МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Информатика, ГИС в географии

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра экономической географии и картографии
Направление подготовки05.03.02. География
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость5 ЗЕТ
Учебный план05_03_02_География-23-2018
Часов по учебному плану 180
в том числе:
аудиторные занятия 136
самостоятельная работа 17
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 4
зачеты: 3

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (3) 2 (4) Итого
Недель 14,5 18,5
Вид занятий УПРПДУПРПДУПРПД
Лекции 28 28 36 36 64 64
Лабораторные 36 36 36 36 72 72
Сам. работа 8 8 9 9 17 17
Часы на контроль 0 0 27 27 27 27
Итого 72 72 108 108 180 180

Программу составил(и):
к.г.н., доцент кафедры экономической географии и картографии Крупочкин Е.П.

Рецензент(ы):
к.э.н., доцент Жигулина Т.Н.

Рабочая программа дисциплины
Информатика, ГИС в географии

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 05.03.02 География (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 07.08.2014г. №955)

составлена на основании учебного плана:
05.03.02 География
утвержденного учёным советом вуза от 24.04.2018 протокол № 2.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра экономической географии и картографии

Протокол от 28.06.2018 г. № 11
Срок действия программы: 2016-2020 уч. г.

Заведующий кафедрой
Дунец А.Н., д.г.н., доцент


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2018-2019 учебном году на заседании кафедры

Кафедра экономической географии и картографии

Протокол от 28.06.2018 г. № 11
Заведующий кафедрой Дунец А.Н., д.г.н., доцент


1. Цели освоения дисциплины

1.1.формирование у бакалавров общих представлений об основных принципах информатики, сферах ее применения, перспективах развития, способах функционирования и использования информационных технологий, информатизации современного общества;
раскрыть содержание базовых понятий, предмета и методов информатики, закономерностей протекания информационных процессов, принципов организации средств обработки информации;
ознакомить студентов с основами организации ЭВМ, включая вопросы архитектуры мультимедийных компонентов и о способах управления ими.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.Б

