4. Гіс в аграрних університетах

4.1. Основні аспекти підготовки фахівців з ГІС в аграрних університетах України

В аграрних університетах України підготовка фахівців з Геоінформаційних систем найбільш перспективна при розвитку нових напрямів спеціальностей: землевпорядкування і земельний кадастр, гідромеліорація, агрономія, агромеліорація, екологія і охорона навколишнього середовища, промислове та цивільне будівництво.

У кожної з цих спеціальностей є своя траєкторія і особливості ступеневої підготовки фахівців: бакалавр, спеціаліст, магістр (рис. 4.1.). Розглянемо на прикладі Херсонського державного аграрного університету (ХДАУ) основні аспекти організації підготовки фахівців з ГІС-технологій на базі спеціальності "Гідромеліорація".

Традиційно в ХДАУ проводилась підготовка фахівців спеціальностей "агрономія" і "гідромеліорація" з геодезії і основ землевпорядкування та з "інженерної геодезії". На кафедрі землевпорядкування і геодезії студентам 3 курсу спеціальності "гідромеліорація" читається курс "Інженерні вишукування" студенти проходять відповідну практику, а на 5 курсі студентам спеціалізації "Землевпорядкування на меліорованих землях" читаються навчальні курси: "Основи землевпорядкування", "Земельний кадастр", "Супутникові технології в геодезії" та "Основи дистанційного зондування", що дозволяє випускникам успішно працювати в системі землеустрою і землевпорядкування в різних організаціях землевпорядкування, земельного проектування і "Облдержродючості", в основному, в Південному регіоні України.

Прийом за держзамовленням на всі освітньо-кваліфікаційні рівні (ОКР) всіх спеціальностей здійснюється у відповідності з обсягами державного замовлення за конкурсом.

ОКР: Б - бакалавр, С - спеціаліст, М – магістр

Рис. 4.1. Схема ступеневої підготовки фахівців в Херсонському ДАУ

В останні роки підприємства і організації, для яких проводилась підготовка фахівців, почали активно впроваджувати у виробництво геоінформаційні системи і технології. До цих підприємств, організацій і управлінь (замовників фахівців) слід в першу чергу віднести:

- організації і управління системи Держводгоспу України (облводгоспи, управління зрошуваних і колекторно-дренажних систем; гідрогеолого-меліоративні експедиції);

- організації, управління і центри Міністерства аграрної політики України (головні управління сільського господарства і проводольства облдержадміністрацій; обласні державні проектно-технологічні центри охорони родючості грунтів і якості продукції "Облдержродючість");

- науково-дослідні інститути Української академії аграрних наук та їх філії (Інститут гідротехніки і меліорації, Інститут землеробства південного регіону, Національний науковий центр (ННЦ) "Інститут ґрунтознавства і агрохімії ім.. О.Н. Соколовського", ННЦ "Інститут аграрної економіки", Інститут агроекології і біотехнологій, Інститут південного овочівництва і баштанництва, Інститут землеробства, Інститут рису тощо);

- державні аграрні університети, академії, коледжі і технікуми України, які всі мають потребу у молодих кваліфікованих науково-педагогічних кадрах, спроможних використовувати ГІС-технології у фундаментальних і прикладних сільськогосподарських дослідженнях, а також у науково-педагогічній роботі;

- управління з економіки, екології і надзвичайних ситуацій облдержадміністрацій;

- управління і організації Державного комітету України по земельним ресурсам (управління земельних ресурсів облдержадміністрацій, науково-дослідні і проектно-вишукувальні інститути "Земпроект"), державні підприємства геодезії, картографії та кадастру; проектні організації і підприємства промислового та цивільного будівництва тощо.

У всіх вищеперелікованих організаціях, підприємствах і установах на перший план професійних вимог виходить уміння випускників працювати з Геоінформаційними системами і технологіями. Знання ГІС-технологій формуються у випускників на базі володіння ними основами спеціальності, її нормативно-правовою базою, на високому рівні володіння комп'ютерними інформаційними технологіями, на знаннях англійської професійної мови, умінні використовувати сучасні методи наукових досліджень в професійній роботі.

Таким чином, володіння сучасним фахівцем знаннями і уміннями ГІС-технологій у своїй спеціальності є інтегрованим міжнародним показником якості підготовки випускників аграрних університетів.

