Рабочая программа дисциплины экология (стр. 1 )

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

УТВЕРЖДАЮ:

Директор ИНК

____________

«____» _____________ 2010 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

ЭКОЛОГИЯ

НАПРАВЛЕНИЕ ООП: Машиностроение

ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств

КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ) бакалавр

БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ План ПРИЕМА 2010 г.

КУРС 1; СЕМЕСТР 1

КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ 2

ПРЕРЕКВИЗИТЫ «Физика», «Химия»

КОРЕКВИЗИТЫ «Безопасность жизнедеятельности»

ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:

ЛЕКЦИИ 10 часов (ауд)

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ 26 часов (ауд)

АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ 36 часов

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА 36 часов

ИТОГО 72 часов

ФОРМА ОБУЧЕНИЯ очная

ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ Зачет в 1 семестре

ОБЕСПЕЧИВАЮЩАЯ КАФЕДРА Экологии и безопасности жизнедеятельности

ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ____________ д. х.н., профессор

РУКОВОДИТЕЛЬ ООП _______________ к. т.н., доцент

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ ______________ д. т.н.,

2010 г.

1. Цели освоения дисциплины

В результате освоения дисциплины «Экология» бакалавр приобретает знания, умения и навыки, обеспечивающие достижение целей Ц1, Ц2 и Ц5 основной образовательной программы «Машиностроение».

Дисциплина нацелена на подготовку бакалавров к:

- научно-исследовательской и производственно-технологической работе в области высокоэффективных процессов обработки и получения новых машиностроительных материалов и изделий из них, связанной с контролем соблюдения экологической безопасности работ, разработкой малоотходных, энергосберегающих и экологически чистых машиностроительных технологий,

- поиску и анализу профильной научно-технической информации, необходимой для решения конкретных инженерных задач, в том числе при выполнении междисциплинарных проектов.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина относится к базовым дисциплинам математического и естественнонаучного цикла (Б.2). Она непосредственно связана с другими дисциплинами естественнонаучного и математического цикла («Физика», «Химия»). Кореквизитами для дисциплины «Экология» является дисциплина общепрофессионального цикла «Безопасность жизнедеятельности».

3. Результаты освоения дисциплины

При изучении дисциплины студенты должны научиться применять базовые экологические законы принципы для принятия проектных решений в своей профессиональной деятельности.

В результате освоения дисциплины студент должен будет:

знать базовые математические, физические, химические, социально-экономические законы и положения как совокупность целостной системы научных знаний об окружающем мире;

основные принципы использования природных ресурсов, энергии и материалов как источников жизнедеятельности человека;

уметь применять естественно - научные, физико-математические и социально - экономические методы для решения комплексных инженерных задач при проектировании энергосберегающих, малоотходных, экологически чистых технологических процессов в машиностроении;

владеть (методами, приёмами) навыками работы с компьютером, применения стандартных программных средств на базе физико-математических моделей в области экологии.

В процессе освоения дисциплины у студентов развиваются следующие компетенции:

1.Универсальные (общекультурные) - способность применять базовые знания в области экологии в профессиональной деятельности;

готовность использовать основные экологические законы в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования;

способность использовать для решения задач в профессиональной деятельности современные технические средства и информационные технологии с использованием традиционных носителей информации, распределенных баз знаний, и также информации в глобальных компьютерных сетях.

2. Профессиональные – способность контролировать соблюдение экологической безопасности проводимых работ.

После изучения данной дисциплины бакалавры приобретают знания, умения и опыт, соответствующие результатам основной образовательной программы: Р1, Р2, Р5. Соответствие результатов освоения дисциплины «Экология» формируемым компетенциям ООП представлено в таблице.

