Кислицын Д.А., Лис К.Я. Методическая разработка занятия эвристического типа «Геоинформационные системы (ГИС) как основа интеграции пространственных данных»
Опубликовано 17 декабря 2024 в 12:00

Кислицин Дмитрий Андреевич, преподаватель кафедры почвоведения и геоинформационных систем факультета географии и геоинформатики БГУ

Лис Карина Ярославовна, преподаватель кафедры геодезии и космоарокартографии факультета географии и геоинформатики БГУ 


Учебная дисциплина: «Аппаратно-программные средства ГИС», 3 курс, специальность «Геотехнологии туризма и экскурсионная деятельность».

Количество часов на реализацию методической разработки: 4 ч.

Тема: «ГИС как основа интеграции пространственных данных».

Геоинформационные системы используются для систематизации и анализа пространственных данных, что позволяет в значительной степени автоматизировать картометрический анализ информации и создавать различные картографические продукты. Применение технологий сетевого анализа является эффективным инструментом для построения маршрутов на основе географических данных, включающих в себя векторные слои дорожной сети. Изучение модуля Network Analyst, представленного в среде ArcGIS, позволяет детально ознакомиться с технологией проектирования маршрута, что является необходимым этапом для создания туристкой карты.

Основные цели педагога по отношению к индивидуальной самореализации студента при изучении данной темы:

  • сформировать образовательную среду для выполнения студентами открытого задания с целью изучения особенностей проектирования туристских карт в среде геоинформационной системы ArcGIS;
  • мотивировать студентов для формирования собственного взгляда на методику построения туристского маршрута;
  • создать условия для развития компетенций студентов в сфере геоинформационных систем (ГИС).

На образовательном портале факультета географии и геоинформатики БГУ размещен план-конспект эвристического занятия, который содержит все структурные компоненты. Основные этапы выполнения задания, а также исходные данные, были заранее представлены студентам для ознакомления (фото 1).



Целеполагание студента

Студентам предлагается выбрать одну из предложенных целей или сформулировать свою цель занятия.

Примерный перечень целей:

  • изучение особенностей применения сетевого анализа для проектирования туристского маршрута;
  • анализ методических подходов по созданию туристских карт;
  • освоение методики векторного анализа для построения туристского маршрута.

Для более детального изучения темы занятия студенты могут написать дополнительные вопросы, на которые они хотели бы получить ответы по итогам выполнения задания. Размещение своей или выбранной из списка цели занятия и перечня дополнительных вопросов осуществляется в разделе «Целеполагание».

Главная проблема занятия с позиции самореализации студента – умение давать критическую оценку различным методическим подходам создания туристских карт в среде ГИС.

Круг реальных объектов действительности, предлагаемых студенту для изучения: личностно-значимые места и достопримечательности; алгоритмы сетевого и векторного анализа для создания туристских карт.

Методы изучения реального объекта действительности:

  • когнитивные (метод эвристического наблюдения, метод анализа),
  • креативные («мозговой штурм»),
  • организации учения (метод целеполагания, метод рефлексии, взаимообучения).

Этапы занятия

  • Целеполагание, постановка проблемы – 10 мин.
  • Выполнение задания – 70 мин. во время занятия, а также дополнительное время на самостоятельное выполнение задания за период между занятиями.
  • Демонстрация полученного образовательного продукта – 50 мин. (в среднем около 5-6 мин для каждого доклада).
  • Знакомство и сравнение с культурно-историческим аналогом полученного образовательного продукта – 10 мин.
  • Подведение итогов – 5 мин.
  • Рефлексия – 15 мин.

Открытое эвристическое задание «В поисках сердца Беларуси»

В настоящее время для развития сферы туризма активно используются геоинформационные системы (ГИС). Существующие маршруты предполагают посещение различных туристических центров Беларуси, но они не учитывают индивидуальные предпочтения.

Представьте, что Вы принимаете зарубежных гостей в неформальной обстановке и Вам нужно предложить наиболее оригинальный вариант маршрута по своим любимым местам и достопримечательностям, чтобы помочь им увидеть Беларусь Вашими глазами.

Основные этапы:

  1. Ранжируйте центры по степени значимости (культурные, религиозные, экономические, исторические, экологические и т.д.) и выберите наиболее интересные из них (по два–три центра для любых трех видов), оформив результат в виде таблицы.
  2. Выберите исходные данные из общего набора векторной информации, которая предоставляется в начале занятия и расположена в разделе «Исходные данные» образовательного курса на портале.
  3. Обозначьте на карте личностно значимые туристские центры и достопримечательности путем создания векторного слоя в ArcGIS.
  4. Определите критерии (не менее четырех) для рационального построения туристского маршрута (например, самый короткий маршрут, насыщенность достопримечательностями и Ваши варианты).
  5. Постройте маршрут для путешествия в ArcGIS с использованием технологий сетевого и векторного анализа. Включите модуль Network Analyst и активируйте функцию «Новый маршрут». Конвертируйте пункты маршрута из векторного точечного слоя личностно-значимых достопримечательностей и укажите их последовательность в окне Network Analyst, в Свойствах которого выберите опцию «Использовать атрибут времени» и в качестве Импеданса выберите Minutes (минуты).
  6. Создайте туристскую карту, на которой отображены выбранные Вами туристические центры и маршрут для путешествия, в среде ArcGIS на основе географических данных.
  7. Подготовьте презентацию проекта туристского маршрута и оцените его логистическую эффективность.

