Геоинформационное образование при подготовке специалистов различных сфер деятельности



Статья является заключением теоретического исследования изучения новейших геоинформационных технологий в профессиональной подготовке специалистов. Цель данной статьи — это провести мониторинг настоящей ситуации в сфере геоинформационного образования (ГИС-образования) в Республике Казахстан; выявить трудности, появляющиеся в этой сфере и предъявить способы их урегулирования на основе мирового опыта.

Сегодня геоинформационные системы (ГИС) являются ресурсом для формирования общественно полезных и экономически конструктивный решений, которые откликаются на вызовы современной жизни в интересах всего сообщества.

Потребность в использовании ГИС при урегулировании разноплановых задач служит источником спроса на профессионалов в сфере геоинформационных технологий (ГИС-технологий). Обучение ГИС-технологиям, разработка учебных и обучающих ГИС, профессионалов во всевозможных областях народного хозяйства представляется сегодня наиважнейший направлением. Можно сказать, что тема данной статьи является актуальной.

Ключевые слова: геоинформационные системы, геоинформационное образование, высококвалифицированный специалист, картографическая грамотность, картографическое мировоззрение

Применение ГИС-технологий ограничено лишь фантазией того, кто их применяет

Джек Данджермонд, Генеральный директор ESRI-американская компания, производитель геоинформационных систем

Знание — сила. Сегодня чем больший объем информации находится у нас, тем легче становится принять необходимые решения и осуществить результативные действия. Огромная часть информации, с которой имеет дело человек, является пространственной или географической. Но мало просто собрать информацию, требуется инструмент, который обеспечит ее полноценное применение. Подобным многофункциональным инструментом и является ГИС-технология. Все это обуславливает неизбежность введения ГИС-технологий в обучение, профессиональной подготовке специалистов и определяет актуальность темы данного исследования [1].

Улучшение качества образования является предметом особенного внимания не только для Казахстана, но и для всего мира. Это не просто один из методов реагирования общества на нынешнее социальное положение, но также и способ изменения данной ситуации, влияния на нее не только в настоящем, но и в будущем [2].

Способность работать с картами, получать по ним необходимые данные становится важным элементом массовой картографической грамотности и культуры, который развивает личность [3].

ГИС-технологии представляют современные результативные подходы к изучению и урегулированию территориальных проблем. Они приобретают все большую общепризнанность и официальное признание в Казахстане. Цифровая пространственная информация играет важную роль в задачах социально-экономического, политического развития и управления природным, производственным и трудовым потенциалом в национальных интересах.

Геоинформационные технологии с огромным успехом используются в многочисленных отраслях, некоторые из них продемонстрированы на рисунке 1.

Рис. 1. Сферы применения геоинформационных технологий

На современном этапе эволюции ГИС их заманчивые возможности нужны как специалистам разного профиля, так и огромным массам рядовых людей. Сегодня картографическая грамотность не является прерогативой научного сотрудника, она стала необходимой любому человеку в повседневности: дипломату, туристу, менеджеру и инженеру, космонавту и водителю личного транспорта, в конечном итоге, картографическая грамотность нужна современному человеку не менее чем компьютерная [3]. В целом ограничений использования геоинформационных технологий нет, и они могут быть использованы для исследования и оптимизации в разнообразных сферах.

По прогнозам в недалеком будущем ГИС будут такой же неразрывной частью рабочего места специалиста наряду с текстовыми, графическими редакторами и электронными таблицами, базами данных.

Специалист в сфере геоинформационных систем обязан знать источники пространственных данных и обладать навыками, верно отбирать материал для работы, опираясь прежде всего, на задачи проекта.

Перечислим значимые умения, представляющие собой ценную часть картографической грамотности будущих профессионалов:

– усовершенствование географического, пространственного мышления;

– становление мыслительных, творческих умений для картографического моделирования и постижение образнографического языка карты;

– выработка своеобразного, «картографического» миропонимания;

– умение урегулировать мировоззренческие проблемы, исследовательские и творческие задачи в отрасли картографии;

– выработка умения разумной организации труда и исследовательской активности по картографии [2].

На интернациональном уровне каждый год ГИС и связанная геопространственная экономия исчисляются более чем в двести пятьдесят миллиардов долларов. Геопространственная секция расценивается Министерством труда США как одна из технологических сфер, где будет образовано наибольшее число новых рабочих мест в ближайшем будущем [4].

