Программа обучения по дисциплине (Syllabus) (стр. 2 )

2. Содержание тем дисциплины

Тема 1. Введение. Модель геосистемы как научная основа природопользования.

Понятия: геосистема, компоненты природы, модель, моделирование

Тема 2. Методологические и теоретические основы процесса моделирования. Виды моделей.

Прогнозирование последствий антропогенного воздействия на окружающую среду. Виды прогнозов. Моделирование природных процессов в решение экологических проблем. Виды моделей. Глобальное моделирование. Типы географических моделей. Моделирование в экологии. Динамические модели. Стохастические модели. Оптимизационные и игровые модели. Системный анализ и управление в экологии.

Тема 3. Принципы и этапы моделирования

Принципы: рефлексивность, интерактивность и проективность. Коньяртса, Дж. Стевена и Г. ван Хоребека. Подход . Этапы моделирования: качественный анализ, математическая реализация. верификация, изучение моделей.

Тема 4. Моделирование как метод экологических исследований

Имитационное моделирование. Ингредиенты модели экологической ситуации. Модель интегральной геосистемы.

Тема 5. Количественная оценка многофакторных воздействий в экологическом моделировании

Основные подходы: использование биотических параметров. использование биотических параметров (биоиндикация и биотестирование), интегральных показателей.

Тема 6. Геоинформационный подход в моделировании пространственной структуре

ГИС–технологии. Требования к ГИС технологии. Моделирование структуры и хорологии природных систем.

Тема 7. Цифровое моделирование геосистем

ГИС-технологии в региональных геологических исследованиях

Тема 8. Математическое моделирование окружающей среды

Достоинства и недостатки математических моделей. Моделирование водных экосистем. Математическое моделирование глобального развития.

Тема 9. Моделирование локальных природных процессов

Особенности моделирования речных потоков, половодий и паводков. Моделирование динамики озерно-водоемных систем.

Тема 10. Моделирование глобальных природных процессов.

Модель наземных экосистем. Принципы моделирования освоения и использования территорий.

Тема 11. Основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере

Цель моделирования. Формализация задачи. Разработка модели. Компьютерный эксперимент.

Тема 12. Моделирование условий рассеивания выбросов промышленных предприятий

Методики расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий.

Тема 13. Оценка состояния окружающей среды с использованием модельных биоиндикаторов

Биоиндикация. Биомониторинг реальных экосистем.

Тема 14. Конструирование модели грунтовых вод

Проектирование и построение модели, демонстрирующую свойства грунтовых вод

Тема 15. Принципы разработки региональных моделей освоения территорий и оптимального природопользования

Особенности и принципы разработки базисных моделей состояния наземных экосистем и мониторинга.

3. Перечень и содержание практических занятий

1) Тема 2. Методологические и теоретические основы процесса моделирования. Виды моделей

Составление схемы взаимосвязей моделей и состояния эволюции природной среды оптимального природопользования.

2) Тема 3. Принципы и этапы моделирования

Составление схемы концептуально - иерархической модели природных и техноприродных систем.

3) Тема 4. Моделирование как метод экологических исследований

Составление структуры «дерева последствий» для природных процессов

4) Тема 5. Количественная оценка многофакторных воздействий в экологическом моделировании

Изучение интегральной и комплексной оценки качества воды

5) Тема 6. Геоинформационный подход в моделировании пространственной структуре

Изучение особенностей использования ГИС–технологии и применение их в решении экологических проблем.

6) Тема 7. Цифровое моделирование геосистем

7) Тема 8. Математическое моделирование окружающей среды

Построение математической модели и ее реализация на ЭВМ

8) Тема 9. Моделирование локальных природных процессов

Создание и поддержание искусственной экосистемы аквариума. Построение блок'схемы экосистемы. Изготовление модели – мобиля

9) Тема 10. Моделирование глобальных природных процессов.

Дидактическая игра «Круговорот углерода»

10) Тема 11. Основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере

Выбор модельных характеристик

11) Тема 12. Моделирование условий рассеивания выбросов промышленных предприятий

Изучение методики для моделирования распространения веществ в атмосфере в различных условиях,

12) Тема 13. Оценка состояния окружающей среды с использованием модельных биоиндикаторов

Изучение методики биоиндикации состояния окружающей среды в загрязненной и чистой зонах.

13) Тема 14. Конструирование модели грунтовых вод

Построение модели состояния уровня грунтовых вод в условиях промышленного освоения территории.

14) Тема 15. Принципы разработки региональных моделей освоения территорий и оптимального природопользования

Разработка базисной модели состояния наземных экосистем и мониторинга. Разработка базисной модели загрязнения окружающей среды.

