CC BY
0Географическое образование
УДК 14.35.09
А. М. Жакыпбек1, М. К. Кадылбеков1, М. А. Аскарова2
1 Докторант кафедры географии, землеустройства и кадастра (Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан)
2Д.г.н., профессор кафедры географии, землеустройства и кадастра (Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан)
ФОРМИРОВАНИЕ КОМПЕТЕНТНОСТНОЙ МОДЕЛИ ВЫПУСКНИКА НА ПРИМЕРЕ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ «ГИС В ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ»
Аннотация. Современное высшее образование меняет вектор от подготовки специалиста узкой направленности к подготовке выпускника, способного постоянно самостоятельно приобретать знания, умения, проявлять творческую активность, инициативность, готового к принятию решений, демонстрирующего широкую профессиональную эрудицию. Решению данных задач способствует высокий уровень самостоятельной познавательной (учебно-профессиональной) творческой работы студентов, сформированной в период учебы. Формирование компетенций происходит через достижение результатов обучения, индикаторами которых является выполнение лабораторных и практических заданий при изучении дисциплины. Анализируется современное состояние обучения ГИС в КазНУ им. аль-Фараби. На примере дисциплины «ГИС в географических исследованиях» описано формирование модели выпускника.
Ключевые слова: вуз, результаты обучения, индикаторы достижения, ГИС в географических исследованиях, лекции, практические занятия, КазНУ им. аль-Фараби.
Введение. Эффективность любого географического исследования непосредственно определяется возможностями, которые могут быть реализованы средствами конкретных ГИС. Поэтому вкратце рассмотрим, каковы специфические требования, предъявляемые современной теоретической географией к ГИС. Джонстон [1] утверждает, что география - это исследование территорий и взаимосвязей между ними. Есть два главных аспекта географического подхода: изучение компонентов ландшафта и иерархически вложенных друг в друга ареалов по вертикали и горизонтальное исследование связей между отдельными ареалами и элементами ландшафта. Эта способность географии совмещать оба аспекта и определяет ее системную целостность как научной дисциплины. Территория с ее свойствами детерминирует взаимодействие людей друг с другом, а также с естественной и искусственной окружающей средой. Возможности ГИС позволяют исследователю изучать эти вертикальные и горизонтальные географические отношения.
Геоинформационные системы и технологии сегодня широко применяются для решения научных и практических задач на локальном, региональном, республиканском и глобальном уровнях. ГИС-технологии используют для изучения природно-экономического потенциала крупных регионов, инвентаризации природных ресурсов, проектирования транспортных магистралей, обеспечения безопасности человека и т. д. [2].
Следует отметить возрастающую распространенность географических информационных систем в практике отечественного образовательного процесса [3]. Эта технология представляет собой один из наиболее популярных и полезных инструментов, в том числе в учебном процессе. ГИС способствует формированию у студентов пространственного мышления, обеспечивает лучшее понимание взаимосвязей между компонентами мира. В обществе произошел кардинальный сдвиг временных пластов, наш мир теперь окутан всемирной паутиной, все чаще во все сферы стали внедряться информационные технологии, и такая сфера, как образование, - не исключение.
Необходимость использования ГИС в решении различного рода задач вызывает нарастающий спрос на качественные, надежные и удобные ГИС и соответственно на специалистов в области геоинформационных технологий различного уровня - как разработчиков программного обеспечения (ПО), так и высококвалифицированных пользователей.
В связи с этим обучение геоинформационным технологиям, создание учебных и обучающих ГИС, утверждение государственных стандартов по специализации «ГИС» для подготовки бакалавров, специалистов, магистров в различных областях народного хозяйства являются сегодня приоритетным направлением [4].
Для подготовки специалистов такого рода необходимо использовать современные информационные и телекоммуникационные технологии. Построение информационно-образовательной среды на основе современных информационных технологий привносит в учебный процесс новые возможности: сочетание высокой экономической эффективности и гибкости учебного процесса, широкое использование информационных ресурсов, существенное расширение возможностей традиционных форм обучения, а также возможность построения новых эффективных форм.
