Департамент образования города Москвы
Государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования города Москвы
«Московский городской педагогический университет»
Институт математики, информатики и естественных наук
Кафедра биологии, экологии и методики обучения биологии
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
Учебной дисциплины Б.1.В. ОД.4 Экология (биологические науки)
Для направления подготовки аспирантов 05.06.01 «Науки о Земле»
Профиль экология (биологические науки)
Квалификация (степень) выпускника исследователь. Преподаватель исследователь
Форма обучения очная
Москва
2014
Программа составлена в соответствии с требованиями ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО СТАНДАРТА ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ ПО НАПРАВЛЕНИЮ ПОДГОТОВКИ 44.06.01 ОБРАЗОВАНИЕ И ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ НАУКИ (УРОВЕНЬ ПОДГОТОВКИ КАДРОВ ВЫСШЕЙ КВАЛИФИКАЦИИ)
Программа составлена в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования по направлению подготовки 05.06.01 Науки о Земле (уровень подготовки кадров высшей квалификации)" Приказ Минобрнауки России от 01.01.2001 N 870
Разработчики:
ГБОУ ВО МГПУ, институт математики, информатики и естественных наук, кафедра биологии, экологии и методики обучения биологии, профессор
(место работы, должность, ФИО) )
Эксперты:
ГБОУ ВО МГПУ, институт математики, информатики и естественных наук, кафедра социально-экономической географии, зав. кафедрой, профессор
(место работы, должность, ФИО))
ГОУ ВПО МПГУ, кафедра зоологии и экологии, профессор
(место работы, должность, ФИО))
Рабочая программа дисциплины одобрена на заседании кафедры биологии, экологии и методики обучения биологии.
Протокол №1 от «31» августа 2015 г.
Зав. кафедрой: д. п. н., профессор
Рабочая программа дисциплины утверждена ученым советом Института математики, информатики и естественных наук
Протокол №____ от __________ 20_15_ г.
Директор института д. т.н., профессор
(ученая степень, звание, ФИО)
© ГБОУ ВО МГПУ, 2015
© Кафедра биологии, экологии и методики обучения биологии, 2015
1. Цели и задачи освоения дисциплины:
- освоение аспирантом (соискателем) теоретико-методологических основ общей и эволюционной экологии;
- формирование профессиональной компетентности аспиранта (соискателя) к научно-исследовательской деятельности в области общей и эволюционной экологии и к научно-педагогической деятельности в средних общеобразовательных и высших учебных заведениях.
Задачами обучения данному курсу являются:
- формирование профессиональной готовности аспиранта (соискателя) к самостоятельной научно-исследовательской и педагогической деятельности;
- формирование научной компетентности аспиранта (соискателя), овладение современными методами научно-исследовательской работы в области экологии (биологические науки);
- развитие у аспиранта (соискателя) умений критически анализировать результаты своей научно-исследовательской работы, анализировать современную информацию по изучаемой проблеме;
- формирование умений и навыков использования современных информационных и коммуникационных технологий в научно-исследовательской и педагогической деятельности.
2. Место дисциплины в структуре ОП:
Курс базируется на знаниях, умениях и навыках, приобретенных студентами в процессе
изучения дисциплин в области зоологии, зоогеографии, экологии и теории эволюции.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
- способностью к критическому анализу и оценке современных научных достижений, генерированию новых идей при решении исследовательских и практических задач, в том числе в междисциплинарных областях (УК-1);
- способностью проектировать и осуществлять комплексные исследования, в том числе междисциплинарные, на основе целостного системного научного мировоззрения с использованием знаний в области истории и философии науки (УК-2);
- готовностью участвовать в работе российских и международных исследовательских коллективов по решению научных и научно-образовательных задач (УК-3);
- способностью самостоятельно осуществлять научно-исследовательскую деятельность в соответствующей профессиональной области с использованием современных методов исследования и информационно-коммуникационных технологий (ОПК-1);
готовностью к преподавательской деятельности по основным образовательным программам высшего образования (ОПК-2).
