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

Новые информационные технологии в учебном процессе

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра физической географии и геоинформационных систем
Направление подготовки05.03.06. Экология и природопользование
Форма обученияЗаочная
Общая трудоемкость2 ЗЕТ
Учебный планz05_03_06_ПП-45-2019
Часов по учебному плану 72
в том числе:
аудиторные занятия 18
самостоятельная работа 50
контроль 4
Виды контроля по курсам
зачеты: 5

Распределение часов по курсам

Курс 5 Итого
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 8 8 8 8
Практические 10 10 10 10
Сам. работа 50 50 50 50
Часы на контроль 4 4 4 4
Итого 72 72 72 72

Программу составил(и):
ст.преподаватель, Дьякова Г.С.

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

Рабочая программа дисциплины
Новые информационные технологии в учебном процессе

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 05.03.06 ЭКОЛОГИЯ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 11.08.2016г. №998)

составлена на основании учебного плана:
05.03.06 Экология и природопользование
утвержденного учёным советом вуза от 25.06.2019 протокол № 9.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра физической географии и геоинформационных систем

Протокол от 28.08.2019 г. № 1
Срок действия программы: 2016-2021 уч. г.

Заведующий кафедрой
к.г.н., доцент Останин О.В.


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 физической географии и геоинформационных систем

Протокол от 28.08.2019 г. № 1
Заведующий кафедрой к.г.н., доцент Останин О.В.


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Формирование навыков работы в ГИС-программах и связынным с ними ПО; формирование общих представлений об основных методологических принципах организации геоинформационных систем, сфере их применения в географии, перспективах развития, способах функционирования и использования геоинформационных технологий в современном обществе при решении различных научно-технических задач

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.05

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-9 способностью решать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры с применением информационно-коммуникационных технологий и с учетом основных требований информационной безопасности
ПК-18 владением знаниями в области теоретических основ геохимии и геофизики окружающей среды, основ природопользования, экономики природопользования, устойчивого развития
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.основные базовые понятия в области геоинформационных систем;
основные картографии;
знает основные принципы и методы географических исследований.
3.2.Уметь:
3.2.1.применять базовые знания в рабочих ситуациях;
применять основные методы получения информации в рабочих ситуациях;
использовать знания картографии в заданных условиях моделирования;
применять методы географических исследований для обработки географической информации.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.Навыками по созданию геоинформационных моделей;
привязки картографических данных;
обработки геоинформации - анализ и синтез географической информации: картографические, аэрокосмические, комплексные географические, методы географического районирования и прогнозирования.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Курс Часов Компетенции Литература
Раздел 1. 1.Создание баз геоданных и классов пространственных объектов
1.1. Типы баз геоданных. Организация базы геоданных. Организация классов пространственных объектов. Свойства класса пространственных объектов. Определение атрибутов класса объектов. Создание и редактирование метаданных. Просмотр метаданных. Импорт и экспорт метаданных. Создание объектов для класса объектов. Лекции 5 2 ОПК-9 Л1.1, Л2.2, Л1.2, Л2.1
Раздел 2. 2.Загрузка данных в базу геоданных
2.1. Обзор терминов ArcGIS. Термины, относящиеся к базам геоданных. Среда геообработки ArcGIS. Преимущества базы геоданных. Работа с файловой базой геоданных. Форматы данных, доступные для конвертации. Конвертация данных из других источников. Конвертация между базами геоданных. XML для импорта и экспорта. Загрузка данных в существующий класс объектов. Работа с данными x,y. Доступ к табличным данным. Доступ к данным через ГИС-сервер. Проецирование ГИС-данных. Географические преобразования. Лекции 5 4 ОПК-9 Л1.2, Л2.1
2.2. Решение дополнительных задач и упражнений по геоинформатике Сам. работа 5 10 ОПК-9 Л1.1
Раздел 3. 3.Поведение базы геоданных
3.1. Географические данные. Что такое поведение базы геоданных? Значения по умолчанию. Подтипы и домены. Топология базы геоданных. Лекции 5 2 ОПК-9 Л1.2, Л2.1
3.2. Решение дополнительных задач и упражнений по геоинформатике Сам. работа 5 8 ОПК-9 Л1.1, Л2.2, Л2.1
Раздел 4. 4.Редактирование ГИС-данных
4.1. Редактирование пространственных данных. Создание новых данных. Команды меню Редактор. Инструменты меню скетч. Построение скетча с использованием ограничителей. Построение смежных полигонов. Редактирование существующих объектов. Изменение формы объекта и изменение границ. Работа с составными объектами. Упрощение геометрии. Редактирование с использованием доменов, подтипов и топологии базы геоданных. Практические 5 2 ОПК-9 Л1.2, Л2.1
4.2. Решение дополнительных задач и упражнений по геоинформатике Сам. работа 5 8 ОПК-9 Л1.1, Л2.2
Раздел 5. 5.Корректировка пространственных данных
5.1. Общие особенности привязки пространственных данных. Простанственная привязка данных в ArcMap. Ключевые моменты работы с пространственной привязкой. Векторная трансформация ArcMap. Трансформация. Трансформация методом резинного листа. Сопоставление данных на границах листов. Ошибки трансформации. Практические 5 2 ОПК-9 Л1.2, Л2.1
5.2. Решение дополнительных задач и упражнений по геоинформатике Сам. работа 5 8 ОПК-9 Л1.1, Л2.2, Л2.1
Раздел 6. 6.Управление инструментами геообработки и параметры среды геообработки
6.1. Что такое ArcToolbox? Типы наборов инструментов. Организация ArcToolbox. Типы инструментов. Расположение и выполнение инструментов. Выявление ошибок в параметрах. Просмотр ошибок геообработки. Параметры среды. Настройки ArcToolbox. Работа с инструментами в ArcMap. Результаты геообработки. Ключевые моменты работы в среде геообработки. Практические 5 2 ОПК-9 Л1.2, Л2.1
6.2. Решение дополнительных задач и упражнений по геоинформатике Сам. работа 5 6 ОПК-9 Л1.1, Л2.1
Раздел 7. 7.Анализ ГИС-данных
7.1. Что даёт анализ ГИС-данных? Обзор инструментов анализа. Анализ близости объектов. Анализ с использованием множественных буферных полигонов. Пространственное соединение. Полигоны Тиссона. Стирание объектов. Слияние объектов по атрибуту. Обработка табличных данных. Создание поднабора растровых данных. Другие виды анализа. Пример рабочего процесса анализа. Ключевые моменты анализа. Практические 5 2 ОПК-9 Л1.1, Л2.1
7.2. Решение дополнительных задач и упражнений по геоинформатике Сам. работа 5 8 ОПК-9 Л1.1, Л2.2
Раздел 8. 8.Управление таблицами. Редактирование пространственных объектов и атрибутов. Получение местоположений из атрибутивной информации
8.1. Исследование данных ГИС в ArcGIS Desktop. Процесс решения географических задач. Общие операции анализа. Работа с атрибутивными запросами. Работа с пространственными запросами (по расположению). Работа с ArcToolbox при выполнении анализа. Извлечение объектов при помощи инструмента Вырезание. Построение буфера объектов. Анализ наложения. Объединение. Пересечение. Результаты анализа. Практические 5 2 ОПК-9 Л1.1, Л2.2, Л2.1
8.2. Решение дополнительных задач и упражнений по геоинформатике Сам. работа 5 2 ОПК-9 Л1.1, Л2.2

