МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Биоиндикация и биотестирование

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра экологии, биохимии и биотехнологии
Направление подготовки05.03.06. Экология и природопользование
ПрофильЭкология
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план05_03_06_ЭиП-4-2019
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 44
самостоятельная работа 37
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 8

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 4 (8) Итого
Недель 14
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 20 20 20 20
Лабораторные 24 24 24 24
Сам. работа 37 37 37 37
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):
д.б.н., зав. кафедрой, Соколова Г.Г.

Рецензент(ы):
д.б.н., директор ИВЭП СО РАН, Пузанов А.В.

Рабочая программа дисциплины
Биоиндикация и биотестирование

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 05.03.06 ЭКОЛОГИЯ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 11.08.2016г. №998)

составлена на основании учебного плана:
05.03.06 Экология и природопользование
утвержденного учёным советом вуза от 25.06.2019 протокол № 9.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра экологии, биохимии и биотехнологии

Протокол от 31.08.2019 г. № 1
Срок действия программы: 2019-2020 уч. г.

Заведующий кафедрой
Соколова Г.Г.


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2019-2020 учебном году на заседании кафедры

Кафедра экологии, биохимии и биотехнологии

Протокол от 31.08.2019 г. № 1
Заведующий кафедрой Соколова Г.Г.


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Цель освоения дисциплин - ознакомление студентов с основами биоиндикации, получение навыков биоиндикационной оценки состояния окружающей среды
Задачи:
- изучить экологические основы биоиндикации, критерии выбора биоиндикаторов и тест-систем;
- овладеть основными методами биоиндикационной оценки экологического состояния окружающей среды;
- получить навыки использования живых организмов для целей биоиндикации и биотестирования

