МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный университет

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный университет
имени Н.Г. Чернышевского»
Балашовский институт (филиал)
УТВЕРЖДАЮ:
Директор БИ СГУ
доцент А.В. Шатилова
_________________
«12» ноября 2014 г.
Рабочая программа дисциплины
Экологическая химия
Направление подготовки
44.03.01 Педагогическое образование
Профиль подготовки
Биология
Квалификация (степень) выпускника
Бакалавр
Форма обучения
Очная, заочная
Балашов 2014
СОДЕРЖАНИЕ
1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ ................................................ 3
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ ........................................................... 3
3. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В
ПРОЦЕССЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ ................................................... 3
ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОБУЧЕНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ......................... 3
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ И ДИСЦИПЛИНЫ..................... 4
4.1. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ ........................................................................... 4
4.2. СТРУКТУРА ДИСЦИПЛИНЫ .................................................................... 4
4.3. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ................................................................. 6
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ
ПРИ ОСВОЕНИИ ДИСЦИПЛИНЫ ................................................................. 7
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ ОСУЩЕСТВЛЕНИИ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА ПО ДИСЦИПЛИНЕ ................................................. 7
6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ. ОЦЕНОЧНЫЕ
СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,
ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ
ДИСЦИПЛИНЫ.................................................................................................... 8
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ....................... 8
ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ И
ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ................................................ 8
7. ДАННЫЕ ДЛЯ УЧЕТА УСПЕВАЕМОСТИ СТУДЕНТОВ В
БАРС ...................................................................................................................... 11
8. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ ................................................................. 11
ЛИТЕРАТУРА ПО КУРСУ .............................................................................. 11
Основная литература ......................................................................... 11
Дополнительная литература ............................................................. 11
ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСЫ .................................................................................. 11
9. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ.................................................................................................. 12
2
1. Цели освоения дисциплины
Целями освоения дисциплины «Экологическая химия» являются:
формирование систематизированных знаний в области экологической химии.
2. Место дисциплины
в структуре образовательной программы
Дисциплина «Экологическая химия» относится к дисциплинам по
выбору студента профессионального цикла (Б3.ДВ5.2).
Для освоения дисциплины студенты используют знания, умения и виды деятельности, сформированные в процессе изучения предметов «Химия»,
«Физика», «Биология» на предыдущем уровне образования, а также в ходе
освоения студентами дисциплины «Химия». Освоение дисциплины «Экологическая химия» необходимо для последующего изучения дисциплин вариативной части профессионального цикла, прохождения педагогической практики.
3. Компетенции обучающегося,
формируемые в процессе освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих
компетенций:
а) общекультурных (ОК):
способен логически верно строить устную и письменную речь (ОК-6);
б) специальных (СК)
способен объяснять химические основы биологических процессов и
физиологические механизмы работы различных систем и органов растений,
животных и человека (СК-3);
способен к самостоятельному проведению исследований, постановке
естественнонаучного эксперимента, использованию информационных технологий для решения научных и профессиональных задач, анализу и оценке результатов лабораторных и полевых исследований (СК – 8).
Планируемые результаты обучения по дисциплине
3
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
знать:
 концепции и критерии изучения природных сред;
 основные изменения химического состава окружающей среды в результате антропогенной деятельности;
 основные загрязняющие вещества и закономерности их распространения и накопления в окружающей среде;
 основные методы анализа объектов окружающей среды;
уметь:
 применять научные знания в области экологической химии в учебной и профессиональной деятельности;
 осуществлять поиск и анализ научной информации по актуальным
вопросам современного естествознания;
владеть:
 практическими навыками работы с лабораторным оборудованием,
приборами и химическими веществами для проведения экспериментальных научно-исследовательских работ с объектами окружающей
среды.
4. Структура и содержание и дисциплины
4.1. Объем дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы, 72
часа, из них:
- по очной форме обучения 36 часов аудиторной работы (14 часов
лекций и 22 часа практических занятий), 36 часов самостоятельной работы,
дисциплина изучается в 5 семестре, освоение дисциплины заканчивается зачётом;
- по заочной форме обучения 10 часов аудиторной работы (4 часа лекций и 6 часов практических занятий), 58 часов самостоятельной работы, дисциплина изучается в 5 и 6 семестрах, освоение дисциплины заканчивается
зачётом.
