Общая педагогика, история педагогики и образования | Мир педагогики и психологии №05 (106) Май 2025

Использование ГИС (географических информационных систем) в учебном процессе: примеры внедрения в университетах

Мазнев Денис Юрьевич
Студент, Воронежский государственный педагогический университет, РФ, г. Воронеж, denisok35@mail.ru
Колосарев Денис Алексеевич
Студент, Воронежский государственный педагогический университет, РФ, г.Воронеж, denikolosarev@mail.ru
Манченко Владислав Андреевич
Студент, Воронежский государственный педагогический университет, РФ, г.Воронеж, wladyuxa@gmail.com

Аннотация: Географические информационные системы (ГИС) представляют собой мощные инструменты, которые позволяют собирать, анализировать и визуализировать пространственные данные. В условиях стремительного развития технологий и увеличения объема доступной информации ГИС становятся неотъемлемой частью множества дисциплин - от географии и экологии до экономики и социологии. Их использование предоставляет возможность более глубокого понимания сложных взаимосвязей в окружающем мире, что особенно актуально в эпоху глобальных вызовов, таких как изменение климата, урбанизация и управление природными ресурсами.
Ключевые слова: ГИС, инструмент, студент, задача, география, мониторинг, процесс, управление, карта, ресурсы, использование, обучение.

Maznev Denis Yuryevich
Student, Voronezh State Pedagogical University, Russian Federation, Voronezh
Kolosarev Denis Alekseevich
Student, Voronezh State Pedagogical University, Russian Federation, Voronezh
Manchenko Vladislav Andreevich
Student, Voronezh State Pedagogical University, Russian Federation, Voronezh

Abstract: Geographic information systems (GIS) are powerful tools that allow you to collect, analyze, and visualize spatial data. With the rapid development of technology and the increase in the volume of available information, GIS are becoming an integral part of many disciplines - from geography and ecology to economics and sociology. Their use provides an opportunity for a deeper understanding of the complex relationships in the surrounding world, which is especially relevant in the era of global challenges such as climate change, urbanization, and natural resource management.
Keywords: GIS, tool, student, task, geography, monitoring, process, management, map, resources, use, training.

Современные образовательные учреждения осознают важность интеграции ГИС в учебный процесс. Это связано с тем, что студенты, обладающие навыками работы с геоинформационными технологиями, становятся более конкурентоспособными на рынке труда. Умение анализировать и интерпретировать пространственные данные является ключевым для многих профессий, включая специалистов в области экологии, градостроительства, маркетинга и управления.

Внедрение ГИС в учебный процесс не только улучшает качество образования, но и способствует развитию критического мышления у студентов. Они учатся решать реальные задачи, используя современные технологии, что позволяет им применять теоретические знания на практике. Кроме того, работа с ГИС помогает студентам развивать навыки командной работы и проектного управления, что является важным аспектом их профессионального роста [1, с.36].

Значение ГИС в образовательном процессе:

-  анализировать пространственные данные: студенты учатся собирать, обрабатывать и анализировать данные, что является важным навыком в таких областях, как экология, городское планирование и география;

-  создавать карты и визуализации: умение представлять данные в виде карт помогает лучше понять пространственные взаимосвязи и тенденции;

- решать реальные задачи: работа с ГИС позволяет студентам участвовать в проектах, направленных на решение актуальных проблем, таких как управление природными ресурсами, мониторинг окружающей среды и планирование инфраструктуры [2, с.24].

Примеры внедрения ГИС в российских университетах:

1) Московский государственный университет (МГУ):

на географическом факультете МГУ ГИС активно используются в рамках курсов по картографии и пространственному анализу. Студенты проходят практические занятия, где изучают методы работы с ГИС, анализируют пространственные данные и создают карты. Например, в рамках проектов по городскому планированию студенты могут использовать ГИС для анализа транспортных потоков и оценки доступности общественности транспорта.

2) Санкт-Петербургский государственный университет (СПбГУ):

в СПбГУ ГИС интегрированы в курсы по геоинформатике и экологии. Студенты участвуют в проектах, связанных с оценкой природных ресурсов и воздействием антропогенной деятельности на окружающую среду. Университет также организует семинары и мастер-классы, на которых студенты могут изучить современные программные продукты для работы с ГИС.

3) Казанский федеральный университет (КФУ):

КФУ активно использует ГИС в образовательном процессе на факультете географии и экологического мониторинга. Здесь студенты изучают методы работы с пространственными данными и применяют их для решения задач управления природными ресурсами, картирования и анализа экологической ситуации в регионе. Одним из примеров является проект по оценке состояния водоемов Татарстана с использованием ГИС [3, с.32].

Согласно данным сайта "Работа.ру", спрос на специалистов с навыками работы в ГИС в России растет: более 30% вакансий в области экологии и градостроительства требуют знания ГИС.

А в российских научных журналах, таких как "География и экология" и "Вестник Московского университета", публикуются статьи о внедрении ГИС в образовательный процесс, что подтверждает актуальность этой темы.

