скачать
Министерство образования Российской Федерации
Красноярский государственный технический университет
УТВЕРЖДАЮ
Декан радиотехнического факультета
__________________/______________/
"______"__________________2001 г.
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Дисциплина Экология
Направление 654300 проектирование и технология электронных средств; 550700 электроника и микроэлектроника; 551100 проектирование и технология электронных средств
Специальность 200800 проектирование и технология радиоэлектронных средств; 220500 "Проектирование и технология электронно-вычислительных средств"
Кафедра КИПР
Красноярск, 2001 г.
^
СОСТАВЛЕНА В СООТВЕТСТВИИ С Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки 654300 проектирование и технология электронных средств; 550700 электроника и микроэлектроника; 551100 проектирование и технология электронных средств__________________________________________________________
специальности ^
Программу составил доцент кафедры КИПР В.А.Барашков
Образовательная программа согласована с выпускающей кафедрой ________________________________________________________________
Заведующий кафедрой __________________/_______________/
"____"________________ 2001 г.
Образовательная программа обсуждена на заседании кафедры КИПР "______"______________ 2001 г. Протокол № __________
Заведующий кафедрой Ю.В.Коловский
Дополнения и изменения в рабочей программе на 200__/200 __ учебный год.
В рабочую программу вносятся следующие изменения ________________________________________________________________________________________________________________________________
Рабочая программа пересмотрена одобрена на заседании кафедры КИПР
"_____" _____________ 200_г. Протокол № ________
Заведующий кафедрой Ю.В.Коловский
Внесенные изменения УТВЕРЖДАЮ:
Декан радиотехнического факультета А.И.Громыко
^
Место и роль дисциплины, как составной части подготовки инженеров по специальности 200800 и 200500
Экологическое образование - неотъемлемая и обязательная часть профессиональной подготовки современного инженера. Дисциплина "Экология" предполагает формирование у студентов экологического мировоззрения и правильного представления о роли и месте человека с его производственной деятельностью в биосфере, необходимости экстренных мер по оптимизации функционирования системы "человек-среда обитания".
Связь дисциплины с будущей профессией студентов достигается введением в изучаемый курс лекции, посвященной некоторым экологическим проблемам технологий радиотехнической промышленности.
Цель дисциплины
Курс "Экология" относится к фундаментальным. Ее целью является формирование у будущего бакалавра или инженера экологического мировоззрения, весьма актуального в период экологического кризиса.
Задачи изучения дисциплины
Задача курса - обучение грамотному восприятию явлений, связанных с жизнью человека в окружающей его природной среде, формирование у специалиста современного представления о биосфере, о человеке, как части природы, о единстве и ценности всего живого.
^
В результате изучения дисциплины студент должен ЗНАТЬ:
концептуальные основы экологии;
общие черты современного экологического кризиса;
пути выхода из экологического кризиса.
УМЕТЬ:
пользоваться литературными источниками по экологическим проблемам;
анализировать экологическую ситуацию, связанную с определенными производственными процессами;
производить некоторые виды расчетов
^
Вид учебной работы
|
Всего часов
|
Семестр
|
Общая трудоемкость дисциплины
|
70
|
3
|
Аудиторные занятия
|
54
|
3
|
Лекции
|
36
|
3
|
Практические занятия (ПЗ)
|
|
|
Семинары (С)
|
|
|
Лабораторные работы (ЛР)
|
18
|
3
|
и (или) другие виды аудиторных занятий
|
|
|
Самостоятельная работа
|
16
|
3
|
Курсовой проект (работа)
|
|
|
Расчетно-графические работы
|
реферат
|
3
|
Реферат
|
|
|
Индивидуальная работа под руководством преподавателя
|
|
|
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)
|
зачет
|
3
|
^
Разделы дисциплины и виды занятий
№
|
Раздел дисциплины
|
Лекции
|
ПЗ(или С)
|
ЛР
|
1
|
Вводный. Основные понятия и определения экологии.
|
4
|
|
|
2
|
Атмосфера Земли Микроклимат производственных помещений, методы его оценки.
|
2
|
|
6
|
3
|
Гидросфера Земли.
|
2
|
|
|
4
|
Круговороты важнейших химических веществ в биосфере
|
2
|
|
|
5
|
Свойства биологических систем.
|
4
|
|
|
6
|
Трофические связи в биологических системах
|
4
|
|
|
7
|
Экология человечества
|
4
|
|
6
|
8
|
Процессы урбанизации и их влияние на экологическую ситуацию
|
2
|
|
6
|
9
|
Научное прогнозирование в области путей глобального развития
|
4
|
|
|
10
|
Правовые основы регулирования экологической ситуации
|
4
|
|
|
11
|
Экологические проблемы при ведении специальных технологических операций
|
4
|
|
|
И т о г о : 36 18
Содержание разделов дисциплины
Вводный раздел.
