Методы научных исследований

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Калининградский государственный технический университет»

Утверждаю Проректор по учебно- методической работе п\п _ «25» мая 2013 г

Утверждаю 20__ г

.

Рабочая программа дисциплины

Методы научных исследований

Математический и естественнонаучный цикл, вариативная часть

Направление подготовки

022000 – Экология и природопользования

Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр

Форма обучения

очная

Факультет биоресурсов и природопользования

Кафедра - разработчик – кафедра ихтиологии и экологии

Калининград 2013

1. Цели и задачи дисциплины

Целью освоения студентами дисциплины «Методы научных исследований» является формирование знаний о методах, применяемых в экологических исследованиях и навыков их применения.

Задачи дисциплины:

изучение методов и средств сбора, анализа и визуализации экологической информации;

-приобретение навыков проведения анализа экологической информации

-формирование суммы знаний необходимых, для оценки экологического состояния природных сред

- приобретение навыков поиска информации в локальных и глобальных компьютерных сетях.

2. Место дисциплины в структуре ООП.

Дисциплина «Методы научных исследований» является одной из дисциплин вариативной части математического и естественнонаучного цикла основной образовательной программы (ООП) по направлению подготовки «Экология и природопользование».

При изучении дисциплины используются знания и навыки, полученные при освоении дисциплин: «Общая экология», «География», «Геология», «Биология», «Почвоведение».

Знания, получаемые студентов при освоении дисциплины, используются при изучении следующих дисциплин «Оценка воздействия на окружающую среду», «Экологический мониторинг», а также при написании выпускной квалификационной работы и дальнейшей профессиональной деятельности.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины.

В результате освоения дисциплины «Методы научных исследований» обучающегося формируются следующие общекультурные (ОК) и профессиональные (ПК) компетенции (или их элементы), предусмотренные ФГОС ВПО:

-  владение базовыми знаниями в области информатики и современных геоинформационных технологий, владение навыками использования программных средств и работы в компьютерных сетях, умением создавать базы данных и использовать ресурсы Интернета, владеть ГИС-технологиями; умение работать с информацией из различных источников для решения профессиональных и социальных задач (ОК-6);

-  обладание базовыми знаниями в области фундаментальных разделов математики в объеме, необходимом для владения математическим аппаратом экологических наук, для обработки информации и анализа данных по экологии и природопользованию (ПК-1);

-  обладание базовыми знаниями фундаментальных разделов физики, химии, и биологии в объеме, необходимом для освоения физических, химических и биологических основ в экологии и природопользовании; владение методами химического анализа, а также методами отбора и анализа геологических и биологических проб; обладание навыками идентификации и описания биологического разнообразия, его оценки современными методами количественной обработки информации (ПК-2);

В результате освоения дисциплины студент должен

знать:

- принципы планирования экологических исследований

- методы оценки экологического состояния природных сред

уметь:

решать стандартные задачи экологии и природопользования с использованием современных методов анализа;

владеть:

- методами и средствами сбора экологической информации;

- математическими методами качественной и количественной оценки экологического состояния природных сред.

4. Структура и содержание дисциплины

4.1. Структура дисциплины.

Общая трудоемкость дисциплины «Методы научных исследований» составляет 4 зачетные единицы, 144 часа, из них аудиторных занятий (АЗ) – 60 часов, самостоятельная работа (СРС) – 84 часа. Текущий контроль успеваемости предусматривает защиты лабораторных работ. Итоговая аттестация предусматривает сдачу экзамена.

№ п/п	Раздел, тема дисциплины	семестр	неделя семестра	Трудоемкость учебной работы по ее видам (час.)	Формы текущего контроля успеваемости и итоговой аттестации по дисциплине
АЗ	СРС	Всего
Лекции	ЛЗ٭
1	Методы научных исследований	4	1÷2	2	6	2	10	защита лабораторных работ
2	Методы исследований водной среды	3÷4	2	6	2	10	защита лабораторных работ
3	Методы исследований атмосферного воздуха	5÷10	2	16	6	24	защита лабораторных работ
4	Методы исследований почв	7÷12	2	6	2	10	защита лабораторных работ
5	Методы исследований сообществ и популяций	9÷14	2	6	2	10	защита лабораторных работ
6	Статистические методы анализа экологической информации	11÷16	2	6	2	10	защита лабораторных работ
7	Методы анализа пространственно-временной изменчивости экологических факторов	13	2	-	-	2	Контроль на экзамене
	Выполнение курсовой работы		12-16			32	32	защита курсовой работы
Подготовка к экзамену и его сдача в период экзаменационной сессии			36	36	экзамен
Итого по дисциплине	14	46	84	144
60

