Preview

Аграрная наука

Расширенный поиск

Формирование компетенций распределенной обработки данных и машинного обучения для агропромышленных информационных сетей у обучающихся аграрных направлений подготовки: методическая система и результаты экспериментальной апробации

https://doi.org/10.32634/0869-8155-2026-409-08-168-174

Аннотация

Разработана и экспериментально апробирована методическая система формирования компетенций распределенной обработки данных и машинного обучения для агропромышленных информационных сетей у обучающихся аграрных направлений подготовки. Система включает пять компонентов: целевой (четыре блока компетенций), содержательный (курс объемом 108 академических часов из четырех модулей), процессуально-технологический (лабораторный стенд и 34 практических задания на сквозном наборе тепличной телеметрии), диагностический (критерии оценивания, единая трехуровневая шкала, тест, карты оценки практических работ и защиты проекта) и ресурсный. Планируемый результат сформулирован операционально: обучающийся самостоятельно разворачивает цепочку «датчик — брокер сообщений — сервер — база временных рядов — модель — граничный узел» и объясняет полученный результат в агрономических терминах. Исследование выполнено на базе Мурманского арктического университета в течение 2023/24 и 2024/25 учебных годов; в педагогическом эксперименте участвовали 132 обучающихся бакалавриата — экспериментальная группа (n = 68) и контрольная группа (n = 64), сопоставимые по исходным образовательным характеристикам. Диагностика проводилась по когнитивному, инструментальному, аналитическому и интегративному блокам при единых границах уровней: низкий — 0–39 баллов, базовый — 40–69, продвинутый — 70–100. Интегральный показатель в экспериментальной группе увеличился с 38,4 до 72,8 балла (Δ = +89,6%), в контрольной — с 37,9 до 52,1 балла (Δ = +37,5%); межгрупповые различия статистически значимы (p < 0,001), величина эффекта d Коэна составила 1,24. Доля обучающихся, достигших продвинутого уровня, в экспериментальной группе составила 42,6% против 14,1% в контрольной. Полученные результаты подтверждают педагогическую результативность модульной методической системы, ориентированной на переход от теоретического понимания распределённых архитектур к развёртыванию прикладных конвейеров обработки аграрной телеметрии и моделей машинного обучения.

Об авторе

А. Н. Кохичко
Мурманский арктический университет
Россия

Андрей Николаевич Кохичко, доктор педагогических наук, заведующий кафедрой педагогики

ул. Капитана Егорова, 15, Мурманск, 183038 



Список литературы

1. Mansoor S., Iqbal S., Popescu S.M., Kim S.L., Chung Y.S., Baek J.-H. Integration of smart sensors and IOT in precision agriculture: trends, challenges and future prospectives. Frontiers in Plant Science. 2025; 16: 1587869. https://doi.org/10.3389/fpls.2025.1587869

2. Soussi A., Zero E., Sacile R., Trinchero D., Fossa M. Smart Sensors and Smart Data for Precision Agriculture: A Review. Sensors. 2024; 24(8): 2647. https://doi.org/10.3390/s24082647

3. Miller T., Mikiciuk G., Durlik I., Mikiciuk M., Łobodzińska A., Śnieg M. The IoT and AI in Agriculture: The Time Is Now—A Systematic Review of Smart Sensing Technologies. Sensors. 2025; 25(12): 3583. https://doi.org/10.3390/s25123583

4. Оськин С.П., Кузнецов А.В., Конева Н.Е. Функциональное моделирование и параметрическая оценка компонентов IoT-системы сбора данных для задач точного земледелия. Аграрная наука. 2026; (4): 137–143. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2026-405-04-137-143

5. Галкин А.И. Применение методов машинного обучения и анализа больших данных в точном земледелии. Аграрная наука. 2025; (5): 171–174. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2025-394-05-171-174

6. Kalyani Y., Collier R. A Systematic Survey on the Role of Cloud, Fog, and Edge Computing Combination in Smart Agriculture. Sensors. 2021; 21(17): 5922. https://doi.org/10.3390/s21175922

7. Yu P., Teng F., Zhu W., Shen C., Chen Z., Song J. Cloud–edge–device collaborative computing in smart agriculture: architectures, applications, and future perspectives. Frontiers in Plant Science. 2025; 16: 1668545. https://doi.org/10.3389/fpls.2025.1668545

8. Максимов А.Ф., Кутырев Г.А. Проектирование архитектуры распределенной IoT-системы мониторинга параметров микроклимата тепличных комплексов на основе протокола MQTT и граничных вычислений. Аграрная наука. 2026; (4): 144–150. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2026-405-04-144-150

9. Sathupadi K., Achar S., Bhaskaran S.V., Faruqui N., Abdullah-Al-Wadud M., Uddin J. Edge-Cloud Synergy for AI-Enhanced Sensor Network Data: A Real-Time Predictive Maintenance Framework. Sensors. 2024; 24(24): 7918. https://doi.org/10.3390/s24247918