4. Содержание самостоятельной работы студента

4.1 Перечень видов СРС

№	Вид СРС	Форма отчётности	Вид контроля	Объем в часах
1	Подготовка к лекционным занятиям		Участие на занятии	15
2	Подготовка к практическим занятиям (изучение материала по теме занятия, решение задач и др.)	Рабочая тетрадь	Участие на занятии	10
3	Подготовка к лабораторным работам (изучение материала по теме занятия, подготовка шаблона отчета)	Шаблон отчета	Допуск к ЛР	8
4	Изучение материала, не вошедшего в содержание аудиторных занятий	Конспект	коллоквиум, тестирование	12
6	Выполнение семестровых заданий (рефераты)	Реферат	Защита СЗ	10
7	Подготовка к контрольным мероприятиям		РК 1, РК 2, коллоквиум, тестирование	5
Всего:	60

4.2 Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение студентами

1) Тема 2. Методологические и теоретические основы процесса моделирования. Виды моделей

Методы прогнозирования последствий антропогенного воздействия на окружающую среду.

2) Тема 3. Принципы и этапы моделирования

Принцип противоречивости. Аксиоматизация как принцип моделирования. Принцип ограничения. Многомодельность как принцип моделирования. Принцип аналогии объекта и модели.

3) Тема 4. Моделирование как метод экологических исследований

Надорганизменные системы (популяции, биоценозы, экосистемы, биосфера). Модель конкуренции двух видов.

4) Тема 5. Количественная оценка многофакторных воздействий в экологическом моделировании

Интегральная и комплексная оценка качества воды. Весовые коэффициенты показателей при расчете ПКВ.

5) Тема 6. Геоинформационный подход в моделировании пространственной структуре

Нейронные сети Кохонена как самоорганизующаяся модель выделения и ординации категорий. Градиентный анализ видов флоры и ординация растительности.

6) Тема 7. Цифровое моделирование геосистем

Объектно-ориентированный подход в цифровом моделировании

7) Тема 8. Математическое моделирование окружающей среды

Глобальные модели Форрестера и Мидоуза.

8) Тема 9. Моделирование локальных природных процессов

Водобалансовые модели природных ландшафтов и сельхозугодий. Особенности моделирования почвенно-фильтрационных процессов. Особенности моделирования эрозионно-разрушительных процессов.

9) Тема 10. Моделирование глобальных природных процессов.

Модель глобального круговорота воды.

10) Тема 11. Основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере

Анализ результатов моделирования. Построение блок– схемы экосистемы.

11) Тема 12. Моделирование условий рассеивания выбросов промышленных предприятий

Распространение в атмосфере промышленных выбросов из труб и вентиляционных устройств.

12) Тема 13. Оценка состояния окружающей среды с использованием модельных биоиндикаторов

Весовой метод ().

13) Тема 14. Конструирование модели грунтовых вод

Понятия: инфильтрация, капиллярная вода, гравитационная вода, просачивание, грунтовые воды, загрязнение грунтовых вод, уровень грунтовых вод, колодец, истощение запасов грунтовых вод, выщелачивание, пополнение грунтовых вод, и взаимосвязи перечисленных явлений

14) Тема 15. Принципы разработки региональных моделей освоения территорий и оптимального природопользования

Особенности разработки базисных моделей загрязнения окружающей среды

Календарный график контрольных мероприятий текущей успеваемости

по выполнению и сдаче заданий на СРС и работе на занятиях по дисциплине Моделирование геосистем для студентов очной формы обучения специальности 050608–Экология

1 рейтинг (7 семестр)												Всего
Недели	1	2	3	4	5	6	7	8
Максимальный балл за неделю	12	12	12	12	12	12	14	14	100
Посещение и подготовка к лекциям	Вид СРС	ДЗ1	ДЗ2	ДЗ3	ДЗ4	ДЗ5	ДЗ6	ДЗ7	ДЗ7	32
Форма контроля	У	У	У	У	У	У	У	У
Мак. балл	4	4	4	4	4	4	4	4
Посещ. и подготов. к практ занятиям	Вид СРС		ДЗ1		ДЗ2		ДЗ3			48
Форма контроля		У		У		У
Мак. балл	6	6	6	6	6	6	6	6
Защита практическихработ	Вид СРС	ПК		ПК		ПК		ПК	ПК	20
Форма контроля	П1, Л1	ЗП1, ЗЛ1	П2, Л2	ЗП2, ЗЛ2	П3, Л3	ЗП3, ЗЛ3	П4, Л4	ЗП4, ЗЛ4
Макс. балл	2	2	2	4	2	2	2	4
Посещ. и подготов. к СРСП и СРС	№ тем									100
Форма контроля								РК1
Макс. балл
2 рейтинг (7 семестр)												Всего
Недели	9	10	11	12	13	14	15
Максимальный балл за неделю	14	14	14	14	14	15	15	100
Посещение и подготовка к лекциям	Вид СРС	ДЗ9	ДЗ10	ДЗ11	ДЗ12	ДЗ13	ДЗ14	ДЗ15	28
Форма контроля	У	У	У	У	У	У	У
Мак. балл	4	4	4	4	4	4	4
Посещ. и подготов. к практ занятиям	Вид СРС	ДЗ4		ДЗ5		ДЗ6		ДЗ6	44
Форма контроля	У		У		У		У
Мак. балл	6	6	6	8	6	6	6
Защита практическихработ	Вид СРС	ПК		ПК		ПК		ПК	28
Форма контроля	П5, Л5	ЗП5, ЗЛ5	П6, Л6	ЗП6, ЗЛ6	П7,8 Л7,8	ЗП7, ЗП8 ЗЛ7, ЗЛ8
Макс. балл	4	4	4	4	4	4	4
Посещ. и подготов. к СРСП и СРС	№ тем		5				6-8	5-8	100
Форма контроля							РК2
Макс. балл