Формируемые компетенции в соответствии с ООП*	Результаты освоения дисциплины
З.1.1, З.1.2	В результате освоения дисциплины студент должен знать: базовые математические, физические, химические, социально-экономические законы и положения как совокупность целостной системы научных знаний об окружающем мире; основные принципы использования природных ресурсов, энергии и материалов как источников жизнедеятельности человека.
У.1.1	В результате освоения дисциплины студент должен уметь: применять естественно- научные, физико-математические и социально - экономические методы для решения комплексных инженерных задач при проектировании технологических процессов в машиностроении.
В.3.3	В результате освоения дисциплины студент должен владеть: опытом работы и использования в ходе проведения исследований к научно-технической информации, Internet-ресурсов, баз данных и каталогов, электронных журналов и патентов, поисковых ресурсов и др. в области высокотехнологического машиностроительного производства, в том числе, на иностранном языке.

4. Структура и содержание дисциплины

4.1 Содержание разделов дисциплины «Экология»:

1.  Закономерности развития биосферы

Лекция. Семинар. Предмет, цель и содержание дисциплины. История развития экологии. Структура экологии, ее системность. Основные понятия и определения. Этапы взаимодействия человеческого общества и природы. Причины обострения взаимоотношения человека и природы в условиях научно-технического прогресса. Экологические катастрофы и их причины. Современный экологический кризис. Пути выхода из экологического кризиса.

Лекция. Семинар. Биосфера и ее составляющие. Границы биосферы. Учение о биосфере и средах жизни. Категории веществ в биосфере. Классификация живого вещества биосферы по трофическому статусу. Классификация живого вещества биосферы по экологическим функциям. Термодинамика экологических систем. Эволюция биосферы. Понятие о ноосфере.

2.  Экосистемы и экологические факторы

Лекция. Семинар. Классификация экологических факторов. Лимитирующие факторы. Закономерности действия экологических факторов. Закон минимума Либиха. Закон толерантности Шелфорда. Толерантность. Адаптация. Экологическая ниша. Экологические факторы различных сред жизни.

Семинар. Экологические системы. Классификация экологических систем. Наземные экосистемы. Водные экосистемы. Морские экосистемы. Пространственная и видовая структура. Гомеостаз экосистемы. Стабильность и устойчивость экосистем. Сукцессия. Трофические цепи и сети. Продуктивность экосистем. Экологические пирамиды. Основные принципы функционирования экосистем.

Семинар. Круговорот веществ в биосфере. Действие человека на биогеохимические циклы. Популяции, их структура и динамика.

3.  Человек и окружающая среда

Лекция. Семинар. Демографическая история человечества. Демографический взрыв. Основные демографические показатели. Демографическая ситуация в России. Урбанизация. Формы управления современными демографическими процессами.

Семинар. Устойчивое развитие человечества и природы на Земле. Проблемы здоровья человека.

Лекция. Семинар. Классификация природных ресурсов Земли. Состояние исчерпаемых возобновимых ресурсов. Факторы, влияющие на исчезновение флоры и фауны. Охрана животного и растительного мира. Факторы, снижающие плодородие почв и мероприятия по охране почв. Состояние исчерпаемых невозобновимых ресурсов. Рациональное использование невозобновимых ресурсов. Использование вод и шельфов Мирового океана. Охрана и рациональное использование недр. Использование вторичных ресурсов, создание малоотходных технологий.

4.  Загрязнение и защита окружающей среды

Семинар. Основные экологические нормативы. Структура и состав атмосферы. Экологические функции атмосферы. Классификация загрязняющих атмосферу веществ. Последствия загрязнения атмосферы: парниковый эффект, разрушение озонового слоя, кислотные дожди, смог; их влияние на здоровье людей и окружающую среду. Контроль и управление качеством атмосферного воздуха.

Семинар. Средства защиты атмосферы. Устройства для очистки технологических выбросов в атмосферу от аэрозолей. Способы очистки выбросов от паро - и газообразных примесей.

Семинар. Водные ресурсы. Фундаментальные свойства воды. Назначение воды. Проблема чистой воды. Показатели качества воды. Источники и виды загрязнения гидросферы. Биологическое, химическое и физическое загрязнение вод. Пути выхода из водного кризиса. Способы очистки сточных вод: механические, физико-химические, биологические методы. Современные технологии водоочистки.

