Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Академия гражданской защиты»
Министерства по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий
Донецкой Народной Республики
Факультет «Техносферной безопасности»
Кафедра естественнонаучных дисциплин
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ
ИНДИВИДУАЛЬНЫХ (КОНТРОЛЬНЫХ) ЗАДАНИЙ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
«Э К О Л О Г И Я»
(наименование дисциплины согласно учебному плану)
базовой части
математического и естественнонаучного цикла
| Направление подготовки: | 20.03.01 Техносферная безопасность |
| Профиль: | Защита в чрезвычайных ситуациях |
| Уровень образования: | Бакалавриат |
| Направление подготовки: | 20.05.01 Пожарная безопасность |
| Специализация: | Пожарная безопасность |
| Уровень образования: | Специалитет |
Донецк, 2017 г.
Экология. Методические указания к выполнению индивидуальных
(контрольных) заданий самостоятельного изучения дисциплины «Экология» - Донецк: ГОУ ВПО «Академия гражданской защиты» МЧС ДНР, 2017-34с.
Работа представляет собой методические указания и индивидуальные (контрольные) задания для самостоятельного изучения курса "Экология" студентами направлений подготовки: 20.05.01 Пожарная безопасность и 20.03.01 Техносферная безопасность. Она включает основные формулы и справочные данные, индивидуальные задания и рекомендации к их выполнению, вопросы для подготовки к зачету, список рекомендуемой литературы.
Авторы-составители: доц., к.т.н. В.В. Хазипова
специалист I категории Е.Л. Сокуренко
©-ГОУ ВПО «Академия гражданской защиты» МЧС ДНР 2017г.
ВВЕДЕНИЕ
Преподавание дисциплины "Экология" представляет собой реализацию концепции непрерывного экологического образования в ВУЗе, разработан
ной в соответствии с государственной программой.
Из всех живых организмов человек более других пытается изменить природу, используя и приспосабливая ее для своих нужд. С развитием науки и техники люди получают все более мощные орудия воздействия на природу. Это позволяет им вторгаться в микро- и макромиры, во все процессы, протекающие в биосфере. Вот что писал В. И. Вернадский еще в 1925 г.: «Человек уничтожил девственную природу. Он внес в нее массу неизвестных ранее химических соединений и форм жизни - культурных пород животных и растений. Он изменил течение всех геохимических реакций. Лик планеты стал новым и пришел в состояние непрестанных потрясений».
В своей деятельности человек, как правило, не осознает, что нарушает закономерности протекания природных процессов, вызывает нежелательные для себя изменения и не предвидит последствия.
Но если до некоторых пор механизмы саморегуляции биосферы компенсировали возмущающие антропогенные (гр. anthropos - человек, genos - происхождение) воздействия, то особенностью современного этапа развития планеты является то, что система производства и размах человеческой деятельности достигли масштабов, сопоставимых с масштабами природных явлений.
По словам В. И. Вернадского, «человечество стало геологической силой, сравнимой с силами самой природы». Действительно, подземные ядерные взрывы по мощности сравнимы со слабыми и средними сейсмическими толчками. Аварии на АЭС в Гаррисберге (США, 1979), Чернобыле (Украина, 1986); утечки ядовитых веществ на химических заводах в Севезо (Италия, 1976), Бхопале (Индия, 1984), Череповце (Россия, 1987); потери при транспортировках и хранении вредных веществ и т. п. - все эти техногенные катастрофы, не говоря уже об угрозе ядерной войны, вполне сопоставимы с крупными природными катаклизмами. Разрушительная деятельность человека породила конфликт между обществом и природой, создала проблемы, которые получили название экологических.
Эволюция природных процессов и явлений, в том числе и человека, в конечном счете привела мировое сообщество к озабоченности судьбой биосферы, представляющей собой ныне нераздельное единство природных, техногенных и духовных элементов.
Поэтому угроза существованию земного дома связана с угрозой разрушения и дома духовного. Экологические проблемы - общечеловеческие проблемы, так как биосфера не признает государственных границ. Общечеловеческие проблемы порождают и общечеловеческие задачи. Сохранить жизнь на Земле - более важной задачи перед человечеством не стоит.