ГИС в образовании. Модернизация современного образования направлена на поиск эффективных путей подготовки специалистов, одним из которых является технологизация образовательного процесса на основе проблемно-задачного подхода. Применение такого подхода в подготовке специалистов на основе ГИС-технологий позволяет демонстрировать важность изученного материала в будущей профессиональной деятельности и имеет огромное значение для образовательного процесса [5]
Таким образом, разработка информационной среды (ИС) использования ГИС-технологий в подготовке студентов различных направлений является актуальным направлением в области применения современных информационных технологий в образовании [6].
В сфере образования использование геоинформационных технологий (на занятиях, во время прохождения практики, при подготовке дипломной работы) позволяет обучающимся получать навыки работы, опыт решения предметных задач. ГИС - это не просто одна из современных информационных технологий, это прогрессивный образ мышления, способ познания окружающего нас мира, инструмент, способствующий перестройке мировоззрения.
ГИС-технологии в образовании используются для подготовки специалистов различных направлений на основе коллекции предметных задач в рамках непрерывного образования: среднее, высшее, дополнительное. Цель создания такой среды - предоставление инструментария для решения предметных задач. Применение ГИС-технологий в подготовке специалистов различных направлений позволяет более эффективно осваивать различные учебные дисциплины. Наконец по функциональному назначению она используется даже как автоматизированная система управления, что закреплено законодательными актами. Все это делает ГИС универсальным инструментом обучения и передачи знаний.
Улучшение качества образования является предметом особого внимания не только в Казахстане, но и во всем мире. Это не просто один из методов реагирования общества на нынешнее социальное положение, но также и способ изменения данной ситуации, влияния на нее не только в настоящем, но и в будущем. Способность работать с картами, получать по ним необходимые данные становится важным элементом массовой картографической грамотности и культуры [7]. ГИС-технологии представляют современный инструмент к изучению и урегулированию территориальных проблем. Они приобретают все большее признание в Казахстане. Цифровая пространственная информация играет важную роль в задачах социально-экономического, политического развития и управления природным, производственным и трудовым потенциалом в национальных интересах [8].
Потребность применения ГИС-технологий в системе казахстанского географического образования бесспорна. Можно привести в качестве примера создание Институтом географии и водной безопасности Национального атласа РК, Атласа Мангистауской области и Атласа ЧС, за что группа ученых была удостоена звания лауреатов Государственной премии РК [9].
Необходима рациональная стандартизация всей активности в сфере ГИС-образования: от ввода технологий в школьное географическое обучение до подготовки преподавательского состава
в вузах. Мониторинг обстановки имеющегося опыта применения ГИС-технологий в образовании выявил нехватку теоретических и методических разработок в сфере применения ГИС-технологий для урегулирования прикладных задач.
Одним из самых активных вузов, занимающихся решением этой проблемы, является Казахский национальный университет им. аль-Фараби. Сотрудники факультета «География и природопользование» кафедры «География, землеустройство и кадастр» и «Картография и геоинформатика» являются разработчиками многих образовательных программ ГИС.
Вступление Республики Казахстан в Болонский процесс стало основой к внедрению компе-тентностного подхода в обучении как альтернативы существующему процессу формирования у обучающихся «знаний-умений-навыков» [10], недостаточно учитывающих сущность подготовленности специалиста в условиях рыночных отношений. Такая модель образования является важнейшим условием его модернизации и приведения в соответствие с международными стандартами.
Для решения высокопрофессиональных задач специалист должен обладать конкретными компетенциями, основанными на знаниях, умениях, навыках и личностных качествах специалиста. Совокупность же высококачественной подготовленности, позволяющая выполнять весь перечень производственных задач в конкретной области, составляет компетентность специалиста в этой области. Таким образом, общим результатом обучения в вузе является грамотность в определенной области, которая проявляется путем реализации соответствующих умений, навыков при решении поставленных задач. Следовательно, при компетентностном подходе основное внимание в учебном процессе должно уделяться формированию у обучающихся ключевых знаний по всему спектру профессиональных задач, которые понадобятся ему в будущей деятельности.
Подготовка специалистов по ГИС-технологиям в КазНУ. Разберем компетентностный подход на примере изучения дисциплины «ГИС в географических исследованиях».
Целью дисциплины является формирование навыков у пользователя современных геоинформационных технологий понимания функции географических информационных систем, принципов и методов использования ГИС в науках о Земле [11].
Теоретическая составляющая дисциплины «ГИС в географических исследованиях» включает 15 лекционных занятий:
1. Методы географических исследований, их классификация.