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-9 способностью использовать теоретические знания на практике
ОПК-10 способностью решать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры с применением информационно-коммуникационных технологий и с учетом основных требований информационной безопасности
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.основные понятия информатики; историю развития вычислительной техники; назначение и основные характеристики компьютера; принципы двоичного кодирования; классификацию информационных систем и их применение в научно-практической деятельности; способы кодирования и представления информации в компьютере; вероятностный и объемный подходы в информатике; виды и свойства информации; операционные системы, принципы работы; основы разработки алгоритмов и алгоритмизация задач; классификацию ПО, виды программирования; информационные модели, классификацию и назначение; ГИС как разновидность автоматизированных информационных систем обработки и анализа пространственных данных; стандартные задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры с применением информационно-коммуникационных технологий и с учетом основных требований информационной безопасности; основные особенности современных технических (вычислительных) средств и информационных технологий, используемых для решения задач на стыке географии, экономики и экологии; существующие и наиболее передовые, инновационные методы и технологии обработки пространственных данных и отраслевой информации средствами офисных приложений и автоматизированных информационных систем.
3.2.Уметь:
3.2.1.работать в качестве пользователя персонального компьютера с операционными системами семейства Windows; работать при необходимости в командно-текстовом режиме DOS; выполнять настройку компьютера и подключение к сети; устанавливать драйверы внешних устройств; разрабатывать алгоритмы решения управленческих и отраслевых задач в таких областях, как планирование развития территорий, экономическое и социальная география, регионалистика и др; использовать информационные системы, алгоритмы и программы (вычислительные комплексы) для обеспечения потребностей развития народнохозяйственных комплексов с учетом географической специализации; использовать изученные в ходе прочитанного курса и самостоятельной работы инструментальные средства информационных технологий для решения научно-практических задач с учетом основных требований информационной безопасности; использовать пакет основных офисных программ, графические пакеты и программы обработки пространственных данных и геоинформационного моделирования (ГИС-пакеты) на уровне уверенных пользователей; применять инновационные методы и технологии обработки пространственных данных и отраслевой информации средствами офисных приложений и автоматизированных информационных систем, в частности ГИС.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.навыками работы с персональным компьютером, а также портативными устройствами и внешними устройствами (устройства ввода-вывода, устройства печати, устройства коммуникации); навыками постановки проблем и разработки алгоритмов для решения задач на стыке географии, экономики, управления (менеджмента) посредством использования существующих программных средств и комплексов; навыками использования информационных систем (категорий свободного и коммерческого ПО), алгоритмов и специализированных прикладных программ для обеспечения потребностей социально-экономического развития регионов страны; технологией работы с документацией с помощью текстового процессора Microsoft Word и других компонентов Ms Office 2010/2013/2016; технологией решения типовых информационных и вычислительных задач с помощью табличного процессора Microsoft Excel; основными средствами автоматизации для решения стандартных задач профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры с применением геоинформационных систем.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Раздел 1. Информация в научной картине Мира. Концепции информации, ее виды и свойства
1.1. Понятие информации. Предмет дисциплины, структура, содержание и связь с другими дисциплинами. Сведения о развитии информатики. Сущность и взаимосвязь энергетических, информационных и материальных процессов. Производство и потребление информации. Новая информационная технология. Примеры организации систем обработки информации в землеустройстве и кадастровой деятельности. Лекции 3 8 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1
1.2. Изучение принципов работы файловых менеджеров. Лабораторные 3 8 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1
1.3. Организации систем обработки информации в землеустройстве и кадастровой деятельности. Изучение принципов работы файловых менеджеров Сам. работа 3 2 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1
Раздел 2. Раздел 2. Формирование информатики как фундаментальной науки
2.1. Объектная и предметная области информатики. Понятие информации, данных, знаний. Информационные ресурсы человеческого общества. Построение баз знаний и переход к обработке знаний как главной задачи в информатизации общества. Лекции 3 6 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1
2.2. Ознакомление с системами компьютерной графики (векторной и растровой). Выполнение заданий в графических редакторах Лабораторные 3 10 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1
2.3. Понятие информации, данных, знаний. Информационные ресурсы человеческого общества. Сам. работа 3 2 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1
Раздел 3. Раздел 3. Технические и программные средства реализации информационных процессов. Принципы организации ЭВМ, назначение и взаимодействие основных элементов
3.1. Классификация ЭВМ. Техническое и программное обеспечение. Основные элементы ЭВМ и их назначение. Процессор. Оперативная память. Внешние запоминающие элементы. Устройства ввода-вывода. Взаимодействие элементов. Арифметические основы ЭВМ. Представление данных в памяти ЭВМ. Операции с данными. Персональные компьютеры как основная среда информатики. Лекции 3 6 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1
3.2. Изучение принципов работы с архиваторами: RAR, ARJ, ZIP, WinRar, WinZip. Получение навыков по созданию однотомных и многотомных архивов и их распаковке. Анализ возможностей современных архиваторов по созданию самораспаковывающихся (SFX) архивов Лабораторные 3 10 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1
3.3. Классификация ЭВМ. Техническое и программное обеспечение. Основные элементы ЭВМ и их назначение Сам. работа 3 2 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1
Раздел 4. Раздел 4. Системное и прикладное программное обеспечение
4.1. Понятие операционной системы. Классификация. Операционные системы персональных компьютеров. Состав и назначение элементов MSDOS. Понятие файла и файловой системы. Основные команды. Настройка параметров операционной системы. Назначение программных оболочек. Примеры программных оболочек. Оболочка NortonComander. Операционная система MS Windows 7,8,10. Основные объекты и приемы управления. Введение в компьютерную графику: растровая и векторная графика, программы сжатия графических данных. Понятие ГИС, ГИС-технологии. Программы Auto CAD, MapInfoPro, ArcGIS. Свободные и пропреитарные ГИС. Обеспечение принятия решений, оперативное информационное обеспечение регионов средствами ГИС. Проблемы разработки инфраструктуры пространственных данных: опыт регионов. Лекции 3 8 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1
4.2. Ознакомление с офисными программными средствами. Изучение и работа с программой по созданию презентаций PowerPoint. Разработка собственных презентаций к докладам по научной тематике Лабораторные 3 8 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1
4.3. Операционные системы персональных компьютеров. Сам. работа 3 2 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1
Раздел 5. Раздел 5. Модели и решения функциональных и вычислительных задач. Интеллектуализация средств информатики
5.1. Искусственный интеллект. Экспертные и геоинформационные системы, интеллектуальный интерфейс, базы знаний и их организация. Примеры геоинформационных и экспертных систем в области естественных наук. Новые информационные технологии. Этапы решения задач на ЭВМ. Математические модели и численные методы. Формати-зация экрана, проблемная структуризация среды. Оптимизация, численное интегрирование. Система MathCAD. Основные структуры данных. Форма-тизация экрана. Реализация итерационных вычислений, представление векторов и матриц, графические возможности. Метод наименьших квадратов. Практический пример проведение кривой методом наименьших квадратов. Функции линейной интерполяции и сплайн-аппроксимации. Подходы к решению дифференциальных уравнений. Реализация рассмотренных методов в средах MathCAD и ГИС. Практический пример решения дифференциального уравнения и его аппроксимация кубическими сплайнами. Лекции 4 12 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1
5.2. Знакомство с табличными процессорами типа Excel и др. Выполнение заданий с функциями по закреплению практических навыков в программе Microsoft Excel Лабораторные 4 12 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1
5.3. Искусственный интеллект. Экспертные и геоинформационные системы, интеллектуальный интерфейс, базы знаний и их организация Сам. работа 4 3 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1
Раздел 6. Раздел 6. Основы теории алгоритмов и программирование
6.1. Общие определения. Способы описания алгоритмов. Виды алгоритмов. Алгоритмические языки. Программирование. Структуры данных языка Паскаль. Лекции 4 12 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1
6.2. Знакомство с системами обработки текстов – издательскими системами и текстовыми редакторами. Получение навыков при работе с текстовым редактором MS Word. Освоение специфики работы в текстовом редакторе при форматировании и компьютерной верстки текстов. Создание оригинал-макетов. Лабораторные 4 12 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1
6.3. Освоение специфики работы в текстовом редакторе при форматировании и компьютерной верстки текстов. Создание оригинал-макетов Сам. работа 4 3 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1
Раздел 7. Раздел 7. Телекоммуникации
7.1. Телекоммуникации Лекции 4 12 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1
7.2. Принципы настройки и работы ОС. Операционные системы MicrosoftWindows. Утилиты и резидентные программы Лабораторные 4 6 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1
7.3. Изучение основных принципов работы с ГИС. Ознакомление с интерфейсом и функциями пространственного анализа данных в ГИС MapInfoProfessional, ArcGIS, Surfer Лабораторные 4 6 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1
7.4. Телекоммуникации Изучение основных принципов работы с ГИС Сам. работа 4 3 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1
7.5. Подготовка к экзамену Экзамен 4 27 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Фонд оценочных средств приведен в приложении к рабочей программе дисциплины.
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
см. ФОС по дисциплине
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
Фонд оценочных средств приведен в приложении к рабочей программе дисциплины.

