Теория и методика профессионального образования | Мир педагогики и психологии №05 (118) Май 2026

Цифровые двойники полевых экосистем как инструмент практического обучения прикладной физике в агрономии

Шемонаева Ирина Игоревна
ассистент кафедры математики, информатики, физики и методики обучения, аспирант института психологии и педагогики, ФГБОУ ВО «Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина», РФ, г. Елец, shemonaeva.irin@yandex.ru

Аннотация: В статье рассматривается инновационный подход к преподаванию физики студентам агрономических специальностей через использование технологии цифровых двойников (Digital Twins). Генезис данной технологии рассматривается от первых концепций моделирования сложных систем до современных решений в рамках «Сельского хозяйства 4.0». Описаны методические приемы интеграции данных мониторинга полей, спутниковых снимков и сенсорных сетей в образовательный процесс. Особое внимание уделено физическим аспектам моделирования динамических процессов в полевых экосистемах, что позволяет трансформировать абстрактные законы в инструменты управления урожайностью и ресурсосбережения.
Ключевые слова: агрономия, цифровые двойники, прикладная физика, IoT-технологии, точное земледелие, мониторинг полей, имитационное моделирование, история цифровых двойников.

Shemonaeva Irina Igorevna
аssistant of the Department of Mathematics, Computer Science, Physics and training methods, postgraduate student of the Institute of Psychology and Pedagogy Bunin Yelets State University, Russia, Yelets

Abstract: The article considers an innovative approach to teaching physics to students of agronomic specialties through the use of Digital Twins technology. The genesis of this technology is considered from the first concepts of modeling complex systems to modern solutions within the framework of Agriculture 4.0. Methodological techniques for integrating field monitoring data, satellite imagery, and sensor networks into the educational process are described. Special attention is paid to the physical aspects of modeling dynamic processes in field ecosystems, which makes it possible to transform abstract laws into tools for yield management and resource conservation.
Keywords: agronomy, digital twins, applied physics, IoT technologies, precision agriculture, field monitoring, simulation modeling, the history of digital twins.

Полный текст статьи представлен по ссылке

1. Трухачев, В. И. Цифровая трансформация сельского хозяйства: роль образования и науки / В. И. Трухачев // Вестник аграрной науки. — 2021. — № 6 (93). — С. 3–9.
2. Якушев, В. В. Точное земледелие: теория и практика / В. В. Якушев. — Санкт-Петербург : АФИ, 2016. — 322 с.
3. Чернышова, Л. В. Цифровизация образования в аграрных вузах как условие подготовки специалистов АПК нового поколения / Л. В. Чернышова, Т. В. Капустина // Современные проблемы науки и образования. — 2020. — № 5.
4. Pylianidis, C. Introducing digital twins to agriculture / C. Pylianidis, S. Osinga, I. N. Athanasiadis // Computers and Electronics in Agriculture. — 2019. — Vol. 160. — P. 105–117.
5. Verdouw, C. Digital twins in smart farming / C. Verdouw, B. Tekinerdogan, A. Beulens, S. Wolfert // Agricultural Systems. — 2021. — Vol. 189. — Art. 103046.
6. Шапиро, Д. А. Применение имитационного моделирования в обучении физике студентов сельскохозяйственных направлений / Д. А. Шапиро, А. В. Морозов // Мир науки, культуры, образования. — 2022. — № 2 (93). — С. 154–157.
7. Сосфенов, Д. А. Цифровой двойник: история возникновения и перспективы развития / Д. А. Сосфенов // Интеллект. Инновации. Инвестиции. — 2023. — № 4. — С. 110–118.
8. Жолобова, А. И. Использование цифровых двойников в сельском хозяйстве / А. И. Жолобова, О. Т. Ергунова // Аграрный вестник. — 2023. — № 2. — С. 31–39. — DOI 10.24888/2949-2793-2023-2-31-39.

Список источников
9. Баранов, А. С. Цифровые технологии в агрономии : учебное пособие / А. С. Баранов, И. М. Михайленко, А. В. Рожнов. — Москва : КноРус, 2023. — 210 с.
10. Поздеев, И. А. Цифровые двойники полей: современный мониторинг в сельском хозяйстве / И. А. Поздеев, А. А. Аббасова // Вестник науки. — 2026. — № 2 (95). — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tsifrovye-dvoyniki-poley-современный-мониторинг-в-сельском-хозяйстве.