Компьютерная графика в образовании доклад
Обновлено: 30.06.2024
Компьютерная графика – это наука (один из разделов информатики, область деятельности, направленная на создание и обработку визуальной информации средствами компьютера.
В качестве объектов компьютерной графики могут выступать графики, диаграммы, чертежи, таблицы, схемы, рисунки, ролики, мультфильмы, компьютерные игры и презентации, видеоуроки и прочее.
Основными направлениями применения компьютерной графики являются :
- создание пользовательского интерфейса.
Различают следующие виды и области применения компьютерной графики :
- научная графика;
- деловая графика;
- конструкторская графика;
- иллюстративная графика;
- художественная и рекламная графика;
- компьютерная анимация;
Применение компьютерной графики в работе педагога ДОУ также, бесспорно, является актуальным и востребованным. Для отображения результатов педагогических мониторингов используются диаграммы и графики. Также наглядное представление различных результатов работы образовательных организаций не возможно без таблиц. Рекламная графика в виде буклетов, брошюр, баннеров и даже сайтов дошкольных образовательных организаций служит информационным целям, кроме того, поддерживают их конкурентоспособность. Конструкторская, иллюстративная, художественная графика, компьютерная анимация, мультимедиа служат в помощь педагогам для создания средств обучения.
Неоднократно доказывались положительные результаты от использования компьютерных графических информационных технологий в процессе обучения и воспитания детей. Являясь дополнительным средством наглядности, мотиватором учения, информационным ресурсом, удобным инструментом при подготовке к занятиям.
Во время организации работы детей на персональных компьютерах, следует учесть недопустимость одновременного использования компьютера для двух и более детей независимо от их возраста.
Все мероприятия с применением компьютерных средств обучения должны проводиться в присутствии педагога.
Применение дидактических и развивающих игр на занятиях по физкультуре в ДОУ. Часть 2. Во второй части публикации я хочу рассказать еще об одной игре с разрезными картами. Вторая игра похожа на первую, в ней также нужно придумать.
Применение здоровьесберегающих технологий Проблема здоровья детей в любом обществе и при любых социально-экономических и политических ситуациях актуальна, своевременна и достаточно.
Современное информационное общество ставит перед образованием задачи освоения компьютерных технологий на такой уровень, чтобы изучение информатики в общеобразовательном учреждении не ограничивалось только теоретическими сведениями. А компьютерная графика – именно та область информационных технологий, которую ученикам хочется реально увидеть, а не слушать разговоры о ней. В данной статье исследуется степень изучения компьютерной графики в учебных пособиях разных авторов и делается вывод о необходимости включения большего числа практических занятий в содержание данного курса.
Серьезной проблемой в контексте современной реальности является недостаточное внимание к обучению компьютерной графике в школе, а также отсутствие необходимых условий, средств и квалифицированных специалистов в данной области; в частности, отведенное базисным учебным планом урочное время на освоение содержания темы в общеобразовательных школах критически мало.
Существующие учебные пособия либо не затрагивают данное содержание совсем, либо предлагают простейший материал, не позволяющий сформировать у учащихся целостного представления о технологии обработки объектов компьютерной графики. Во всех учебных пособиях преобладают в основном репродуктивные методы обучения, направленные на усвоение и воспроизведение готового знания. Школьники теряют интерес к учению еще и потому, что процесс обучения недостаточно ориентирован на отражение современных проблем использования компьютерных и информационных технологий, на применение полученных знаний и умений по компьютерной графике в сфере будущей профессиональной деятельности.
Если рассматривать другие программы по информатике [7], то можно отметить, что в программе для школ с углубленным изучением информатики в 9 классе на рассматриваемую тему отводится 15 часов, но сделано это за счет расширения темы путем добавления основ мультипликации, что опять же требует поверхностного изучения всех тем и не может обеспечить глубокое раскрытие содержания этой темы.
Программа для 10-11 классов с углубленным изучением информатики основывается не на пользовательском, а на программистском подходе, и графика рассматривается в ракурсе изучения возможностей языка программирования Visual Basic, Pascal, Delphi. [9], [10]. Тема изучается в течение 18 часов. Автор в деталях описывает, как разместить на форме четыре текстовых поля, двенадцать меток, две кнопки и т.п. Подробнейшие инструкции и полные листинги всех программ занимают чуть ли не половину учебника, поскольку повторяются на всех обозначенных языках программирования и иногда на Excel. На мой взгляд, изучение этой темы нецелесообразно, так как она почти ничего нового не вносит в плане программирования и формирует неправильное представление о современной компьютерной графике по причине того, что язык программирования, например, Pascal, уже устарел морально.