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 О.И. Жуковский Геоинформационные системы: учебное пособие Томск : Эль Контент, 2014 biblioclub.ru
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Зеливянская О.Е. Геоинформационные системы: лабораторный практикум Ставрополь : СКФУ, 2017 biblioclub.ru
Л2.2 О. П. Новожилов Информатика : учеб. пособие для бакалавров М. : Юрайт, 2014
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 ScanEx Web Geomixer kosmosnimki.ru
Э2 GIS-Lab: географические информационные системы и дистанционное зондирование gis-lab.info
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft Windows7, №лицензии 60674416 (бессрочная)
Microsoft Office 2010 №лицензии 60674416 (бессрочная)
MapInfo – лицензия для образовательных учреждений серийный №MINWRS1200026830
7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
Электронная база данных «Scopus» (http://www.scopus.com)
Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/)
Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary)

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
106Л помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования Стеллажи – 3 шт. осциллограф, паяльная станция, источник тока, переносные ноутбуки
Помещение для самостоятельной работы помещение для самостоятельной работы обучающихся Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ
406М лаборатория "Научно-образовательный центр геоинформационных технологий" - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 16 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска магнитно-маркерная – 1 шт.; компьютеры: ACPI x64-based PC, Intel (R) Core (TM) i5-3470, 3200 MHz, 3200 MHz – 15 ед.; интерактивная доска: Triumph MULTI TOUCH 78 – 1ед.
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска)

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

8.1 Методические указания обучающимся к лекциям по дисциплине «Информатика, ГИС в географии»

В ходе лекционных занятий по дисциплине «Информатика, ГИС в географии» необходимо вести конспектирование учебного материала. Конспектирование лекций – сложный вид вузовской аудиторной работы, предполагающий интенсивную умственную деятельность студента.
В процессе конспектирования не следует записывать дословно всю лекцию. Целесообразно вначале понять основную мысль, излагаемую лектором, а затем записать ее. Желательно запись осуществлять, оставляя поля, на которых позднее, при самостоятельной работе с конспектом, можно сделать дополнительные записи, отметить непонятные места.
Конспект лекции лучше подразделять на пункты, соблюдая красную строку. Этому в большой степени будут способствовать вопросы плана лекции, предложенные преподавателям. Следует обращать внимание на акценты, выводы, которые делает лектор, отмечая наиболее важные моменты в лекционном материале замечаниями «важно», «хорошо запомнить» и т.п. Можно делать это и с помощью разноцветных маркеров или ручек, подчеркивая термины и определения.
Целесообразно разработать собственную систему сокращений, аббревиатур и символов общераспространенных слов и выражений. Специфичные термины и их сокращения преподавателем будут акцентированы преподавателем дополнительно.
Работа над конспектом лекции по «Информатика, ГИС в географии» не заканчивается в лекционной аудитории, а продолжается студентом дома, при этом обучающийся повторно ознакамливается с содержанием лекционного материала, знакомится с рекомендованной литературой, особенно нормативно-правовыми актами и методиками государственной кадастровой оценки, делает себе пометки в тексте лекции, или продолжает конспект.
Работая над конспектом лекций, всегда необходимо использовать не только учебник, но и ту литературу, которую дополнительно рекомендовал лектор. Именно такая серьезная, кропотливая работа с лекционным материалом позволит глубоко овладеть теоретическим материалом.