Решение экологических проблем требует огромной работы во всех областях науки и техники. И теоретическим фундаментом всей природоохранной деятельности является наука экология. Только знание экологических законов - законов развития природных и социальных процессов - позволит поладить с природой и разрешить социальные конфликты. Природоохранные мероприятия, не обоснованные научно, бесполезны, а часто даже вредны, так как могут входить в противоречие с законами природы.
Фундаментальные естественные науки в технических вузах традиционно были представлены лишь физико-математическими и химическими дисциплинами, такими, как математика, физика, химия, информатика, теоретическая механика, и т. п. С 1994 г. впервые в цикл этих дисциплин введена экология, так как в современных условиях необходима ликвидация пробела в фундаментальном образовании с целью повышения экологической грамотности в контексте общечеловеческой культуры и цивилизации.
Новая дисциплина для студентов академии гражданской защиты МЧС призвана:
- познакомить студентов с основами фундаментальной экологии;
- способствовать формированию экологического мировоззрения и представлений о человеке как части природы;
- научить видеть последствия влияния профессиональной деятельности и форсмажорных ситуаций на окружающую среду и здоровье человека;
- убедить в необходимости научно обосновывать природоохранные мероприятия и пытаться находить баланс экономических и экологических интересов людей;
- помочь осознать ценность всего живого и невозможность выживания человечества без сохранения биосферы.
Основной целью изучения данного курса является освоение общих законов организации (структуры, свойств) и функционирования (движения, развития) экологических систем на количественном уровне и формирование у студентов на базе современного научного экологического мировоззрения, характеризуемого острым глубоким осознанием насущной важности экологических проблем в жизни и будущем развитии человечества, от решения которых зависят условия и время жизни нашей цивилизации на Земле.
1. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ"ЭКОЛОГИЯ"
1. Создание у студентов достаточно высокой теоретической подготовки на базе современных достижений в области экологической науки.
2. Изучение общих законов организации и функционирования экосистем различного иерархического уровня.
3. Овладение приемами и методами решения конкретных задач и ознакомление с современной научной методикой, электронно-вычислительной техникой.
4. Формирование умения выделитъ конкретное экологическое содержание в прикладных задачах будущей специальности.
5. Формирование у студентов научного экологического мировоззрения и мышления.
Решая задачи курса "Экология", необходимо уделить особое внимание вопросу о роли математики в современной экологической науке и в связи с этим математизации курса. При этом следует исходить из того очевидного факта, что для решения сложных, многомерных динамических задач описания, прогнозирования, оптимального использования и рационального моделирования разнообразных экологических систем необходим количественный и системный подход, осуществление которого немыслимо без широкого использования математических моделей и ПЭВМ.
Цель данного методического пособия - оказать помощь студентам в изучении дисциплины "Экология". В данной работе имеются общие методические указания, контрольные задания и рекомендации по их выполнению, необходимые справочные материалы и список рекомендуемой для использования литературы.
ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Основной формой обучения студента-заочника является самостоятельная работа над учебным материалом. Для облегчения этой работы проводятся установочные лекции, семинары, консультации, организуется проверка и очное рецензирование контрольных заданий, а также принимается зачет. Для студента-заочника процесс изучения основ экологии состоит из следующих видов работ:
- проработка установочных лекций;
- самостоятельная работа над учебниками и учебными пособиями;
- выполнение контрольных заданий или работа над рефератом;
- участие в работе семинаров;
- сдача зачета.
При самостоятельной работе над учебным материалом рекомендуется:
- составлять конспект, в котором записывать основные законы и положения, определения основных понятий, сущность экологических закономерностей и методов исследования;
- изучать курс экологии систематически, так как в противном случае материал будет усвоен поверхностно и существенно увеличиваются затраты времени на его усвоение;
- пользоваться, в основном, одним учебником или учетным пособием, чтобы не утрачивалась логическая связь между отдельными вопросами;
- активно использовать возможность получить консультации у преподавателя.
Контрольное задание позволяет закрепить теоретический материал. В процессе изучения курса студент-заочник должен выполнить одно контрольное задание. Содержание контрольного задания отражает теоретический материал следующих разделов программы:
1. Наука экология.
