Язык издания: русский
Периодичность: ежедневно
Вид издания: сборник
Версия издания: электронное сетевое
Публикация: дополнительная образовательная программа "Геоинформационные технологии"
Автор: Ахмадова Юлия Владимировна
Периодичность: ежедневно
Вид издания: сборник
Версия издания: электронное сетевое
Публикация: дополнительная образовательная программа "Геоинформационные технологии"
Автор: Ахмадова Юлия Владимировна
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
Средняя общеобразовательная школа № 8
Принята на заседании
методического совета
от 31 августа 2020 г.
Протокол № 1
Утверждаю:
Директор МБОУ СОШ № 8
______________Р.Н. Шаяхметова
31 августа 2020 г.
Дополнительная общеобразовательная
общеразвивающая программа
Геоинформационные технологии
научно – технической направленности
Возраст обучающихся – 14- 16 лет
Срок реализации – 1 год
Составитель:
педагог дополнительного образования
Ахмадова Юлия Владимировна
г. Радужный, 2020 год
Пояснительная записка
Программа дополнительного образования Геоинформационные технологии разработана с учетом Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации, утвержденной Указом Президента Российской Федерации от 1 декабря 2016 г. No 642, Национальной технологической инициативы, (постановление Правительства Российской Федерации от 18 апреля 2016 г. No 317 О реализации Национальной технологической инициативы) и Программы Цифровая экономика Российской Федерации, утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 28 июля 2017 г. No 1632-р и соответствует образовательной программе Центра образования цифрового и гуманитарного профилей Точка роста.
Сегодня геоинформационные технологии стали неотъемлемой частью нашей жизни, любой современный человек пользуется навигационными сервисами, приложениями для мониторинга общественного транспорта и многими другими сервисами, связанными с картами. Эти технологии используются в совершенно различных сферах, начиная от реагирования при чрезвычайных ситуациях и заканчивая маркетингом. Курс Геоинформационные технологии позволяет сформировать у обучающихся устойчивую связь между информационным и технологическим направлениями на основе реальных пространственных данных, таких как аэрофотосъёмка, космическая съёмка, векторные карты и др. Это позволит обучающимся получить знания по использованию геоинформационных инструментов и пространственных данных для понимания и изучения основ устройства окружающего мира и природных явлений. Обучающиеся смогут реализовывать командные проекты в сфере исследования окружающего мира, начать использовать в повседневной жизни навигационные сервисы, космические снимки, электронные карты, собирать данные об объектах на местности, создавать 3D-объекты местности (как отдельные здания, так и целые города) и многое другое.
Актуальность программы обусловлена тем, что работа над задачами в рамках проектной деятельности формирует новый тип отношения в рамках системы природа — общество — человек — технологии, определяющий обязательность экологической нормировки при организации любой деятельности, что является первым шагом к формированию поколения развития, являющегося трендом развития современного общества.
Новизна программы заключается в создании уникальной образовательной среды, формирующей проектное мышление обучающихся за счёт трансляции проектного способа деятельности в рамках решения конкретных проблемных ситуаций.
Педагогическая целесообразность:
Педагогическая целесообразность этой программы заключается в том, что она является целостной и непрерывной в течение всего процесса обучения и позволяет обучающемуся шаг за шагом раскрывать в себе творческие возможности и само реализовываться в современном мире. В процессе изучения окружающего мира, обучающиеся получат дополнительное образование в области информатики, географии, математики и физики. Отличительной особенностью данной программы от уже существующих образовательных программ является её направленность на развитие обучающихся в проектной деятельности современными методиками ТРИЗ и SCRUM с помощью современных технологий и оборудования.
Особенность программы.
Программа предполагает формирование у обучающихся представлений о тенденциях в развитии технической сферы. Новый техно-промышленный уклад не может быть положен в формат общества развития только на основании новизны физических принципов, новых технических решений и кластерных схем взаимодействия на постиндустриальном этапе развития социума, а идея развития общества непреложно включает в себя тенденцию к обретению со направленности антропогенных факторов, законов развития биосферы и культурного развития.
Цель: вовлечение обучающихся в проектную деятельность, разработка научно-исследовательских и инженерных проектов.
Задачи:
обучающие:
приобретение и углубление знаний основ проектирования и управления
проектами;
ознакомление с методами и приёмами сбора и анализа информации;
обучение проведению исследований, презентаций и межпредметной козиционной коммуникации;
обучение работе на специализированном оборудовании и в программных средах;
знакомство с хард-компетенциями (геоинформационными), позволяющими применять теоретические знания на практике в соответствии с современным уровнем развития технологий.
развивающие:
формирование интереса к основам изобретательской деятельности;
развитие творческих способностей и креативного мышления;
приобретение опыта использования ТРИЗ при формировании собственных идей и решений;
формирование понимания прямой и обратной связи проекта и среды его реализации, заложение основ социальной и экологической ответственности;
развитие геопространственного мышления;
развитие софт-компетенций, необходимых для успешной работы вне зависимости от выбранной профессии.