Семинар. Антропогенные воздействия на литосферу. Воздействия на почву, горные породы и их массивы, недра. Методы защиты литосферы. Классификация твердых отходов. Переработка твердых отходов.

Семинар. Экологические проблемы энергетики. Влияние энергетики на окружающую среду. Теплоэнергетика, гидроэнергетика, атомная энергетика, нетрадиционные способы получения энергии.

4.2 Структура дисциплины по разделам и видам учебной деятельности

Таблица 1.

Структура модуля (дисциплины)

по разделам и формам организации обучения

Название раздела/темы	Аудиторная работа (час)	СРС (час)	Колл, Контр. Р.	Итого
Лекции	Практ./сем. Занятия	Лаб. зан.
1. Закономерности развития биосферы	4	4			6	14
2. Экосистемы и экологические факторы	2	4			6	12
3. Человек и окружающая среда	2	8			12	22
4. Загрязнение и защита окружающей среды	2	10			12	24
Итого	10	26			36	72

4.3.  Распределение компетенций по разделам дисциплины

Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения по основной образовательной программе, формируемых в рамках данной дисциплины и указанных в пункте 3.

№	Формируемые компетенции	Разделы дисциплины
1	2	3	4
1.	З.1.1	х	х
2.	З.1.2.			х	х
3.	У.1.1.				х
4.	В.3.2.	х	х	х	х

5.  Образовательные технологии

При освоении дисциплины используются следующие сочетания видов учебной работы с методами и формами активизации познавательной деятельности студентов для достижения запланированных результатов обучения и формирования компетенций.

Методы и формы активизации деятельности	Виды учебной деятельности
ЛК	Семинар	СРС
Дискуссия	х	х
IT-методы	х		х
Командная работа		х	х
Case-study		х
Опережающая СРС	х	х	х
Индивидуальное обучение			х
Проблемное обучение		х	х

Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины реализуются следующие средства, способы и организационные мероприятия:

-  изучение теоретического материала дисциплины на лекциях с использованием компьютерных технологий;

-  самостоятельное изучение теоретического материала дисциплины с использованием Internet-ресурсов, информационных баз, методических разработок, специальной учебной и научной литературы;

-  закрепление теоретического материала при проведении семинарских занятий, выполнения проблемно-ориентированных, поисковых, творческих заданий.

6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов (CРC)

6.1 Текущая и опережающая СРС, направленная на углубление и закрепление знаний, а также развитие практических умений заключается в:

-  работе студентов с лекционным материалом, поиск и анализ литературы и электронных источников информации по заданной проблеме и выбранной теме магистерской диссертации,

-  выполнении домашних заданий,

-  изучении тем, вынесенных на самостоятельную проработку,

-  подготовке к практическим и семинарским занятиям,

-  подготовке к контрольным работам,

-  подготовке реферата, презентации и доклада,

-  подготовке к зачету.

6.1.1. Темы, выносимые на самостоятельную проработку:

–  динамика популяций;

–  здоровье человека. Динамика роста заболеваний человека, меры по их снижению. Изучение суточных ритмов человека, планирование рабочего дня, времени отдыха;

–  ответственность за экологические правонарушения. Закон РФ «Об охране окружающей природной среды» 2002 г. Анализ динамики экологических преступлений в России и Томской области.

–  экономические механизмы природопользования и охраны окружающей среды. Расчет платы за загрязнение окружающей среды;

–  мониторинг окружающей среды.

6.2 Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа

(ТСР) направлена на развитие интеллектуальных умений, комплекса универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций, повышение творческого потенциала студентов и заключается в:

-  поиске, анализе, структурировании и презентации информации, анализе научных публикаций по определенной теме исследований,

-  анализе статистических и фактических материалов по заданной теме, проведении расчетов, составлении схем и моделей на основе статистических материалов,

-  исследовательской работе и участии в научных студенческих конференциях, семинарах и олимпиадах.

6.2.1. Темы рефератов:

1.  История становления науки "Экология"

2.  Современные экологические проблемы и пути их решения

3.  Перспективы перехода России на модель устойчивого развития