2. Экосистемы и законы их функционирования.
3. Энергия в экосистемах.
4. Круговорот веществ.
5. Условия существования живых организмов на Земле.
6. Глобальные проблемы.
7. Окружающая среда и здоровье человека.
8. Решение экологических проблем антропогенного происхождения.
Каждое контрольное задание включает 5 задач. Определение варианта проводится по представленной ниже таблице в соответствии с последней цифрой номера зачетной книжки.
Таблица 1. Варианты контрольных работ
| № варианта | №№ контрольных работ | ||||
Для успешного выполнения заданий вашего варианта достаточно знаний прочитанного вам курса "Экология", также предполагается, что студенты имеют достаточную подготовку по физике, химии, биологии и математике.
При выполнении и оформлении контрольного задания необходимо соблюдать следующие правила:
1. На титульном листе указать номер варианта контрольного задания, название дисциплины, фамилию, инициалы студента, его специальность, группу (пример титульного листа приводится в приложении).
2. Контрольную работу следует выполнять аккуратно, оставляя поля для замечаний рецензента.
3. Задачи своего варианта переписывать полностью, а заданные параметры выписать отдельно, при этом все числовые величины должны быть приведены в одну систему единиц.
4. Для пояснения решения задач, где это нужно, сделать чертеж.
5. Решение задач и используемые формулы должны сопровождаться пояснением.
6. В пояснении к задаче необходимо указывать те основные понятия и формулы, на которых базируется решение данной задачи.
7. Точность расчета определяется числом значащих цифр исходных данных. Константные величины и другие необходимые для выполнения контрольных заданий справочные данные выбираются из таблиц методического пособия.
При выполнении контрольных заданий следует указывать учебники и пособия, которые использовались студентом при выполнении работы.
Контрольные задания, представленные без соблюдения указанных правил, а также, задания, выполненные не по своему варианту, зачитываться не будут.
Зачет контрольного задания производится при устном собеседовании по задачам своего варианта. На зачетах в первую очередь проверяется усвоение теоретического материала по программе курса, а также умение применять полученные знания к решению задач, в частности, задач выполненного варианта контрольного задания.
Методические указания соответствуют целям, задачам и требованиям рабочей программе данной дисциплины.
ТЕМА 1. НАУКА ЭКОЛОГИЯ
Предмет, методы и историческое развитие экологии. Структура современной экологии.
ТЕМА 2. ЭКОСИСТЕМЫИ ЗАКОНЫИХ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
Структура и функционирование экосистем. Виды экосистем. Общие закономерности организации биосферы Земли как глобальной экосистемы.
ТЕМА 3. ЭНЕРГИЯ В ЭКОСИСТЕМАХ
Законы преобразования энергии. Формы и качество энергии. Поток энергии и продуктивность экосистемы. Энергетические типы экосистем. Энергия и деньги.
ТЕМА 4. КРУГОВОРОТ ВЕЩЕСТВ
Глобальный круговорот вещества. Круговороты газообразных веществ. Осадочные циклы. Возврат вещества в круговорот.
ТЕМА 5. УСЛОВИЯ СУЩЕСТВОВАНИЯ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ НА ЗЕМЛЕ
Абиотические, биотические и антропогенные факторы среды. Лимитирующие факторы среды. Правило Либиха. Адаптационные возможности живых систем. Гомеостаз.
ТЕМА 6.ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ
Проблемы цивилизации. Энергетические проблемы. Демографическая и продовольственная проблемы. Парниковый эффект. Озоновые дыры. Кислотные дожди. Антропогенное эвтрофирование. Деградация наземных экосистем.
ТЕМА 7.ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
Состояние биосферы и болезни. Биологические факторы риска. Химические факторы. Физические факторы. Добровольный риск.
ТЕМА 8. РЕШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ АНТРОПОГЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
Экологическая защита и экологическая безопасность. Государственный экомониторинг и производственный контроль. Санитарно- гигиеническое нормирование. Отходы, их классификация и утилизация. Экономические аспекты экологической безопасности.