 

Фрагменты эвристического занятия (фото 2-3)


Фото 2. 


                                                                                         

                                                                              Фото 3.                                                                                       


Демонстрация и сравнение полученного образовательного продукта

В качестве образовательного продукта в данном эвристическом задании подразумевается презентация проекта туристского маршрута. Студенты представили свои результаты в виде презентаций и кратко, в течение 5-6 минут, описали методологию и сущность полученных результатов. В процессе выступления студентов была проведена дискуссия по наиболее интересным вопросам.

Перечень основных вопросов, которые использовались при проведении дискуссии:

  • Какие критерии для построения туристского маршрута более эффективны?
  • Какая оптимальная продолжительность маршрута по времени?
  • В чем заключается логистическая эффективность построения маршрута?
  • Какие преимущества при использовании сетевого анализа для построения туристского маршрута?
  • Укажите наиболее значимые векторные слои тематической информации, которые, на Ваш взгляд, должны присутствовать на туристской карте?
  • Каким образом можно использовать векторный анализ для анализа близости объектов?

Студенты отметили творческий характер задания, так как разработанные ими маршруты состояли не только из различных видов туристических центров, но и заметно отличались по продолжительности (от 1 до 7 дней). Большинство студентов в качестве основного источника вдохновения указали свой интерес к выполнению задания, так как оно было максимально приближено к сфере их будущей профессиональной деятельности, а также  включало в себя элементы применения технологий сетевого анализа в среде ArcGIS.

Обширный перечень маршрутов, представленный на интернет-сайтах компаний «Беларустурист» (https://belarustourist.by/karta-turisticheskikh-marshrutov/pub/site/) и «Виаполь» (https://viapol.by/belarus.htm), позволил сравнить субъективные образовательные продукты с культурно-историческим аналогом.

После презентации  образовательных продуктов  студенты отправили  свои отчеты (с учетом результатов обсуждения) на образовательный портал для более детальной проверки полученного результата преподавателем.

Фрагменты образовательных продуктов студентов (фото 4-5):

 


Фото 4.


Фото 5.


Открытое задание на обобщение темы занятия

Определите какие критерии при построении маршрута наиболее эффективны и позволяют получить информативную туристскую карту.

Изучив различные варианты туристских маршрутов, построенных на основе личностно-значимых мест и достопримечательностей, дополните свой векторный слой, содержащий пространственную информацию о наиболее интересных достопримечательностях, новыми туристскими центрами.

Критерии оценивания:

  • цель, полнота и обоснованность маршрута;
  • активность участия в дискуссии, а также содержательная глубина вопросов и логичность ответов;
  • оригинальность и достоверность методики создания туристских карт;
  • относительная новизна полученного маршрута;
  • практическая польза, которая заключается в эффективности создания маршрута с точки зрения логистики.

Организация рефлексии

Студентам предлагается ответить на следующие вопросы:

  • Перечислите трудности, с которыми Вы столкнулись при выполнении задания?
  • Что Вас вдохновило преодолеть трудности?
  • Какой Ваш главный результат для Вас лично по итогам выполнения задания?
  • Насколько Вам удалось реализовать идею по созданию туристской карты с Вашим вариантом маршрута?
  • Какие чувства у Вас возникли после выполнения задания?
  • Опишите как изменялось Ваше настроение во время занятия.

Фрагменты рефлексии студентов

«Идея по созданию туристской карты с моим вариантом маршрута была реализована в полной мере. После составления маршрута у меня были радостные чувства выполненного задания» (Ярмула А.)

«Это задание было очень творческим и интересным для меня. В ходе выполнения работы был проложен туристический маршрут из точки А в точку Б и рассчитано расстояние и время в пути. При выполнении маршрута я была в приподнятом настроении и прочувствовала творческий порыв» (Апетёнок П.)

«Было немного сложно начинать делать работу, так как ранее не делал туристские маршруты в ArcGIS. По итогам занятия я научился делать туристские маршруты в ArcGIS, и сделал, по моему мнению, хорошую карту» (Матиевский А.)

Выводы по использованию методической разработки

Анализ учебной деятельности студентов на занятии эвристического типа свидетельствуют о повышении уровня мотивации у студентов. Обучающиеся проявили высокую активность на занятии, и каждый студент смог сделать свою деятельность личностно значимой. В процессе занятия студенты освоили технологии сетевого анализа и применения тематической информации для создания туристской карты в среде ArcGIS.

Использование данной методической разработки позволяет развивать творческий подход к построению туристского маршрута с использованием ГИС-технологий. Методическая разработка занятия эвристического типа «Геоинформационные системы как основа интеграции пространственных данных» может быть использована в высших учебных заведениях в процессе преподавания учебной дисциплины «Аппаратно-программные средства ГИС».

Авторы: Кислицын Д.А., Лис К.Я. 

Источники:
1. Король, А. Д. Технология эвристического обучения в высшей школе: теория и практика : методическое пособие / А. Д. Король. – Минск: Вышэйшая школа, 2020. – 189 с.
2. Король, А. Д. Основы эвристического обучения : учеб. пособие / А. Д. Король, И. Ф. Китурко. – Минск: БГУ, 2018. – 207 с.