.RU

Программа дисциплины общие вопросы физической экологии дпп. Дс. 01 Специализация: 032204 «Физическая экология» По специальности 050203. 65 (032200) «физика» Томск 2008




ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ТГПУ)


«УТВЕРЖДАЮ»

Декан физико-математического факультета

__________________А.Н. Макаренко

«__»_______200_г.


ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ


Общие вопросы физической экологии

ДПП.ДС.01

Специализация: 032204 – «Физическая экология»

По специальности 050203.65 (032200) – «физика»


Томск 2008


^ 1.Цели и задачи дисциплины.


Курс «Общие вопросы физической экологии» является начальным в серии дисциплин, связанных с физической экологией. Он призван дать основные представления об организации, функционирования и эволюции природных систем, о масштабах техногенного воздействия на экосистемы.

Цель этого курса – заложить фундамент для дальнейшего более глубокого изучения проблем физической экологии.


^ 2.Требования к уровню освоения содержания дисциплины.


Специалист – студент ТГПУ после изучения данного курса:

  1. осознает значение физики как фундаментальной науки о природе, понимает взаимосвязь фундаментальных и прикладных проблем физики;

  2. владеет системным подходом, имеет представление о составе биосферы, о связях между ее структурными единицами.

  3. понимает физические основы природных явлений.


^ 3.Объем дисциплины и виды учебной работы.



Вид учебной работы

^ Всего

часов

Семестр

5

Общая трудоемкость дисциплин

144

144

Лекции

36

36

Практические занятия

36

36

Лабораторные работы

-

-

Другие виды аудиторных занятий

-

-

Самостоятельная работа

72

72

Курсовой проект (работа)

-

-

Расчетно-графические работы

-

-

Реферат

-

-

Вид итогового контроля

(зачет, экзамен)




экзамен


^ 4. Содержание дисциплины.


4.1 Раздел дисциплины и вид занятий (Тематический план)


Тема

Число часов

Форма занятий







Лекции

Практ занят.

Лаб. раб.

Сам. раб.

^ Общие вопросы физической экологии

72

36

36




72

1 Введение. Предмет физическая экология




4

4




8

^ 2 Классификация глобальных проблем человечества.




4

4




8

^ 3 Основные подсистемы биосферы: атмосфера, гидросфера и литосфера.




6

6




12

^ 4 Функционирование и эволюция сложных систем.




6

6




12

^ 5 Системные закономерности.




4

4




8

^ 6 Физические и геофизические процессы, влияющие на функционирование экосистем и биосферы.




6

6




12

^ 7 Энергетические аспекты биосферы.




2

2




8

^ 8. Системный характер экологических экспертиз.




2

2




4

^ 9. Человек и биосфера.




2

2









^ 4.2 Программа курса «Общие вопросы физической экологии»

  1. Введение. Понятие экосистемы. Иерархическая структура биосферы. Особенности природных систем.

  2. Классификация глобальных проблем человечества. Глобальное потепление. Парниковый эффект, смена циркуляций в атмосфере. Исчезновение озонового слоя. Проблема утилизации ядерного и химического оружия. Системный характер глобальных проблем.

  3. ^ Основные подсистемы биосферы: атмосфера, гидросфера и литосфера. Состав и строение атмосферы. Атмосфера Земли и других тел Солнечной системы. Вертикальное строение атмосферы Земли. Преобразование энергии в атмосфере. Мировой океан. Строение и состав литосферы. Процессы, протекающие в литосфере.

  4. ^ Функционирование и эволюция сложных систем Необходимость изучения свойств сложных систем и закономерностей эволюционного процесса. Открытые и закрытые системы. Энтропия. 2-ое начало термодинамики – закон эволюции для закрытых систем. Теорема Пригожина – для открытых систем. Неустойчивое равновесие или устойчивое неравновесия. Динамические системы. Системные закономерности.Экосистемные законы. Принцип оптимальности. Понятие фазового пространства. Пространство экологических параметров. Траектория в фазовом пространстве. Неблагополучное и благополучное состояние экосистемы. Гомеостаз экосистемы. Понятие обратной связи. Отрицательная и положительная обратная связь. Явления самоорганизации.