Задача формирования самостоятельности учащихся как важнейшего элемента учебной деятельности имеет большое значение при обучении информатике в общеобразовательной школе, это обусловлено возрастанием роли информационной деятельности личности как основы любого вида деятельности современного человека. Умение самостоятельно применять на практике полученные знания в области компьютерной графики востребовано на современном этапе развития информационного общества в различных сферах деятельности человека.
Эффективно совмещать освоение интерфейса конкретного графического редактора через выполнение упражнений и практических заданий. После этого нужно решить, какие упражнения и задания будут наиболее подходить для обучения пользователя работе в среде графического редактора. Нужно на практических примерах показать, как выполнить работу, указывая на особенности и трудности, возникающие в процессе деятельности. Характер заданий при этом должен обеспечивать достаточно широкий простор для индивидуального творчества учащихся.
Эффективным методом обучения компьютерной графике является комбинированное занятие, которое обладает рядом преимуществ: обеспечивает многократную смену видов деятельности, обеспечивает обратную связь, способствует реализации индивидуального подхода в обучении, создает необходимые условия для быстрого применения новых знаний. На уроках компьютерной графики в рамках электива можно выделить три основных вида учебной деятельности: демонстрация, фронтальная работа, практикум.
Фронтальная работа с учащимися осуществляется в форме лекции-визуализации. Одновременно с объяснением теоретического материала учащиеся соотносят полученные сведения с практикой: при описании теоретической части программы, учитель предлагает ученикам использовать описываемые функции программы. В отличие от фронтальной работы, когда действия учителя и учащихся во время объяснения нового материала должны быть синхронными, в практической деятельности учащиеся занимаются в различном темпе, а порой даже и с различным программным обеспечением. Учащиеся получают индивидуальные задания для продолжительной самостоятельной работы (в том числе и получение домашнего задания). В ходе практикума учитель наблюдает за ходом работы школьников, оказывает им своевременную помощь. В любом случае необходимо постараться создать на каждом практическом занятии благоприятные условия, при которых школьники имеют возможность обсуждать друг с другом свои успехи и неудачи. При этом обсуждении происходит взаимообучение, которое полезно как для обучаемого, так и для самого обучающего.
Проанализировав степень востребованности компьютерной графики для успешной учебной, научной деятельности учеников в школе или взрослой жизни, можно сделать вывод о необходимости раннего освоения таких программ, как, например, GIMP.
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
РОЛЬ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ В СФЕРЕ ОБРАЗОВАНИЯ
Смага Виктория Станиславовна
учитель информатики МБОУ СОШ № 38 им. Е.А. Болховитинова
Аннотация : В данной статье рассматривается актуальность использования компьютерной графики 1 и систем компьютерного моделирования в сфере образования, а также когнитивная функция 2 компьютерной графики, ее роль в учебном процессе.
Ключевые слова : компьютерная графика, представление информация, иллюстративная информация, проектирование, моделирование, когнитивная функция.
Annotation: This article discusses the relevance of the use of computer graphics and computer simulation of systems in the field of education, as well as the cognitive function of computer graphics and its role in the educational process.
Keywords: computer graphics, presentation of information, illustrative information, design, modeling, cognitive function.
Достижения в области IT – технологий сегодня предлагает большие возможности для решения задач в любых сферах научной и практической деятельности человека. Но с другой стороны, быстрый темп развития компьютерных наук требует от человека постоянного процесса обучения и самообразования, поиска актуальной и достоверной информации, соизмерение своих навыков работы в программном обеспечении, обусловленных стремительной тенденцией их развития.
При таких условиях появилась и устойчиво развивается отдельная компьютерная наука, как компьютерная графика. Её развитие определяется двумя факторами:1) реальными возможностями пользователей; 2) достижениями в области аппаратного и программного обеспечения.
Без преувеличения можно утверждать, что компьютерная графика значимая наука, а так же является ключевым средством представления информации в области образования. Знания основ компьютерной графики и уверенный навык работы в пакете графических программ дают широкие возможности для создания уникальных графических образов в качестве иллюстраций. А так же динамически управлять их содержанием, формой, размерами и цветом, добиваясь наибольшей наглядности, копировать и тиражировать с наименьшими временными затратами.