Основные понятия и законы экологии. Предмет и метод изучения экологии. Биосфера. Роль В.И.Вернадского в формировании современного представления о биосфере Живое и биокосное вещество, их взаимо-проникновение. Функциональная целостность биосферы. Энергетический баланс биосферы. Основные этапы эволюции биосферы. Представление о ноосфере.
Атмосфера Земли.
Атмосфера Земли, ее строение и состав. Функции атмосферы. Сравнение атмосферы Земли с атмосферами других планет. Роль живых существ в формировании нынешнего состава атмосферы Земли. Фотосинтез и дыхание. Микроклимат производственных помещений. Методы его оценки.
Гидросфера Земли.
Гидросфера, континентальные и океанические воды. Состав и свойства гидросферы, роль растворимости кислорода в воде, ее температурное состояние. Литосфера, ее строение. Почва как компонент биосферы. Происхождение и классификация почв. Разнообразие состава и свойств почв.
Круговороты важнейших химических веществ в биосфере.
Круговороты важнейших химических веществ в биосфере. Обороты воды, азота, углерода, фосфора и серы. Роль биотических факторов природной среды в круговороте биогенных соединений.
Свойства биологических систем.
Основные свойства биологических систем. Уровни биологической организации. Организм как дискретная самовоспроизводящаяся открытая система, связанная со средой обменом вещества, энергии и информации. Термодинамика биологических систем. Разнообразие организмов. Источники биологической энергии. Автотрофы и гетеротрофы. Основные группы фотосинтезирующих организмов. Хемосинтез, жизнь в анаэробных условиях.
Трофические связи в биологических системах.
Трофические отношения между организмами: продуценты, консументы и редуценты. Возможности адаптации организмов к изменениям условий среды. Первичная продукция - продукция автотрофных организмов. Значение фото- и хемосинтеза. Биомасса. Чистая и валовая продукция. Деструкция органического вещества в экосистеме. Пищевые цепи. Потери энергии при переходе с одного трофического уровня на другой.
Экология человечества
Экология человечества: рост народонаселения, развитие технологической цивилизации, ресурсы биосферы. Преднамеренное и непреднамеренное, прямое и косвенное воздействие человека на природу. Характер этого воздействия. Экологический кризис, его признаки. Факторы, лимитирующие развитие человечества: истощение природных ресурсов, загрязнение окружающей среды, недостаточность экологического самосознания человечества.
Процессы урбанизации и их влияние на экологическую ситуацию
Урбанизация и ее влияние на биосферу. Принцип агрегации. Город как новая среда обитания человека и животных. Проблемы урбанизации. Отдых людей и охрана природы. Задача сохранения генофонда населения планеты.
Научное прогнозирование в области путей глобального развития.
Научное прогнозирование в области путей развития человечества. Первые попытки в области математического моделирования глобального развития. Модель Форрестера. Модели Месаровича и Пестеля. Латиноамериканская и японская модель. Роль международных соглашений и взаимопомощи в урегулировании процессов развития регионов Земного шара.
Правовые основы регулирования экологической ситуации
Правовые вопросы природопользования. Проблемы использования и воспроизводства природных ресурсов, их связь с размещением производства. Эколого-экономическая сбалансированность регионов как государственная задача. Экономическое стимулирование природоохранной деятельности. Юридические и экономические санкции к производствам, загрязняющим среду. Правовые аспекты охраны природы. Законодательные акты России, закон РФ "Об охране окружающей среды". Экономические, эстетические и этические причины, побуждающие охранять природу. Международные соглашения об охране природы.
Экологические проблемы при ведении специальных технологических операций
Экологические проблемы при ведении специальных технологических операций в производстве РЭС. Проблемы уменьшения промышленных стоков и выбросов химического, радиоактивного и электромагнитного загрязнения среды. Отходы, их размещение, детоксикация, уничтожение и реутилизация. Влияние на экосистемы техногенных катастроф. Определение и прогноз экологического риска. Инженерная защита окружающей среды, предупреждение экологических катастроф. Создание замкнутых безотходных технологий. Возможности устойчивого развития экосистем.