Преимущества использования ГИС в образовательном процессе:

а) интерактивность и вовлеченность: одним из ключевых преимуществ ГИС является возможность создания интерактивных карт и приложений, которые активно вовлекают студентов в процесс обучения. Вместо пассивного усвоения информации, студенты могут самостоятельно исследовать данные, манипулировать картами и визуализировать результаты. Это способствует более глубокому пониманию материала и повышает интерес к изучаемым темам;

б) практическое применение знаний: ГИС позволяет студентам применять теоретические знания на практике. Например, они могут анализировать реальные данные о населении, экологии или экономике, что помогает им лучше понять, как географические факторы влияют на различные аспекты жизни. Это практическое применение делает обучение более значимым и актуальным;

в) развитие критического мышления: работа с ГИС требует от студентов анализа данных, интерпретации результатов и принятия обоснованных решений. Это развивает критическое мышление и навыки решения проблем. Студенты учатся задавать вопросы, исследовать различные сценарии и делать выводы на основе анализа информации [4, с.21];

г) междисциплинарный подход: ГИС способствует интеграции знаний из различных областей, таких как экология, экономика, социология, градостроительство и многие другие. Это позволяет студентам формировать целостное представление о сложных проблемах и развивать междисциплинарное мышление. Например, при изучении изменения климата студенты могут рассматривать как экологические, так и социально-экономические аспекты;

д) доступ к актуальным данным: современные ГИС-платформы предоставляют доступ к обширным базам данных, включая открытые данные о климате, демографии, инфраструктуре и других аспектах. Это дает студентам возможность работать с актуальной информацией и развивать навыки работы с большими данными. Доступ к таким данным расширяет горизонты исследования и позволяет проводить более глубокий анализ;

е) развитие цифровой грамотности: в условиях современного мира цифровая грамотность становится необходимым навыком. Работа с ГИС помогает студентам развивать навыки работы с различными цифровыми инструментами и технологиями. Это включает в себя умение анализировать данные, создавать визуализации и использовать программное обеспечение для геоинформационного анализа;

ё) устойчивое развитие и гражданская ответственность: использование ГИС в учебном процессе способствует формированию у студентов понимания устойчивого развития и ответственности за окружающую среду. Они могут анализировать влияние различных факторов на экологию и участвовать в проектах по охране окружающей среды. Например, студенты могут разрабатывать карты загрязнения воздуха в своем регионе и предлагать решения для улучшения ситуации;

ж) глобальная перспектива: ГИС помогает студентам видеть глобальные тенденции и проблемы, такие как изменение климата, миграция населения или распространение заболеваний. Это способствует формированию у них глобального мышления и понимания взаимосвязей между различными регионами мира. Студенты могут участвовать в международных проектах или конкурсах, что расширяет их горизонты и способствует обмену опытом с коллегами из других стран;

з) адаптивное обучение: современные ГИС-платформы могут быть адаптированы под индивидуальные потребности студентов, учитывая их уровень подготовки и интересы. Это делает процесс обучения более персонализированным и эффективным. Преподаватели могут предлагать разные уровни сложности заданий в зависимости от уровня подготовки студентов, что способствует более глубокому усвоению материала [5, с.53].

Несмотря на множество преимуществ, использование географических информационных систем (ГИС) в учебном процессе также имеет свои недостатки:

1.сложность освоения: ГИС может быть сложной для изучения, особенно для студентов без технического или математического фона. Это может привести к тому, что некоторые учащиеся будут испытывать трудности с использованием программного обеспечения и пониманием концепций;

2.необходимость в обучении преподавателей: для эффективного внедрения ГИС в образовательный процесс необходимо, чтобы преподаватели имели соответствующую подготовку и навыки работы с этой технологией. Нехватка квалифицированных кадров может ограничить использование ГИС;

3.высокая стоимость: лицензии на программное обеспечение ГИС могут быть дорогими, а также требуется оборудование, способное поддерживать такие программы. Это может стать серьезным препятствием для учебных заведений с ограниченным бюджетом;

4.необходимость в доступе к данным: эффективная работа с ГИС требует доступа к актуальным и качественным географическим данным. В некоторых случаях данные могут быть недоступны или труднодоступны, что ограничивает возможности анализа;

5. технические проблемы: использование ГИС связано с возможными техническими сбоями, проблемами с совместимостью программного обеспечения и оборудованием, а также с необходимостью регулярного обновления системы [6, с.17].

В целом, хотя ГИС представляет собой мощный инструмент для обучения и анализа, важно учитывать эти недостатки и разрабатывать стратегии для их преодоления, чтобы максимально эффективно интегрировать эту технологию в образовательный процесс.

Таким образом, использование ГИС в образовательном процессе не только обогащает знания студентов, но и формирует у них навыки, необходимые для успешной профессиональной деятельности в будущем. В условиях быстро меняющегося мира, где междисциплинарные подходы и цифровая грамотность становятся все более важными, применение ГИС в учебной среде представляет собой стратегически важное направление, которое способствует подготовке ответственных и компетентных специалистов. В конечном итоге, это не только улучшает качество образования, но и создает условия для формирования нового поколения лидеров, способных решать сложные задачи и делать мир лучше.

1. Петров И.С., Сергеев Д.В. Анализ применения ГИС в учебном процессе: достижения и недостатки // Научные исследования в образовании. 2023 № 5(2). С.34-41.
2. Смирнов А.Н. Геоинформационные технологии в образовательной практике: вызовы и решения // Образование и цифровизация. 2023. №1(1). С.22-29.
3. Белов С.И., Кузнецова Л.А. Геоинформационные системы как инструмент обучения: критический анализ // Наука и образование. 2023. №9(2), С.30-38.
4. Романов А.Н. Современные тенденции использования ГИС в образовательном процессе: преимущества и недостатки. Образовательные технологии и общество. 2023 №6(1), С.18-27.
5. Тихомиров Д. А., Федосеев И. В. ГИС в школе: возможности и ограничения для учителей. Педагогические исследования. 2023 №7(3). С.50-59.
6. Яковлева Е.А. ГИС в образовательной среде: анализ недостатков и перспективы. // Современные подходы к обучению. 2023. №4(2). С.15-24.