воспитательные:
формирование проектного мировоззрения и творческого мышления;
формирование мировоззрения по комплексной оценке окружающего мира, направленной на его позитивное изменение;
воспитание собственной позиции по отношению к деятельности и умение сопоставлять её с другими позициями в конструктивном диалоге;
воспитание культуры работы в команде.
Категория обучающихся: 14-16 лет.
Сроки реализации: программа рассчитана на 1 год обучения.
Режим занятий: обучение по каждому из разделов составляет 36 часов, из расчета 1 час в неделю.
Формы и методы занятий:беседа, творческое общение, индивидуальное общение, лекция, демонстрация-объяснение, практическое занятие.
Планируемые результаты
Выпускник научится:
выбирать источники географической информации (картографические, статистические, текстовые, видео- и фотоизображения, компьютерные базы данных), адекватные решаемым задачам;
ориентироваться в источниках географической информации (картографические, статистические, текстовые, видео- и фотоизображения, компьютерные базы данных): находить и извлекать необходимую информацию;
определять и сравнивать качественные и количественные показатели, характеризующие географические объекты, процессы и явления, их положение в пространстве по географическим картам разного содержания и другим источникам;
выявлять недостающую, взаимодополняющую и/или противоречивую географическую информацию, представленную в одном или нескольких источниках;
представлять в различных формах (в виде карты, таблицы, графика, географического описания) географическую информацию, необходимую для решения учебных и практико-ориентированных задач;
моделировать географические объекты и явления;
приводить примеры практического использования географических знаний в различных областях деятельности;
представлять данные в виде таблиц, диаграмм;
читать информацию, представленную в виде таблицы, диаграммы;
извлекать, интерпретировать и преобразовывать информацию, представленную в таблицах и на диаграммах, отражающую свойства и характеристики реальных процессов и явлений; оперировать на базовом уровне понятиями: фигура, точка, отрезок, прямая, луч, ломаная, угол, многоугольник, треугольник и четырёхугольник, прямоугольник и квадрат, окружность и круг, прямоугольный параллелепипед, куб, шар. Изображать изучаемые фигуры от руки и с помощью линейки и циркуля;
решать практические задачи с применением простейших свойств фигур; • выполнять измерение длин, расстояний, величин углов с помощью инструментов для измерений длин и углов;
соблюдать правила безопасности и охраны труда при работе с учебным и лабораторным оборудованием;
понимать принципы действия машин, приборов и технических устройств, условия их безопасного использования в повседневной жизни;
использовать при выполнении учебных задач научно-популярную литературу о физических явлениях, справочные материалы, ресурсы интернета;
различать виды информации по способам её восприятия человеком и по способам её представления на материальных носителях;
приводить примеры информационных процессов (процессов, связанных с хранением, преобразованием и передачей данных) в живой природе и технике;
классифицировать средства ИКТ в соответствии с кругом выполняемых задач;
познакомиться с примерами математических моделей и использованием компьютеров при их анализе; понять сходства и различия между математической моделью объекта и его натурной моделью, между математической моделью объекта/явления и словесным описанием;
классифицировать файлы по типу и иным параметрам;
выполнять основные операции с файлами (создавать, сохранять, редактировать, удалять, архивировать, распаковывать архивные файлы);
навыками работы с компьютером; знаниями, умениями и навыками, достаточными для работы с различными видами программных систем и интернет-сервисов (файловые менеджеры, текстовые редакторы, электронные таблицы, браузеры, поисковые системы, словари, электронные энциклопедии); умением описывать работу этих систем и сервисов с использованием соответствующей терминологии;
различными формами представления данных (таблицы, диаграммы, графики и т. д.); познакомится с программными средствами для работы с аудиовизуальными данными и соответствующим понятийным аппаратом; • практиковаться в использовании основных видов прикладного программного обеспечения (редакторы текстов, электронные таблицы, браузеры и др.);
познакомиться с примерами использования математического моделирования в современном мире;
познакомиться с постановкой вопроса о том, насколько достоверна полученная информация, подкреплена ли она доказательствами подлинности (пример: наличие электронной подписи); познакомиться с возможными подходами к оценке достоверности информации (пример: сравнение данных из разных источников);
познакомиться с примерами использования ИКТ в современном мире;
получить представления о роботизированных устройствах и их использовании на производстве и в научных исследованиях;
следовать технологии, в том числе в процессе изготовления субъективно нового продукта; оценивать условия применимости технологии, в том числе с позиций экологической защищённости; • прогнозировать по известной технологии выходы (характеристики продукта) в зависимости от изменения входов/параметров/ресурсов, проверять прогнозы опытно-экспериментальным путём, в том числе самостоятельно планируя такого рода эксперименты;
в зависимости от ситуации оптимизировать базовые технологии (затратность — качество), проводить анализ альтернативных ресурсов, соединять в единый план несколько технологий без их видоизменения для получения сложносоставного материального или информационного продукта;
проводить оценку и испытание полученного продукта;
проводить анализ потребностей в тех или иных материальных или информационных продуктах;
описывать технологическое решение с помощью текста, рисунков, графического изображения;
анализировать возможные технологические решения, определять их достоинства и недостатки в контексте заданной ситуации;
проводить и анализировать разработку и/или реализацию прикладных проектов, предполагающих:определение характеристик и разработку материального продукта, включая его моделирование в информационной среде (конструкторе), встраивание созданного информационного продукта в заданную оболочку, изготовление информационного продукта по заданному алгоритму в заданной оболочке;
проводить и анализировать разработку и/или реализацию технологических проектов, предполагающих: оптимизацию заданного способа (технологии) получения требующегося материального продукта (после его применения в собственной практике), разработку (комбинирование, изменение параметров и требований к ресурсам) технологии получения материального и информационного продукта с заданными свойствами; проводить и анализировать разработку и/или реализацию проектов, предполагающих: планирование (разработку) материального продукта в соответствии с задачей собственной деятельности (включая моделирование и разработку документации), планирование (разработку) материального продукта на основе самостоятельно проведённых исследований потребительских интересов.
