Разработка структуры базы данных по археологическим памятникам и её наполнение.
Создание тематических карт на основе имеющихся данных по археологии.
Интенсификация научных исследований по археологии на основе комплексного анализа и математической обработки данных, применения аналитических методов ГИС (географический, статистический, пространственно-временной анализ и т.п.), решения задач пространственного анализа на основе ГИС-технологий.
Наполнение информационной системы на основе реальных материалов научных археологических исследований, картографических данных.
Разработка системы представления материалов археологических исследований в сети Интернет: web-сервер «Археологические памятники Красноярского края».
Содержательное обеспечение.
В качестве первичных данных для информационной системы были представлены следующие:
Информация по стоянкам древнего человека юга Красноярского края и Северного Приангарья.
Информация по древним захоронениям-могильникам (материалы экспедиции Дроздова Н.И., 1997 год).
Графические и фотографические изображения каменного инвентаря, обнаруженного на месте раскопок, топопланы местности раскопок.
Энциклопедический словарь по археологии Красноярского края.
Картографические материалы (оцифрованная карта Красноярского края, растровые изображения топокарт края, информация о местоположении археологических памятников).
Реализация проекта
В качестве базовой технологии в создании информационной системы «Археологические памятники Красноярского края» выбрана web-технология. Сервер в сети Интернет позволяет решать многие из обозначенных выше задач, может обеспечить эффективное функциональное развитие проекта. Современные стандарты пользовательского интерфейса и инструментальных средств разработки программного обеспечения в значительной степени ориентированы на платформу Интернет. Проектирование информационной системы в этом случае включает в себя анализ и формирование требуемых функциональных и технических характеристик используемого программного обеспечения на стороне сервера и на стороне клиента. Если в качестве клиента обычно используется стандартный web-броузер, входящий сегодня в состав операционной системы Windows, то с серверной частью не все так однозначно: есть разные технологические решения, каждое из которых имеет свои плюсы и минусы. В частности, по ряду причин большинство web-серверов в мире используют операционную систему Unix.
На рис. 1 изображена схема реализации web-сервера информационной системы «Археологические памятники Красноярского края». Он создается на основе программного обеспечения web-сервера Apache под управлением операционной системы Linux, с использованием сервера баз данных MySQL и программ на языках программирования C, Perl, PHP.
Взаимодействие пользователя с сервером основано на технологии «тонкого» клиента. В информационной системе все данные хранятся на стороне сервера. При обращении пользователя к информации web-сайта специальные макропрограммы (CGI-скрипты), расположенные на сервере, выбирают необходимую информацию из базы данных MySQL и формируют гипертекстовый документ (html-документ) для пользователя. Html-документ содержит всю информацию, запрашиваемую пользователем. Таким образом, пользователю этой системы нет необходимости использовать специализированное программное обеспечение, кроме широко используемых интернет-броузеров, входящих в состав базового системного программного обеспечения Windows 98/NT.
Рис. 1
База данных информационной системы
Хранение информации по археологическим памятникам осуществляется с помощью СУБД MySQL. Для доступа к информации, хранящейся в базе данных, и взаимодействия с броузерами пользователей были созданы CGI-скрипты:
скрипт, обеспечивающий выборку данных по археологическому словарю из базы данных 'Археология', размещение полученной информации в HTML документах и передачу создаваемых документов серверу по http-протоколу (динамическая генерация HTML документов);
скрипт, обеспечивающий динамическую генерацию HTML документов, содержащих описание могильников (аналогично предыдущему скрипту);
скрипт, обеспечивающий динамическую генерацию HTML документов, содержащих описание археологических стоянок;
скрипт, обеспечивающий динамическую генерацию HTML документов, содержащих списки фотографий, относящихся к конкретной стоянке.
Организация наполнения информации.
Для наполнения базы данных информационной системы разработано специальное программное обеспечение, которое позволяет пользователям вносить, редактировать, удалять информацию по археологическим стоянкам, могильникам, терминам археологического словаря. Для работы с графическими и фотографическими материалами предусмотрено редактирование соответствующих записей таблицы базы данных.
