Информационная среда использования ГИС-технологий в образовании

• Автор: Крейдер, Оксана Александровна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Дубна
• Количество страниц: 123 с. : ил.

Оглавление
Введение.
Глава 1. Анализ состояния существующей практики применения геоинформационных технологий в образовании.

1.1. Основные тенденции развития современных ГИСтехнологий

1.2. Анализ практики применения геоинформационных технологий в отечественном и зарубежном образовании.

1.3. Использование информационной среды в образовании

Глава 2. Научнометодические положения построения информационной среды использования ГИСтехнологий на коллекции предметных задач.

2.1. Проблемноориентированный подход в подготовке специалистов различных направлений

2.2. Технология декомпозиции предметных задач для сведения их к последовательности формальных операций.

2.3. Методы реализации формальных операций на основе аппарата

распознавания.

Глава 3. Концепция построения информационной среды использования ГИСтехнологий для подготовки специалистов различных направлений в рамках непрерывного образования.
3.1. Основные требования к построению информационной среды использования ГИСтехнологий в образовании.
3.2. Интерфейс информационной среды использования
ГИСтехнологий в образовании.
3.3. Методика применения информационной среды для подготовки
специалистов различных направлений.
Глава 4. Примеры использования результатов исследований диссертационной работы.
4.1. Программы учебных курсов для подготовки специалистов различных направлений
4.2. Использование технологии декомпозиции в задаче создания электронного атласа условий освоения минеральносырьевой России
4.3. Примеры из коллекции предметных задач
для обучения школьников.
Заключение.
Литература


В диссертации разработана структура пользовательского интерфейса, который состоит из административного и функционального блоков. Предлагаемая структура интерфейса является универсальной и может быть адаптирована для любого образовательного учреждения. В третьем разделе приведена методика применения информационной среды использования ГИС для подготовки специалистов различных направлений. Основным подходом в подготовке специалистов различных направлений является проблемно-задачный подход, реализованный в коллекции предметных задач. Для обеспечения образовательного процесса в ИС определены типы пользователей: администраторы, технологи, гости, обучающие, обучающиеся. Критерий качества освоения учебного материала обучающимся на основе информационной среды использования ГИС сводится к качеству решения задачи предметной области. Исходя из характеризующих признаков обучающегося (не должен делать ошибок и решать задачу за минимальное время) критерий качества освоения учебного материала Кквч определяется двумя составляющими: правильностью и временем выполнения задания. В четвертой главе иллюстрируются примеры использования результатов исследований диссертационной работы. Первый раздел содержит описание разработанных программ учебных курсов для подготовки специалистов. Для обеспечения образовательного процесса в информационной среде использования ГИС-технологий в подготовке специалистов различных направлений автором были разработаны программы учебных курсов, которые используются для обучения школьников старших классов, студентов специальностей экологии, геофизики, информационных систем, а также специалистов в области экологии, природопользования, муниципального управления в рамках курсов повышения квалификации дополнительного образования. Каждый разработанный учебный курс содержит теоретический раздел, контрольные вопросы для самопроверки, набор практических заданий и коллекцию предметных задач, примеры которых будут приведены ниже. Во втором разделе иллюстрируется технология сведения задачи к последовательности формальных операций и примеры предметных задач, используемых для подготовки студентов различных направлений, переподготовке и курсов повышения квалификации. В разделе рассматривается задача «Создание электронного атласа условий освоения минерально-сырьевой (МСБ) России», выполненная в лаборатории Геоинформатики ВНИИ Геосистем Любимовой Л. В., на примере которой иллюстрируется технология декомпозиции. В третьем разделе приведены примеры из коллекции предметных задач, используемых для обучения школьников. В разделе приводятся следующие задачи: «Экология города», «Изучение отображения смены времен года на космических снимках», «Льды Мирового океана», «Изучение природных зон по космическим снимкам», «Школьный двор», «Лучшая школа», «Поиск погибшего корабля». Задачи разработаны для подготовки школьников по дисциплинам: экология, география, а также для элективного курса «Основы ГИС для школьников». Разработаны научно-методические основы для создания информационной среды использования ГИС-технологий в подготовке специалистов различных направлений на основе коллекции предметных задач. Модифицирована общая схема постановки и решения предмегных задач дополнением ее этапами разработки онтологии предметной области; анализа, оценки и интерпретации полученных результатов. Разработана технология декомпозиции предметных задач, позволяющая сведение их к иерархической последовательности формальных операций и обеспечивающая синтез новых задач различного уровня сложности. Разработан алгоритм организации образов, позволяющий дополнять и улучшать исходный материал на основе моделирования экстремальных объектов в решении задач методами распознавания. Разработана концепция построения информационной среды использования ГИС-тсх пологий в подготовке специалистов различных направлений на основе коллекции предметных задач. Разработан и частично реализован пользовательский интерфейс информационной среды использования ГИС технологий в образовании для университета «Дубна».