Выпускник получит возможность научиться: выявлять и формулировать проблему, требующую технологического решения;
модифицировать имеющиеся продукты в соответствии с ситуацией/заказом/потребностью/задачей деятельности и в соответствии с их характеристиками разрабатывать технологию на основе базовой технологии;
технологизировать свой опыт, представлять на основе ретроспективного анализа и унификации деятельности описание в виде инструкции или технологической карты.
Содержание программы
1) Введение в основы геоинформационных систем и пространственных данных. Обучающиеся познакомятся с различными современными геоинформационными системами. Узнают, в каких областях применяется геоинформатика, какие задачи может решать, а также как обучающиеся могут сами применять её в своей повседневной жизни. 2) Урок работы с ГЛОНАСС. Обучающиеся базово усвоят принцип позиционирования с помощью ГНСС. Узнают, как можно организовать сбор спутниковых данных, как они представляются в текстовом виде и как их можно визуализировать.
3) Выбор проектного направления и распределение ролей. Выбор проектного направления. Постановка задачи. Исследование проблематики. Планирование проекта. Распределение ролей.
4) Устройство и применение беспилотников. Обучающиеся познакомятся с историей применения БАС. Узнают о современных БАС, какие задачи можно решать с их помощью. Узнают также основное устройство современных БАС.
5) Основы съёмки с беспилотников. Обучающиеся узнают, как создаётся полётное задание для БАС. Как производится запуск и дальнейшая съёмка с помощью БАС. А также какие результаты можно получить и как это сделать (получение ортофотоплана и трёхмерной модели).
6) Углублённое изучение технологий обработки геоданных. Автоматизированное моделирование объектов местности с помощью Agisoft PhotoScan. 9
7) Сбор геоданных. Аэрофотосъёмка, выполнение съёмки местности по полётному заданию.
8) Обработка и анализ геоданных. Создание 3D-моделей.
9) Изучение устройства для прототипирования. Ознакомление с устройствами прототипирования, предоставленными обучающимся. Обучающиеся узнают общие принципы работы устройств, а также когда они применяются и что с их помощью можно получить.
10) Подготовка данных для устройства прототипирования. Подготовка 3D-моделей, экспорт данных, подготовка заданий по печати.
11) Прототипирование. Применение устройств прототипирования (3D-принтер).
12) Построение пространственных сцен. Дополнение моделей по данным аэрофотосъёмки с помощью ручного моделирования и подготовка к печати на устройствах прототипирования.
13) Подготовка презентаций. Изучение основ в подготовке презентации. Создание презентации. Подготовка к представлению реализованного прототипа.
14) Защита проектов. Представление реализованного прототипа.
Учебно-тематический план
№
Название раздела, темы
Количество часов
Формы и методы контроля
всего
теория
практика
1
Знакомство. Техника безопасности. Вводное занятие (Меняя мир).
1
1
Разработка конспекта
2
Введение в геоинформационные технологии. Кейс 1: Современные карты, или Как описать Землю?.
3
2.1
Необходимость карты в современном мире. Сферы применения, перспективы использования карт.
1
1
Разработка конспекта
2.2
Векторные данные на картах. Знакомство с Веб-ГИС. Цвет как атрибут карты. Знакомство с картографическими онлайн-сервисами.
1
1
Разработка презентации
2.3
Свет и цвет. Роль цвета на карте. Как заставить цвет работать на себя?
1
1
Разработка конспекта
3
Кейс 2: Глобальное позиционирование “Найди себя на земном шаре”.
2
3.1
Системы глобального позиционирования.
1
1
Разработка конспекта
3.2
Применение спутников для позиционирования.
1
1
Разработка конспекта
4
Фотографии и панорамы.
2
4.1
Создание сферических панорам. Основные понятия. Необходимое оборудование. Техника съёмки сферических панорам различной аппаратурой (камеры смартфонов без штативов, цифровые фотоаппараты со штативами и т. д.).