Рис. 2. Программное обеспечение для редактирования базы данных
информационной системы «Археологические памятники Красноярского края».
Картографическое обеспечение и ГИС-технологии
Важной составной частью информационной системы «Археологические памятники Красноярского края» является ГИС и все, что связано с картографией: карты расположения стоянок и могильников, пространственный-временной анализ их местоположения и т.п. Для решения этих задач используется программное обеспечение ГИС. Однако самостоятельной проблемой является задача публикации имеющихся геоданных в сети Интернет. Стандартные решения, предлагаемые ведущими производителями геоинформационных систем, как правило, слишком дороги. Вместе с тем, есть и альтернативные решения, одно из которых решено использовать в настоящем проекте.
В качестве программной основы (технологии) для создания картографической (геоинформационной) составляющей web-сервера информационной системы по археологическим памятникам рассматривается программное обеспечение MapServer – открытая среда разработки для построения интернет-приложений, работающих с пространственными данными. Высокий уровень этого ПО подчеркивается тем фактом, что оно выбрано в качестве основы для ряда проектов федерального уровня в США, Австралии, Канаде, Таиланде, Чехии и др. странах. Например, на его основе создана официальная интернет-версия Национального Атласа Канады. Это программное обеспечение, доступное в исходных текстах, создано на основе ряда популярных пакетов, также доступных в исходных текстах (инициатива OpenSource), таких, как ShapeLib, FreeType, Proj.4, libTIFF, Perl и других. В отличие от некоторых коммерческих систем, MapServer может работать во многих операционных средах, в частности, на платформе Linux/Apache. MapServer можно откомпилировать в большинстве реализаций системы Unix и в операционных системах Windows NT/98/95.
Собственно программа MapServer – это CGI-приложение, обладающее широкими возможностями. Перечислим некоторые из них:
поддержка векторных форматов: SHP-файлы ESRI, простые встроенные средства, ESRI ArcSDE;
поддержка растровых форматов: TIFF/GeoTIFF, GIF, PNG, ERDAS, JPEG and EPPL7;
индексация пространственных данных (SHP-файлов ESRI);
полностью перенастраиваемый по желанию пользователя вывод на основе шаблонов;
выделение (выбор) пространственных объектов слоя по атрибутам, местоположению (точка или область), другому слою;
поддержка шрифтов TrueType;
поддержка фрагментированных растровых и векторных данных;
автоматическое построение легенд и масштабных шкал;
зависимое от масштаба отображение слоев и выполнение приложения;
тематическое картографирование на основе классов;
отображение меток (надписей) объектов слоя, с возможностью блокировки наложения их друг на друга;
«удаленная» настройка отображения карты через параметры интернет-адреса URL;
возможности «удаленного» (через URL) выбора картографической проекции.
Программа MapServer – это не ГИС конечного пользователя, развития в этом направлении не планируется и в будущем. Тем не менее она предоставляет набор базовых средств, вполне достаточный для создания разнообразных web-приложений. Помимо отображения подготовленных данных из ГИС, MapServer предоставляет возможность создания «географических карт изображений» (image maps), т.е. карт-рисунков-ссылок, которые могут направить пользователя на нужное содержание указанием на выбранную область карты. Например, создавая атлас территории, можно подготовить 10 000 web-страниц, отчетов и карт, доступ к которым будет осуществляться в рамках единого web-приложения через картографический интерфейс с базовой картой. То же самое приложение может служить «картографическим движком» для других разделов web-сервера, обеспечивая визуализацию картографических данных там, где это может потребоваться.
Несмотря на то что в нынешней версии web-сайта «Археологические памятники Красноярского края» нет средств интерактивной картографии, в следующей его редакции для визуализации картографических материалов планируется использование MapServer.
Заключение
Основные результаты первого этапа работы являются в основном завершенными. Текущая версия web-сервера проекта установлена в информационном пространстве научно-образовательной сети г. Красноярска и доступна пользователям сети Интернет по адресу gy.krasn.ru/.
На рис. 3 представлен вид окна броузера с информацией по археологическим памятникам.