2. История формирования методического аппарата географических исследований.
3. Средства современных географических исследований.
4. Коммерческие и свободно распространяемые ГИС.
5. Технологии создания распределенных ГИС (интерактивные, онлайновые, картографические сервисы, геопорталы, облачные сервисы, кластерные системы).
6. Интеграция ГИС и систем дистанционного зондирования.
7. Интеллектуальные ГИС.
8. Примеры практической реализации ГИС-проектов в Казахстане.
9. Методы аэрокосмических исследований.
10. Современные методы обработки данных дистанционного зондирования Земли.
11. Краткая история применения аэро- и космических методов в географии.
12. Современные направления в аэрокосмических исследованиях. Примеры аэрокосмических исследований в географии.
13. Системы глобального позиционирования.
14. Совмещение методов географических исследований.
15. Традиционные методы исследования в географии.
Первые 2 лекции являются вводными. При их изучении студент знакомится с основными методами и понятиями географических исследований, какие принципы они преследуют и как они классифицируются. Вводные лекции дают первые целостные представления о предмете и ориентируют студентов в работе по данному курсу. Лектор знакомит студентов с назначением и задачами курса, его ролью и местом в системе учебных дисциплин и подготовки специалистов. Дается краткий обзор курса, этапы развития науки и практики, достижения в этой сфере, имена известных ученых, излагаются перспективные направления исследований. На этой лекции выделяются мето-
дические и организационные особенности работы в рамках курса, а также дается анализ учебно-методической литературы, уточняются сроки и формы отчетности.
Последующие лекции дают учащимся фундаментальные знания и теоретическую основу применения геоинформационных систем в географических исследованиях. Например, 3, 4 и 5 лекции включает в себя материал, где предлагается множество способов классификации ГИС-платформ, начиная от способа распространения и заканчивая способом хранения и отображения данных. Хранение данных ГИС-платформы прошли в своем развитии путь от простейших ГИС-прило-жений с хранением данных на уровне файловой системы до современных мощных ГИС-платформ (в полном смысле слова «платформа») с возможностью хранения данных в специализированных расширениях промышленных СУБД (система управления базой данных).
В зависимости от направления географических исследований используется база данных той или иной платформы.
Наряду с изучением лекционного материала студенты на семинарских/практических уроках, состоящих из 15 занятий, осваивают уже специальные навыки и компетенции:
1. Введение. Методы географии и их связь с методами других наук. Связь методов с теорией, подходами, принципами и средствами географии науки.
2. Классификация методов географии.
3. Общегеографические методы исследований.
4. Балансовый метод. Методы определения экономической эффективности.
5. Описательный и сравнительный методы.
6. Картографический метод исследования.
7. Статистический метод исследования.
8. Особенности применения социологических методов в географических исследованиях.
9. История развития и применения математических методов в географии.
10. Метод экспедиционных исследований. Современные приемы работ в полевых условиях.
11. Интерполяция методом сплайна, ОВР, кригинга, по топографическим данным и др.
12. Примеры создания географических сервисов и геопорталов в Казахстане и мире.
13. Направления применения результатов ДДЗ.
14. Особенности применения современных методов исследования в социально-экономической географии.
15. Особенности применения современных методов исследования в физической географии.
В ходе практических занятий у студентов формируются следующие способности:
применять геоинформационные технологии и специальное программное обеспечение в географии;
использовать ГИС для решения конкретных задач профессиональной деятельности;
владеть методами научных исследований в области ГИС-технологий с использованием методов современных ГИС в сфере географии;
оценивать эффективность ГИС в решении географических задач;
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.
В результате изучения дисциплины обучающийся будет способен:
иметь системное представление о роли и месте геоинформатических систем в научных географических исследованиях; рассматривать функции географических информационных систем (ГИС);
применять инновационные методы и технологии обработки пространственных данных и отраслевой информации средствами офисных приложений и автоматизированных информационных систем, в частности ГИС;
уметь понимать и определять экономическую эффективность ГИС при решении пространственных задач, а также пределы их возможностей;
знать основные элементы структуры геоинформационных систем, технологий использования баз данных в геоинформационных системах; проектирования информационных систем с использованием ГИС-технологий;
обладать навыками практической работы с геоинформационными пакетами;
понимать и определять особенности использования геоинформационных систем в различных областях экологии и природопользования, возможность адаптации новых технологий и методов в ГИС.