1
1
Разработка конспекта
4.2
Создание сферических панорам. Сшивка полученных фотографий. Коррекция и ретушь панорам.
1
1
Практическая работа
5
Основы аэрофотосъёмки. Применение БАС (беспилотных авиационных систем) в аэрофотосъёмке (Кейс 3.1: Для чего на самом деле нужен беспилотный летательный аппарат?).
20
5.1
Фотограмметрия и её влияние на современный мир
1
1
Разработка конспекта
5.2
Сценарии съёмки объектов для последующего построения их в трёхмерном виде.
2
1
1
Практическая работа
5.3
Принцип построения трёхмерного изображения на компьютере. Работа в фотограмметрическом ПО — Agisoft PhotoScan или аналогичном. Обработка отснятого материала.
2
2
Практическая работа
5.4
Беспилотник в геоинформатике. Устройство и применение дрона.
1
1
Разработка конспекта
5.5
Технические особенности БПЛА.
1
1
Разработка конспекта
5.6
Пилотирование БПЛА.
6
4
2
Практическая работа
5.7
Использование беспилотника для съёмки местности.
6
6
Практическая работа
5.8
Технологии прототипирования. Устройства для воссоздания трёхмерных моделей. Работа с 3D принтером
1
1
Разработка презентации
6
Подготовка защиты проекта.
3
3
Создание проекта
7
Защита проектов.
3
3
8
Заключительное занятие. Подведение итогов работы. Планы по доработке.
2
2
Итоговое тестирование
Итого
36
7
19
Кейс 1: Современные карты, или Как описать Землю?
Необходимость карты в современном мире. Сферы применения, перспективы использования карт. Векторные данные на картах. Знакомство с Веб-ГИС. Цвет как атрибут карты. Знакомство с картографическими онлайн-сервисами. Свет и цвет. Роль цвета на карте. Как заставить цвет работать на себя?
Кейс 2: Глобальное позиционирование “Найди себя на земном шаре”.
Системы глобального позиционирования. Применение спутников для позиционирования. Фотографии и панорамы. Создание сферических панорам. Основные понятия. Необходимое оборудование. Техника съёмки сферических панорам различной аппаратурой (камеры смартфонов без штативов, цифровые фотоаппараты со штативами и т. д.). Создание сферических панорам. Сшивка полученных фотографий. Коррекция и ретушь панорам. Основы аэрофотосъёмки. Применение БАС (беспилотных авиационных систем) в аэрофотосъёмке.
Кейс 3: Для чего на самом деле нужен беспилотный летательный аппарат?
Фотограмметрия и её влияние на современный мир. Сценарии съёмки объектов для последующего построения их в трёхмерном виде. Принцип построения трёхмерного изображения на компьютере. Работа в фотограмметрическом ПО — Agisoft PhotoScan или аналогичном. Обработка отснятого материала.. Беспилотник в геоинформатике. Устройство и применение дрона. Технические особенности БПЛА. Пилотирование БПЛА. Использование беспилотника для съёмки местности. Технологии прототипирования. Устройства для воссоздания трёхмерных моделей. Работа с 3Dпринтером.
ФОРМЫ КОНТРОЛЯ
Контроль ведется на текущих занятиях в процессе наблюдения педагога за активностью и продуктивностью учебной деятельности учащихся, правильностью выполнения предложенных теоретических и практических заданий.
Для подведения итогов обучения по программе используются тестирование, защита проектов.
Список используемой литературы
1. Геоинформатика [Текст] : в 2 кн: учеб. для вузов / под ред. В. С. Тикунова.- 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Академия, 2008. - (Высшее профессиональное образование) - ISBN 978-5-7695- 4199-5. Кн. 1. - 2008. - 384 с.: ил. - ISBN 978-5-7695-4197-1. Кн. 2. - 2008. - 384 с.: ил. - ISBN 978-5- 7695-4198-8
2. Блиновская Я.Ю. Введение в геоинформационные системы [Электронный ресурс] / Блиновская Я.Ю., Задоя Д.С. – М.: Форум, 2014.- 112 с. 3. Ловцов, Д.А. Геоинформационные системы : учебное пособие [Электронный ресурс] / Д.А. Ловцов, А.М. Черных. - М. : Российская академия правосудия, 2012. - 191 с
Дополнительная литература Ахметов Р. Ш. Основы мелкомасштабного тематического картографирования в ArcGIS [Электронный ресурс] / Ахметов Р. Ш. - ГОУ ОГУ, 2010.
Периодические издания
1. Журнал Вестник МГУ. Серия 5. География
2. Журнал Вестник РАН
3. Журнал География и природные ресурсы
4. Журнал Известия РАН, серия географическая
Интернет-ресурсы
1. - Облачный ресурс компании ESRI, предоставляющий как пространственные данные, так и программную среду для создания карт и пространственного анализа.