4.2. Структура дисциплины
Очная форма обучения
4
Се
мес
тр
Неделя
семестра
1
2
3
4
5
6
7
1-3
5
12
2
2/2
6
5
4-8
18
4
4/2
8
5
9-11
14
2
4
8
5
5
12-15
16-18
16
12
4
2
2/2
2/2
8
6
72
14
14/8
36
Всего часов
Практические
Занятия, из них в
ИФ
Раздел дисциплины
Лекции
№
п/п
1 ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ
БИОСФЕРЫ
2 МИГРАЦИЯ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
3 ДЕЙСТВИЕ ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА
ОРГАНИЗМЫ
4 ЗАЩИТА БИОСФЕРЫ
5 АНАЛИЗ ОБЪЕКТОВ
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Самостоятельная
работа
Виды учебной работы, включая
самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)
Всего
9
Доклады,
презентации
Доклады,
презентации
Зачёт в
5 семестре.
Промежуточная аттестация
*
Формы текущего
контроля успеваемости (по
неделям семестра)
Формы промежуточной аттестации (по семестрам)
ИФ – занятия, проводимые в интерактивных формах
Заочная форма обучения
2
Неделя
семестра
1 ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ
БИОСФЕРЫ
2 МИГРАЦИЯ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
3
4
5
1
5
12
5
2
12
6
7
2
Самостоятельная
Работа
1
Се
мес
тр
Практические
Занятия, из них в
ИФ
Раздел дисциплины
Всего часов
№
п/п
Лекции
Виды учебной работы, включая
самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)
Формы текущего
контроля успеваемости (по
неделям семестра)
Формы промежуточной аттестации (по семестрам)
9
10
2
10
5
3 ДЕЙСТВИЕ ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА
ОРГАНИЗМЫ
Итого
4 ЗАЩИТА БИОСФЕРЫ
5 АНАЛИЗ ОБЪЕКТОВ
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Итого
Всего
5
5
6
6
6
3
10
1
2
34
17
17
2
2
34
68
0/2
8
2/2
0/2
28
15
15
2
0/2
30
4
2/4
58
Зачёт в
6 семестре.
Промежуточная аттестация
4.3. Содержание дисциплины
1. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ БИОСФЕРЫ
Предмет и задачи экологической химии. Эколого-геохимические методы изучения и оценки окружающей среды. Понятие «загрязнение». Виды загрязнений окружающей среды. Химический состав литосферы, гидросферы,
атмосферы и живого вещества.
2. МИГРАЦИЯ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Физико-химическая, биогенная и техногенная миграция элементов.
Биогеохимические циклы. Особенности распространения, трансформации и
накопления загрязняющих веществ в окружающей среде. Изменения веществ
во времени. Пространственные изменения. Распространение в окружающей
среде. Перенос между различными средами. Перенос почва-воздух, водавоздух, почва-вода. поступление и накопление в живых организмах. Географический и биотический перенос. Геохимические барьеры. Круговороты
макроэлементов: углерода, азота, фосфора, серы. Круговороты второстепенных элементов, галогенов и тяжёлых металлов.
3. ДЕЙСТВИЕ ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ОРГАНИЗМЫ
Классификация веществ по характеру их воздействия на живые организмы. Биоциды, ксенобиотики, экзогенные вещества, экотоксиканты, суперэкотоксиканты. Экологическое нормирование.
4. ЗАЩИТА БИОСФЕРЫ
Санитарно-защитные зоны. Методы очистки атмосферных выбросов.
Системы очистки сточных вод. Утилизация и складирование твёрдых отходов. Методы вторичного использования отходов.
5. АНАЛИЗ ОБЪЕКТОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Правила отбора проб атмосферного воздуха, почвы, .воды из открытых
водоёмов. Водная, солевая и кислотная вытяжки из почвы. Правила подготовки растительных образцов к анализу. Качественный анализ природных
объектов. Физические, химические и физико-химические методы анализа и
их использование для изучения объектов окружающей среды.
6
5. Образовательные технологии,
применяемые при освоении дисциплины
Специфика дисциплины и объем учебного материала предполагают как
традиционную лекционную форму изложения материала, так и использование различных активных и интерактивных форм обучения. Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах, составляет не менее 20% от
аудиторных занятий.
Традиционные образовательные технологии:
– лекции;
– практические занятия с использованием натуральных объектов, лабораторного оборудования.
Активные и интерактивные формы занятий:
– проблемная лекция;
– занятия в форме дискуссий;
– использование мультимедийного оборудования;
– работа в группах сменного состава на практических занятиях;
– использование технологии проектного обучения.