- владением основ знаний о структуре и функциях «живого вещества» биосферы (ПК-1);
- владением представлениями об уровнях организации живого вещества биосферы (ПК-2);
- умением оценивать роль антропогенного фактора в эволюции популяций и биосферы в целом (ПК-6);
- иметь современные представления об основах биоэкологии (ПК-7).
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
- основные разделы общей экологии: аутэкологии и синэкологию;
- основы современных представлений об экологической ниши;
- основы популяционной и эволюционной экологии.
Уметь:
- применять теоретические знания при проведении исследований в области биоэкологии;
- рассчитывать основные параметры экобиоморф животных;
Владеть:
- навыками проведения полевых и экспериментальных исследований по экологии (биологические науки);
- оценки и расчёта параметров, характеризующих экологические ниши;
- современным научным языком и терминологией в области экологии (биологические науки)
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы (108 часов)
Основные разделы дисциплины:
Основные тенденции развития биологического образования
Теоретические основы биологического образования
Особенности обучения биологии в школе и вузе
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы | Всего часов 108/ зачетных единиц 3 |
Аудиторные занятия (всего) | 12 |
В том числе: | |
Лекции | 12 |
Практические занятия (ПЗ) | |
Лабораторные работы (ЛР) | |
Семинары (С) | |
Самостоятельная работа (всего) | 96 |
В том числе: | |
Указываются виды самостоятельной работы | |
Подготовка к коллоквиуму | 15 |
Подготовка реферата | 15 |
Подготовка к деловой игре | |
Решение задач, создание презентаций и т. д. | 16 |
Подготовка к промежуточной аттестации | 25 |
Вид промежуточной аттестации (контрольная работа) | 25 |
Общая трудоемкость часы зачетные единицы | 108 |
3 |
5. Структура и содержание дисциплины
5.1. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины (элемента модуля) | Лекции | Лабораторная работа | Практические | СРС | Всего |
1 | Учение о биосфере | 3 | 30 | 33 | ||
2 | Аутэкология | 4 | 33 | 37 | ||
3 | Синэкология | 5 | 33 | 38 |
5.2. Содержание разделов дисциплины
№ п/п | Наименование раздела дисциплины (элемента модуля) | Содержание раздела |
1 | Учение о биосфере | Первые представления о биосфере (Эдвард Зюсс 1875). Учение о биосфере (1926). Современные представления о биосфере. Границы биосферы. Распространение жизни в биосфере. Учение о живом веществе биосферы. Плотность живого вещества биосферы. Свойства и функции живого вещества биосферы. Плёнки и сгущения живого вещества, газовая функция, транспортная функция, средообразующая и др.. Эволюция биосферы. |
2 | Аутэкология | Понятие об надорганизменных системах. О популяционной структуре биологического вида. Функции автотрофов и гетеротрофов в экологических системах. Эволюционный подход в изучении биоэкологии. Понятие менделевской популяции. Структура популяции. Пространственная структура популяций. Эндемизм. Использование пространства: индивидуальные участки и территориальность. Эволюция территориальности. Маркировка (демонстрационное поведение, вокализация, ольфакторные и зрительные метки) и защита территориальных границ. Популяции космополитические и узколокальные. Географические и экологические популяции. Явление «расщепления» популяций. Возрастная структура популяции. Кривые выживаемости видов. Регуляция численности популяций. Оппортунистические и равновесные популяции. Понятие r - и К-стратегий размножения. Соотношение между плодовитостью и заботой о потомстве; физиологический и «поведенческий» вклад в размножение. Популяционные циклы: гипотеза стресса, гипотеза колебаний «хищник – жертва», гипотеза восстановления пищевых ресурсов, гипотеза количества доступных пищевых ресурсов, гипотеза генетического контроля. Эволюция тактики размножения. Понятие «биологического контакта поколений». Половая структура популяций животных. Половой