  5. ^ Системные закономерности. Законы взаимодействия организма и среды, биоценозов и сообществ, экосистемы. Законы биосферы. Законы системы «человек-природа». Основы концепции отношений в системе природа-общество

  6. ^ Физические и геофизические процессы, влияющие на функционирование экосистем и биосферы. Циркуляция воздушных масс в атмосфере. Гидродинамика атмосферных возмущений. Ветры. Циркумполярные вихри. Циркуляция воды в океане. Пассаты и муссоны. Природные явления: ураганы, цунами, смерчи, грозы, наводнения, землетрясения и т.д.

  7. ^ Энергетические аспекты биосферы. Потоки энергии в биосфере. Балансы тепла и излучения в атмосфере, гидросфере и литосфере. Тепловой поток Земли. Источники энергии: ГРЭС, АЭС, ТЭЦ. Эффективность, влияние на биосферу. Возобновляемые и невозобновляемые источники энергии. Проблема перехода на альтернативные источники энергии.

  8. ^ Системный характер экологических экспертиз. Примеры экологических экспертиз в нефтегазовом комплексе. Биоиндикаторы.

  9. Человек и биосфера. Проблема коэволюции. Основы концепции взаимоотношения человек-природа. Экологическое прогнозирование.



  1. Лабораторный практикум и практические занятия.


5а. Лабораторный практикум учебным планом не предусмотрен.


5б. Практические занятия.

  1. Глобальные проблемы человечества.

  2. Особенности природных систем. Сложность и неопределенность. Трудность изучения.

  3. Основные подсистемы биосферы: атмосфера, гидросфера и литосфера. Структура, процессы, связи между подсистемами. Обмен энергией.

  4. Необходимость изучения свойств сложных систем и закономерностей эволюционного процесса. Открытые и закрытые системы. Энтропия. 2-ое начало термодинамики – закон эволюции для закрытых систем.

  5. Динамические системы. Системные закономерности. Экосистемные законы. Принцип оптимальности. Понятие фазового пространства. Пространство экологических параметров.

  6. Неблагополучное и благополучное состояние экосистемы. Гомеостаз экосистемы. Понятие обратной связи. Отрицательная и положительная обратная связь.

  7. Явления самоорганизации.

  8. Физические и геофизические процессы, влияющие на функционирование экосистем и биосферы. Циркуляция воздушных масс в атмосфере. Гидродинамика атмосферных возмущений. Ветры. Циркумполярные вихри. Циркуляция воды в океане. Пассаты и муссоны.

  9. Природные явления: ураганы, цунами, смерчи, грозы, наводнения, землетрясения и т.д. Математические модели возникновения и эволюции.

  10. Энергетические аспекты биосферы. Потоки тепла и излучения в атмосфере, гидросфере и литосфере. Источники энергии: ГРЭС, АЭС, ТЭЦ. Эффективность, влияние на биосферу. Возобновляемые и невозобновляемые источники энергии. Проблема перехода на альтернативные источники энергии. Энтропия и тепловое излучение Земли. Экологические экспертизы. Необходимость системного подхода к экспертизе. Биологические индикаторы. Человек и биосфера. Коэволюция. Универсальный эволюционизм.




  1. Учебно-методическое обеспечение дисциплины:


^ 6.1. Рекомендуемая литература:


а) основная литература:

  1. Горелов, М.С. Экология: учебное пособие для вузов / А.А. Горелов.- М.: Юрайт-М, 2002.- 312 с.

б) дополнительная литература.

  1. Бродский, А.В. Общая экология: учебник для вузов / А.В. Бродский.- М.: МДК, 2008, - 310 с.

  2. Будько, М.И. Глобальная экология/ М.И. Будько.-М.: Мысль, 1977.-327 с.

  3. Войткевич, Г.В., Вронский, В.А. Основы учения о биосфере: учебное пособие для вузов / Г.В. Войткевич, В.А. Вронский.- Ростов - на - Дону: Феникс, 1996.- 480 с.

  4. Волькенштейн, М.В. Эволюция и физика/ М.В. Волькенштейн.-М. 1989.- 340 с.