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.04

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-8 знать теоретические основы экологического мониторинга, нормирования и снижения загрязнения окружающей среды, техногенных систем и экологического риска; обладать способностью к использованию теоретических знаний в практической деятельности
ПК-15 владением знаниями о теоретических основах биогеографии, экологии животных, растений и микроорганизмов
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.- теоретические основы биологического мониторинга состояния окружающей среды;
- критерии выбора индикационных видов и методы биоиндикационной оценки экологического состояния сообществ и экосистем;
- теоретические основы экологии животных, растений и микроорганизмов;
- закономерности приспособления растений и животных к различным средам обитания.
3.2.Уметь:
3.2.1.- использовать методы биоиндикации для выявления каечства природных сред;
- применять основные принципы биотестирования загрязнения окружающей среды;
- использовать методы оценки состояния животных, растений и микроорганизмов в конкретных условиях среды;
- использовать современные методы биоиндикации для проведения оценки качества среды.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.- проведения биологического мониторинга природных сред;
- проведения биоиндикационных исследований;
- навыками организации и проведения биологического мониторинга состояния редких и исчезающих растений и животных и биоиндикации;
- навыками организации научных исследований в области биоиндикации.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Проблема оценки качества окружающей среды
1.1. Биологический и экологический мониторинг и его структура Лекции 8 2 ОПК-8, ПК-15 Л3.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л3.2, Л1.1
1.2. Биологический мониторинг и его структура. Мониторинг биологических показателей. Диагностический и прогностический мониторинг. История развития биоиндикации и биотестирования Сам. работа 8 1 ОПК-8, ПК-15 Л3.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л3.2, Л1.1
Раздел 2. Основные понятия биоиндикации
2.1. Формы, уровни и виды биоиндикации Лекции 8 2 ОПК-8, ПК-15 Л3.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л3.2, Л1.1
2.2. Формы и виды биоиндикации. Индикаторы. Экологические основы биоиндикации. Критерии выбора индикаторов. Сам. работа 8 1 ОПК-8, ПК-15 Л3.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л3.2, Л1.1
Раздел 3. Основные понятия биотестирования
3.1. Возможности и принципы биотестирования Лекции 8 4 ОПК-8, ПК-15 Л3.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л3.2, Л1.1
3.2. Биологические тест-системы. Задачи, возможности, ограничения, приемы. Основные принципы биотестирования. Сам. работа 8 1 ОПК-8, ПК-15 Л3.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л3.2, Л1.1
3.3. Биологические тест-системы и тест-организмы Лекции 8 1 ОПК-8, ПК-15 Л3.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л3.2, Л1.1
3.4. Биомаркеры. Тест-организмы (почвенные и водные микроорганизмы, простейшие, пиявки, рыбы, наземные позвоночные животные, водоросли, высшие растения) и тест-процедуры. Сам. работа 8 2 ОПК-8, ПК-15 Л3.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л3.2, Л1.1
3.5. Устойчивость организмов при биотестировании Лекции 8 4 ОПК-8, ПК-15 Л3.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л3.2, Л1.1
3.6. Сравнительная устойчивость организмов при биотестировании. Токсикологические биотесты. Биохимические тесты в ихтиологии. Тест-системы для исследования реакции нервной системы на действие токсикантов. Изменение поведения животных в условиях воздействия экотоксикантов. Сам. работа 8 2 ОПК-8, ПК-15 Л3.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л3.2, Л1.1
Раздел 4. Критерии выбора показателей для биоиндикации и биотестирования
4.1. Показатели, используемые для биоиндикации Лекции 8 4 ОПК-8, ПК-15 Л3.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л3.2, Л1.1
4.2. Оценка содержания хлорофилла и фенолов в листьях растений Лабораторные 8 4 ОПК-8, ПК-15 Л3.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л3.2, Л1.1
4.3. Биохимические и физиологические показатели, используемые для биоиндикации Сам. работа 8 2 ОПК-8, ПК-15 Л3.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л3.2, Л1.1
4.4. Биомониторинг состояния окружающей среды по реакции пыльцы растений Лабораторные 8 4 ОПК-8, ПК-15 Л3.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л3.2, Л1.1