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
•Обзор терминологии ArcGIS
•Дополнительные понятия о базах геоданных в ArcGIS
•Преимущества использования файловой базы геоданных
•Форматы данных, доступные для конвертирования
•Загрузка данных в существующий класс объектов
•Способы конвертирования и загрузки данных
•Работа с проекциям и датумами
•Понятие поведения базы геоданных и его преимуществ
•Атрибутивное поведение
•Подтипы
•Домены
•Пространственное поведение
•Топология
•Другие типы поведения базы геоданных
•Способы создания новых объектов
•Способы редактирования существующих объектов
•Использование инструментов редактирования для создания и изменения объектов
•Задачи редактирования
•Редактирование данных с использованием топологии
•Редактирование объектов по подтипам
•Общие особенности и проблемы привязки и корректировки данных
•Проблемы совмещения данных и их решение
•Методы привязки данных
•Векторная трансформация
•Пространственная привязка
•Описание структуры ArcToolbox
•Список инструментов
•Расположение инструментов ArcToolbox
•Понятие параметров среды
•Настройки ArcToolbox
•Работа со слоями инструментов
•Результаты геообработки
•Виды анализа в ArcGIS Desktop
•Создание поднабора растровых данных
•Изучение дополнительных инструментов геообработки
•Понятие типового рабочего процесса в ГИС
•Что такое ModelBuilder и как его использовать для анализа
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
см. ФОС
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
см. ФОС