В последнее время в Казахстане прослеживается стабильное возрастание надобности рынка вакансий в профессионалах, которые владеют умениями работы с ГИС. Прежде всего, это связано с введением автоматизированных технологий обработки информации во все отрасли производственной, исследовательской работы по разнообразным направлениям [5]. Однако сейчас имеется несоответствие между масштабом задач по овладению и эксплуатации ГИС-технологий и имеющейся степенью развития профессионального геоинформационного образования в Казахстане.

Сохраняется проблемным техническое и программное обеспечение из-за их стоимостной недоступности. Нет в наличии достойных учебных материалов по геоинформатике, которые бы принимали во внимание суть подготовки по разным специальностям. Потребность применения ГИС-технологий в системе казахстанского географического образования бесспорна. Надлежит рациональная стандартизация всей активности в сфере ГИС-образования: от ввода технологий в школьное географическое обучение до подготовки преподавательского состава в ВУЗах [6].

Мониторинг обстановки имеющегося опыта применения ГИС-технологий в образовании выявил нехватку теоретических и методических разработок в сфере применения ГИС-технологий как орудия для урегулирования прикладных задач.

Имеется кадровая трудность — квалифицированных работников, специализирующихся на работе с ГИС в Казахстане, безусловно мало.

Эти вышеперечисленные проблемы создают сложности ГИС-образования, которые сдерживают его прогресс. Такое положение дел нельзя назвать нормальным и соответствующим нынешнему уровню и важности ГИС-технологий.

Детальная информация по проблемам, приостанавливающих прогресс ГИС-образования в Казахстане и по возможностям, благоприятствующих его эволюции представлена в таблице 1.

Таблица 1

Проблемы, приостанавливающие прогресс геоинформационного образования ивозможности, благоприятствующие его эволюции вКазахстане

№	Проблемы, приостанавливающие прогресс геоинформационного образования	Возможности, благоприятствующие эволюции геоинформационного образования
1	Нет согласованных работ в сфере развития геоинформатики на республиканском уровне, которые принимали во внимание потребности всех организаций и персон, занимающихся созданием, сбором, продвижением и эксплуатацией цифровых геоданных, ограничивает поток инвестиций в ГИС-образование, не дает возможности достигнуть должного уровня информационного обеспечения всяческих учебно-образовательных задач в сфере ГИС.	Современная республиканская политика в сфере информатизации определила ГИС в число наиважнейших информационных технологий, создавая этим, республиканское содействие эволюции геоинформатики в стране во всех подразделениях государственного, общественного и предпринимательского сегмента и стимулируя открытый обмен геопространственными данными в многообразных отраслях управления, науки и образования.
2	Неодинаковая степень, потребности, возможности и технологическая политика продвижения ГИС-технологий в отраслевых министерствах и ведомствах служит источником для создания отраслевых запросов к подготовке специалистов. Это в свою очередь препятствует формированию, стандартизации целостной ключевой системы непрекращающегося и профессионального ГИС-образования.	Современная региональная политика, которая основывается на объединенном подходе к учету, оценке и заведованию природопользованием, производственными возможностями и трудовыми ресурсами территорий, умножила интерес к ГИС-специалистам как к отдельной группе профессий, которые обладают геоинформационной подготовкой, базирующуюся на проблемном методе к развитию основополагающего образовательного уровня.
3	Несоответствие еще более стало очевидным в аппаратно-программном оборудовании образовательных организаций, которые связаны с ГИС-тематикой, в сравнении с учреждениями других отраслей активности, занимающихся ГИС-технологиями, в связи с неимением целевых средств, предназначающихся на ГИС-образование.	Создание высокоразвитого рынка аппаратно-программных средств в сфере ГИС-технологий в итоге приведет к установленной в развитых странах специальной (спонсорской) связи фирм-производителей и крупных пользователей к сложности ГИС-образования и его материального оснащения.
4	Создание и утверждения республиканского образовательного стандарта высшего профессионального ГИС-образования все еще остается обязательным требованием бюджетного финансирования обучения специалистов в сфере геоинформатики и официального признания соответствующей квалификации выпускников со стороны республиканских органов, отраслей и ведомств.	Трансформация высшей школы Казахстана на многоуровневую систему обучения профессиональных кадров, которая утверждена в развитых странах, предоставляет шанс вузам скорее и результативнее учредить особенное обучение в сфере геоинформатики в системе непрекращающегося образования, прибегнуть для этого к мировому образовательному потенциалу, вовлекая систему взаимозачетов, стажировок.
5	Недостаток в оснащенности ГИС-образования учебно-методическими материалами является на сегодня критическим. Основываясь на мировые тенденции технологического, информационного развития ГИС, эта проблема может сделаться для Казахстана и вовсе неодолимой сложностью.	Развитие телекоммуникаций и сетевых технологий в Казахстане, формирование доступа и постижение образовательных ГИС-ресурсов, собранных и безостановочно пополняемых в мировых сетях Internet, эксплуатация современных информационных образовательных технологий дает возможность основать результативный информационный обмен учебными материалами, перейти к созданию, осуществлению программ дистанционного ГИС-образования, распространение электронных обучающих средств.
6	Двойственное (географическое и инженерное) начало характерно геоинформатике. Из-за развития и постижения ГИС-технологий оно явилось основополагающей сложностью и для географической, и инженерной картографии. Оно нуждается в пристальном внимании, рассмотрении и республиканском решении относительно к образовательным стандартам и учебным программам, иначе все может служить источником безосновательной «технологизации» геоинформатики как направления подготовки и образовательной дисциплины.	Появление и развитие современных для Казахстана сфер приложения ГИС-технологий: география бизнеса и финансов, риэлтерская деятельность, природный и городской кадастры, география катастроф, геополитика, мировой туризм и многое другое дополняют геоинформатику новыми идеями, методическими подходами и технологическими решениями, укрепляя проблемно-предметную компоненту геоинформатики за счет социально-экономических дисциплин и усиливая ее географическое начало [7].