4.5. Генетические показатели, используемые в биоиндикации Сам. работа 8 2 ОПК-8, ПК-15 Л3.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л3.2, Л1.1
4.6. Использование растений и животных в целях биоиндикации Лабораторные 8 4 ОПК-8, ПК-15 Л3.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л3.2, Л1.1
4.7. Использование высших растений и позвоночных животных для биоиндикации Сам. работа 8 4 ОПК-8, ПК-15 Л3.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л3.2, Л1.1
4.8. Оценка экологического состояния фитоценозов и экосистем Лабораторные 8 4 ОПК-8, ПК-15 Л3.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л3.2, Л1.1
4.9. Основые методы изучения экологического состояния фитоценозов Сам. работа 8 4 ОПК-8, ПК-15 Л3.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л3.2, Л1.1
Раздел 5. Биоиндикация экологического состояния окружающей среды
5.1. Биоиндикацяи загрязнений воздуха, почвы и водных экосистем Лекции 8 2 ОПК-8, ПК-15 Л3.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л3.2, Л1.1
5.2. Фитоиндикация и зооиндикация почвенных и водных условий Лабораторные 8 4 ОПК-8, ПК-15 Л3.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л3.2, Л1.1
5.3. Альгоиндикация, Фитоиндикация, фаунистическая биоиндикация состояния почв Сам. работа 8 6 ОПК-8, ПК-15 Л3.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л3.2, Л1.1
5.4. Фитоиндикация и зооиндикация загрязнения воздуха Лабораторные 8 4 ОПК-8, ПК-15 Л3.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л3.2, Л1.1
5.5. Основные методы биоиндикации загрязнения воздуха Сам. работа 8 6 ОПК-8, ПК-15 Л3.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л3.2, Л1.1
5.6. Биоиндикация условий среды и экологического состояния экосистем Лекции 8 1 ОПК-8, ПК-15 Л3.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л3.2, Л1.1
5.7. Чувствительность цветковых растений и беспозвоночных животных к загрязнению воздуха Сам. работа 8 6 ОПК-8, ПК-15 Л3.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л3.2, Л1.1
5.8. Экзамен 8 27 ОПК-8, ПК-15 Л3.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л3.2, Л1.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 К. П. Латышенко Экологический мониторинг: учебник и практикум для прикладного бакалавриата ЭБС «Юрайт», 2018 www.biblio-online.ru/book/9D0F7257-E9CE-4F9C-A72C-D896FA5CF2D8.
Л1.2 Гераськин С.А., Сарапульцева Е.И. Биологический контроль окружающей среды: генетический мониторинг: учеб. пособие для вузов М.: Академия, 2010 16
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Мелехова О.П., Егорова Е.И., Евсеева Т.И. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование: учеб. пособие для вузов М.: Академия, 2007 7
Л2.2 Ашихмина Т.Я. Экологический мониторинг: учеб. пособие для вузов М.: Альма Матер, 2008 25
6.1.3. Дополнительные источники
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л3.1 Соколова Г.Г., Шарлаева Е.А. Практикум по биоиндикации экологического состояния окружающей среды: учебно-методический комплекс Барнаул: Изд-во АлтГУ, 2006
Л3.2 Бобина И.В., Соколова Г.Г. Практикум по экологии человека: учебное пособие Барнаул: Изд-во Алтайского ун-та, 2010 45
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 1. http://www.lib.asu.ru/
Э2 2. http://elibrary.ru
Э3 3. http://annualreviews.org
Э4 Курс в Moodle "Биоиндикация и биотестирование" portal.edu.asu.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
MicrosoftOffice (версия 2010, № лицензии 60357319).
Microsoft Windows
7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
http://www.mnr.gov.ru/
http://www.ecocommunity.ru/
http://www.priroda.ru/
http://ecoportal.su
http://www.aseko.org/
http://ecoportal.ru/
http://www.erh.ru/
http://www.ecoline.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
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
213Л лаборатория биоэкологии - 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 12 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 1 шт.; рабочий стол – 2 шт.; шкаф для хранения наглядных материалов – 2 шт.; компьютеры: марка Aquarius Pro модель P30S46 - 1 единица; марка КламаС Офис - 1 единица; электрокардиограф одно-трехканальный ЭКЗТ-01-Р-Д; микроскоп МБС-10; пламенный фотометр ПФА-378; рефрактометр портативный Refracto30PX Mettler Toledo; бинокуляр - 6 шт.; учебные пособия, лабораторные практикумы, определители растений и животных.