  5. Одум, Ю. Экология: В 2-х т. Пер. с англ. / Ю. Одум.- М.: Мир, 1986.- 328 с. и 376 с.

  6. Одум, Г., Одум Э.Энергетический базис человека и природы/ Г. Одум, Э. Одум .-М.: Прогресс, 1978.-436 с.

  7. Пригожин, И. От существующего к возникающему/И. Пригожин.-М.: Наука, 1985.-368 с.

  8. Пузаченко, Ю.Г. Методологические основы географического прогноза и охраны среды/ Ю.Г. Пузаченко.-М.:УРАО, 1998.-212 с.

  9. Реймерс, Н.Ф. Экология. Теория, законы, правила, принципы и гипотезы / Н.Ф. Реймерс. - М.: Россия молодая, 1994.- 367 с.

  10. Степановских, А.С. Общая экология: учебник для вузов /А.С.Степановских. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. - 510 с.

  11. Чернова, Н.М., Былова, А.М. Экология: учебное пособие для студентов педвузов / Н.М. Чернова, А.М Былова. - М.: Просвещение, 1988.- 272 с.

  12. Шилов, И.А. Экология: учебник для вузов. / И.А. Шилов.- М.: Высшая школа, 2000.- 512 с.


^ 6.2. Средства обеспечения дисциплины:



При изложении различных разделов дисциплины рекомендуется использовать компьютерные демонстрации.



  1. Материально-техническое обеспечение дисциплины:


в соответствии с образовательной программой.


  1. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины.


8.1. Методические рекомендации преподавателю:

Изучение дисциплины рассчитано на один семестр через реализацию лекционных и практических занятий. Теоретические сведения закрепляются на практических занятиях, тематика которых соответствует основным разделам экологии с точки зрения физика. Особое внимание уделяется специальной терминологии, отражающей понятия и способствующей лучшему усвоению изучаемого материала. Для промежуточного контроля знаний используются письменные работы, экологические диктанты и тестирование по разделам дисциплины. Тестирование проводится с использованием распечатанных тестов и (или) в компьютерном классе с использованием специальных программ. Для самостоятельной работы, предусмотрено выполнение рефератов и курсовых работ. В конце семестра проводится итоговый экзамен. Перечень экзаменационных вопросов студенты получают за месяц до начала сессии.


8.2. Методические указания для студентов:

Контрольные вопросы


  1. Место экологии в современном мире.

  2. Роль физики в экологии. География и экология.

  3. Глобальные проблемы человечества. Особенности глобальных проблем. Необходимость планетарного кризиса. Ноосфера.

  4. Особенности природных систем. Сложность и неопределенность.

  5. Основные методологические положения классической экологии.

  6. Равновесные и неравновесные системы и процессы.

  7. Понятие катастрофы. Схема описания.

  8. Принципы моделирования систем различной природы. Принципы отбора. Понятие фазового пространства.

  9. Особенности организации и описания эволюции биологических систем. Понятие гомеостаза. Обратные связи. Понятие организма, свойства организма.

  10. Явления самоорганизации.

  11. Понятие управления системой. Цель управления.

  12. Описание социально-экономических систем. Моделирование иерархических систем.

  13. Описание социально-экономических систем. Моделирование систем гермейеровского типа. Оптимальные и компромиссные решения.

  14. Системные законы. (Аксиома эмерджентности, правило конструктивной эмерджентности, закон Парето, Законы необходимого многообразия и разнообразия, баланса консерватизма и изменчивости, закон существования критической связности)

  15. Законы взаимодействия организма и среды.

  16. Законы функционирования биоценозов и сообществ.

  17. Экосистемные законы.

  18. Законы биосферы.

  19. Законы системы «человек-природа»

  20. Основы концепции отношений в системе природа-общество.

  21. Нормирование состояния окружающей среды и допустимых воздействий.

  22. Основные подсистемы Земли. Строение Земли.

  23. Природные явления. Землетрясения и вулканы.

  24. Природные явления. Грозы. Ураганы. Торнадо. Цунами.

  25. Происхождение и эволюция живого на Земле.

  26. Язык универсального эволюционизма Н.Н. Моисеева.