Урегулирование вышеперечисленных сложностей и использование возможностей, благоприятствующих дальнейшему прогрессу ГИС-образования в Казахстане даст возможность простимулировать движение по поднятию уровня ГИС-образования.

ГИС — социальная деятельность. ГИС рассчитана для вовлечения общественности. ГИС-пользователи взаимодействуют через сообщества. Ясно, что изолированная деятельность неприемлема при создании решений важных социальных и экономических проблем. Безусловно это будет общественный проект.

Цифровая революция свершается перед нашими глазами. Сегодня в развивающихся странах Интернет-экономика увеличивается до 25 % ежегодно. Ни один сегмент экономики не в силах приблизиться к этому показателю. Появляются новые требования к образованию и трудовым навыкам людей. Более 15 стран мира реализуют на текущий момент национальные программы цифровизации [8].

Цифровая революция свершается у нас на глазах. Ежегодно Интернет-экономика увеличивается до 25 % в развивающихся странах. Ни один сегмент экономики не в силах приблизиться к этому показателю. Возникают новые запросы к образованию и трудовым способностям людей. Больше чем 15 стран на данный момент осуществляют национальные программы цифровизации.

Ведущие страны по цифровизации национальных экономик — Китай, Сингапур, Новая Зеландия, Южная Корея и Дания. В Китае подобная программа носит название «интернет+» и она объединяет цифровые индустрии с традиционными, Сингапур имеет программу «Умная экономика», Южная Корея со своей программой под названием «Креативная экономика» ставит целью совершенствование человеческого капитала, предпринимательства, а Дания в свою очередь сосредотачивается на цифровизации государственного сектора [8].

Государственная программа «Цифровой Казахстан» явилась основанием для разработки Послания Президента «Третья модернизация Казахстана: глобальная конкурентоспособность» от 31 января 2017 года. Сроки ее исполнения — 2018–2022 гг.

Цель программы — повысить уровень развития экономики Казахстана и модернизировать качество жизни людей с помощью эксплуатации цифровых технологий в ближайшем будущем.

Задачи данной программы: цифровизация промышленности и электроэнергетики; цифровизация транспорта и логистики; цифровизация сельского хозяйства; совершенствование электронной торговли; цифровизация внутренней деятельности государственных органов; «Умные» города; повышение цифровой грамотности в среднем, техническом и профессиональном, высшем образовании [8].

В мировом рейтинге развития информационно-коммуникационных технологий, который вычисляется под руководством ООН — ICT Development Index, — Казахстан в 2016 году занимал 52 строчку из 175 стран, такой же показатель был и 2015 году. По итогу исполнения Программы и иных стратегических направлений Казахстан в данном рейтинге к 2022 году займет 30 место, к 2025 году — 30 место и наконец к 2050 году -15 место [8].

Мировой опыт демонстрирует, что при подготовке программистов нет необходимости их четыре года учить на бакалавриате, хватает и полгода, для того чтобы они познали основополагающие вещи и в будущем, сотрудничая и посещая семинары, накапливали знания. Нужно сформировать краткосрочные курсы, а требуемые в работе способности программисты в дальнейшем будут оттачивать на практике [9].