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Методические указания к итоговому контролю усвоения дисциплины.
В течение семестра проводится текущий контроль успеваемости и промежуточная аттестация студентов.
Текущий контроль осуществляется на каждом занятии в виде фронтального, выборочного, группового или индивидуального опроса в устной или письменной форме домашнего/аудиторного задания с целью проверки формирования компетенций;
Промежуточный контроль осуществляется по завершению прохождения модуля в форме тестирования (в письменной форме или в интерактивной форме в компьютерном классе);
По окончании семестра в период сессии организуется и проводится итоговая аттестация в форме зачёта или экзамена. Преподаватель может досрочно освобождать от итоговой аттестации студентов с выставлением автоматической оценки за проявленное усердие при освоении дисциплины, отличные оценки по результатам текущей и промежуточной аттестации, за своевременно выполненные индивидуальные и групповые творческие задания и т.д.
Итоговый контроль: зачтено выставляется при выполнении студентами всех требований и видов работ, рекомендованных программой, (на основе балльно-рейтинговой системы при условии, что студент набрал в сумме не менее 55 баллов за семестр). На зачёт выносятся: для проверки достижения сформированности компетенций, заявленных в целях Программы письменное тестирование 30 мин; презентации  отчет по индивидуальным заданиям, устное собеседование по вопросам.
Методические указания для индивидуальных практических заданий.
Подготовка домашних заданий нацелена на более глубокое освоение тем курса, которым уделяется недостаточно времени на лекциях и семинарах, и которое студенты осуществляют в ходе самостоятельной работы с электронными ресурсами АлтГУ. Подготовка домашнего задания предусматривает формирования навыков критического анализа литературы и формирования собственного взгляда на проблему, видение прикладного аспекта проблемы.
Форма отчётности: презентация работы в мультимедийной программе, либо в заданиях 2-5 – письменная работа.
Оценивание домашних заданий осуществляется по следующим критериям:
1.полнота раскрытия темы;
2.глубина и полнота анализа литературы;
3.наличие анализа, собственной авторской позиции;
4.использование современных литературных источников по проблеме;
5.структурированность презентации (задание 1 представление одной из методик исследования);
6.ясность и четкость доклада, соблюдение регламента.
Отметки выставляются в соответствии с критериями оценивания
При работе балльно-рейтинговой технологии:
0 баллов – работа не выполнена
3 балла – работа выполнена частично с нарушениями требований, использовано незначительное количество научных источников(1-2), методик (1-2)
4 балла – работа выполнена с незначительными нарушениями требований
5 баллов – работа выполнена полностью.
Примерные критерии оценки:
-оценки «отлично» заслуживает студент, обнаруживший всестороннее, систематическое и глубокое знание учебно-программного материала, умение свободно выполнять задания, предусмотренные программой, усвоивший основную и знакомый с дополнительной литературой, рекомендованной программой. Как правило, оценка «отлично» выставляется студентам, усвоившим взаимосвязь основных понятий дисциплины в их значении для приобретаемой профессии, проявившим творческие способности в понимании, изложении и использовании учебно-программного материала;
-оценки «хорошо» заслуживает студент, обнаруживший полные знания учебно-программного материала, успешно выполняющий предусмотренные в программе задания, усвоивший основную литературу, рекомендованную в программе. Как правило, оценка «хорошо» выставляется студентам, показавшим систематический характер знаний по дисциплине и способным к их самостоятельному пополнению и обновлению в ходе дальнейшей учебной работы и профессиональной деятельности;
-оценки «удовлетворительно» заслуживает студент, обнаруживший знание учебно-программного материала в объеме, необходимом для дальнейшей учебы и предстоящей работы по профессии, справляющийся с выполнением заданий, предусмотренных программой, знакомый с основной литературой, рекомендованной программой. Как правило, оценка «удовлетворительно» выставляется студентам, допустившим погрешность в ответе на экзамене и при выполнении экзаменационных заданий, но обладающим необходимыми знаниями для их устранения под руководством преподавателя;
-оценка «неудовлетворительно» выставляется студенту, обнаружившему пробелы в знаниях основного учебно-программного материала, допустившему принципиальные ошибки в выполнении предусмотренных программой заданий. Как правило, оценка «неудовлетворительно» ставится студентам, которые не могут продолжить обучение или приступить к профессиональной деятельности по окончании вуза без дополнительных занятий по соответствующей дисциплине».
Методические указания студентам для самостоятельной работы по дисциплине
При освоении курса одним из содержательных и смысловых ориентиров является настоящий учебно-методический комплекс, в котором содержится вся необходимая информация. При подготовке к практическим и лабораторным занятиям следует читать не только научную литературу, но и дополнительную, что поможет наиболее углубить свои знания по изучаемым вопросам. При подготовке к практическим занятиям студенты осуществляют поиск и анализ необходимой информации в основной и дополнительной литературе, готовят сообщения и доклады, рефераты, творческие (учебно-практические) задания по рассматриваемым проблемам, консультируются с преподавателем.
На лекциях раскрывается научно-теоретическое содержание и практическая значимость рассматриваемой темы. Семинарские занятия имеют цель углубить и закрепить теоретические знания, полученные на лекциях и в процессе самостоятельной работы, а также продемонстрировать студентам возможности использования психологических методов и приемов.
Важная роль в освоении изучаемой дисциплины отводится самостоятельной работе, которая позволяет углубленно изучать соответствующие темы, составлять конспекты, сообщения, овладевать необходимой информацией при написании рефератов и выполнения творческих заданий, формировать у них умения самостоятельного анализа изучаемого курса. Результатами самостоятельной работы будут являться конспекты первоисточников, материалы творческих заданий, рефераты, презентации, контрольные работы, представленные студентами преподавателю.
Изучение студентами дисциплины предполагает тщательную проработку учебного материала, научной и методической литературы, нормативных документов и выполнение индивидуальных практических заданий преподавателя в соответствии с отведенным на самостоятельную работу временем.
Обязательной формой самостоятельной работы студентов при освоении курса является реферат, который должен быть оформлен согласно требованиям отпечатанном виде. В свою структуру реферат должен включать следующие обязательные разделы: введение, основная часть, состоящая из не менее 2-х глав, заключения, списка литературы и, возможно, приложения.
Особое внимание требуют разделы «введение» и «заключение». В разделе «введение» студенту необходимо отразить степень актуальности изучаемой им проблемы и меру ее разработанности в трудах теоретиков науки. В разделе «заключение» следует сделать выводы по основной части, дать авторские оценки изучаемой проблемы, отразить возможные тенденции, прогнозы, рекомендации. В качестве реферативной темы может быть выбрана любая из списка, предложенного преподавателем, а также тема должна быть согласована с преподавателем и обоснован ее выбор. Объем реферата должен ограничиваться рамками от 17 до 25 страниц машинописного текста.
В течение семестра проводится текущий контроль успеваемости и промежуточная аттестация студентов. По окончании семестра в период сессии организуется и проводится итоговая аттестация в форме зачёта. Преподаватель может досрочно освобождать от итоговой аттестации студентов с выставлением автоматической оценки за проявленное усердие при освоении дисциплины, отличные оценки по результатам текущей и промежуточной аттестации, за своевременно выполненные индивидуальные и групповые творческие задания и т.д.