Для впровадження ГІС-технологій в спеціальності Херсонського ДАУ в університеті в 2005-2006 рр. був проведений комплекс організаційних і науково-методичних робіт і заходів:

- створена кафедра ГІС-технологій, на якій зосереджені викладачі і навчальні дисципліни, які забезпечують підготовку з "Геоінформатики", "Геоінформаційних систем", "Системного аналізу", "Баз даних", "Апаратного комп'ютерного і програмного забезпечення ГІС", "Геотроніки і картографії", "Методів ГІС" тощо;

- організоване професійне стажування викладачів з ГІС-технологій в провідних університетах, науково-дослідних інститутах і підприємствах Європи (рис. 4.2.) і України: Університеті м. Євле (Швеція), Університеті Глазго Каледонія (Шотландія), Інституті гідротехніки і меліорації УААН (м. Київ), Національному науковому центрі (ННЦ), "Інститут ґрунтознавства і агрохімії ім. О.Н. Соколовського УААН" (м. Харків), Херсонському державному підприємстві геодезії, картографії та кадастру "Херсонгеоінформ";

- викладачі основних дисциплін, які забезпечують підготовку з "ГІС-технологій", пройшли обов'язкове підвищення кваліфікації з професійної англійської мови на кафедрах іноземних мов Херсонського державного університету і Херсонського державного аграрного університету;

- для організації практичної професійної роботи науково- педагогічних працівників і студентів при кафедрі ГІС-технологій створений навчально-науковий центр "ГІС-АГРО", основними функціональними обов'язками якого є виконання держбюджетних науково-дослідних робіт (проектів) із розробки, адаптації і впровадження у виробництво ГІС-технологій при вирішенні актуальних екологічних, водогосподарських, гідромеліоративних і агромеліоративних проблем і задач в Південному регіоні України; формування "портфелю замовлень" реальної тематики дипломних проектів і робіт випускників-спеціалістів і магістрів;

- відкриті філії кафедри ГІС-технологій в організаціях та підприємствах, які працюють з геоінформаційними системами і технологіями: в Херсонському державному підприємстві геодезії, картографії та кадастру "Херсонгеоінформ", Науково-дослідному і проектно-вишукувальному інституті "Землепроект", Інституті землеробства південного регіону УААН, де студенти, які спеціалізуються з ГІС-технологій, проходять виробничу практику і на базі яких виконують реальні курсові і дипломні проекти та роботи;

- організовані спеціалізовані навчально-наукові лабораторії для практичної роботи навчально-наукових працівників і студентів з ГІС-технологій: Центр системи дистанційного навчання і лабораторія ГІСАУ (GISAU), Internet - лабораторія, а також лабораторія ГІС-технологій;

- всі спеціалізовані навчально-наукові лабораторії укомплектовані відповідними сучасними апаратними комп'ютерними засобами;

- проводиться програмне забезпечення навчальних дисциплін і практичної роботи з ГІС-технологій;

- в науковій бібліотеці університету сформований сектор ГІС-технологій, який постійно комплектується спеціальною вітчизняною і зарубіжною літературою, методичним забезпеченням, в тому числі електронними навчальними посібниками і підручниками; підготовлений і виданий Бібліографічний покажчик літератури з "ГІС-технологій";

- проводиться координація навчально-наукової роботи з ГІС-технологій з провідними фахівцями з університетів та науково-дослідних інститутів Європи (Швеція, Шотландія) і України (Національний аграрний університет – кафедри: ГІС-технологій і меліорацій, Миколаївський і Дніпропетровський державні аграрні університети, Інститут гідротехніки і меліорації УААН та Національний науковий центр "Інститут ґрунтознавства і агрохімії ім. О.Н. Соколовського УААН" та іншими організаціями;

- розроблений та затверджений вченою радою Херсонського ДАУ і одержав схвалення Міністерства аграрної політики України навчальний план магістратури за спеціальністю "Гідромеліорація", спеціалізація "ГІС в управлінні водними і земельними ресурсами" (табл. 4.1.);

- для основних фахових дисциплін навчального плану підготовлена і видана з друку бібліотечка навчальних посібників з ГІС-технологій;

- сформована з випускників 5 курсу спеціальності "Гідромеліорація" академічна група чисельністю 20 осіб для навчання в магістратурі, планується участь цих студентів в роботі Літньої школи "Геоінформаційні системи (ГІС). Сучасні технології навчання", яка проводиться 10-16 липня 2006 року в смт. Лазурне Херсонської області. Проводять Літню школу провідні фахівці ГІС-технологій Gologow Caledonian University (UK), University of Gavle (Sweden), Херсонського державного аграрного університету та Херсонського державного університету;

- планується проведення 14-15 вересня 2006 р. в м. Херсоні Міжнародної науково-методичної конференції "Географічні інформаційні системи в аграрних університетах" (GISAU) за участю провідних вітчизняних і європейських фахівців ГІС-технологій та студентів-магістрів;

- виконання дипломних випускних робіт магістратури з ГІС-технологій планується виключно з геоінформаційної тематики з гідромеліорації, управління водними і земельними ресурсами.