Список современных программных продуктов ГИС очень разносторонний. Имеется приблизительно 20 программ, которые имеют отношение к профессиональным или к настольным ГИС. Особо известными можно назвать эти программы — ГИС MapInfo Pro, Arc/INFO, ArcView GIS, GeoMedia, GeoGraph/GeoDraw, ГИС «Панорама» [6].

Компания ESRI занимается пропагандой ГИС-технологий и введению географического мышления в образовательный процесс. Программное обеспечение ESRI в отрасли образования удерживает первое место. Центр дистанционного обучения данной компании обеспечивает более 100 курсов по многообразной тематике с образцами учебных данных, при этом у слушателей есть возможность приобрести временную лицензию на программные продукты, которые требуются для исполнения заданий. Значительная количество университетов эксплуатируют эти доступные по Интернет материалы как учебные пособия в своих прикладных курсах и при дистанционном обучении [1].

ESRI приводит в исполнение долговременную программу содействия учебным заведениям, которая сконцентрирована на совершенствование ГИС-образования. Согласно этой программе учебные заведения, которые проводят на своей базе учебные классы и вводящие ГИС-курсы в учебное расписание, имеют возможность на конкурсной основе приобрести нужные программные продукты семейства ArcGIS фактически бесплатно (только будут вносить плату за доставку, таможенную очистку, льготную стоимость обучения работе с предоставляемыми продуктами в сертифицированных учебных базах) [6].

Назначение компании Esri сохраняется, как и прежде — совершенствовать и продвигать ГИС-технологии и оказывать всестороннее содействие пользователям в их работе на пользу общества [1].

Сегодня в Казахстане превалирует ГИС-образование на университетском уровне. Поэтому необходимо провести ряд мероприятий по введению инноваций в обучение пространственному мышлению при изучении окружающей среды в начальной и средней школе.

Во многих странах мира (США, Великобритании, Австрии и др.) цифровые образовательные ресурсы и ГИС активно используются в школьном географическом образовании [6]. В Казахстане в следующие 3 года при поддержке партии «Нұр Отан» будет открыто около 1000 бесплатных IT-классов с целью основательного изучения программирования и робототехники, где ежегодно будут обучаться до 150 000 школьников [9].

В 2017 году национальная палата «Атамекен» решила составить рейтинг казахстанских вузов и начать работу с подготовки специалистов IT-сферы. Независимые специалисты производили оценку использования IT-технологий в образовательном процессе. В конкурсе принимали участие 66 университетов и институтов.

1 место занял Казахстанско-Британский технический университет (г. Алматы, Южно-Казахстанская область), 2 место — Международный Университет Информационных Технологий (г. Алматы, Южно-Казахстанская область), 3 место — Восточно-Казахстанский государственный технический университет имени Д. Серикбаева (г. Усть-Каменогорск, Восточно-Казахстанская область) [10].

Восточно-Казахстанский государственный технический университет имени Д. Серикбаева запустил 8 абсолютно современных инновационных проектов с цифровым содержанием. Это — «Точное земледелие», «Медицинская техника», «Роботизированные беспилотные аппараты», «Аддитивные технологии», «Цифровые методы исследования Земли», «Интерфейсы взаимодействия человека с компьютерными системами», «Интеллектуальные системы управления жизнеобеспечением», «BIM технологии в проектировании». Даже в обычных дисциплинах объем IT-содержания значительно увеличился. Доля высоких технологий сейчас составляет не менее 45 %. В этом высшем учебном заведении обновляются компьютеры и программное обеспечение [10].

Интерес студентов к компьютерным изображениям дает педагогам уникальную возможность раскрыть учащимся уникальный мир карт, снимков, трехмерных моделей, анимации, развить уникальное, «картографическое мировоззрение», расширить кругозор в области наук о Земле и поднять уровень картографической грамотности [3]. В ряде университетов Казахстана открыты кафедры геоинформатики, ГИС, геоинформационного картографирования и т. п.

Наравне с высшим техническим образованием в области ГИС, особое место в образовательном процессе будет уделяться курсам повышения квалификации специалистов по смежным дисциплинам, которые стремятся усовершенствовать свои технические навыки работы в современных ГИС. Процесс обучения специалистов необходимо основать на базе объединения теоретического курса и практического курса, который максимально приближен к имеющимся на производстве методике и технологии ведения работ [5].