Основные области применения компьютерной графики.
В настоящее время компьютерная графика широко и многогранно используется в современном мире и применяется почти во всех сферах жизни современного общества. Специалисты в данной области дают различные варианты классификации графики. Выделяют четыре главные области её направления:
1.Отображение (представление) информации.
2.Проектирование ( конструкторская графика)– стадия разработки объекта (системы автоматизации проектирования (САПР), которые применяются в таких отраслях техники, как авто- , судо-, самолетостроении, строительстве, в лёгкой промышленности и т.д.);
3.Моделирование - виртуальная реальность ( VR — virtual reality ) – высшее достижение компьютерной графики. В VR -системах человек погружается в виртуальную среду при помощи устройств, воспроизводящих визуальные, аудио и др. эффекты. В таких системах хирург может отработать методику проведения операции, астронавт может подготовиться к выходу в открытый космос.
4.Пользовательский интерфейс - графические средства интерфейса, как диалоговые окна, пиктограммы, меню, форма курсора мыши являются объектами разработки дизайнеров средствами компьютерной графики.
Представление информации, в свою очередь, так же имеет дробления по использованию в профессиональной деятельности человека. Отметим лишь некоторые ключевые для нас сферы в профессиональной деятельности человека, где применятся графика:
Наука - компьютерная графика даёт возможность исследовать проблемы, ранее отнесенные к классу неразрешимых. В таких областях, как электромагнитные явления, течение жидкостей, молекулярная биология и математика, осуществляется преобразование первичных данных в визуальные геометрические образы.
Полиграфия ( художественная и рекламная график ) - это создание книг, периодических изданий, визиток, бланков, рекламных листовок, буклетов, плакатов, наружной рекламы и т.д.
Картография - создание географических компьютерных карт ( карты экстра-класса - для профессиональной работы в области землеустройства, строительства, навигации и ряде др; карты среднего класса - для профессиональной работы в муниципальных службах, тепло-, электросетях, милиции, пожарной охране, железной дороге и т.д., не требуют высокоточных расчетов; карты простые - схемы, предназначенные преимущественно для бытового использования, карты городов, карты автомобильных дорог).
Медицина - новые технологии визуализации состояния человеческого организма позволяют получать трехмерные модели внутренних органов (компьютерная томография, ультразвуковое зондирование);
Статистика (деловая графика) - это представление в графическом виде первичных данных и результатов их статистической обработки в виде графиков, диаграмм с применением цвета. Программные средства деловой графики включаются в состав электронных таблиц.
Мультимедиа – это объединение высококачественного изображения на экране компьютера со звуковым сопровождением. Наибольшее распространение системы мультимедиа получили в области обучения, рекламы, развлечений ( интерактивные энциклопедии, справочные системы, обучающие программы);
Графика для Интернета - п оявление глобальной сети Интернет привело к тому, что компьютерная графика стала занимать важное место в ней. Все больше совершенствуются способы передачи визуальной информации, разрабатываются более совершенные графические форматы, ощутимо желание использовать трехмерную графику, анимацию.
Иллюстративная графика - п рограммные средства иллюстративной графики позволяют человеку использовать компьютер для произвольного рисования. Пакеты иллюстративной графики не имеют какой-то производственной направленности. Поэтому они относятся к прикладному программному обеспечению общего назначения. Простейшие программные средства иллюстративной графики называются графическими редакторами.
Функции компьютерной графики.
Различают две функции компьютерной графики: иллюстративную и когнитивную. Иллюстративная функция позволяет визуализировать лишь то, что уже известно и существует либо в окружающем мире, либо как идея исследователя. Когнитивная же функция состоит в том, чтобы с помощью некоторого изображения получить новое знание, раскрыть сущность явления или способствовать интеллектуальному процессу получения представления об этом явлении. Иллюстративные функции компьютерной графики реализуются в учебных системах при передаче учащимся артикулируемой части знания, представленной в виде заранее подготовленной информации с графическими, анимационными, аудио- и видеоиллюстрациями. Когнитивная же функция проявляется, когда учащиеся получают знания с помощью исследований на математических моделях изучаемых объектов и процессов. Именно когнитивная функция компьютерной графики имеет наибольшее значение в учебном процессе, так как компьютерные модели позволяют в широких пределах изменять начальные условия экспериментов, что позволяет выполнять многочисленные виртуальные опыты. Такая интерактивность открывает перед учащимися огромные познавательные возможности, делая их не только наблюдателями, но и активными участниками проводимых экспериментов.