Рис. 3
Новизной разработки проекта является то, что Internet-технологии в археологии (или древней истории) отдельных географических или административных единиц в настоящее время пока мало распространенны в России.
Основные направления использования полученных результатов над проектом можно свести к следующим моментам:
в научно-исследовательской области – создание единого банка разнородной информации (графической, стерео–фотографической, текстовой, реляционной (СУБД)), позволяющего решать целый спектр научно-исследовательских задач (от прогнозирования находок археологических памятников по всей территории Красноярского края, до узко региональных археолого-этнографических и исторических реконструкций) на качественно новом уровне;
в образовательной области – доступность источников по древнейшей и древней истории Красноярского края позволяет на несколько порядков поднять уровень преподавания истории края практически во всех образовательных учреждениях, имеющих компьютерную технику. Планируемое тиражирование созданной ГИС «Археологические памятники Красноярского края» (в виде CD-дисков «Источники по изучению древней истории края» или постоянно пополняющейся страницы в Internet) позволит поднять общий образовательный уровень населения, создаст условия для пробуждения интереса к изучению истории края.
в административной области – ГИС по археологии позволит более качественно решать вопросы отвода земель, а также охраны и использования памятников истории и культуры.
естественнонаучные основы
здоровьесохраняющего образования
Усаков В.И.
Усаков Валерий Иосифович – доктор педагогических наук, профессор, зав. кафедрой физической культуры и здоровья КГПУ. Стажировался в США (1996) и Швеции (1997). Участник многих международных конгрессов. Работал в КНР. Лауреат конкурса ЮНЕСКО "Фэйр Плэй" в номинации "Спортивный ученый". Награжден нагрудным знаком "За заслуги в развитии физической культуры и спорта в России". Опубликовал более 360 научных работ, в т.ч. 254 в энциклопедическом издании. Автор комплексных целевых здоровьесохраняющих программ. Включен в биографическое издание "Социологи России и СНГ XIX-XX вв".
Проблема сохранения здоровья наиболее актуальна в системе образования, поскольку наблюдаются тенденции к его ухудшению у подрастающего поколения.
За последние 30 – 40 лет резко снизился уровень здоровья выпускников общеобразовательных школ. В начале 1960-х годов в России здоровых юношей было 45,6%, к 1990-м годам их стало 29,4%. Катастрофическое состояние здоровья отмечается у девушек. Среди них здоровых всего 6,3%, тогда как в 1960-е годы здоровых было 28,3%. При этом отмечены высокие темпы роста хронических заболеваний. Среди юношей они возросли с 27,6% до 35,3%, у девушек – с 40,0% до 75,0%. Слабое здоровье девушек становится главной причиной аномалий у новорожденных. Особенно часто стали проявляться различные варианты деформации личности и неврозы. Стойкая тенденция к увеличению обнаружена в заболеваниях хромосомной природы. По данным Е.С. Ивановой и Л.М. Шипициной (1996), растет число детей с отклонениями в психической деятельности, являющимися последствиями органических заболеваний мозга. Третья Международная конференция “Ребенок в современном мире”, проходившая в 1996 г. в г. Санкт-Петербурге, позволила в концентрированном виде увидеть проблемы детства на пороге XXI века. Контент-анализ представленных материалов – показал, что около 80 % рождающихся в России детей по состоянию своего здоровья уже находятся в маргинальном состоянии.
Сложившееся положение, на наш взгляд, есть результат противоречий между биологическими возможностями растущего организма и требованиями общества к усвоению социального опыта новым молодым поколением людей. Разрешающие механизмы этого противоречия лежат в русле учения о единстве социального и биологического в человеке, опирающегося на диалектико-материалистическую концепцию сущности человека, которая содержит в себе принципиальный ответ на вопрос о взаимоотношении биологического и социального в его развитии. Суть этого принципиального положения сводится к признанию того факта, что человек как вид homo sapiens является продуктом истории. Его сознание формируется конкретным для данного времени социальным опытом, включающим все достижения духовной и материальной культуры. По своим биологическим особенностям человек – это часть природы (Дубинин Н.П., Шорохова Е.В., Фролов И.Т. и др., 1977).