10. Pintus M., Colucci F., Maggio F. Emerging Developments in Real-Time Edge AIoT for Agricultural Image Classification. IoT. 2025; 6(1): 13. https://doi.org/10.3390/iot6010013

11. Гибадуллин Р.Р., Шакурова З.М. Многоуровневая платформа больших данных для интеллектуального контроля и диагностики параметров агроценозов на основе гибридных методов машинного обучения. Аграрная наука. 2026; (5): 153–159. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2026-406-05-153-159

12. Фёдоров Д.Е., Быков С.Н. Мониторинг посевов гороха с нейросетевой обработкой изображений полученных с использованием БПЛА. Аграрная наука. 2025; (8): 122–128. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2025-397-08-122-128

13. Чувахин П.И. Цифровая трансформация агропромышленного комплекса: экономическая эффективность внедрения информационных технологий. Аграрная наука. 2025; (8): 155–159. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2025-397-08-155-159

14. Еремин С.Г. Цифровые технологии и большие данные в трансформации сельского хозяйства: возможности и проблемы. Аграрная наука. 2025; (3): 160–164. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2025-392-03-160-164

15. Плахин А.Е., Огородникова Е.С., Ростовцев К.В. Проблемы становления цифровой модели в сельском хозяйстве. Аграрная наука. 2024; (8): 188–193. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2024-385-8-188-193

16. Корнилова Л.М., Иванов П.А. Цифровая трансформация и готовность к ней агропромышленного комплекса Чувашской Республики. Аграрная наука. 2022; (11): 160–164. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2022-364-11-160-164

17. Афанасьева О.Г., Макушев А.Е., Толстова М.Л., Степанов А.В. Исследование цифровой активности региональных аграриев России. Аграрная наука. 2022; (11): 165–173. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2022-364-11-165-173

18. Бураева Е.В. Подготовка кадров для цифровой экономики сельского хозяйства: проблемы и перспективы. Вестник аграрной науки. 2021; (3): 112–118. https://doi.org/10.17238/issn2587-666X.2021.3.112

19. Бураева Е.В. Система подготовки кадров для цифрового сельского хозяйства: основные перспективы и ограничения. Вестник аграрной науки. 2023; (4): 132–139. https://doi.org/10.17238/issn2587-666X.2023.4.132

20. Савкин В.И. Проблемы формирования профессиональных компетенций при подготовке кадров для производства органической продукции. Вестник аграрной науки. 2023; (6): 155–159. https://doi.org/10.17238/issn2587-666X.2023.6.155

21. Шмелева А.В. Анализ взаимосвязи между уровнем квалификации работников на производстве и показателями прибыли: экономическое обоснование инвестиций в обучение персонала. Аграрная наука. 2024; (11): 30–33. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2024-388-11-30-33

22. Назаров Д.М., Бегичева С.В., Копнин А.А. Большие языковые модели (LLM): новый этап цифровой трансформации агропромышленного комплекса России. Аграрный вестник Урала. 2025; 25(7): 1129–1142. https://doi.org/10.32417/1997-4868-2025-25-07-1129-1142

23. Петрунева Р.М., Васильева В.Д., Петрунева Ю.В. Цифровые студенты: мифы и реальность. Высшее образование в России. 2019; 28(11): 47–55. https://doi.org/10.31992/0869-3617-2019-28-11-47-55

24. Mezentceva D.A., Dzhavlakh E.S., Eliseeva O.V., Bagautdinova A.Sh. On the Question of Pedagogical Digital Competence. Higher Education in Russia. 2020; 29(11): 88–97. https://doi.org/10.31992/0869-3617-2020-29-11-88-97

25. Баранов В.Н., Безруких А.И., Константинов И.Л., Рудницкий Э.А., Солопеко Н.С., Байковский Ю.В. Использование цифрового двойника для обучения студентов металлургического профиля. Высшее образование в России. 2022; 31(2): 135–148. https://doi.org/10.31992/0869-3617-2022-31-2-135-148

26. Гуров С.Ю., Гурова Т.Ю., Насалевич Т.В., Тарасенко Т.В., Юрченко А.В. Готовность будущих специалистов аграрного профиля к формированию языковой культуры в профессиональной деятельности. Аграрная наука. 2025; (8): 150–154. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2025-397-08-150-154


Рецензия

Для цитирования:


Кохичко А.Н. Формирование компетенций распределенной обработки данных и машинного обучения для агропромышленных информационных сетей у обучающихся аграрных направлений подготовки: методическая система и результаты экспериментальной апробации. Аграрная наука. 2026;1(8):168-174. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2026-409-08-168-174

For citation:


Kokhichko A.N. Development of distributed data processing and machine learning competencies for agroindustrial information networks in students of agricultural study programmes: methodological system and experimental validation. Agrarian science. 2026;1(8):168-174. (In Russ.) https://doi.org/10.32634/0869-8155-2026-409-08-168-174

Просмотров: 175

JATS XML


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0869-8155 (Print)
ISSN 2686-701X (Online)