | http://www.biblioclub.ru | |||
| Э3 | http://www.ecolife.ru | |||
| Э4 | Курс в Moodle "Учение о биосфере" | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Microsoft Office (Excel, Word, Power Point, Acrobat Reader), Internet explorer, или другое аналогичное. ОНД-86. Microsoft Windows 7-ZipMicrosoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно); Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно); Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно); AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно); ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно); LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно); Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно); Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024); Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно); Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно); Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно) | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| http://www.mnr.gov.ru/ http://www.ecocommunity.ru/ http://www.priroda.ru/ http://ecoportal.su http://ecoportal.ru/ http://elibrary.asu.ru http://elibrary.ru http://www.scopus.com https://link.springer.com/ http://cyberleninka.ru/ http://ecograde.bio.msu.ru/ http://www.consultant.ru/ | ||||
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| 201Л | лаборатория экологического мониторинга; лаборатория приборов экологического контроля; лаборатория контроля загрязнения атмосферы и воды; лаборатория «Учебная метеорологическая станция»; полигон экологического мониторинга - учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа; занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 14 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 1 шт.; шкафы для хранения лабораторной посуды ТШ-201 - 2 шт.; раковина - 2 шт.; компьютер: марка Athionx; микроскоп Микромед - 3 шт.; микроскоп Альтами – 7 шт.; микроскоп бинокулярный Микмед-5 – 2 шт.; нитромер портативный «Нитрат – тест»; термоанеометр ТКА-ПКМ-50; термометр метеорологический Савинова; термостат ТС-1/20; фотоэлектроколориметр КФК-2; фотоэлектроколориметр цифровой АП-101; весы Охаус SC 4010; динамометр ДК-100 – 3 шт.; дозиметр бытовой МКС-0,5; дистиллятор ДЭ-10; комплексная лаборатория «НКВ» с набором укладкой для фотоколориметрирования; люксметр «ТКА-Люкс» 4 шт.; анализатор шума и вибрации «Ассистент»; весы медицинские с ростомером Vitek; спирометр сухой портативный – 4 шт.; набор реактивов и химической посуды |
| Помещение для самостоятельной работы | помещение для самостоятельной работы обучающихся | Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ |
8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины
| Для более эффективного освоения тем и разделов рабочей программы дисциплины студентам рекомендуется: 1. вести конспект лекций; 2. изучать основную и дополнительную литературу; 3. вести словарь терминов по учебному курсу. Студенту необходимо знать основные понятия, термины, развернутые определения, использовать данные современной науки. Студенту необходимо устанавливать причинно-следственные связи, излагать материал с учетом принципов объективности и научности, уметь осуществлять анализ основных экологических проблем региона. Студент должен продемонстрировать умение делать аргументированные выводы. |