Лабораторный практикум
№
|
№ раздела дисциплины
|
Наименование лабораторных работ
|
1
|
4.2.2
|
Исследование микроклимата производственных помещений
|
2
|
4.2.7
|
Исследование моделей промышленных экосистем. 1
|
3
|
4.2.8
|
Исследование моделей промышленных экосистем. 2
|
Учебно-методическое обеспечение дисциплины
Рекомендуемая литература
а) основная литература
Одум Ю. Экология. тт. 1-2. - М.: Мир. 1986.
Реймерс Н.Ф. Экология. Теории, законы, правила, принципы и гипотезы. - М.: Россия молодая. 1994.
Акимова Т.А., Хаскин В.В. Основы экоразвития. - М., 1994
б) дополнительная литература
Стадницкий Г.В., Родионов А.И. Экология. Учебное пособие для вузов. - М.: Высшая школа. 1988.
Гиляров А.М. Популяционная экология. - М.: изд.МГУ. 1990.
Охрана окружающей среды. Учебник для технических вузов. Под ред. С.В.Белова. - М.: Высшая школа. 1991. - 319 с.
Учебно-методические средства обеспечения освоения дисциплины:
график самостоятельной работы (прилагается);
тесты входного контроля (прилагаются);
конспект лекций (прилагается);
учебно-методическое обеспечение лабораторных работ (прилагается);
учебно-методическое обеспечение курсового проектирования (прилагается);
контрольные задания (прилагаются)
перечень вопросов, выносимых на зачет (прилагается);
экзаменационные билеты, тесты (Не предусмотрены);
программное обеспечение, используемое при выполнении лабораторных работ и в курсовом проектировании (прилагается);
тесты контроля на выходе (прилагаются);
требования к уровню освоения программы и формы текущего, промежуточного и итогового контроля (прилагаются);
материалы, устанавливающие содержание и порядок проведения промежуточных и итоговых аттестаций (прилагаются);
другие учебно-методические материалы – не используются.
Материально-техническое обеспечение дисциплины
Компьютерный класс
Приборы для определения параметров микроклимата: термометры, психрометры, кататермометры
Методические рекомендации по организации изучения дисциплины
Методические рекомендации (материалы) преподавателю
Методические указания студентам
Методические указания по выполнению лабораторной работы "Исследование микроклимата производственных помещений" для студентов всех направлений и всех специальностей. Обучающихся на кафедре КИПР. Сами методические указания прилагаются.
Контрольные задания
Контрольные вопросы к лабораторной работе "Исследование микроклимата производственных помещений:
Как влияет температура воздуха на самочувствие и работоспособность человека?
Какое влияние оказывает концентрация водяных паров в воздухе на самочувствие и работоспособность человека?
Какое влияние на самочувствие человека оказывает скорость движения воздуха в рабочей зоне?
Какие факторы внешней среды относятся к основным параметрам микроклимата производственных помещений?
Как осуществляется классификация работ в соответствии с энергозатратами?
Что понимается под оптимальным и допустимым сочетанием факторов микроклимата?
Что такое эффективная температура?
Дайте понятие шкалы эффективно-эквивалентных температур.
Назовите средства нормализации параметров микроклимата в помещении.
Какими приборами измеряют температуру и относительную влажность воздуха?
Сформулируйте основные принципы определения относительной влажности воздуха с помощью психрометра.
Опишите порядок пользования кататермометром.
Что такое охлаждающая способность воздуха?
Что такое зона комфорта и линия комфорта для параметров микроклимата?
Каким образом производится анализ результатов измерения параметров микроклимата?
Какие мероприятия предпринимают для нормализации параметров микроклимата в производственном помещении?
^
№
|
Название работы
|
Срок
|
1
|
Подготовка к сдаче лабораторной работы "Микроклимат производственных помещений"
|
сентябрь
|
2
|
Подготовка к сдаче лабораторной работы "Исследование моделей промышленных экосистем. 1"
|
октябрь
|
3
|
Подготовка к сдаче лабораторной работы "Исследование моделей промышленных экосистем. 2"
|
ноябрь
|
4
|
Подготовка реферата по предложенной теме
|
декабрь
|
Тесты входного контроля:
Что такое экология? Какие вопросы она изучает?
Назовите фамилии ученых, внесших основной вклад в становление науки экология.
Что такое биосфера?