Относительная биологическая устойчивость современного человека как вида отнюдь не говорит о его неизменной сущности как явления. Влияние социального на индивидуальное развитие личности, как на его надбиологическую сферу, так и на ряд биологических особенностей, продолжается. Социальная надбиологическая сфера человека оказалась способной без генетической эволюции обеспечить реакции человека на всевозможные изменения в окружающей его среде. Это стало возможным благодаря появлению у вида homo sapiens такой формы мышления, которая оказалась способной адекватно отражать объективные законы природы. В этот момент социальное полностью вытеснило биологическое из среды факторов эволюции мозга, что ярко проявляется при индивидуальном развитии современного человека в постнатальный период. Речь у ребенка не появляется, если он не слышит слов от окружающих его людей. (Муравов И.В., Бойко В.С., 1983).
Вместе с тем, биологический тип современного человека обладает громадным генетическим потенциалом и биологически способен существовать неограниченно долгое время. С биологических позиций такая “неизменность” не представляется удивительной. Для видовых категорий это лишь момент относительного покоя. (Дубинин Н.П., 1977).
Важнейшим аспектом рассматриваемой проблемы является способность человека обеспечивать формирование организма не только на основе наследственно-заложенной программы, но и в результате текущих влияний внешней среды. Еще более важным следует считать тот факт, что это обеспечивается у человека длительным периодом детства (Северцов А.Н., 1939; Шмальгаузен И.И., 1939; Дж. Льюис, 1964), что и является высшим завоеванием человека в ходе его восхождения по эволюционной лестнице развития. Свойственная детскому возрасту предельная “обнаженность” организма, открытость влияниям внешней среды, поразительно высокая восприимчивость к этим влияниям, присущая более всего человеку как биологическому виду, позволяет максимально приспособить его функции и структуры к реальным условиям жизнедеятельности. Именно поэтому затяжной период детства и характерная для него высокая восприимчивость организма человека могут рассматриваться в известном смысле как “факторы преодоления” инерции наследственности, позволяющие вопреки эволюционным приобретениям воспринять те воздействия, с которыми развивающийся ребенок встречается в своей реальной жизни. Длительный период детства у вида homo sapiens можно сравнить с охранительным торможением, позволяющим всецело ориентироваться на происходящие изменения внешней среды, постепенно приспосабливаться к ней и усваивать социальный опыт. Как отмечают Н.П. Дубинин и Ю.Г. Шевченко (1976) значение этого механизма настолько велико, что его можно поставить в один ряд с механизмом генетического наследования.
Эффективность механизмов социального наследования напрямую связана с качественными особенностями детского организма, главная из которых – поразительная восприимчивость социального опыта. Этот факт, установленный многочисленными исследованиями как отечественных, так и зарубежных специалистов, и многократно подтвержденный на практике, позволяет констатировать, что конкретные знания не могут быть переданы от одного поколения другому генетически. Каждое новое поколение живущих на земле людей начинает их осваивать, имея нулевой социальный опыт. Учитывая, что с каждым годом человечество накапливает огромный багаж знаний, становится очевидной возникающая проблема их освоения новыми поколениями детей. Впервые в истории жизни создалась качественно особая ситуация, когда сущность живых организмов переходит к следующим поколениям вне генетической программы (Дубинин Н.П., 1977). Это имеет важнейшее методологическое значение, поскольку биологические особенности каждого индивида серьезно влияют на формирование разнообразных качеств его личности, таких, как интеллектуальность, одаренность, эмоциональность и, конечно же, здоровье, которые вне социальной среды не развиваются и ни смысла, ни значения не имеют.
Это подтверждает и антропологический детерминизм – учение о причинной обусловленности, закономерной связи развития человека с его средой обитания и мышления. От опыта педагогической антропологии К.Д. Ушинского до “энергетического правила скелетных мышц” И.А. Аршавского, концепции надежности биологической системы А.А. Маркосяна и учения П.К. Анохина о системогенезе и гетерохронии простираются многочисленные закономерности обусловленности развития ребенка внешними воздействиями окружающей среды.