Для сплочения индустрии и образования в учебный процесс ВУЗов Казахстана за счет внебюджетных средств будут привлекаться представители предприятий благодаря открытию центров компетенций на базе ВУЗов. Также откроются ИКТ-кафедры ВУЗов на предприятиях, где будут осуществляться курсы для студентов в рамках ИКТ-проектов отраслей экономики [8].

В Казахстане откроют 20 современных IT-центров для выпуска квалифицированных специалистов в данной области в соответствии с новым проектом партии «Нұр Отан» — программы «Цифровой Казахстан». В мае 2018 года в Акмолинской области Казахстана открыт подобный центр, который базируется в Кокшетауском университете имени А.Мырзахметова. За три года востребованным цифровым навыкам и современным языкам программирования предполагается обучить 100 000 человек, в том числе безработную и самозанятую молодежь [9].

На основе анализа проведенных эмпирических исследований можно сделать вывод, что компетентностный подход и интегративная основа современного высшего профессионального образования послужили источником нового ракурса развития ГИС-технологий.

За счет упрощению ГИС и их распространению в Интернете и в облачных средах, а также интеграции с информацией в реальном времени, ГИС обещают стать основой относящейся практически ко всем формам человеческой деятельности.

ГИС способствует развитию у общества нового взгляда на мир, который обеспечивает его комплексное восприятие и оптимальное осмысление взаимосвязей между его составляющими. Специалисты в этой области необходимы обществу и обладают отличными перспективами получения интересной, престижной и хорошо оплачиваемой работы. В результате, курсы по изучению ГИС и связанным с ней технологиям пользуются большой популярностью во всех развитых странах [1].

Ключевые проблемы внедрения ГИС-образования при подготовке специалистов различных сфер деятельности в Республике Казахстан — это отсутствие должного финансирования, нехватка квалифицированных кадров, недостаточная информированность заинтересованных лиц, сложности с техническим и программным обеспечением, недостаток теоретических и методических разработок.

Недостаток картографической грамотности — один из факторов, пагубно влияющих на хозяйстве и планировании, на отношении к природе в национальных отношениях, на международной политике и сотрудничестве. Поэтому освоение картографической грамоты должно быть непременным на всех уровнях образования.

Литература:

1. Познание мира через ГИС//«DATA+» Геоинформационные системы. URL: https://www.dataplus.ru/news/arcreview/detail.php?ID=2449&SECTION_ID=62 (дата обращения: 13.05.2018).
2. Санкова Е. А. Формирование картографической грамотности студентов факультета естественных наук средствами адаптивной технологии обучения // Ученые записки Орловского государственного университета. — 2010. — № 1 (35). — С. 332–338.
3. Шмарова И. Н. Анализ практики формирования картографической компетентности студентов на факультете географии и природопользования КазНУ им. аль-Фараби//Сборник материалов Научно-методической конференции «Роль географического образования в третьей модернизации Казахстана». — Алматы: КазНУ им. аль-Фараби, 2017. — С. 107–111.
4. ГИС предназначена для сообществ. Веб-ГИС — это ГИС всего мира // Мир ArcGIS. Применение. The Science of Where — 10 замечательных идей. URL: https://learn.arcgis.com/ru/arcgis-book/chapter10/ (дата обращения: 13.05.2018).
5. Дубровский А. В. О разработке учебно-методических пособий для обучения геоинформационным технологиям студентов СГГА//VI Международный научный конгресс — Новосибирск: СГГА, 2010. — С. 12–16.
6. Капустин В. Г. ГИС-технологии как инновационное средство развития географического образования в России // Педагогическое образование. — 2009. — № 3. — С. 68–76.
7. Симонов А. В. Геоинформационное образование в России: проблемы, направления и возможности развития // Информационный бюллетень ГИС — Ассоциации. — 1996. — № 3. — С. 54–55.
8. Государственная программа «Цифровой Казахстан» // Официальный сайт. Премьер-Министра Республики Казахстана. URL: https://primeminister.kz/ru/page/view/gosudarstvennaya_programma_digital_kazahstan (дата обращения: 14.05.2018).
9. Порядка тысячи бесплатных IT-классов откроют в Казахстане // kazinform. Международное информационное агентство. URL: http://www.inform.kz/ru/poryadka-tysyachi-besplatnyh-it-klassov-otkroyut-v-kazahstane_a3249707 (дата обращения: 15.05.2018).
10. Решили уйти в IT // Восточно-Казахстанская областная газета «Рудный Алтай». URL: http://rudnyi-altai.kz/10886-reshili-uyti-v-it.html (дата обращения: 12.05.2018).