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-3-2019
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., и.о. зав. кафедрой экономической географии и картографии , Крупочкин Е.П.

Рецензент(ы):
к.г.н., доцент, Козырева Ю.В.

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 25.06.2019 протокол № 9.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра экономической географии и картографии

Протокол от 20.05.2019 г. № 10
Срок действия программы: 2019-2020 уч. г.

Заведующий кафедрой
Крупочкин Е.П., к.г.н., доцент


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2019-2020 учебном году на заседании кафедры

Кафедра экономической географии и картографии

Протокол от 20.05.2019 г. № 10
Заведующий кафедрой Крупочкин Е.П., к.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
Э3 Курс в Moodle «Информатика, ГИС в географии» portal.edu.asu.ru
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
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)
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.
106Л помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования Стеллажи – 3 шт. осциллограф, паяльная станция, источник тока, переносные ноутбуки

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.