верстаков. 5_Верстаков. Современные технологии в образовании
 Скачать 374.45 Kb.
|
|
Вестник ВолГУ. Серия 6. Вып. 13. 2011–2012 8 9 ã В ер ст ак ов Е .В ., 2 0 1 2 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАНИИ Ò УДК 378.147 ББК 74.53 ОСОБЕННОСТИ ПРЕПОДАВАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ «ИНЖЕНЕРНАЯ И КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА» В ВОЛГОГРАДСКОМ ГОСУДАРСТВЕННОМ УНИВЕРСИТЕТЕ Е.В. Верстаков В работе рассматривается методика преподавания курса «Компьютерная графика» в раз- личных вузах, в том числе в ВолГУ. Показаны особенности преподавания курса студентам разных специальностей. Ключевые слова: компьютерная графика, стандарты третьего поколения, общеобразова- тельные программы, информационные техноло- гии, инженерная графика, высшее образование. На сегодняшний день самым распрост- раненным средством обучения, а также ин- струментом современных технологий являет- ся компьютер. Компьютерные технологии широко используются в учебной и научной деятельности – мультимедийные технологии, обучающие системы, интерактивные програм- мы, электронные учебники, виртуальные ла- боратории и т. д. Использование данных средств позволяет решить одну из главных задач образования – подготовку специалис- тов, способных решать профессиональные задачи любой степени сложности. Современные компьютерные средства и технологии обучения, а также возможности сети Интернет вносят в образовательную сферу все большие методические возможности. Компь- ютерные средства коренным образом измени- ли подходы в методике обучения: визуализация позволяет улучшить наблюдение и понимание таких невидимых глазу процессов и явлений, как магнитное и электрическое поле, строение мо- лекул, химическая реакция и др. [1]. Для увеличения эффективности обучения в учебных заведениях специализированные аудитории оснащаются персональными ком- пьютерами и мультимедийной техникой, с по- мощью сети Интернет обеспечивается дос- туп к любой информации: архивным докумен- там, учебной, научно-исследовательской и по- пулярной литературе, и др. Таким образом, компьютер становится важной частью не только процесса обучения, но и процесса производства средств обуче- ния. Прямое отношение к этому процессу имеет компьютерная графика. Ни одна сфера человеческой деятельности в настоящий мо- мент не обходится без компьютерной графи- ки: это визуализация научных исследований; осуществление конструкторских и архитектур- ных решений; создание интерфейсов пользо- вателя; презентативная область; кино- и те- леиндустрия; медицина; и др. Современные графические программные продукты обладают широкими возможностя- ми, среди которых – получение анимационных изображений, фотореалистичных картинок высокого качества, создание макетов поме- щений и зданий, создание конструкторских чертежей, и др. Кроме того, использование компьютерной графики позволяет рационали- зировать выполнение чертежных работ, а так- же увеличить скорость передачи учебной ин- формации. Поэтому современный специалист должен профессионально владеть программ- ными средствами и уметь создавать двух- мерные и трехмерные изображения любой степени сложности, ф отореа листичные модели с использованием анимации, звука, 9 0 Е.В. Верстаков.Особенности преподавания дисциплины «Инженерная и компьютерная графика» СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАНИИ освещения и других компьютерных средств визуализации. Для изучения компьютерной графики тре- буется серьезная подготовка в области компь- ютерной техники, основ программирования, компьютерного и геометрического моделиро- вания, теории построения изображений, так как теоретические основы компьютерной графики базируются на фундаментальных знаниях ин- форматики и начертательной геометрии [5]. Следовательно, компьютерная графика должна стать непременной составляющей профессиональной подготовки специалистов. На практике отношение к данной дисципли- не не везде одинаково: для ряда специально- стей в разных вузах компьютерная графика преподается либо как самостоятельная дис- циплина, либо в интегрированном виде, либо вообще не преподается. В учебном процес- се компьютерная графика используется либо как средство художественного выражения творческих идей (направление «Искусство»), либо как инструмент для выполнения черте- жей по специальности (направление «Техни- ческие науки и технологии») [5; 6]. Также не- обходимо учитывать действующие стандар- ты общеобразовательных программ, где, на- пример, в стандарте второго поколения не было такого жесткого разграничения между направлениями подготовки по различным специальностям, как в стандарте третьего поколения. Особенно после ввода такого по- нятия, как «компетенции». В связи с этим возникает необходимость разработки и внедрения в учебный процесс курса компьютерной графики как самостоя- тельной