Выводы. ГИС создает новые возможности в реализации различных информационных взаимодействий. Это дает основание считать ГИС достаточно универсальным средством при обучении и передаче знаний.
Необходимость внедрения ГИС-технологий в систему казахстанского географического образования актуальна как никогда. Как показал мониторинг качества образования, имеется нехватка теоретических и методических разработок в сфере применения ГИС-технологий как орудия для урегулирования прикладных задач. КазНУ им. аль-Фараби активно занимается решением этой проблемы, кафедры «география, землеустройство и кадастр» и «картография и геоинформатика» являются разработчиками многих образовательных программ ГИС.
Болонский процесс в Республике Казахстан стал индикатором внедрения компетентностной модели образования, условием его модернизации в соответствии с международными стандартами.
ЛИТЕРАТУРА
[1] Murgante B., Borruso G., Lapucci A. Geocomputation and Urban Planning / Beniamino Murgante, Giuseppe Borruso, Alessandra Lapucci (Eds.). Studies in Computational Intelligence. Vol. 176. - Springer: Ver-lag Berlin Heidelberg, 2009. - 381 p.
[2] Rachel Steenson FBCS. The history of Geographic Information Systems (GIS), 2019.
[3] Бугаевский Л.М., Цветков В.Я. О подготовке учебного пособия по геоинформатике // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2001. - № 4. - С. 122-128.
[4] Оракбаева А.Б. Геоинформационное образование при подготовке специалистов различных сфер деятельности. -Алматы, 2018.
[5] Капустин В.Г. ГИС-технологии как инновационное средство // Педагогическое образование. - 2009. - № 3. -С. 68-76.
[6] Государственная программа «Цифровой Казахстан» // Официальный сайт премьер-министра Республики Казахстана. - URL: https://primeminister.kz/ru/page/view/gosudarstvennaya_programma_digital_kazahstan (дата обращения: 14.05.2018)
[7] Окуловский О.И. Компетенции и компетентностный подход в обучении. - Молодой ученый. - 2012.
[8] Самардак А.С. Геоинформационные системы. - Владивосток: Дальневост. гос. ун-т, Тихоокеанский ин-т дис-танц. образования и технологий, 2005. - 124 с.
[9] Официальный сайт АО «Институт географии и водной безопасности» - www.ingeo.kz
[10] Шмарова И.Н. Анализ практики формирования картографической компетентности студентов на факультете географии и природопользования КазНУ им. аль-Фараби // Сборник материалов научно-методической конференции «Роль географического образования в третьей модернизации Казахстана». - Алматы: КазНУ им. аль-Фараби, 2017. -С. 107-111.
[11] Официальный сайт КазНУ им. аль-Фараби. - www.kaznu.kz
REFERENCES
[1] Murgante B., Borruso G., Lapucci A. Geocomputation and Urban Planning / Beniamino Murgante, Giuseppe Borruso, Alessandra Lapucci (Eds.). Studies in Computational Intelligence. Vol. 176. Springer: Ver-lag Berlin Heidelberg, 2009. 381 p.
[2] Rachel Steenson FBCS. The history of Geographic Information Systems (GIS), 2019.
[3] Bugaevsky L.M., Tsvetkov V.Ya. On the preparation of a textbook on geoinformatics // News of higher educational institutions. Geodesy and aerial photography. 2001. No. 4. P. 122-128 (in Russ.).
[4] Orakbaeva A.B. Geoinformation education in training specialists in various fields of activity. Almaty, 2018 (in Russ.).
[5] Kapustin V.G. GIS technologies as an innovative tool // Pedagogical education. 2009. No. 3. P. 68-76 (in Russ.).
[6] State program "Digital Kazakhstan" // Official site. Prime Minister of the Republic of Kazakhstan. URL: https://primeminister.kz/ru/page/view/gosudarstvennaya_programma_digital_kazahstan (date accessed: 14.05.2018) (in Russ.).
[7] Okulovskiy O.I. Competence and competence-based approach in teaching. Young scientist. 2012 (in Russ.).
[8] Samardak A.S. Geoinformation systems. Vladivostok: Far East. gos. un-t, Pacific Institute of distance. education and technology, 2005. 124 p. (in Russ.).