Также компьютерное моделирование позволяет получать наглядные динамические иллюстрации физических экспериментов и явлений, воспроизводить их тонкие детали, которые часто ускользают при наблюдении реальных явлений и экспериментов. При использовании моделей компьютер предоставляет уникальную, не достижимую в реальном физическом эксперименте модель. При этом можно поэтапно включать в рассмотрение дополнительные факторы, которые постепенно усложняют модель и приближают ее к реальному физическому явлению. Кроме того, компьютерное моделирование позволяет варьировать временной масштаб событий, а также моделировать ситуации, не реализуемые в физических экспериментах.
Наглядность – одна из основных особенностей когнитивной функции графики как совокупности приемов и методов образного представления условий задачи, которые позволяют либо сразу увидеть решение, либо получить подсказку для его нахождения. Примером использования когнитивной графики в учебном процессе является применение современных математических пакетов при проведении учебно-исследовательских работ. Существует множество интегрированных математических программных систем для научно-технических расчетов: MathLab , MathCad , MathType и т.д. Эти программы обладают широкими графическими возможностями, что позволяет создавать математические графики практически всех типов (в том числе анимационные), а также фрагменты видеофильмов, что значительно облегчает визуализацию и анализ данных.
Системы с компьютерной графикой, которые используются в сфере образования, позволяют увидеть глубинные закономерности изучаемых процессов и в значительной степени усиливают конструкторскую мысль. При этом компьютерная графика выполняет, прежде всего, когнитивную, а не иллюстративную функцию, поскольку в процессе учебной работы с компьютерными системами процедурного типа у учащихся формируются сугубо личностные, т.е. не существующие в таком виде ни у кого, компоненты знаний. Визуальные возможности современных средств наглядности влияют на создание условий, необходимых для процесса мышления. Они играют большую роль в запоминании материала и, помогают выявить логику учебного материала, способствуют систематизации полученных знаний.
Из вышеизложенного становится очевидным, что достижения в области информационно – коммуникационных технологий актуализируют вопросы подготовки высококвалифицированных специалистов в области представления информации (т.е. чертежей, схем, рисунков, эскизов, презентаций, визуализаций, анимационных роликов, виртуальных миров). Профессиональная подготовка будущих специалистов в области компьютерной графики должна быть ориентирована на подготовку конкурентоспособного специалиста, востребованного рынком труда в условиях нарастающих темпов информатизации образования, создания единой информационной среды и формирования соответствующих профессиональных компетенций в условиях стремительно развивающихся программных, интеллектуальных продуктов и решений в области ИКТ
Бисиркин, П.М. Применение технических средств обучения в учебном процессе / П.М. Бисиркин // Научный вестник Львовского государственного университета внутренних дел. Серия психологическая. – Львов, 2008.
Зенкин, А.А. Когнитивная компьютерная графика / А.А. Зенкин ; под ред. Д.А. Поспелова. – М.: Наука, 1991.
1 Компьютерная графика (машинная графика ) — область деятельности, в которой компьютеры используются в качестве инструмента, как для синтеза (создания) изображений , так и для обработки визуальной информации , полученной из реального мира.
2 Когнитивные функции (лат. cognitio - познание) - высшие мозговые функции: память, внимание, психомоторная координация, речь, гнозис, праксис, счет, мышление, ориентация, планирование и контроль высшей психической деятельности.
Применение компьютерных технологий в изобразительной деятельности студентов художественных специальностей вузов является важным средством развития их художественных способностей, содействует проявлению творческого и интеллектуального потенциала развивающейся личности. Использование их в учебном процессе вуза требует проведения более глубоких исследований в области методик и преподавания большинства как общепрофессиональных, так и специальных дисциплин.