2. - Комплекс упражнений для изучения основ работы в облачном ресурсе ArcGIS Online.
3. - Сайт сообщества специалистов в области ГИС и ДЗЗ.
4. www.gisa.ru/ - Геоинформационный портал ГИС-Ассоциации
Средняя общеобразовательная школа № 8
Принята на заседании
методического совета
от 31 августа 2020 г.
Протокол № 1
Утверждаю:
Директор МБОУ СОШ № 8
______________Р.Н. Шаяхметова
31 августа 2020 г.
Дополнительная общеобразовательная
общеразвивающая программа
Геоинформационные технологии
научно – технической направленности
Возраст обучающихся – 14- 16 лет
Срок реализации – 1 год
Составитель:
педагог дополнительного образования
Ахмадова Юлия Владимировна
г. Радужный, 2020 год
Пояснительная записка
Программа дополнительного образования Геоинформационные технологии разработана с учетом Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации, утвержденной Указом Президента Российской Федерации от 1 декабря 2016 г. No 642, Национальной технологической инициативы, (постановление Правительства Российской Федерации от 18 апреля 2016 г. No 317 О реализации Национальной технологической инициативы) и Программы Цифровая экономика Российской Федерации, утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 28 июля 2017 г. No 1632-р и соответствует образовательной программе Центра образования цифрового и гуманитарного профилей Точка роста.
Сегодня геоинформационные технологии стали неотъемлемой частью нашей жизни, любой современный человек пользуется навигационными сервисами, приложениями для мониторинга общественного транспорта и многими другими сервисами, связанными с картами. Эти технологии используются в совершенно различных сферах, начиная от реагирования при чрезвычайных ситуациях и заканчивая маркетингом. Курс Геоинформационные технологии позволяет сформировать у обучающихся устойчивую связь между информационным и технологическим направлениями на основе реальных пространственных данных, таких как аэрофотосъёмка, космическая съёмка, векторные карты и др. Это позволит обучающимся получить знания по использованию геоинформационных инструментов и пространственных данных для понимания и изучения основ устройства окружающего мира и природных явлений. Обучающиеся смогут реализовывать командные проекты в сфере исследования окружающего мира, начать использовать в повседневной жизни навигационные сервисы, космические снимки, электронные карты, собирать данные об объектах на местности, создавать 3D-объекты местности (как отдельные здания, так и целые города) и многое другое.
Актуальность программы обусловлена тем, что работа над задачами в рамках проектной деятельности формирует новый тип отношения в рамках системы природа — общество — человек — технологии, определяющий обязательность экологической нормировки при организации любой деятельности, что является первым шагом к формированию поколения развития, являющегося трендом развития современного общества.
Новизна программы заключается в создании уникальной образовательной среды, формирующей проектное мышление обучающихся за счёт трансляции проектного способа деятельности в рамках решения конкретных проблемных ситуаций.
Педагогическая целесообразность:
Педагогическая целесообразность этой программы заключается в том, что она является целостной и непрерывной в течение всего процесса обучения и позволяет обучающемуся шаг за шагом раскрывать в себе творческие возможности и само реализовываться в современном мире. В процессе изучения окружающего мира, обучающиеся получат дополнительное образование в области информатики, географии, математики и физики. Отличительной особенностью данной программы от уже существующих образовательных программ является её направленность на развитие обучающихся в проектной деятельности современными методиками ТРИЗ и SCRUM с помощью современных технологий и оборудования.
Особенность программы.
Программа предполагает формирование у обучающихся представлений о тенденциях в развитии технической сферы. Новый техно-промышленный уклад не может быть положен в формат общества развития только на основании новизны физических принципов, новых технических решений и кластерных схем взаимодействия на постиндустриальном этапе развития социума, а идея развития общества непреложно включает в себя тенденцию к обретению со направленности антропогенных факторов, законов развития биосферы и культурного развития.
Цель: вовлечение обучающихся в проектную деятельность, разработка научно-исследовательских и инженерных проектов.
Задачи:
обучающие:
приобретение и углубление знаний основ проектирования и управления
проектами;
ознакомление с методами и приёмами сбора и анализа информации;
обучение проведению исследований, презентаций и межпредметной козиционной коммуникации;
обучение работе на специализированном оборудовании и в программных средах;
знакомство с хард-компетенциями (геоинформационными), позволяющими применять теоретические знания на практике в соответствии с современным уровнем развития технологий.
развивающие:
формирование интереса к основам изобретательской деятельности;
развитие творческих способностей и креативного мышления;
приобретение опыта использования ТРИЗ при формировании собственных идей и решений;
формирование понимания прямой и обратной связи проекта и среды его реализации, заложение основ социальной и экологической ответственности;
развитие геопространственного мышления;
развитие софт-компетенций, необходимых для успешной работы вне зависимости от выбранной профессии.
воспитательные:
формирование проектного мировоззрения и творческого мышления;
формирование мировоззрения по комплексной оценке окружающего мира, направленной на его позитивное изменение;
воспитание собственной позиции по отношению к деятельности и умение сопоставлять её с другими позициями в конструктивном диалоге;
воспитание культуры работы в команде.