Задания для самостоятельной работы


  1. Методы исследования в экологии.

  2. Роль физики в экологических исследованиях.

  3. Общество как открытая система.

  4. Особенности биологического уровня организации материи. Биологические макромолекулы.

  5. Клетка как открытая система. Воздействия излучения на клетку.

  6. Генетика и биологическая эволюция.

  7. Земля: строение, геологическая эволюция. Возникновение геосферных оболочек.

  8. Учение В.И. Вернадского о развитии ноосферы.

  9. Эволюционно-синергетическая концепция развития природы


Темы рефератов


  1. Закономерности развитие естественнонаучного знания.

  2. Глобальные проблемы современности.

  3. Системное устройство мира.

  4. Кибернетика и синергетика.

  5. Самоорганизация: условия и закономерности возникновения.

  6. Закономерности эволюционного развития.

  7. Самоорганизация в социальных и экономических системах.

  8. Жизнь. Проблема возникновения. Добиологическая эволюция.

  9. Биосфера – ноосфера.

  10. Этические вопросы научных открытий.

  11. Эволюция биосферы.

  12. Проблема происхождения жизни. Эволюционизм и креационизм.

  13. Эволюция общественных структур.

  14. Роль религии и культуры в формировании гомеостаза общества.

  15. Научные парадигмы, их смена и отражение в массовом сознании.

  16. Нелинейные явления в природе.

  17. Самоорганизация в живой и неживой природе.

  18. Универсальный эволюционизм.

  19. Физические методы мониторинга природных сред, аэрокосмический мониторинг.

  20. Экологически чистые методы получения энергии. (Солнечная энергия, ветер, приливы и т.д.)

  21. Изменения климата. Прогноз экологических последствий. (Возможные меры предотвращения катастроф)

  22. Проект переброски сибирских рек.

  23. Воздействие физических полей на живые организмы.

  24. Роль болот в биосфере

  25. Биоиндикаторы состояния биосферы.

  26. Природа и экономика.


Примерный перечень вопросов к экзамену


        1. Место экологии в современном мире.

        2. Роль физики в экологии. География и экология.

        3. Основные подсистемы Земли. Строение Земли.

        4. Природные явления. Землетрясения и вулканы.

        5. Природные явления. Грозы. Ураганы. Торнадо. Цунами.

        6. Общепланетарные проблемы. Реакция общества. Ноосфера.

        7. Особенности природных систем. Сложность и неопределенность.

        8. Основные методологические положения классической экологии

        9. Особенности поведения закрытых и открытых систем. Термодинамическое описание.

        10. Равновесные и неравновесные системы и процессы. Точки бифуркации.

        11. Явления самоорганизации в неживой природе.

        12. Явления самоорганизации в живой природе.

        13. Понятие катастрофы. Схема описания.

        14. Принципы моделирования систем различной природы. Принципы отбора.

        15. Понятие фазового пространства. Траектория в фазовом пространстве. Особые точки.

        16. Особенности организации и описания эволюции биологических систем.

        17. Понятие гомеостаза. Обратные связи. Понятие организма, свойства организма.

        18. Понятие управления системой. Цель управления. Оптимальное решение.

        19. Описание социально-экономических систем. Моделирование иерархических систем.

        20. Описание социально-экономических систем. Моделирование систем гермейеровского типа. Оптимальные и компромиссные решения.

        21. Системные законы. (Аксиома эмерджентности, правило конструктивной эмерджентности, закон Парето, Законы необходимого многообразия и разнообразия, баланса консерватизма и изменчивости, закон существования критической связности)

        22. Законы взаимодействия организма и среды.

        23. Законы функционирования биоценозов и сообществ.

        24. Экосистемные законы.

        25. Законы биосферы.

        26. Законы системы «человек-природа.

        27. Основы концепции отношений в системе природа-общество.

        28. Нормирование состояния окружающей среды и допустимых воздействий.

        29. Происхождение и эволюция живого на Земле.

        30. Язык универсального эволюционизма Н.Н. Моисеева.


Программа составлена в соответствии с заключением Учебно-методического объединения по специальностям педагогического образования по реализации специализации: 032204 – «Физическая экология» по специальности 050203.65 (032200) – «физика».