Какими признаками характеризуется биосфера в настоящее время?
Какова роль человека в преобразовании биосферы? Велика ли она?
Что такое фотосинтез? Какую роль он выполняет?
Что вы знаете об искусственных экологических системах?
Что такое урбанизация? Носит ли она положительное или отрицательное значение?
Что такое демографический кризис?
В чем причина кислотных дождей?
Что такое фотохимический смог? Какие факторы влияют на его образование?
Озоновая проблема, в чем она заключается?
Почему говорят, что пресная вода - наиболее важный минерал на Земле? В чем значение пресной воды?
Какие вы знаете альтернативные источники энергии?
Какие отрасли промышленности являются по вашему мнению основными загрязнителями природной среды?
Как можно бороться с загрязнениями среды обитания человека, которые создает сам человек?
Что такое ПДК?
Играют ли живые организмы какую-нибудь роль в обмене веществ в природе? Если да, то какую?
Почем устойчивость природных систем считается более высокой, чем устойчивость технических систем?
Какие признаки отличают живое от неживого?
Считаете ли вы радиотехническую промышленность экологически опасной? Если да, то какие ее технологии можно отнести к таковым?
Тесты контроля на выходе:
Что такое экология?
^
Самопроизвольное зарождение жизни на Земле в наше время представляется маловероятным, потому что …
Ответ: … существует две основных причины, препятствующие самопроизвольном зарождению жизни на Земле: а) высокое содержание в атмосфере кислорода, который окисляет или разрушает органические вещества с гораздо большей скоростью, чем они образуются, б) современные бактерии быстро утилизируют органическую материю.
Дайте определение понятию "Антропогенный экологический фактор"
^
Ниже названы некоторые процессы и структуры. Пронумеруйте их в той последовательности, в которой они развились в процессе эволюции: дыхание, полимеры, фотосинтез, органические мономеры, брожение.
^
Назовите фамилии ученых окончательно доказавших невозможность самопроизвольного зарождения жизни в современных условиях.
Ответ: Луи Пастер и Джон Тиндаль.
Назовите процесс - основной источник кислорода в атмосфере Земли
^
В чем значение возникновения дыхания в процессе эволюции?
Ответ: дыхание представляет собой процесс выработки энергии в виде энергии химических связей (АТФ). Дыхание является более производительным процессом, чем брожение.
Какую роль в процессе эволюции биосферы сыграло образование озонового слоя?
^
Какие этапы можно выделить в эволюции органического мира?
Ответ: 1. Возникновение первичной биосферы с биотическим круговоротом веществ; 2. Появление многоклеточных организмов. 3. Возникновение человеческого общества и превращение биосферы в ноосферу.
Какие особенности свойственны периоду ноогенеза?
Ответ: Эволюция органического мира происходит под подавляющим воздействием человеческого сознания в процессе производственной деятельности людей.
Какие основные проблемы стоят перед наукой о взаимоотношениях между человеческим обществом и природой?
Ответ: 1. Планирование взаимоотношений человеческого общества и природы и исправление нарушений, вызванных прогрессом науки, 2. Увеличение многообразия форм жизни.
В чем принципиальное отличие взаимоотношений человека и природы с одной стороны от взаимоотношений других организмов с окружающей средой?
Человек берет из биосферы сырье в возрастающих количествах, а современные промышленность и сельское хозяйство производят и применяют вещества, не используемые другими видами организмов, а нередко еще и ядовитые. В результате этого биотический круговорот становится незамкнутым.
Каково происхождение современного экологического кризиса?
^
Можно ли назвать примеры положительного воздействия человека на природу?
^
Каковы основные пути отрицательного воздействия людей на природу?
Ответ: расходование естественных богатств в виде минерального сырья, почв, водных ресурсов, загрязнение среды, истребление видов животных и растений, разрушение биоценозов.
В чем заключаются основные проблемы, связанные с быстрым ростом населения Земли?
^
Требования к уровню усвоения программы и формы текущего, промежуточного и итогового контроля
Студенты должны свободно владеть экологической терминологией, иметь представление о закономерностях существования и развития антропогенных систем, о роли человека как социального фактора, связанного с производственной деятельностью человека. Угроза надвигающегося экологического кризиса не должна пугать, а быть предупреждением и напоминанием для целенаправленных усилий производственных деятелей по установлению гармоничных взаимоотношений с природой.
В качестве текущего и промежуточного контроля используются вопросы, подготовленные для проверки исходного и конечного уровня знаний.