Категория обучающихся: 14-16 лет.
Сроки реализации: программа рассчитана на 1 год обучения.
Режим занятий: обучение по каждому из разделов составляет 36 часов, из расчета 1 час в неделю.
Формы и методы занятий:беседа, творческое общение, индивидуальное общение, лекция, демонстрация-объяснение, практическое занятие.
Планируемые результаты
Выпускник научится:
выбирать источники географической информации (картографические, статистические, текстовые, видео- и фотоизображения, компьютерные базы данных), адекватные решаемым задачам;
ориентироваться в источниках географической информации (картографические, статистические, текстовые, видео- и фотоизображения, компьютерные базы данных): находить и извлекать необходимую информацию;
определять и сравнивать качественные и количественные показатели, характеризующие географические объекты, процессы и явления, их положение в пространстве по географическим картам разного содержания и другим источникам;
выявлять недостающую, взаимодополняющую и/или противоречивую географическую информацию, представленную в одном или нескольких источниках;
представлять в различных формах (в виде карты, таблицы, графика, географического описания) географическую информацию, необходимую для решения учебных и практико-ориентированных задач;
моделировать географические объекты и явления;
приводить примеры практического использования географических знаний в различных областях деятельности;
представлять данные в виде таблиц, диаграмм;
читать информацию, представленную в виде таблицы, диаграммы;
извлекать, интерпретировать и преобразовывать информацию, представленную в таблицах и на диаграммах, отражающую свойства и характеристики реальных процессов и явлений; оперировать на базовом уровне понятиями: фигура, точка, отрезок, прямая, луч, ломаная, угол, многоугольник, треугольник и четырёхугольник, прямоугольник и квадрат, окружность и круг, прямоугольный параллелепипед, куб, шар. Изображать изучаемые фигуры от руки и с помощью линейки и циркуля;
решать практические задачи с применением простейших свойств фигур; • выполнять измерение длин, расстояний, величин углов с помощью инструментов для измерений длин и углов;
соблюдать правила безопасности и охраны труда при работе с учебным и лабораторным оборудованием;
понимать принципы действия машин, приборов и технических устройств, условия их безопасного использования в повседневной жизни;
использовать при выполнении учебных задач научно-популярную литературу о физических явлениях, справочные материалы, ресурсы интернета;
различать виды информации по способам её восприятия человеком и по способам её представления на материальных носителях;
приводить примеры информационных процессов (процессов, связанных с хранением, преобразованием и передачей данных) в живой природе и технике;
классифицировать средства ИКТ в соответствии с кругом выполняемых задач;
познакомиться с примерами математических моделей и использованием компьютеров при их анализе; понять сходства и различия между математической моделью объекта и его натурной моделью, между математической моделью объекта/явления и словесным описанием;
классифицировать файлы по типу и иным параметрам;
выполнять основные операции с файлами (создавать, сохранять, редактировать, удалять, архивировать, распаковывать архивные файлы);
навыками работы с компьютером; знаниями, умениями и навыками, достаточными для работы с различными видами программных систем и интернет-сервисов (файловые менеджеры, текстовые редакторы, электронные таблицы, браузеры, поисковые системы, словари, электронные энциклопедии); умением описывать работу этих систем и сервисов с использованием соответствующей терминологии;
различными формами представления данных (таблицы, диаграммы, графики и т. д.); познакомится с программными средствами для работы с аудиовизуальными данными и соответствующим понятийным аппаратом; • практиковаться в использовании основных видов прикладного программного обеспечения (редакторы текстов, электронные таблицы, браузеры и др.);
познакомиться с примерами использования математического моделирования в современном мире;
познакомиться с постановкой вопроса о том, насколько достоверна полученная информация, подкреплена ли она доказательствами подлинности (пример: наличие электронной подписи); познакомиться с возможными подходами к оценке достоверности информации (пример: сравнение данных из разных источников);
познакомиться с примерами использования ИКТ в современном мире;
получить представления о роботизированных устройствах и их использовании на производстве и в научных исследованиях;
следовать технологии, в том числе в процессе изготовления субъективно нового продукта; оценивать условия применимости технологии, в том числе с позиций экологической защищённости; • прогнозировать по известной технологии выходы (характеристики продукта) в зависимости от изменения входов/параметров/ресурсов, проверять прогнозы опытно-экспериментальным путём, в том числе самостоятельно планируя такого рода эксперименты;
в зависимости от ситуации оптимизировать базовые технологии (затратность — качество), проводить анализ альтернативных ресурсов, соединять в единый план несколько технологий без их видоизменения для получения сложносоставного материального или информационного продукта;
проводить оценку и испытание полученного продукта;
проводить анализ потребностей в тех или иных материальных или информационных продуктах;
описывать технологическое решение с помощью текста, рисунков, графического изображения;
анализировать возможные технологические решения, определять их достоинства и недостатки в контексте заданной ситуации;
проводить и анализировать разработку и/или реализацию прикладных проектов, предполагающих:определение характеристик и разработку материального продукта, включая его моделирование в информационной среде (конструкторе), встраивание созданного информационного продукта в заданную оболочку, изготовление информационного продукта по заданному алгоритму в заданной оболочке;
проводить и анализировать разработку и/или реализацию технологических проектов, предполагающих: оптимизацию заданного способа (технологии) получения требующегося материального продукта (после его применения в собственной практике), разработку (комбинирование, изменение параметров и требований к ресурсам) технологии получения материального и информационного продукта с заданными свойствами; проводить и анализировать разработку и/или реализацию проектов, предполагающих: планирование (разработку) материального продукта в соответствии с задачей собственной деятельности (включая моделирование и разработку документации), планирование (разработку) материального продукта на основе самостоятельно проведённых исследований потребительских интересов.