диморфизм. Типы брачных отношений. Варианты полигамного и моногамного размножения. Величина кладки у птиц. Гипотеза длины светового дня. Гипотеза конкуренции, или весеннего изобилия. Гипотеза гнездового хищничества. Гнездовой паразитизм. Кооперативное размножение. Распространение явления помощничества в классе птиц. Этологическая структура популяции. Одиночный, семейный и групповой образ жизни (стаи, стада, гнездовые колонии и пр.). Гомотипические коакции: эффект группы и эффект массы. Теория «биологического сигнального поля», теория «информационного центра». Эволюция колониальности у птиц. |
3 | Синэкология | Гетеротипические коакции. Симбиозы и антибиозы. Формы взаимодействия. Конкуренция (прямая и косвенная), интерференция, диффузная конкуренция. Уравнение конкуренции Лотки-Вольтерры и теория конкуренции. Принцип конкурентного исключения Гаузе. Эволюционные последствия конкуренции. Принцип динамического равновесия. Аменсализм, нейтрализм, мутуализм (формы мутуализма), протокооперация. Понятие кормовых ассоциаций. Явление груминга. Груминг между представителями различных классов позвоночных животных. Формы комменсализма: сотрапезничество, квартиранство (синойкия), энтойкия, эпиойкия, паройкия. Хищничество. Уравнение «хищник – жертва» Лотки-Вольтерры. Колебания численности в системе «хищник и жертва». Теория «расчётливого» хищничества. Взаимные адаптации хищника и жертвы. «Переключение» хищников на массовые доступные корма. Эволюционные последствия хищничества. Тактики избегания хищника: укрытия, криптическая окраска, предупреждающая окраска, мимикрия, сигналы тревоги и пр. Энергетические затраты на поиск и добывание корма. Теория оптимальной кормёжки – минимизация затрат и максимизация энергии. Паразитизм. Формы паразитизма. Эндопаразитизм и эктопаразитизм. Бейтсовская мимикрия. Представление о паразитизме как об ослабленном хищничестве. Эволюционные последствия паразитизма. Фабрические и форические связи. Примеры фабрических и форических связей среди позвоночных животных. Коэволюция. Коэволюционные связи между растениями и животными. Сложные популяционные взаимодействия. |
5.3. Компетенции обучающегося, формируемые в процессе освоения дисциплины (дисциплинарного модуля)
Наименование дисциплинарного модуля | Количество часов | Формируемые компетенции | Общее количество компетенций | |||
Учение о биосфере | 33 | УК-1 | ПК-2 | ПК-1 | ПК-6 | 4 |
Аутэкология | 37 | УК-2 | УК-3 | ПК-3 | 3 | |
Синэкология | 38 | ОПК-1 | ОПК-2 | ПК-7 | 3 |
6. Образовательные технологии
Вид занятия (лекционное, практическое, семинарское) | Тема занятия | Образовательные технологии (в том числе интерактивные) | Объем, ауд. часов/в том числе в интерактивной форме |
Лекционное | Учение о биосфере | Интерактивная лекция с мультимедийной поддержкой | 3/3 |
Лекционное | Аутэкология | Интерактивная лекция с мультимедийной поддержкой | 4/4 |
Лекционное | Синэкология | Интерактивная лекция с мультимедийной поддержкой | 5/5 |
Рейтинговая оценка знаний обучающихся
№ п/п | Контролируемые разделы дисциплины | Код контролируемой компетенции (или ее части) | Наименование оценочного средства для текущего контроля | Наименование оценочного средства для промежуточной аттестации |
1 | Учение о биосфере | УК-1, ПК-2, ПК-1, ПК-6 | Контекстные учебные задачи | Контрольная работа |
2 | Аутэкология | УК-2, УК-3, ПК-3 | Контекстные учебные задачи | Контрольная работа |
3 | Синэкология | ОПК-1, ОПК-2, ПК-7 | Контекстные учебные задачи | Контрольная работа |
7. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
Примерные задания контрольной работы
1. Формирование взглядов о структуре биосферы
2. Единство организма и среды
3. Межвидовые отношения
Фонд оценочных средств для проведения Итоговой аттестации
Вопросы к экзамену
1. Что изучает общая и эволюционная экология?
2. Основные разделы общей и эволюционной экологии.
3. Структура популяций.
4. Пространственная структура популяций.