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Тикунов В.С., Капралов Е.Г., Заварзин А.В., Ильясов А.К., Кравцова В.И., Лурье И.К., Рыльский И.А. Сборник задач и упражнений по геоинформатике: учеб. пособие для вузов М.: Академия, 2005
Л1.2 Е. Г. Капралов [и др.] ; под ред. В. С. Тикунова Геоинформатика: учеб. для вузов М.: Академия, 2010
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 под. ред. В.С. Тикунова Геоинформатика: учеб. для вузов: в 2 кн М.: Академия., 2008
Л2.2 под. ред. В. С. Тикунова Основы геоинформатики: учеб. пособие для вузов Академия, 2004
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Подшивка журнала «ArcReview» в электронном виде, начиная с 1997 г. Режим доступа: http://www.dataplus.ru/Arcrev/index.htm
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft Windows 7
Microsoft Office 2010
MapInfo Professional (P) - Nodeljcked, MINWRS1200026830 от 12.10.2014 (бессрочная);
ArcGIS Desktop Advanced Educational Teaching Lab Pak (31), v. 10.3.1, № 302914 от 12.02.16 (бессрочная)
7-Zip
AcrobatReader
ENVI 4.8, № 503626-1 от 16.12.2011 (бессрочная)
Chrome; http://www.chromium.org/chromium-os/licenses
6.4. Перечень информационных справочных систем
Информационно справочная система СПС «КонсультантПлюс»: http://www.consultant.ru/
Электронная база данных «Scopup»: http://www.scopus.com
Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета: http://elibrary.asu.ru/
Научная электронная библиотека eLIBRARY: http://elibrary.ru

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
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)
405М помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования Штативы для тахеометра и геодезической GPS; листы карт из Атласа Алтайского края

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

8.1 Методические указания обучающимся к лекциям по дисциплине «Приложение ГИС для географических исследований»

В ходе лекционных занятий по дисциплине «Приложение ГИС для географических исследований» 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 дисциплине «Приложение ГИС для географических исследований» 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

Планы семинарских занятий, их тематика, рекомендуемая литература, цель и задачи ее изучения сообщаются преподавателем на вводных занятиях или в методических указаниях по дисциплине.
Подготовка студентов к семинарскому занятию включает 2 этапа:
1) организационный;
2) закрепление и углубление теоретических знаний.
На первом этапе студент планирует свою самостоятельную работу, которая включает:
- уяснение задания на самостоятельную работу;
- подбор рекомендованной литературы;
- составление плана работы, в котором определяются основные пункты предстоящей подготовки.
Составление плана дисциплинирует и повышает организованность в работе.
Второй этап включает непосредственную подготовку студента к занятию. Начинать надо с изучения рекомендованной литературы. Необходимо помнить, что на лекции обычно рассматривается не весь материал, а только его часть. Остальная его часть восполняется в процессе самостоятельной работы. В связи с этим работа с рекомендованной литературой обязательна. Особое внимание при этом необходимо обратить на содержание основных положений и выводов, объяснение явлений и фактов, уяснение практического приложения рассматриваемых теоретических вопросов. В процессе этой работы студент должен стремиться понять и запомнить основные положения рассматриваемого материала, примеры, поясняющие его, а также разобраться в иллюстративном материале.
Заканчивать подготовку следует составлением плана (конспекта) по изучаемому материалу (вопросу). Это позволяет составить концентрированное, сжатое представление по изучаемым вопросам.
В процессе подготовки к занятиям рекомендуется взаимное обсуждение материала, во время которого закрепляются знания, а также приобретается практика в изложении и разъяснении полученных знаний, развивается речь.
При необходимости следует обращаться за консультацией к преподавателю. Идя на консультацию, необходимо хорошо продумать вопросы, которые требуют разъяснения.
На семинаре каждый его участник должен быть готовым к выступлению по всем поставленным в плане вопросам, проявлять максимальную активность при их рассмотрении. Выступление должно строиться свободно, убедительно и аргументировано. Преподаватель следит, чтобы выступление не сводилось к репродуктивному уровню (простому воспроизведению текста), не допускается и простое чтение конспекта. Необходимо, чтобы выступающий проявлял собственное отношение к тому, о чем он говорит, высказывал свое личное мнение, понимание, обосновывал его и мог сделать правильные выводы из сказанного. При этом студент может обращаться к записям конспекта и лекций, непосредственно к первоисточникам.
На семинаре студенты ведут конспект. Конспект – это систематизированное, логичное изложение материала источника. Различаются четыре типа конспектов:
• План-конспект – это развернутый детализированный план, в котором достаточно подробные записи приводятся по тем пунктам плана, которые нуждаются в пояснении.
• Текстуальный конспект – это воспроизведение наиболее важных положений и фактов источника.
• Свободный конспект – это четко и кратко сформулированные (изложенные) основные положения в результате глубокого осмысливания материала. В нем могут присутствовать выписки, цитаты, тезисы; часть материала может быть представлена планом.
• Тематический конспект – составляется на основе изучения ряда источников и дает более или менее исчерпывающий ответ по какой-то схеме (вопросу).
В заключение преподаватель, как руководитель семинара, подводит итоги семинара. Он может (выборочно) проверить конспекты студентов и, если потребуется, внести в них исправления и дополнения.

8.3. Методические указания обучающимся при подготовке к выполнению лабораторных практикумов

Лабораторные практикумы по дисциплине «Приложение ГИС для географических исследований» не предусмотрены.

8.4. Методические указания обучающимся при выполнению курсовых работ

Курсовые работы по дисциплине «Приложение ГИС для географических исследований» 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 «Приложение ГИС для географических исследований»

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.