Выпускник получит возможность научиться: выявлять и формулировать проблему, требующую технологического решения;
модифицировать имеющиеся продукты в соответствии с ситуацией/заказом/потребностью/задачей деятельности и в соответствии с их характеристиками разрабатывать технологию на основе базовой технологии;
технологизировать свой опыт, представлять на основе ретроспективного анализа и унификации деятельности описание в виде инструкции или технологической карты.
Содержание программы
1) Введение в основы геоинформационных систем и пространственных данных. Обучающиеся познакомятся с различными современными геоинформационными системами. Узнают, в каких областях применяется геоинформатика, какие задачи может решать, а также как обучающиеся могут сами применять её в своей повседневной жизни. 2) Урок работы с ГЛОНАСС. Обучающиеся базово усвоят принцип позиционирования с помощью ГНСС. Узнают, как можно организовать сбор спутниковых данных, как они представляются в текстовом виде и как их можно визуализировать.
3) Выбор проектного направления и распределение ролей. Выбор проектного направления. Постановка задачи. Исследование проблематики. Планирование проекта. Распределение ролей.
4) Устройство и применение беспилотников. Обучающиеся познакомятся с историей применения БАС. Узнают о современных БАС, какие задачи можно решать с их помощью. Узнают также основное устройство современных БАС.
5) Основы съёмки с беспилотников. Обучающиеся узнают, как создаётся полётное задание для БАС. Как производится запуск и дальнейшая съёмка с помощью БАС. А также какие результаты можно получить и как это сделать (получение ортофотоплана и трёхмерной модели).
6) Углублённое изучение технологий обработки геоданных. Автоматизированное моделирование объектов местности с помощью Agisoft PhotoScan. 9
7) Сбор геоданных. Аэрофотосъёмка, выполнение съёмки местности по полётному заданию.
8) Обработка и анализ геоданных. Создание 3D-моделей.
9) Изучение устройства для прототипирования. Ознакомление с устройствами прототипирования, предоставленными обучающимся. Обучающиеся узнают общие принципы работы устройств, а также когда они применяются и что с их помощью можно получить.
10) Подготовка данных для устройства прототипирования. Подготовка 3D-моделей, экспорт данных, подготовка заданий по печати.
11) Прототипирование. Применение устройств прототипирования (3D-принтер).
12) Построение пространственных сцен. Дополнение моделей по данным аэрофотосъёмки с помощью ручного моделирования и подготовка к печати на устройствах прототипирования.
13) Подготовка презентаций. Изучение основ в подготовке презентации. Создание презентации. Подготовка к представлению реализованного прототипа.
14) Защита проектов. Представление реализованного прототипа.
Учебно-тематический план
№
Название раздела, темы
Количество часов
Формы и методы контроля
всего
теория
практика
1
Знакомство. Техника безопасности. Вводное занятие (Меняя мир).
1
1
Разработка конспекта
2
Введение в геоинформационные технологии. Кейс 1: Современные карты, или Как описать Землю?.
3
2.1
Необходимость карты в современном мире. Сферы применения, перспективы использования карт.
1
1
Разработка конспекта
2.2
Векторные данные на картах. Знакомство с Веб-ГИС. Цвет как атрибут карты. Знакомство с картографическими онлайн-сервисами.
1
1
Разработка презентации
2.3
Свет и цвет. Роль цвета на карте. Как заставить цвет работать на себя?
1
1
Разработка конспекта
3
Кейс 2: Глобальное позиционирование “Найди себя на земном шаре”.
2
3.1
Системы глобального позиционирования.
1
1
Разработка конспекта
3.2
Применение спутников для позиционирования.
1
1
Разработка конспекта
4
Фотографии и панорамы.
2
4.1
Создание сферических панорам. Основные понятия. Необходимое оборудование. Техника съёмки сферических панорам различной аппаратурой (камеры смартфонов без штативов, цифровые фотоаппараты со штативами и т. д.).
1
1
Разработка конспекта
4.2
Создание сферических панорам. Сшивка полученных фотографий. Коррекция и ретушь панорам.