Основні організаційні і науково-методичні роботи з підвищення кваліфікації викладачів кафедри ГІС-технологій в університетах Швеції і Шотландії, забезпечення спеціалізованих лабораторій апаратним комп'ютерним обладнанням і відповідними програмними продуктами, комплектація наукової бібліотеки сучасною літературою з ГІС, підготовка і видання навчальних посібників з ГІС-технологій, проведення Літньої школи "ГІС" і Міжнародної науково-методичної конференції "Географічні інформаційні системи в аграрних університетах" здійснені при підтримці Glasgow Caledonian University (UK) та University of Gavle (Sweden) у рамках проекту CD-IEP-25215-2004 "Географічні інформаційні системи в аграрних університетах" (GISAU).

4.2. Орієнтовна тематика курсового і дипломного проектування з ГІС

Виконання реальних курсових і дипломних проектів (робіт) магістрів, а також проходження виробничої практики на підприємствах, які використовують ГІС-технології, поширюють професійні можливості випускників університетів, особливо у зв'язку із різко зростаючою потребою у суспільстві до нових інформаційних технологій, які підтримує геоінформатика.

До реальної тематики курсових і дипломних проектів магістерської підготовки фахівців з ГІС можуть бути віднесені питання:

Рис.4.2. Група викладачів з ГІС-технологій Херсонського державного аграрного університету та Херсонського державного університету під час стажування в Університеті м. Євле (Швеція) зліва-направо, верхній ряд: доцент Плоткін С.Я., професор Стіг Жоран Йохансон, професор Морозов В.В., асистент професора Молін Карлсон (куратор групи з України), доцент Мацко П.В., професор Пія Холквіст, доцент Ладичук Д.О., доцент Морозов О.В., нижній ряд: доцент Лебідь О.М., академік УААН Ушкаренко В.О., професор Андерс Остман – директор ГІС-інституту, університету м.Євле, професор Бєляєв Ю.І., професор Співаковський О.В. (лютий 2006 року).

Освіт- ньо – кваліфікаційний рівень	Об’єкти проектування	Мета проекту (роботи)	Задачі проекту (роботи)
Бака лавр	1 2 4 3 B A	Підвищити ефек­тивність системи (1) шляхом удоскона­лення її елемента (2) - об’єкта проектування (3), надання йому нових кількісних і якісних характеристик	1 – Вивчення цілісної системи (1), виявлення недосконалості її елементів (2) та системи (1) в цілому. 2 – Визначення і характеристика об’єкта проектування (3). 3 – Поглиблене вивчення (досліджен­ня) об’єкта проектування (3). 4 – Проектування нового стану об’єкту (3) : розрахунки параметрів, креслен­ня, моделювання, техніко – економіч­не обґрунтування нових рішень. 5 – Розробка рекомендацій для впро­вадження проекту (роботи) у вироб­ництво з урахуванням оточуючого зовнішнього середовища (4).
Спеціа ліст	4 B A 1	Підвищення ефек­тивності системи (1) – об’єкта проек­тування (3) шляхом вдосконалення її основних елементів (2), надання їм нових кількісних і якісних характе­рис­тик	1 - Вивчення цілісної системи (1), оцінка її стану та виявлення її недосконалості. 2 – Визначення і характеристика елементів системи (2) як складових об’єкту проектування і всієї системи як складного об’єкта проектування (3). 3 – Поглиблене вивчення об’єкту проектування (3), його складових елементів (2). 4 – Проектування нового стану об’єктів (2 і 3) : розрахунки парамет­рів, креслення, моделювання, техніко – економічне обґрунтування нових рішень кожного елемента і системи (3) в цілому. 5 – Розробка нової технології управління об’єктом (3) з урахуванням зовнішнього оточуючого середовища (4), бізнес плану і рекомендацій для впровадження проекту у виробництво.
Ма гістр	4 B A 3	Підвищення ефек­тивності системи (1) шляхом дослід­жен­ня і вирішення її актуальних проблем	1 - Вивчення цілісної системи (1), виявлення її проблем. 2 – Вивчення однієї з проблем, аналітич­ний огляд літератури, формування робочої гіпотези, мети і завдань досліджень. 3 – Результати досліджень елементів (2) і системи (1) в цілому та у взаємозв’язку із зовнішнім оточуючим середовищем (4). 4 – Розробка шляхів і рекомендацій щодо підвищення ефективності системи (1), нової технології управління об’єктом (3) у взаємозв'язку з зовнішнім оточуючим середовищем (4), бізнес плану і пропозицій щодо впровадження проекту у виробництво.
У мовні позначення : 1 – вивчаєма система; 2 – елементи системи; 3 – об’єкт проектування; 4 – оточуюче зовнішнє середовище; А – вхід до системи (ресурси); В – вихід з системи (мета, результати діяльності системи)