Наиболее существенным фактором, который обеспечивает глубокие преобразования организма ребенка на самых ранних стадиях его возрастного развития, является мышечная деятельность. Существенное значение для понимания ее роли в укреплении здоровья, с одной стороны, и создания соответствующих условий функционирования здоровьесохраняющей среды ребенка – с другой, имеют исследования И.А. Аршавского (1979), доказывающие исключительную роль двигательной деятельности в развитии организма и формировании самой биологической основы, на которой впоследствии возникает все богатство нормальных поведенческих реакций ребенка.
Непреходяща ценность двигательной активности, возникающей с момента образования зиготы. По мнению М.Р. Могендовича (1969), признание исключительного биологического значения движений нашло свое воплощение в представлении о кинезофилии. Считается установленным тот факт, что в процессе длительной эволюции важнейшее биологическое условие здоровой и полноценной жизни человека – кинезофилия – оказалось вне самых сильных автоматически работающих механизмов его жизнедеятельности. Есть основания полагать, что в далеком прошлом постепенное угасание механизма двигательной активности шло под влиянием напряженной мышечной работы, нагружавшей функции организма сверх всякой меры, что приводило к его истощению и разрушению. Следует признать, что в тот период постепенное “отключение” механизма кинезофилии было явлением целесообразным. На примере угасания кинезофилии можно проследить, как социальные влияния подавили важную естественную предпосылку благополучия человека будущего (Муравов И.В., Бойко В.С., 1983).
Приведем краткий анализ противоположного явления – гипокинезии, сопровождающей современного человека с недавних пор. Признавая генетическую обусловленность специфики двигательной деятельности человека, его высокого энергетического потенциала, который не мог быть быстро разрушен вследствие значительной инерции биологического развития, все же следует констатировать, что в конечном итоге “гасящие факторы” внешней среды оказались сильнее. Социальная обусловленность угасания кинезофилии и возникновения гипокинезии очевидна.
Нет необходимости анализировать пагубное воздействие на организм человека гипокинезии. Механизмы ее отрицательного воздействия изучены достаточно полно. В научном мире начинают поднимать вопрос о возможности восстановления (если это было генетически заложено) или выработки кинезофилии на весь период индивидуального развития человека (Муравов И.В., 1983). Если это и возможно, отмечает А.Г. Сухарев (1975), то прежде всего за счет специально организованного процесса физического воспитания в детском возрасте, причем начиная с его ранних периодов.
Если бы на современном этапе развития и удалось восстановить генетический код человека, действующий на протяжении всей его последующей жизни, то в конечном результате можно предположить две версии: 1) человек возвращается к состоянию приматов, где чрезмерная двигательная активность подавляет развитие мышления и резко сокращает жизненный ресурс. В результате – снижение продолжительности жизни, ограничение социальной жизни добыванием хлеба насущного; 2) Высокоразвитое мышление человека, стимулирующая роль социальных влияний в виде создания оптимальных условий жизни, достаточное свободное время, наконец, утомление человека, как охранительное торможение от перегрузок, осознанное человеком, – все это регуляторы кинезофилии, ограничивающие ее пагубное воздействие.
Мы полагаем, что развитие человека будет идти по третьему варианту. Учитывая огромную роль двигательной активности в обеспечении его жизнедеятельности на каждом возрастном этапе жизни и тот факт, что кинезофилия угасает в детском возрасте, а сам период детства достаточно продолжителен, необходимо формировать социальные стимулы двигательной активности через мотивированную потребность в здоровье и здоровом образе жизни человека. Учения о гетерохронии, сенситивных периодах развития ребенка, основанные на исследованиях Гезелла и Томпсона (1929), И.А. Аршавского (1979), Т. Бауэра (1985), убедительно показывают зависимость формирования двигательных умений и навыков у детей от определенного уровня их биологической зрелости.
Представленные в статье естественно-научные основы развития человека предопределяют базовый методологический подход формирования здоровьесохраняющей среды и служат фундаментальным положением построения концептуальных основ системы воспитания и образования ребенка.