[9] Official site of JSC "Institute of Geography and Water Security". www.ingeo.kz (in Russ.).
[10] Shmarova I.N. Analysis of the practice of forming the cartographic competence of students at the Faculty of Geography and Environmental Management of KazNU named after al-Farabi // Collection of materials of the Scientific and methodological conference "The role of geographic education in the third modernization of Kazakhstan." Almaty: KazNU them. al-Farabi, 2017. P. 107-111 (in Russ.).
[11] The official website of Al-Farabi KazNU. www.kaznu.kz (in Russ.).
А. М. Жакыпбек1, М. К. Кадылбеков1, М. А. Аскарова2
1 Докторант, география, жерге орналастыру жэне кадастр кафедрасы (Эл-Фараби атындагы Казак улттык университет^ Алматы, Казахстан) 2Г.г.д., профессор, география, жерге орналастыру жэне кадастр кафедрасы (Эл-Фараби атындагы Казак улттык университет^ Алматы, Казахстан)
«ГЕОГРАФИЯЛЬЩ ЗЕРТТЕУЛЕРДЕГ1 ГАЖ» ПЭН1Н ОЦЫП^ЙРЕНУ YЛГIСI БОЙЫНША Б1Т1РУШШЩ КОМПЕТЕНТТ1К МОДЕЛ1Н ЦАЛЫПТАСТЫРУ
Аннотация. Кдарп замангы жогары бiлiм тар багыттагы маман даярлаудан, Yнемi ез бетшше бiлiм, бiлiк дагдыларын игере алатын, шыгармашыл, бастамашыл, шешiм кабылдауга дайын жэне кен кэсiби эрудицияны керсете алатын тYлек дайындауга багытын езгертуде. Бул мiндеттердi шешуге кэсiптiк бшм алу барысында калыптаскан студенттердiн жогары денгейдеп езiндiк танымдык, (бiлiм беру жэне кэаби) шыгармашылык жумыстары ыкпал етедi. КузьIреттiлiктi калыптастыру окуты нэтижелерше жету аркылы пайда болады, олардын керсеткiштерi пэндi игеру (ету) кезшде зертханалык жэне практикалык тапсыр-маларды орындау болып табылады. Бул макалада эл-Фараби атындагы Каз¥У-да ГАЖ окытудын казiргi жагдайы талданады. эл-Фараби. «Географиялык зерттеулердегi ГАЖ» пэнiн мысал репнде пайдалана оты-рып, оку нэтижелерi мен жетiстiк керсеткiштерiне негiзделген бiтiрушi модельдiн калай калыптасатындыгы сипатталган.
Тушн сездер: университет, оку нэтижелерi, жетютж керсеткiштерi, географиялык зерттеулердегi ГАЖ, дэрктер, практикалык жаттыгулар, эл-Фараби атындагы Каз¥У.
A. M. Zhakypbek1, M. K. Kadylbekov1, M. A. Askarova2
1Doctoral student, department of geography, land management and cadastre (Al-Farabi Kazakh national university, Almaty, Kazakhstan) 2Dr.Geo.Sc., Professor, department of geography, land management and cadastre (Al-Farabi Kazakh national university, Almaty, Kazakhstan)
COMPETENCE MODEL FORMATION OF A GRADUATE
ON THE EXAMPLE OF STUDYING THE DISCIPLINE «GIS IN GEOGRAPHICAL RESEARCH»
Abstract. Modern higher education is changing the vector from training a specialist with a narrow focus to training a graduate who is able to constantly independently acquire knowledge, skills, be creative, initiative, ready to make decisions, and demonstrate broad professional erudition. The solution of these tasks is facilitated by a high level of independent cognitive, (educational and professional) creative work of students, formed during the acquisition of professional education. The formation of competencies occurs through the achievement of learning outcomes, indicators of which are the fulfillment of laboratory and practical tasks during (passing) the study of the discipline. This article analyzes the current state of GIS training at KazNU. Al-Farabi. Using the example of the discipline "GIS in Geographical Research", it is described how a graduate model is formed, based on learning outcomes and indicators of achievement.
Keywords: University, learning outcomes, indicators of achievement, GIS in geographical research, lectures, practical exercises, KazNU named after al-Farabi.