Рис. 4.3. Зміст дипломного проектування для освітньо-кваліфікаційних рівнів: бакалавр, спеціаліст, магістр

- розробка цифрових топографічних карт і планів різних масштабів і різного призначення;

- створення цифрових ортофотопланів по аеро- і космічним зйомкам;

- розробка геоінформаційних систем (комплексні проекти), таких як ГІС еколого-меліоративного моніторингу зрошуваного масиву (району, господарства); ГІС родючості ґрунтів і якості продукції; ГІС моніторингу радіоактивного забруднення, підтоплення; ГІС раціонального використання водних ресурсів і управління якістю поливної води; ГІС управління якістю дренажних вод і використання їх для зрошення; ГІС проектування реконструкції зрошення, ГІС проектування дренажу (вертикального і горизонтального); ГІС адаптивного меліоративного режиму; ГІС оптимізації водно-сольового і поживного режиму; ГІС охорони і меліорації ландшафту в т.ч. заповідного тощо;

- створення баз даних для управління якістю зрошувальної води, раціонального комплексного використання водних ресурсів, впливу скидів колекторно-дренажних та стічних вод на акваторію водосховищ і морів;

- створення експертних систем для оцінки ефективності використання водних і земельних ресурсів, гідротехнічних споруд;

- розробка ГІС надзвичайних ситуацій (водних стихій): повеней, селевих потоків, затоплення і підтоплення території, забруднення річок і підземних вод тощо;

- моделювання і прогнозування екологічних, ґрунтових та гідрогеологічних процесів, економіки зрошення та ефективного використання меліорованих земель;

- використання ГІС при розробці стратегії розвитку водного господарства, меліорації тощо.

Основним об'єктом еколого-меліоративного проектування і дослідження із впровадженням ГІС-технологій є ландшафт, який

Т аблиця 4.1 - Робочий навчальний план підготовки магістрів за спеціальністю 8.092602 " Гідромеліорація" спеціалізація "Геоінформаційні системи (ГІС) і технології в управліня водними і земельними ресурсами"

Курс	Кількість студентів	Кількість груп	Назва дисциплін	Назва кафедри	I семестр
					Кільк. кредитів	Навчальних годин						Форма підсум. контролю	Кільк. КП, КР, РГР (к)
						Всього	в т.ч. аудиторних	із них			Самостійні
								Лекції	Лабор.	Практ
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
6	20	1	1. Вступ до ГІС	20	1,0	36	18	8	6	4	18	З
			2. Геотроніка і картографія	17	2,5	90	40	16	10	14	50	Е	к
			3. ГІС в землевпорядкуванні	17	1,0	36	18	8	8	2	18	З
			4. Методи гідромеліоративних наукових досліджень для ГІС	20	2,5	90	44	16	14	14	46	Е	к
			5. Комп’ютерне і програмне забезпечення ГІС	20	3,0	108	48	12	30	6	60	Е	к
			6. Бази даних ГІС	20	2,0	72	36	12	16	8	36	Е	к

Продовження табл. 4.1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
			7. Управління інформаційними технологіями	20	1,0	36	16	6	4	6	20	З
			8. Англійська мова для ГІС	28	3,0	108	44	4		40	64	Е	к
			9. Вища освіта і Болонський процес	20	1,0	36	18	10		8	18	З
			10. Філософія	19	3,0	108	36	24		12	72	Е
			11. Психологія і педагогіка	23	2,0	72	36	18		18	36	З
			Всього:		22,0	792	354	134	88	132	438	6 екз. 5 зал.	5 к

Продовження табл. 4.1

Курс	Кількість студентів	Кількість груп	Назва дисциплін	Назва кафедри	II семестр
					Кільк. кредитів	Навчальних годин						Форма підсумкового контролю	Кільк. КП, КР, РГР (к)
						Всього	в т.ч. аудиторних	із них			Самостійні
								Лекції	Лабор.	Практичні
1	2	3	4	5	15	16	17	18	19	20	22	23	24
			12. ГІС в управлінні водн. І земельними ресурсами	20	3,0	108	48	16	16	16	60	Е	кп
			13. Просторове моделювання	20	3,0	108	48	16	20	12	60	Е	к
			14. ГІС в екологічному моніторингу	16	2,5	90	44	16	10	20	46	Е	к
			15. Геоінформаційні системи і моделювання в гідромеліорації	14	2,5	90	44	10	24	10	46	Е	кп
			16. Сучасна техніка поливу і меліоративні технології	14	2,0	72	28	12	4	12	44	Е	к
			17. Проблеми і перспективи зрошуваного землеробства	1	1,0	36	18	10		8	18	З
			18. Інформаційні системи в землеробстві	30	1,0	36	14	8		6	22	З