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

ГИС в географии

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра экономической географии и картографии
Направление подготовки05.03.02. География
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план05_03_02_География-1-2020
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 42
самостоятельная работа 39
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 4

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (4) Итого
Недель 18,5
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 6 6 6 6
Лабораторные 36 36 36 36
Сам. работа 39 39 39 39
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 108 108 108 108

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

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

Рабочая программа дисциплины
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 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра экономической географии и картографии

Протокол от 20.05.2020 г. № 9
Срок действия программы: 2020-2021 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 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Кафедра экономической географии и картографии

Протокол от 20.05.2020 г. № 9
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.16

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. Модели и решения функциональных и вычислительных задач. Интеллектуализация средств информатики
1.1. 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 3 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1
1.2. Знакомство с табличными процессорами типа Excel и др. Выполнение заданий с функциями по закреплению практических навыков в программе Microsoft Excel Лабораторные 4 8 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1
1.3. Искусственный интеллект. Экспертные и геоинформационные системы, интеллектуальный интерфейс, базы знаний и их организация Сам. работа 4 13 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1
Раздел 2. Основы теории алгоритмов и программирование
2.1. Общие определения. Способы описания алгоритмов. Виды алгоритмов. Алгоритмические языки. Программирование. Структуры данных языка Паскаль. Лекции 4 3 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1
2.2. 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 8 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1
2.3. Освоение специфики работы в текстовом редакторе при форматировании и компьютерной верстки текстов. Создание оригинал-макетов Сам. работа 4 13 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1
Раздел 3. Телекоммуникации
3.1. Телекоммуникации Лабораторные 4 8 ОПК-9, ОПК-10 Л2.2, Л1.1, Л2.1
3.2. 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
3.3. 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
3.4. Телекоммуникации Изучение основных принципов работы с ГИС Сам. работа 4 13 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.)
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации

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, мультимедийное оборудование стационарное или переносное)
106Л помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования Стеллажи – 3 шт. осциллограф, паяльная станция, источник тока, переносные ноутбуки
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.
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
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 «ГИС в географии»

В ходе лекционных занятий по дисциплине «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 «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 занятия по дисциплине «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 «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 «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 «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.