1
1
Практическая работа
5
Основы аэрофотосъёмки. Применение БАС (беспилотных авиационных систем) в аэрофотосъёмке (Кейс 3.1: Для чего на самом деле нужен беспилотный летательный аппарат?).
20
5.1
Фотограмметрия и её влияние на современный мир
1
1
Разработка конспекта
5.2
Сценарии съёмки объектов для последующего построения их в трёхмерном виде.
2
1
1
Практическая работа
5.3
Принцип построения трёхмерного изображения на компьютере. Работа в фотограмметрическом ПО — Agisoft PhotoScan или аналогичном. Обработка отснятого материала.
2
2
Практическая работа
5.4
Беспилотник в геоинформатике. Устройство и применение дрона.
1
1
Разработка конспекта
5.5
Технические особенности БПЛА.
1
1
Разработка конспекта
5.6
Пилотирование БПЛА.
6
4
2
Практическая работа
5.7
Использование беспилотника для съёмки местности.
6
6
Практическая работа
5.8
Технологии прототипирования. Устройства для воссоздания трёхмерных моделей. Работа с 3D принтером
1
1
Разработка презентации
6
Подготовка защиты проекта.
3
3
Создание проекта
7
Защита проектов.
3
3
8
Заключительное занятие. Подведение итогов работы. Планы по доработке.
2
2
Итоговое тестирование
Итого
36
7
19
Кейс 1: Современные карты, или Как описать Землю?
Необходимость карты в современном мире. Сферы применения, перспективы использования карт. Векторные данные на картах. Знакомство с Веб-ГИС. Цвет как атрибут карты. Знакомство с картографическими онлайн-сервисами. Свет и цвет. Роль цвета на карте. Как заставить цвет работать на себя?
Кейс 2: Глобальное позиционирование “Найди себя на земном шаре”.
Системы глобального позиционирования. Применение спутников для позиционирования. Фотографии и панорамы. Создание сферических панорам. Основные понятия. Необходимое оборудование. Техника съёмки сферических панорам различной аппаратурой (камеры смартфонов без штативов, цифровые фотоаппараты со штативами и т. д.). Создание сферических панорам. Сшивка полученных фотографий. Коррекция и ретушь панорам. Основы аэрофотосъёмки. Применение БАС (беспилотных авиационных систем) в аэрофотосъёмке.
Кейс 3: Для чего на самом деле нужен беспилотный летательный аппарат?
Фотограмметрия и её влияние на современный мир. Сценарии съёмки объектов для последующего построения их в трёхмерном виде. Принцип построения трёхмерного изображения на компьютере. Работа в фотограмметрическом ПО — Agisoft PhotoScan или аналогичном. Обработка отснятого материала.. Беспилотник в геоинформатике. Устройство и применение дрона. Технические особенности БПЛА. Пилотирование БПЛА. Использование беспилотника для съёмки местности. Технологии прототипирования. Устройства для воссоздания трёхмерных моделей. Работа с 3Dпринтером.
ФОРМЫ КОНТРОЛЯ
Контроль ведется на текущих занятиях в процессе наблюдения педагога за активностью и продуктивностью учебной деятельности учащихся, правильностью выполнения предложенных теоретических и практических заданий.
Для подведения итогов обучения по программе используются тестирование, защита проектов.
Список используемой литературы
1. Геоинформатика [Текст] : в 2 кн: учеб. для вузов / под ред. В. С. Тикунова.- 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Академия, 2008. - (Высшее профессиональное образование) - ISBN 978-5-7695- 4199-5. Кн. 1. - 2008. - 384 с.: ил. - ISBN 978-5-7695-4197-1. Кн. 2. - 2008. - 384 с.: ил. - ISBN 978-5- 7695-4198-8
2. Блиновская Я.Ю. Введение в геоинформационные системы [Электронный ресурс] / Блиновская Я.Ю., Задоя Д.С. – М.: Форум, 2014.- 112 с. 3. Ловцов, Д.А. Геоинформационные системы : учебное пособие [Электронный ресурс] / Д.А. Ловцов, А.М. Черных. - М. : Российская академия правосудия, 2012. - 191 с
Дополнительная литература Ахметов Р. Ш. Основы мелкомасштабного тематического картографирования в ArcGIS [Электронный ресурс] / Ахметов Р. Ш. - ГОУ ОГУ, 2010.
Периодические издания
1. Журнал Вестник МГУ. Серия 5. География
2. Журнал Вестник РАН
3. Журнал География и природные ресурсы
4. Журнал Известия РАН, серия географическая
Интернет-ресурсы
1. - Облачный ресурс компании ESRI, предоставляющий как пространственные данные, так и программную среду для создания карт и пространственного анализа.
2. - Комплекс упражнений для изучения основ работы в облачном ресурсе ArcGIS Online.
3. - Сайт сообщества специалистов в области ГИС и ДЗЗ.
4. www.gisa.ru/ - Геоинформационный портал ГИС-Ассоциации