5. Половая структура популяций.
6. Возрастная структура популяций.
7. Этологическая структура популяций.
8. Закон минимального размера популяции
9. Территориализм. Маркировка и защита территории.
10. Одиночное и колониальное размножение.
11. Теория информационного центра.
12. Стратегии размножения.
13. Аллопатрическое и симпатрическое видообразование.
14. Причины дизъюнкций ареалов.
15. Материковые и океанические дизъюнкции.
16. Гомотипические коакции.
17. Эффект группы и эффект массы.
18. Гетеротипические коакции.
19. Симбиозы и антибиозы.
20. Биологические сигнальные поля.
21. Кормовые ассоциации.
22. История представлений об экологической нише.
23. Концепция одномерной экологической ниши.
24. Концепция многомерной экологической ниши.
25. Принцип конкурентного исключения.
26. Перекрывание экологических ниш.
27. Основные стратегии разыскивания и добывания пищи.
28. Структура сообществ.
29. Конвергентная и параллельная эволюция.
30. Гильдии птиц в тропических лесах.
31. Коэволюция растений и животных.
32. История островной биогеографии.
33. Острова и видовое разнообразие.
34. Правило островного измельчания.
35. Островная адаптивная радиация.
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература
1. Харпер Дж., кология. Особи, популяции и сообщества. / Пер. с англ. Т.1-2. - М.: Мир, 1989. 667 с., 477 с.
2. , Мяло мира. - М.: Высшая шк., 1997. 340 с.
3. , , 1999. Основы этологии и генетики поведения. М.: 1 – 383
4. 1990. Экология городской среды. М.: 1-248
5. Колесников . М.: "Дашков и К0", 2009. 384 с.
6. , Передельский . - Ростов н/Д.: Феникс, 2009. 576 с.
7. 1960 а. Формирование поведения животных в норме и патологии. М.:1-264.
8. 1960 б. Изучение поведения птиц // Орнитология, вып.3. М.: 17-26.
9. 1977. Биологические основы рассудочной деятельности: эволюционный и физиолого-генетический аспекты поведения. М.:1-270.
10. , , , 1983. Введение в этологию и генетику поведения. М.: 1-173.
11. 1949. Дарвиновы вьюрки. М.: 1 - 200.
12. 1957. Численность животных и её регуляция в природе. М.: 1 – 403.
13. 1968. Зоологический вид и эволюция. М.: 1-598.
14. 0 1974. Популяции, виды и эволюция. М.: 1-460.
15. Мак- 1988. Поведение животных. Психобиология, этология и эволюция. М.: 1-519.
16. 1980. Экология поведения животных. М.: 1-220.
17. 1994. Экологические адаптации птиц к сезонным миграциям. Ставрополь: 1-142.
18. кология. / Пер. с англ. Т.1-2. - М.: Мир, 1986. 325 с., 373 с.
19. 1981. Эволюционная экология. М.: 1- 399.
20. 1950. Основные экологические типы птиц //Докл. АН СССР. Нов. сер. 75, № 1: 137 – 140.
21. 1978. Экологические аспекты эволюции птиц. М.: 1 - 147.
22. 1957. Местные популяции у птиц и степень их постоянства // Труды Дарвинского гос. зап., вып.4: Вологда: 79-155
23. , 1971. К вопросу о соотношении внутривидовой специализации и экологической пластичности у птиц // Экология и фауна птиц юга Дальнего Востока. Владивосток: 7-29.
24. 2010. Очерки по проблеме биологической адаптации поведения воробьиных птиц. М.: ЛИБРОКОМ: 1-313.
25. 2008. Историко-географический анализ «следования за плугом» у птиц // Рус. орнитол. журн. 17 (410): 499-513
26. 1987. Основы теории эволюции. М.: 1 – 320.
27. 1988. О происхождении и эволюции колониальности у птиц // Орнитология 23. М.: 36 – 51.
28. 1937 (1981). Изменение населения животных человеком // . Проблемы экологии и географии животных. М.: 5 - 52
29. 1975. Поведение животных. Синтез этологии и сравнительной психологии. М.: 1-855.