Организация учебного процесса для инвалидов и лиц с ОВЗ проводится с использованием следующих адаптивных технологий:
– интернет-технологий и дистанционного обучения – для обучающихся
с нарушениями опорно-двигательного аппарата;
– разноуровневого и дифференцированного обучения – для слабовидящих студентов;
– ИКТ-технологий с применением ассистивных устройств – для слабослышащих студентов.
Можно также применять универсальные технологии тьюторского сопровождения, определение образовательного маршрута, обособленный контроль самостоятельной работы студентов, разработку и предоставление
учебных материалов в различных формах (визуальной, аудиальной).
Информационные технологии, используемые
при осуществлении образовательного процесса по дисциплине

Использование информационных ресурсов, доступных в информационно-телекоммуникационной сети Интернет (см. перечень ресурсов в п. 8 настоящей программы).

Использование Microsoft Office или Ореn Office для создания
комплексных электронных документов.
7
6. Учебно-методическое обеспечение
самостоятельной работы студентов.
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости,
промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Самостоятельная работа студентов по дисциплине
К самостоятельной работе студентов (СРС) относится: детальная проработка лекций, рекомендованной учебной литературы, выполнение домашних и индивидуальных расчётных заданий, подготовка к практическим занятиям, подготовка докладов и презентаций. Преподаватель контролирует и
оценивает выполнение домашних заданий, активность на практических занятиях и лекционных занятиях проблемного характера, содержание и форму
представления докладов. Все виды контроля находят количественное отражение в итоговой оценке.
Система текущего контроля включает:

контроль общего посещения;

контроль активности студента на занятиях, включая активность при
опросах, проведении проблемных лекций и дискуссий.
В качестве итогового контроля освоения дисциплины (промежуточной
аттестации) запланирован зачёт (ОФО – 5 семестр, ЗФО – 6 семестр).
Оценочные средства
для текущего контроля успеваемости
и промежуточной аттестации по дисциплине
Примерные темы докладов
1.
2.
3.
4.
5.
1.
2.
3.
4.
5.
Круговороты химических элементов, например:
Круговорот углерода.
Круговорот кислорода.
Круговорот азота.
Круговорот фосфора.
Круговорот железа.
Анализ конкретного объекта, например:
Анализ сточных вод
Анализ табачной продукции.
Анализ выхлопных газов.
Анализ лекарственных средств.
Анализ загрязнённости городов.
8
1.
2.
3.
4.
5.
Методы анализа различных загрязняющих веществ, например:
Электрохимические методы определения тяжёлых металлов.
Автоматизированные методы анализа объектов окружающей среды.
Сенсорные методы анализа объектов окружающей среды.
Методы определения следовых количеств веществ.
Методы идентификации ядов.
Контрольные вопросы по курсу
1. Предмет и задачи экологической химии.
2. Эколого-химические методы изучения и оценки окружающей среды.
3. Химический состав литосферы.
4. Химический состав гидросферы.
5. Химический состав атмосферы.
6. Химический состав организма человека.
7. Основные химические загрязнители.
8. Источники химического загрязнения биосферы.
9. Смоги. Озоновый защитный слой. Механизмы разрушения озона. «Парниковый эффект».
10. Радиоактивное загрязнение биосферы.
11. Химическое загрязнение и охрана почв.
12. Кислотные осадки.
13. Классификация веществ по характеру воздействия на живые организмы.
14. Виды экологических стандартов. ПДК для различных природных сред.
15. Физико-химическая, биогенная и техногенная миграция элементов.
16. Биогеохимические циклы.
17. Особенности распространения, трансформации и накопления загрязняющих веществ в окружающей среде.
18. Поступление и накопление различных веществ в живых организмах.
19. Геохимические барьеры.
20. Круговороты элементов в природных и природно-антропогенных ландшафтов
21. Круговороты макроэлементов: углерода, азота, фосфора, серы.
22. Круговороты второстепенных элементов, галогенов и тяжёлых металлов.
23. Правила отбора проб атмосферного воздуха.
24. Правила отбора проб воды из открытых водоёмов.
25. Правила отбора проб почвы. Водная, солевая и кислотная вытяжки из
почвы.
26. Правила подготовки растительных образцов к анализу.
27. Физические методы анализа и их использование в анализе объектов
окружающей среды.
28. Химические методы анализа и их использование в анализе объектов
окружающей среды.
9
29. Физико-химические методы анализа и их использование в анализе объектов окружающей среды.
30. Физические методы анализа природных объектов
31. Санитарно-защитные зоны.
32. Методы очистки атмосферных выбросов.
33. Системы очистки сточных вод.
34. Утилизация и складирование твёрдых отходов.
35. Методы вторичного использования отходов.
10
7. Данные для учета успеваемости студентов в БАРС
Не планируются в 2014-2015 учебном году.
8. Учебно-методическое и информационное
обеспечение дисциплины
Литература по курсу
Основная литература
1.
Геохимия окружающей среды: Методические материалы и рабочая
программа по курсу [Электронный ресурс]. - Омск: ОмГУ, 2005. - 20 с. Режим доступа: http://window.edu.ru/window/catalog
2.
Валова (Копылова), В. Д. Физико-химические методы анализа [ Электронный ресурс]: Практикум/ В. Д. Валова (Копылова), Л. Т. Абесадзе. – М.:
Издательско-торговая корпорация «Дашков и К», 2010. – 224 с. – Режим доступа: http://book.ru/view/900671/
3.
Хаханина, Т. И. Химия окружающей среды: учебное пособие для вузов/
Т. И. Хаханина. – М.: Юрайт, 2010. – 129
Дополнительная литература
1.
Добровольский, В.В. Геохимическое землеведение [ Электронный ресурс]: учебное пособие для студ. высш. учеб. заведений/ В.В. Добровольский–
Электрон. дан. – М.: ВЛАДОС, 2008. – 208 с. – Режим доступа:
http://www.bibioclub.ru/book/58279/
2.
Голдовская, Л. Ф. Химия окружающей среды/ Л. Ф. Голдовская. – 2-е
изд. – М.: Мир; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. – 295 с.
3.
Методы приготовления специальных растворов и сред : учеб.-метод.
пособие для студентов биол. и экол. специальностей / авт.-сост. : В. Н. Решетникова. -Балашов: Изд-во "Николаев", 2007. -48 с. o=Эл. опт. диск (CD-ROM).
Интернет-ресурсы
1.
eLIBRARY.RU [Электронный ресурс]: научная электронная библиотека. – URL: http://www.elibrary.ru
2.
ibooks.ru [Электронный ресурс]: электронно-библиотечная система. –
URL: http://ibooks.ru
3.
Znanium.com [Электронный ресурс]: электронно-библиотечная система. – URL: http://znanium.com
11
4.
Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов [Электронный
ресурс]. – URL: http://scool-collection.edu.ru
5.
Единое окно доступа к образовательным ресурсам сайта Министерства образования и науки РФ [Электронный ресурс]. – URL:
http://window.edu.ru
6.
Издательство
«Лань»
[Электронный
ресурс]:
электроннобиблиотечная система. – URL: http://e.lanbook.com/
7.
Издательство «Юрайт» [Электронный ресурс]: электроннобиблиотечная система. – URL: http://biblio-online.ru
8.
Издательство МЦНМО [Электронный ресурс]. – URL:
www.mccme.ru/free-books . Свободно распространяемые книги.
9.
Руконт [Электронный ресурс]: межотраслевая электронная библиотека. – URL: http://rucont.ru
10.
Электронная библиотека БИ СГУ [Электронный ресурс]. – URL:
http://www.bfsgu.ru/elbibl
11.
Электронная библиотека СГУ [Электронный ресурс]. – URL:
http://library.sgu.ru/
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины
 Библиотека с информационными ресурсами на бумажных и электронных носителях.
 Стандартно оборудованная лекционная аудитория для проведения интерактивных лекций: видеопроектор, компьютер, обычная доска.
 Кабинет химии с вытяжными шкафами, химической посудой и другим
лабораторным оборудованием, приборами, наборами реактивов.
 Иллюстративные и справочные материалы на бумажных и электронных носителях.
Рабочая программа дисциплины «Экологическая химия» разработана в
2011 году, одобрена на заседании кафедры биологии и методики её
преподавания в 2013 году (протокол № 1 от « 28 » августа 2013 года).
Программа актуализирована в 2014 году и одобрена на заседании кафедры
биологии и экологии (протокол № 4 от « 28 » октября 2014 года).
Автор:
к.х.н. доцент
Зав.кафедрой биологии и экологии
к.б. н. доцент
Декан факультета естественно-научного
и педагогического образования, к.с-х.н. доцент
Решетникова В. Н.
Золотухин А. И.
Занина М. А.
12