Итоговая форма контроля - зачет.
Учебно-методическое обеспечение курсового проектирования
В качестве курсовой работы предусмотрено написание рефератов. Примерные темы рефератов:
Химическое загрязнение среды промышленностью
Экологическая обстановка в Красноярском крае.
Воздействие атомной энергетики на окружающую среду.
Использование и охрана водных ресурсов.
Экологические проблемы транспорта.
Экологические проблемы радиотехнической промышленности.
Альтернативные источники энергии.
Экологические проблемы, связанные с сельским хозяйством.
Экологические катастрофы и их последствия.
Экономические и социальные проблемы охраны окружающей среды.
Водные ресурсы и проблемы их рационального использования.
Леса России, их экологическое значение.
Озоновые дыры над планетой.
Круговорот азота в природе.
Экология городской среды.
Демографический кризис и го проблемы.
Загрязнение окружающей среды ртутью.
Проблемы пресной воды.
Загрязнение и очистка воды.
Экономика природопользования.
Экологические системы в промышленном производстве.
Проблемы мегаполисов.
Кислотные дожди.
Глобальное изменение климата.
Здоровье человека и экология.
Гидроэнергетика и экология.
Причины экологического кризиса и пути его преодоления.
Экология космического пространства.
Роль исследований в области фотосинтеза.
Экологические проблемы теплоэнергетики.
Учебно-методическое обеспечение лабораторных работ
Исследование микроклимата производственных помещений: Методические указания к выполнению лабораторной работы для студентов РТФ направлений 550700, 551100 и специальности 200800 / Сост. В.А.Барашков. КГТУ. Красноярск. 1998. 19 с.
Указания к анализу моделей экологических промышленных систем приведены в справке на дискете
Перечень вопросов по экологии для зачета
Экология как наука. Место экологии в системе естественных наук. Основные проблемы экологии.
Возникновение жизни, биохимическая общность живой природы. Теории возникновения жизни на Земле. Основные этапы эволюции живой природы в рамках теории естественного ее возникновения.
Биосфера. Роль В.И.Вернадского в формировании современного понятия о биосфере. Живое и биокосное вещество, их взаимопроникновение. Функциональная целостность биосферы.
Энергетический баланс биосферы. Распределение солнечной радиации по поверхности Земли.
Атмосфера Земли, ее строение, состав и сравнение с атмосферами других планет. Роль атмосферы в удержании теплоты. Климатические особенности.
Гидросфера, континентальные и океанические воды. Состав и свойства гидросферы, роль растворимости кислорода в воде, ее температурное состояние. Ресурсы воды.
Литосфера, ее строение. Почва как компонент биосферы. Происхождение и состав почв.
Понятие биологических систем, уровни их организации, основные свойства. Термодинамика биологических систем.
Разнообразие организмов. Источники энергии для жизни. Фото- и хемосинтезирующие организмы. Автотрофный и гетеротрофный способы питания.
Фотосинтез. Роль пигментов в фотосинтезе. Стадии фотосинтеза. Значение фотосинтеза для жизни на Земле.
Гетеротрофный способ питания. Основные его типы. Представители гетеротрофов.
Понятие о биотических и абиотических факторах среды обитания организмов. Экологическое значение теплоты, освещенности, влажности, солености, концентрации биогенных элементов. Заменимые и незаменимые ресурсы.
Круговороты важнейших химических элементов в биосфере.
Экосистемы. Составные компоненты экосистем, основные факторы, обеспечивающие их существование. Экосистема - как динамическая развивающаяся система.
Пищевые цепи и потоки энергии в экосистемах. Трофические ровни. Первичная продукция. Лимитирующие факторы.
Экология человека, рост народонаселения, развитие технологической цивилизации, ресурсы биосферы. Направления, по которым осуществляются взаимодействия людей и природной среды. Адаптивные и хозяйственно-культурные типы сообществ людей.
Антропогенные экосистемы. Особенности экологии городов. Урбанизация и ее влияние на биосферу. Проблемы урбанизации.
Антропогенный стресс и токсические отходы как лимитирующий фактор индустриальной революции. Основные положения и задачи в концепции формирования и охраны окружающей среды.
Теоретические и методологические основы инженерной экологии. Структура и функционирование природно-промышленных систем.
Охрана окружающей среды. Защита атмосферы и водного бассейна. Утилизация и ликвидация промышленных отходов.
Добавить документ в свой блог или на сайт
|