Программу составил:

к. ф.-м. наук, доцент каф. общей физики ___________________ С.Г. Катаев

(подпись)

Программа утверждена на заседании кафедры общей физики ТГПУ,

протокол № 293 от 29 августа 2008 г.


Заведующий кафедрой, профессор __________________ В.Г. Тютерев


Программа дисциплины одобрена методической комиссией физико-математического факультета ТГПУ, (УМС университета)


Председатель методической комиссии

физико-математического факультета ______________ В.И. Шишковский

(подпись)


Согласовано:

Декан физико — математического факультета ____________ А.Н. Макаренко





programma-disciplini-kulturologiya.html
programma-disciplini-landshaftnoe-proektirovanie.html
programma-disciplini-latinskij-yazik-dlya-napravleniya-specialnosti-030600-62-istoriya-podgotovki-bakalavra-avtor-phd-doc-oleg-sergeevich-voskobojnikov-ovoskoboynikovhse-ru.html
programma-disciplini-leksikologiya-izuchaemogo-inostrannogo-yazika-dopolnitelnoj-kvalifikacii.html
programma-disciplini-linejnaya-algebra-dlya-napravleniya-080100-62-ekonomika-podgotovki-bakalavra-avtor-d-f-m-n-s-g-lobanov.html
programma-disciplini-lizing-v-upravlenii-resursami-proekta-dlya-napravleniya-0880500-68-avtor-gazman-viktor-davidovich-professor-k-e-n.html
  • zadachi.bystrickaya.ru/navodnojformule-1ozhidayut-bolee-50-tis-zritelej-vdekabre-v-barde-otkroetsya-sportkompleks-s-bassejnom-8-ledovij.html
  • report.bystrickaya.ru/hronologiya-sobitij-vi-xvii-vv-stranica-7.html
  • znaniya.bystrickaya.ru/rashodi-eto-rashodi-svyazannie-s-obrazovaniem-yuridicheskogo-lica-priznannie-v-sootvetstvii-s-uchreditelnimi-dokumentami-chastyu-vklada-uchastnikov-uchreditelej-v-ustavnij-skladochnij-kapital-organizacii.html
  • exchangerate.bystrickaya.ru/iii-tehnicheskaya-chast-rekonstrukciya-rasshirenie-uchebno-laboratornogo-korpusa-universiteta-v-g-ekaterinburge.html
  • tetrad.bystrickaya.ru/vibor-visokovoltnih-apparatov-dlya-zashiti-ot-perenapryazheniya-1-raschet-elektricheskih-nagruzok-v-setyah-napryazheniem.html
  • kontrolnaya.bystrickaya.ru/programma-specialnogo-kursa-napravlenie-520800-istoriya.html
  • uchebnik.bystrickaya.ru/uchebno-metodicheskij-kompleks-filosofiya-visshee-professionalnoe-obrazovanie-napravleniya-podgotovki-bakalavr-030500-62-yurisprudenciya.html
  • holiday.bystrickaya.ru/monastiri-i-monashestvo-v-kievskoj-rusi-ponyatie-o-nauke-istoriya-russkoj-cerkvi-eyo-predmet-i-zadacha-istochniki-istoriografiya.html
  • letter.bystrickaya.ru/ne-vipolnenie-ili-nesvoevremennoe-vipolnenie-trebovanij-zakona-225-fz-vlechet-vidachu-predpisaniya-nadzornogo-organa-o-priostanovke-ekspluatacii-opasnogo-obekta.html
  • teacher.bystrickaya.ru/formi-rubezhnogo-kontrolya-i-struktura-itogovoj-ocenki-uchebno-metodicheskij-kompleks-dlya-slushatelej-magisterskoj.html
  • essay.bystrickaya.ru/diplomnogo-proekta-stranica-9.html
  • control.bystrickaya.ru/bratya-karamazovi-itogovoe-proizvedenie-dostoevskogo-v-naibolee-polnoj-stepeni-otrazivshee-ego-mirovozzrenie-poslednih-let-zhizni-roman-predstavil-misl-avt.html