8.2. Методические указания обучающимся при подготовке к семинарам, практическим занятиям

Практические занятие по дисциплине «Информатика, ГИС в географии» не предусмотрены.

8.3. Методические указания обучающимся при подготовке к выполнению
лабораторных практикумов

Лабораторные занятия помогаю студентам в изучении и закреплении знаний, полученных в процессе изучения теоретического курса (или его раздела), кроме этого выполнение лабораторных работ позволяет применять изученный материал на практике.
При подготовке к лабораторным занятиям по курсу «Информатика, ГИС в географии» студенты должны:
- получить индивидуальное задание от преподавателя и ознакомиться с указаниями по его выполнению;
- в соответствии с изучаемой темой подготовить материал для проверки;
- лабораторная работа включает несколько обязательных разделов. В первом разделе определяется цель, задачи исследований и объект изучения. Во втором разделе поясняется методика или метод, который используется при выполнении работы. Он может быть взят из учебника, учебного пособия, либо выбран самим автором, в результате знакомства с литературными источниками. В третьем разделе дается подробное описание результатов работы.
Лабораторные занятия выполняются в специальной тетради для лабораторных и прак-тических работ, а также фиксируются в виде отчетных материалов (файлов) и сохраняются на сетевой студенческий ресурс: Geo-nt\\Stud\номер_курса\номер_группы\фамилия_студента.

8.4. Методические указания обучающимся при выполнению курсовых работ

Курсовые работы по дисциплине «Информатика, ГИС в географии» не предусмотрены.

8.5. Методические указания обучающимся для организации самостоятельной работы

Основной формой самостоятельной работы обучающихся является изучение конспекта лекций, их дополнение рекомендованной литературой, активное участие на семинарах и подготовка докладов и презентаций по основным проблемам дисциплины.
Основой самостоятельной работы студентов является работа с рекомендованной литературой. Список основной и дополнительной литературы под дисциплине приведен в РПД «Информатика, ГИС в географии»
Правила самостоятельной работы с литературой
- Составить перечень книг, с которыми Вам следует познакомиться;
- Перечень книг должен быть систематизированным (что необходимо для обязательного прочтения, что пригодится для написания рефератов, а что может расширить Вашу общую культуру и т.д.).
- Не пытайтесь читать быстро, вынужденное скорочтение не только не способствует качеству чтения, но и не приносит чувства удовлетворения, которое мы получаем, размышляя о прочитанном.

Подготовка рефератов направлена на развитие и закрепление у студентов навыков самостоятельного глубокого, творческого и всестороннего анализа научной, методической и другой литературы по актуальным проблемам дисциплины; на выработку навыков и умений грамотно и убедительно излагать материал, четко формулировать теоретические обобщения, выводы и практические рекомендации.
Рефераты должны отвечать высоким квалификационным требованиям в отношении научности содержания и оформления.
Темы рефератов, как правило, посвящены рассмотрению одной проблемы. Объем реферата может быть от 12 до 15 страниц машинописного текста, отпечатанного через 1,5 интервала, а на компьютере через 1 интервал (список литературы и приложения в объем не входят).
Текстовая часть работы состоит из введения, основной части и заключения.
Во введении студент кратко обосновывает актуальность избранной темы реферата, раскрывает конкретные цели и задачи, которые он собирается решить в ходе своего небольшого исследования.
В основной части подробно раскрывается содержание вопроса (вопросов) темы.
В заключении кратко должны быть сформулированы полученные результаты исследования и даны выводы. Кроме того, заключение может включать предложения автора, в том числе и по дальнейшему изучению заинтересовавшей его проблемы.
В список литературы (источников и литературы) студент включает только те документы, которые он использовал при написании реферата.
В приложении (приложения) к реферату могут выноситься таблицы, графики, схемы и другие вспомогательные материалы, на которые имеются ссылки в тексте реферата.