ЛЗ* - лабораторные занятия

4.2. Теоретические занятия (лекции)

Объем лекционных занятий составляет 14 часов. Более подробное описание содержания лекционного курса приведено ниже.

№ п/п	Тема	Содержание	Кол-во часов
1	Методы научных исследований	Классификации методов экологии, системный подход, структура экологической информации, принципы сбора, хранения и организации экологической информации	2
2	Методы исследований водной среды	Органолептические, физические, химические, гидробиологические, микробиологические параметры инструменты и способы их определения, принципы планирования и методики отбора проб, методы оценки качества водной среды	2
3	Методы исследований атмосферного воздуха	Физические, химические, микробиологические параметры, показатели состояния атмосферы и методы их определения, принципы планирования и методики отбора проб, методы оценки качества среды	2
4	Методы исследований почв	Физические, химические, санитарные параметры, методы их определения, принципы планирования и методики отбора проб, методы оценки качества среды	2
5	Методы исследований сообществ и популяций	Методы оценки биологического разнообразия, методы исследования структурных характеристик сообществ и популяций, меры сходства (различий) сообществ.	2
6	Статистические методы анализа экологической информации	Методы вариационной статистики, оценка выборочных показателей и их ошибок, критерии выпадов и артефактов, биометрические методы,	2
7	Методы анализа пространственно-временной изменчивости экологических факторов	Принципы организации наблюдений для анализа пространственной и временной изменчивости экологических факторов, методы анализа динамических характеристик экологических факторов, методы экологического картографирования, ГИС как инструмент пространственного анализа экологических факторов.	2
итого по дисциплине	14

4.3 Практические занятия (семинары)

Не предусмотрены.

4.4  Лабораторные работы

Изучение дисциплины «Методы научных исследований» предусматривает лабораторные занятия объемом 46 часов, которые проводятся в компьютерном классе.

№ п/п	Номер темы дисциплины	Темы лабораторных работ	Кол-во часов
1	1	Структура экологической информации и создание БД	6
2	2	Оценка качества вод по комбинаторному индексу загрязнения	3
3	2	Оценка качества вод по сапробности	3
4	3	Оценка качества атмосферного воздуха по индексу загрязнения атмосферы	6
5	3	Применение тематического картографирования для оценки качества среды	6
6	3	Применение метода экологического картографирования для выделения биотопов	4
7	4	Оценка качества почв по суммарному показателю загрязнения почв	6
8	5	Методы оценки видового разнообразия	3
9	5	Методы оценки структурных характеристик популяции	3
10	6	Анлиз изменчивости экологических факторов и оценка ошибок выборочных показателей.	3
11	6	Корреляционный и регрессионный анализ экологических факторов	3
ИТОГО	46

4.5  Самостоятельная работа студентов

В процессе освоения дисциплины «Методы научных исследований» на самостоятельную работу студента отводится 84 часа.

№ п/п	Вид (содержание) СРС	Трудоемкость, час	Форма контроля
1.	Освоение теоретического материала	6	Тестирование
2.	Подготовка к лабораторным работам, оформление отчетов по ним.	10	Защита лабораторных работ
3	Выполнение курсовой работа	32	Защита курсовой работы
4.	Подготовка к сдаче и сдача экзамена (в период экзаменационной сессии)	36	экзамен
Итого	84

5. Образовательные технологии

В процессе преподавания используются следующие образовательные технологии:

- лекции;

- проведение лабораторных работ;

- консультации преподавателей;

- выполнение курсовой работы

- самостоятельная работа студентов.