Освоение студентами основ компьютерной графики имеет свою специфику по сравнению с традиционными видами изобразительной деятельности. В этой связи становятся актуальными разработка и совершенствование эффективной технологии обучения компьютерной графике с учетом специфики ее изобразительных средств и технических особенностей. Компьютерная графика, начиная с сороковых годов ХХ века, прошла сложный путь в своем развитии: от электронных абстракций до сложных композиций, созданных при помощи трехмерной графики. Развитие компьютерной графики на начальных этапах было связано с развитием технических средств и особенно дисплеев. Компьютеры и визуальные возможности изменили способы, используемые для создания и распространения изображений. Однако столь широко применяемые ныне мощные компьютерные системы существуют сравнительно недавно [8].
Сравнивая на правления обучения компьютерной графике в различных вузах страны, следует констатировать, что понимание роли компьютерной графики как дисциплины неоднозначно и зависит как от конкретных на правлений подготовки дипломированных специалистов, специальностей, в рамках которых эта дисциплина осваивается студентами, так и от уровня компетентности кадрового состава вуза [9].
В процессе обучения студентов технических вузов России особенно заметной становится роль компьютерной графики для автоматизации процесса проектирования, создания чертежей и конструкторской документации. Здесь в основе обучения компьютерной графике — освоение систем автоматизированного проектирования. В условиях развития художественно-графических факультетов и факультетов искусств разных вузов страны, открытия новых специальностей особенно актуальной является проблема использования в учебном процессе средств художественной компьютерной графики. В процессе подготовки специалистов в области графического, средового дизайна, художников-проектировщиков интерьеров и др. освоение студентами САПР и художественной компьютерной графики имеет равноправное значение.
С учетом существующих тенденций в обучении компьютерной графике условно можно выделить основные группы программного обеспечения, которые соответствуют на правлениям подготовки специалистов:
1) для технических и строительных специальностей — отечественные САПР и зарубежные AutoCAD, ArCon, Arhi CAD и др.;
Проанализируем особенности и назначение прикладных компьютерных программ, наиболее полно отражающих специфику художественных изобразительных средств компьютерной графики [7].
Использование компьютерных технологий в будущей профессиональной деятельности студентов-дизайнеров не вызывает сомнений. Развитие современного графического дизайна, Web-дизайна, полиграфии невозможно представить без средств компьютерной графики [2].
В последнее время получило широкое распространение создание произведений искусства с использованием средств компьютерной графики, имитирующих традиционные художественные материалы. Однако отношение многих художников и художников-педагогов к художественной компьютерной графике не однозначно: одни считают ее вредной, другие — принципиально новым направлением в искусстве. С одной стороны, процесс создания любого произведения искусства подчиняется единым законам и правилам. Принципы композиции, цветовые отношения, образная вы разительность, эстетическая ценность и др. — критерии, по которым оценивается творчество художника независимо от средств, при помощи которых он отображает замысел. Исторические сложившиеся в обществе каноны красоты объединяют различные виды и на правления изобразительного искусства. В полной мере они относятся и к произведениям, созданным средствами художественной компьютерной графики [5].
С другой стороны, компьютерная графика вносит в искусство новые изобразительные возможности при помощи только ей присущих средств:
– сочетания изобразительных материалов, невозможного в традиционных условиях (на пример, акварели и масла, графических материалов и мозаики);
– имитации материалов, которые не использовались до сих пор в изобразительном творчестве (жидкий металл и др.);
– эффектов освещения и свечения;
– эффект движения и др.
Отметим, что существующие в настоящее время творческие работы художников, выполненные при помощи средств художественной компьютерной графики, с учетом характера применяемых средств создания изображения условно можно представить следующим и группам и:
– имитирующие традиционные живописные материалы с дополнением специфических средств компьютерной графики (имитации не традиционных материалов, пространственных эффектов, свечения и др.);
– сочетающие живописные и графические изображения со специально обработанными фотоизображениями.
При обучении студентов художественных специальностей следует обратить особое внимание на принципы гармонии, которые являются основополагающими для всех видов искусств. Эти принципы находят выражение не только в чувственном восприятии, но и в логических закономерностях, получивших математические формы выражения. В связи с этим является актуальным использование современных инновационных образовательных технологий, среди которых информационные технологии занимают особое место. Необходимо проведение теоретико-методических разработок, которые являлись бы одинаково приемлемыми в каждой области искусства и способствовали дальнейшему усовершенствованию художественно-педагогического образования [1].
Основные термины (генерируются автоматически): компьютерная графика, художественная компьютерная графика, изобразительное искусство, гармония, процесс обучения студентов, средство, CAD, личное творчество, последнее время, широкое распространение.
Читайте также: