УДК 378.4 ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В ПРОВЕДЕНИИ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ В ВЫСШЕЙ ШКОЛЕ А. А. Козлова Нижегородский государственный университет им Н. И. Лобачевского Аннотация: Географические, экологические и смежные дисциплины в высших учебных заведениях могут преподаваться в формате полевой и научно-исследовательской практики, являясь благоприятной средой для внедрения в их программы геоинформационных систем как методики прикладных исследований. ГИС, представленные в виде платформ, систем сбора, хранения и обработки данных, интегрируются в курсы подготовки студентов географических, экологических, биологических специальностей. В данной работе анализируется возможность применения ГИС в рамках специализированных курсов, приводятся примеры использования ГИС при организации практических занятий различного формата, промежуточном и итоговом контроле уровня подготовки студентов, обозначаются необходимые технические условия для внедрения ГИС в образовательный процесс и квалификационные требования, выдвигаемые к организующему такие занятия преподавателю. Ключевые слова: геоинформационные системы, цифровая картография, информационно-поисковые системы, практическое занятие, полевая практика APPLICATION OF GEOINFORMATION SYSTEMS IN ORGANIZING PRACTICAL LESSONS IN HIGH SCHOOL EDUCATION A. A. Kozlova Nizhniy Novgorod Lobachevsky State University Abstract: Geographical, ecological and interdisciplinary subjects in higher educational institutions can be taught in the format of field and research practice, providing a favorable environment for the introduction of geographic information systems into their programs as a methodology for applied research. GIS, presented in the form of platforms and systems for data collecting, storing and analysis, are integrated into specialized courses for students of geographical, environmental, and biological profile. The article analyzes the possibility of using GIS in specialized courses, provides examples of using GIS in organizing practical classes of various formats, intermediate and final control of the students` preparation level, empathizes necessary technical conditions for GIS-integration in the educational process and the qualification requirements for the teacher organizing these classes. Keywords: geoinformation systems, digital cartography, information search systems, practical class, field research Геоинформационные системы (ГИС) – цифровая среда для сбора, управления и анализа данных с учетом их территориального распределения. В научнопрактическом смысле ГИС представляют собой метод пространственного анализа массивов данных различного объема независимо от их тематики. Так, цифровое картографирование и пространственный анализ выгруженной на карту информации может лечь в основу физико-географического, экономико-географического, биологического, геоэкологического исследования [4, с. 63]. Применение геоинформационных технологий в педагогике средней и высшей школы – методика относительно новая, постепенно внедряемая образовательными учреждениями. Известно, что преподавание геоинформатики как отдельной дисциплины в российских учебных заведениях датируется концом XX века [6, с. 21] и по настоящий момент практикуется не во всех отечественных ВУЗах. Тем не менее, географические, биогеографические, экологические исследования, проводимые университетами, все чаще так или иначе связаны с ГИС-технологиями и, следовательно, требуют соответствующей подготовки студентов бакалавриата и магистратуры. В ряде ВУЗов Москвы, Санкт-Петербурга, Томска, Новосибирска, Краснодара обучение геоинформационным технологиям входит в программы таких дисциплин, как биогеография, общая экология, основы рационального природопользования. Речь идет не только о навыках построения специализированных тематических карт и их анализа, но и о работе с данными дистанционного зондирования Земли (ДДЗЗ). Последние являются объектом детального изучения студентами экологических, геоэкологических и лесохозяйственных специальностей [5, с. 2]. Дешифровка, последующее картографирование и анализ снимков ДЗЗ позволяют таким студентам и аспирантам выполнять дипломные, научно-квалификационные работы, позже становясь основной методикой при научно-исследовательской работе и подготовке диссертаций на соискание ученых степеней. Кроме того, в студенческой и научно-исследовательской практике для биологических и биогеографических направленностей находят применение информационно-поисковые системы. Так, глобальная система регистрации данных по биоразнообразию iNaturalist, находясь в открытом доступе для любого пользователя, может служить как ориентиром при поиске локализаций представителей искомых видов (птичье гнездо, комплекс муравейников определённого вида и т.д.), так и местом хранения и визуализации собственных данных – найдя интересующий его объект, практикант заносит информацию о нем в базу с указанием вида, местоположения, координат и фотографией объекта [1]. Так хранилище системы регулярно пополняется новыми данными, доступными для изучения следующим потоком студентов. При этом следует помнить, что информация iNaturalist градуируется по уровням компетентности вносящего ее пользователя и не все зарегистрированные точки встречаемости видов будут являться корректными – стоит доверять в первую очередь данным исследовательского (экспертного) уровня (см. рис. 1). Рис. 1. Разноуровневые наблюдения в iNaturalist, показывающие встречаемость вида-интродуцента На практических занятиях в самих ВУЗах в течение академического семестра могут быть применимы устанавливаемые или онлайн-платформы для цифрового картографирования. Санкционные меры, принятые в 2022-2023 гг., существенно ограничили российским пользователям доступ к зарубежным геоинформационным программам (например, сервису ArcGIS со всеми компонентами). Тем не менее, перечень отечественного ПО достаточно обширен – такие платформы, как «Аксиома», «ГИС Интегра», «Панорама» доступны для российских пользователей, являются бесплатными для частных лиц и образовательных учреждений и обладают необходимым функционалом, позволяющим выполнить запланированную работу в рамках учебного занятия по биогеографии, рациональному природопользованию или геоэкологии (см. рис. 2). Рис. 2. Обучение работе со слоями данных в ПО ГИС «Аксиома» в рамках курса биогеографии Программы для прикладного картографирования могут быть эффективны для получения студентами следующих знаний, умений и навыков [2, с. 4]: 1) определение четких пространственных координат и границ объекта своего исследования (участок леса, реки, водохранилища и т. д.); 2) определение и наглядное отображение ареала исследуемого вида (для биологических специальностей), сельхозугодия (для аграрных специальностей), охраняемого участка леса (для лесохозяйственных специальностей); 3) качественный и количественных анализ любого картографируемого объекта (оценка распределения сельскохозяйственных земель по отрасли использования, полноты леса и распределения земель лесного фонда, частоты встречаемости и равномерности распределения видов животных и растений). Большинство геоинформационных программ имеют проектный формат сохранения (карта с несколькими слоями данных, легендой, подписями, аналитической инфографикой сохраняется единым файлом, доступным для скачивания) [3, с. 89]. Кроме того, подобное ПО позволяет выгрузить данные в виде текстового отчета с таблицами и диаграммами, отображающими результаты проведенных со слоями карты аналитических операций. Таким образом, отправленный преподавателю проект и отчет могут служить формой промежуточной или итоговой отчетности по практической части дисциплины наряду с теоретическими вопросами. Следует отметить, что при включении геоинформационных технологий в программы дисциплин необходимо принимать во внимание следующее [7, с. 32]: 1) необходимость обеспечить подразделение университета специально оборудованными аудиториями с необходимым количеством подключенных к ГИС-программе стационарных компьютеров; 2) необходимость доступа к используемой ГИС программе на рабочем компьютере или ноутбуке преподавателя соответствующей дисциплины; 3) открытый доступ к мобильным приложениям для сбора и поиска данных в условиях полевой практики или научно-исследовательской работы; 4) обязательный высокий уровень компетентности преподавателя не только в фундаментальных аспектах преподаваемой дисциплины, но и в прикладных вопросах использования конкретной ГИС, возможность обучения самих преподавателей работе с ГИС. Таким образом, внедрение геоинформационных технологий в педагогический процесс в высшей школе может повысить эффективность освоения ряда дисциплин студентами и положить начало будущей научно-исследовательской работы в рамках программы аспирантуры и подготовки диссертации. Список литературы 1. Глобальная информационно-поисковая база данных по биоразнообразию iNaturalist. URL: https://www.inaturalist.org/ (дата обращения: 22.11.2023) 2. Зрянин В. А., Козлова А. А. Основы биогеографии с применением геоинформационных методов анализа. Учебно-методическое пособие. Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2023. 44 с. 3. Каргашин П. Е., Тульская Н. И., Кузнецова Е. Ю. Цифровое картографирование, ГИС «Аксиома». М: Эсти, 2019. 133 с. 4. Миронова Ю. Н. Геоинформационные системы // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук №03 (62) 2014г. Ч.I., Москва, с. 63-65. 5. Мохнина, М. В. История развития проблемы применения ГИС в биологических исследованиях и ее реализация в методологическом аппарате высшего педагогического образования // Психология и педагогика высшей школы. 2017, № 4 (10), с. 1-3. URL: https: //moluch.ru/th/3/archive/72/2676/ (дата обращения: 24.11.2023) 6. Селевко Г. К. Современные образовательные технологии. Учебное пособие. М.: Народное образование, 1998. 256 с. 7. Сушкова О. Ю. Методика преподавания географии: Учебно-методическое пособие для вузов. Воронеж: Изд-во ВГУ, 2009. 34 с.