Условные обозначения: ДЗ1 – домашнее задание №1, У - участие в учебном процессе, П1 –практическая работа№1, Л1-лабораторная работа №1, З – защита, ПК – проверка конспекта, П – проверка, РК1 – рубежный контроль №1.

Распределение весовых долей по видам итогового контроля и текущей успеваемости

№ п/п	Вид итогового контроля	Вид контроля	Весовые доли
1	Экзамен	Экзамен	0,4
Контроль текущей успеваемости	0,6

Распределение баллов текущей успеваемости по видам контроля

№	Виды контроля	Максимальное число баллов
Рейтинг 1	Рейтинг 2
1	Текущий контроль, в том числе:	100	100
1.1	Посещение и подготовка к лекциям	32	28
1.2	Выполнение и защита практических работ	48	44
1.3	Посещ. и подготов. к СРСП и СРС	20	28
2	Рубежный контроль	100	100

Политика курса

В процессе нашей совместной работы мы будем придерживаться следующих правил:

1 Преподаватель и студент должны относиться друг к другу с уважением.

2 Не бойтесь ошибаться. Не ошибается тот, кто ничего не делает.

3 Любые нарушения правил поведения на занятиях будут наказываться, вплоть до удаления из аудитории (снятие баллов за посещение).

4 За пропуски занятий устанавливаются следующие штрафные санкции: за отсутствие на лекции или практическом занятии без уважительной причины 1,0 баллов.

5 Будьте активны на занятиях. Задавайте преподавателю вопросы. Присутствие на занятии не является достаточным – активное участие в обсуждениях, постановка вопросов по рассматриваемой теме или предоставление ответов, своих наблюдений является важным для обучения, особенно на презентациях.

6 Подготовка к каждому занятию обязательна, также как и прочтение всего заданного материала.

7 Ваша подготовка будет проверяться контрольными работами, тестами, опросами.

8 Все задания должны выполняться к установленному времени.

9 Задания на СРС, выполненные с опозданием, будут автоматически оцениваться ниже, а именно в 2 балла.

10 Посещение занятий является обязательным. Если вы пропустили три и более занятий без уважительных причин (причина подтверждается документально), то преподаватель вправе потребовать от вас допуска из деканата. Помните: посещаемость входит в итоговую оценку.

11 Пропущенные занятия отрабатываются в установленное преподавателем время.

12 Опоздания на аудиторные занятия допускаются только до 5 минут, в противном случае студент к занятию не допускается. При наличии объективных причин, необходимо преподавателя предупредить заранее.

13 Когда говорит преподаватель разговоры вслух не допускаются. После второго предупреждения студент удаляется из аудитории.

14 На занятия студенты должны приходить подготовленными, используйте рекомендованную литературу

15 Правила внутреннего распорядка, принятые в университете, должны выполняться.

16 Категорически запрещается списывание и плагиат.

17 В семестре предусмотрены два рубежных контроля.

18 Не входить в аудиторию в верхней одежде.

19 Не разговаривать во время занятий, не читать газеты, отключить сотовый телефон, не жевать резинку.

20 Исключить курение и нецензурную брань в учебных комнатах.

Конечная итоговая оценка будет выставлено на основе:

1. посещения, в т. ч. проверка конспекта лекций

2. активного участия на лекционных занятиях и защита всех практических работ, выполнение СРС

3. рейтинговый контроль знаний

4. экзаменационной оценки

Оценка знаний осуществляется с применением балльно -рейтинговой системы, студент на основе календарного графика может сам (-а) оценить уровень своих знаний. Для того чтобы набрать необходимое количество баллов, студент должен принимать активное участие во всех практических занятиях. Если данное условие не выполняется, то в конце семестра, студент отрабатывает все темы, и только после этого допускается к сдаче экзамена по данному курсу.

Экзамен будет проводится по билетам в устной форме. Билет состоит из 3-х вопросов. Экзамен будет оцениваться в баллах:

- 100 баллов – полный ответ на 3 вопроса;

- 75 баллов – полный ответ на 1 вопрос и частичный ответ на 2 вопроса;

- 50 баллов – неполный ответ на 2 вопроса;

- 35 баллов – полный ответ на 1 вопрос;

- 0 баллов – при отсутствии ответа.

В течение семестра осуществляется постоянный контроль знаний.

Любые нарушения правил поведения на занятиях будет жестко наказаны, включая удалением из аудитории и снижением баллов. Сдача работ должна осуществляться по календарному графику контрольных мероприятий.