  • school.bystrickaya.ru/astronomiya-drevnih-civilizacij.html
  • klass.bystrickaya.ru/5-socialnaya-i-kulturno-istoricheskaya-psihologiya-m-g-yaroshevskij-istoriya-psihologii.html
  • literature.bystrickaya.ru/bolezn-gorodov-nado-gnat-etu-bolezn-metloj-no-lyubit-ee.html
  • laboratornaya.bystrickaya.ru/radio-11-mayak-24-12-2004-novosti-11-00-00-stadnickaya-lora-11.html
  • grade.bystrickaya.ru/nejropsihologicheskie-osobennosti-lic-s-deviantnim-seksualnim-povedeniem-chast-10.html
  • abstract.bystrickaya.ru/112opisanie-laboratornoj-ustanovki-leti-radiotehnicheskie-cepi-i-signali-laboratornij-praktikum-sankt-peterburg.html
  • occupation.bystrickaya.ru/mezhgosudarstvennij-sovet-po-standartizacii-metrologii-i-sertifikacii-stranica-3.html
  • otsenki.bystrickaya.ru/seriya-zdorove-xxi-vek-biblioteka-i-zdorovij-obraz-zhizni-iz-opita-raboti-bibliotek-kirovskoj-oblasti-po-zdorovomu-obrazu-zhizni-kirov-2011.html
  • upbringing.bystrickaya.ru/magistranti-5-kurs-vesennij-semestr-10-rabochaya-programma-f-tpu-1-2101-disciplini-inostrannij-yazik-v-sfere.html
  • composition.bystrickaya.ru/planirovanie-samostoyatelnoj-raboti-studentov-uchebno-metodicheskij-kompleks-rabochaya-programma-dlya-studentov-napravleniya.html
  • books.bystrickaya.ru/deyatelnostnij-podhod-k-issledovaniyu-lichnosti.html
  • knigi.bystrickaya.ru/s-a-gorushkina-t-e-pravednikova.html
  • urok.bystrickaya.ru/prikaz-ot-17-12-2007-goda-83-orabote-shkoli-po-vnedreniyu-vnutrishkolnoj-sistemi-ocenki-kachestva-obrazovaniya-shsoko.html
  • uchebnik.bystrickaya.ru/uchebno-metodicheskij-kompleks-k-discipline-metodika-prepodavaniya-psihologii-dlya-specialnosti-psihologiya-p5.html
  • essay.bystrickaya.ru/doklad-studentka-gruppi-6-vba-shustova-ekaterina-gennadevna-tema-diplomnoj-raboti-uchyotanaliz-audit-oplati-truda-na-primere-kirovo-chepeckogo-himkombinata-im-b-p-konstantinova.html
  • literature.bystrickaya.ru/doklad-vtoroj-sessii-podgotovitelnogo-komiteta-po-razrabotke-strategicheskogo-podhoda-k-mezhdunarodnomu-regulirovaniyu-himicheskih-veshestv.html
  • learn.bystrickaya.ru/glava-37-ueverli-vse-eshe-v-tyazhelom-polozhenii-valter-skott-ueverli-ili-shestdesyat-let-nazad-valter-skott.html
  • letter.bystrickaya.ru/na-eti-i-eshyo-mnogie-drugie-prakticheskie-voprosi-vi-poluchite-otveti-na-festivale-perezagruzka.html
  • laboratornaya.bystrickaya.ru/publichnij-doklad-mdou-detskij-sad-obsherazvivayushego-vida-1.html
  • college.bystrickaya.ru/19-strukturno-mehanicheskie-svojstva-pryanichnogo-testa-programma-h-i-vserossijskogo-foruma-molodih-uchenih-i-studentov-ekaterinburg.html
  • obrazovanie.bystrickaya.ru/programma-kursa-dlya-studentov-iv-kursa-po-specialnosti-050706-031000-pedagogika-i-psihologiya-sostavitel-k-p-n-docent-anohin-a-m.html
  • tasks.bystrickaya.ru/3-principi-byudzhetnoj-sistemi-konstitucionnoe-pravo-gosudarstv-evropi.html
  • esse.bystrickaya.ru/psihoanaliz-detstva.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.