30. Христофорова экологии.- Владивосток: Дальнаука, 1999. 515 с.
31. Шилов . Уч. для биол. и мед. спец-стей вузов. М.: Высш. шк., 2003.
32. 1968. Факторы эволюции (теория стабилизирующего отбора). М.: 1 – 452.
33. , Былова экология. М.: Дрофа, 2004. 416 с.
34. Krebs J. R., Cowie R. J. 1976. Foraging strategies in birds // Ardea 64, NN 3-4: 98-116.
35. Pyke G. H., Pulliam H. R., Charnov E. L. 1977. Optimal foraging: a selective review of theory and test //Quart. Rev. Biol. 52: 137-154.
б) Дополнительная литература
1. 1988. Начальные этапы формирования сообществ на примере синантропизации птиц // Эволюционные исследования. Владивосток: 34 – 46
2. 1975. Птицы в антропогенном ландшафте. Новосибирск:1- 199.
3. 1980. Экология лесных птиц и зверей (Кормодобывание и его биоценотическое значение). Новосибирск: 1- 263.
4. 1958. Некоторые вопросы зоогеографии культурного ландшафта (на примере фауны птиц) // Уч. Записки МГУ № 000, Орнитология. М.: 17 – 34.
5. 1978. Роль насекомоядных птиц в лесных биоценозах. Л.: 1-263.
6. 1967. О пластичности экологии птиц // Орнитология, вып. 8. М.: 357-358
7. 1978. Роль насекомоядных птиц в лесных биоценозах. Л.: 1-263.
8. 1967. О пластичности экологии птиц // Орнитология, вып. 8. М.: 357-358
9. 1966. Морфология и поведение (на примере пищедобывательной активности цапель) // Механизмы полёта и ориентации птиц. М.: 169 – 223
10. 1974. Методы визуализации добычи у птиц // Орнитология 11, М.: 126 – 135.
11. , 1967 (1968). Об ассоциациях птиц с домашними животными в Азербайджане // Ученые записки Азерб. Гос. ун-та, 4: 73 – 81
12. 1978. Механизмы коммуникации у птиц. М.: 1-304.
13. 1983. Географическая изменчивость питания и внутривидовая дифференциация хищных птиц // Экология хищных птиц. М.: 39 – 42.
14. 2003. Кормовое поведение Motacilla alba L. 1758 (Aves, Passeriformes, Motacillidae): экологический, географический и эволюционный аспекты. М.: Изд-во МГПУ: 1-390.
15. , 2009. Трофические связи птиц с транспортными магистралями и наземным транспортом // Рус. орнитол. журн. 18 (481): 723-742
16. 2002. Теория экологической ниши: история и современное состояние // Рус. орнитол. журн. 11 (203): 1019-1037.
17. Ashmole N. P. 1971. Sea birds ecology and the marine environment // Eds. Farner D. S., King J. R., Parkes K. C. , Avian Biol. 1: 223 - 286.
18. Ashmole N. P., Ashmole M. J. parative feeding ecology of sea birds of a tropical oceanic island // Bull. Peabody Mus. Nat. Hist. 24: 1 - 131.
19. Baker M. C., Baker A. E.M. 1973. Niche relationships among six species of shorebirds on their wintering and breeding ranges // Ecol. Monogr. 43, N 2: 193 - 212.
в) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
www. ingridskleinewelt. de/inhalte/dinos;
www. bertsgeschiedenissite. nl;
www. ;
www. pangeaworld. it/main/images/dizio/Deinosuchus. gif
www. uua. cn;
www. /Pterosauria. jpg;
www. ;
www. ;
www. dino. ;
www. pgbooks. ru;
http:///tetrapodzoology/upload/2007/07/;
http://sea-monsters. /file/view/tk...adv. jpg
www. upload. wikimedia. org/wikipedia/commons/thumb/
www.005.upp. so-net. ne. jp/jurassicGallery/.
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Лекционные занятия должны проводиться в аудитории, оборудованной мультимедиа-аппаратурой с возможностью выхода в интернет.