На лекциях рассматриваются основополагающие методы применяемые для сбора, хранения и анализа экологической информации. Лекции проводятся в аудитории оборудованной компьютером и мультимедийным проектором, сопровождаются презентацией, содержащей методические материалы, расширяющие и уточняющие отдельные положения лекционного курса.

Лабораторные работы проводятся в компьютерном классе, их целью является контроль освоения теоретического материала и получение навыков практического применения полученных знаний.

Лабораторное занятие имеет следующую структуру:

— краткая вводная информация преподавателя по теме занятия — 10 мин;

— подготовка рабочего места, получение задания — 5 мин;

— работа на компьютере по выполнению задания — 1,5 часа;

— защита лабораторных работ — 25 мин.

Лабораторные работы построены таким образом, чтоб результаты предыдущей работы являлись основой для последующих работ. Таким образом, студент проходит последовательно все виды работ, связанных с обращением с экологической информацией, от организации первичных данных до оценки результатов анализа. Контроль выполнения работ осуществляется путем их защиты.

В последние недели семестра предусмотрено выполнение и защита курсовой работы. К экзамену допускаются студенты, успешно защитившие все лабораторные работы и курсовую работу. Экзамен проводится в период экзаменационной сессии.

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и итоговой аттестации освоения дисциплины.

6.1 Оценочные средства для текущего контроля успеваемости студентов, промежуточной аттестации по дисциплине, темы курсовых работ (вопросы для защиты лабораторных работ, темы курсовых работ) и итоговой аттестации по дисциплине (экзаменационные вопросы и задания) приводятся в качестве отдельных материалов УМКД.

6.2 Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
Определено в разделе 7.

7. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.

7.1  . Основная литература

1.  Горелов, : учеб. / . - 2-е изд., стер. - М.: Академия, 20с.

7.2  . Дополнительная литература

1.  Волкова, качества воды водоемов рыбохозяйственного назначения с помощью гидробионтов: учеб. пособие / ; авт.: Ершова, Т. С., Шипулин, С. В. - М. : КОЛОС, 20с

2.  Лакин, : учеб. пособие / . - 4-е изд., перераб. и доп. - М. : Высш. шк., 1990. – 351с.

8 Материально-техническое обеспечение дисциплины

Лекции проводятся в аудитории оборудованной компьютером и мультимедийным проектором.

Лабораторные занятия проводятся в компьютерном классе кафедры ихтиологии и экологии.

Лист согласования рабочей программы дисциплины

Рабочая программа дисциплины разработана в соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки 022000 – Экология и природопользования уровня бакалавра (утвержден 22.11.2009 г. приказом Минобрнауки РФ № 000), учебным планом по этому же направлению, утвержденному ученым советом ____________________.

Автор программы – , ст. преподаватель кафедры Ихтиологии и экологии.

Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры ихтиологии и экологии (рецензент – профессор , протокол № ____ от __________ ).

Заведующий кафедрой ихтиологии и экологии доктор биол. наук, профессор,	___________		__________
(ученая степень, ученое звание)	(подпись)	()	(дата)
№ п/п	Учебно-методическое обеспечение дисциплины
Наименование литературы	Наличие в учебном абонементе НТБ (кол-во)	Наличие в электронной библиотеке
основная литература
1	Горелов, : учеб. / . - 2-е изд., стер. - М.: Академия, 20с.	25
дополнительная литература
1	Волкова, качества воды водоемов рыбохозяйственного назначения с помощью гидробионтов: учеб. пособие / ; авт.: Ершова, Т. С., Шипулин, С. В. - М. : КОЛОС, 20с	96
2	Лакин, : учеб. пособие / . - 4-е изд., перераб. и доп. - М. : Высш. шк., 1990. – 351с.	6
Директор НТБ	______________		______________
	(подпись)	()	(дата)

Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании методической комиссии факультета биоресурсов и природопользования, протокол №____ от «___»_____________20__ г.).

Председатель комиссии	_____________		______________
к. б.н.., профессор кафедры ихтиологии и экологии	(подпись)	()	(дата)

Согласовано

Начальник учебно-методического отдела	______________		______________
	(подпись)	()	(дата)
	№__________ дата___________