дисциплины для каждого направле- ния подготовки бакалавров отдельно. В настоящее время ведутся разработки по адаптации курса «Компьютерная графика» для различных направлений специальностей. Так, например, в Российском государ- ственном профессионально-педагогическом университете студенты специальности 052300 Декоративно-прикладное искусство и на- родные промыслы получают достаточно серь- езное художественное образование. В то же время существует потребность в специалистах, работающих в области компьютерной графи- ки, уверенно ориентирующихся в вопросах тео- рии и практики изобразительного искусства. Кроме того, в учебные планы введены дисциплины «Математика, информатика и компьютерная графика» и «Компьютерный дизайн», составляющие компьютерную под- готовку студентов. Основными задачами дис- циплин являются: формирование представле- ния об информации, способах работы с ней, использование компьютера в дальнейшей учебной деятельности и т. д. Количество ча- сов, отведенных на изучение дисциплины «Математика, информатика и компьютерная графика», недостаточно. Как правило, такого количества часов хватает для изучения офис- ных программ (MS Word, MS Excel) и озна- комления студентов с графическими програм- мами, а на применение художественных ком- пьютерных технологий времени не остается, в то время как необходимо научить студен- тов реализации конструктивных идей при со- здании художественных композиций, исполь- зованию графических программ в художе- ственно-оформительских работах [4]. В вузах технической специальности не- сколько иная ситуация. Так, например, в Мос- ковском государственном институте электрон- ной техники (МИЭТ) курс компьютерной гра- фики изучается параллельно инженерной гра- фике. Изучение компьютерной графики начи- нается с первого дня обучения студентов на кафедре «Инженерная графика и дизайн». Осваивая методы начертательной геометрии и правила черчения с помощью карандаша, студенты параллельно обучаются средствам компьютерной графики, позволяющим решать те же задачи инженерной графики на базе со- временных технологий. Часть графических заданий студенты выполняют сначала вруч- ную, а затем автоматизированно (это позво- ляет им быстрее понять методы работы и сравнить качество получаемых чертежей), часть – полностью автоматизированно [3]. Так, с целью освоения студентами со- временных технологий проектирования пре- подавание раздела «Инженерная и компью- терная графика» дисциплины «Начертатель- ная геометрия. Инженерная и компьютер- ная графика» на кафедре «Начертательная геометрия и графика» БГТУ ведется с ис- пользованием системы «Компас-3D», раз- работанной российской компанией АСКОН. Система – с русским интерфейсом, полной Вестник ВолГУ. Серия 6. Вып. 13. 2011–2012 9 1 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАНИИ поддержкой российских стандартов – пред- назначена для выполнения конструкторских и ряда технологических работ различного уровня сложности [2]. Традиционные задания курса «Инженер- ная графика» в настоящее время получили новое наполнение. Как показывает практика, даже слабые студенты на занятиях по компь- ютерной графике работают с большим инте- ресом. Особое значение имеет возможность рассматривать с разных сторон построенную модель. Умение строить 3D-модели форми- руется за 2–3 занятия. Построение проекций, разрезов и сечений по 3D-модели в значитель- ной степени автоматизировано (переход от объемной модели к плоскому чертежу), по- этому, работая с двухмерным чертежом, сту- денту легче выполнить обратную задачу – мысленно представить геометрическую фор- му объекта. Таким образом, 3D-технологии способствуют развитию пространственного восприятия объекта, в том числе у студентов со слабой общей подготовкой. Приобретение студентом навыков вы- полнения конструкторских работ с использо- ванием автоматизированных систем подготов- ки чертежно-графической документации по- вышает его квалификацию как технического специалиста. Основными целями, которые преследу- ет дисциплина в учебном процессе инженер- ного вуза, являются [4]: 1. Интенсификация учебного процесса (повышение содержательного уровня курса, расширение возможностей познания, повыше- ние интереса к изучаемой дисциплине, обес- печение развивающего эффекта обучения, индивидуализация процесса обучения и т. д.). 2. Автоматизация проектных работ (вы- полнения чертежей и другой проектной доку- ментации). 3. Решение задач, связанных с поиском оптимальных вариантов решений. В простей- шем случае – выбор лучшего из нескольких решений по определенному критерию. Для студентов математического профи- ля в курсе компьютерной графики необходимо больше уделять внимания созданию средств компьютерной графики. Целью преподавания дисциплины «Компьютерная графика» являет- ся изучение базовых понятий, методов и алго- ритмов создания компьютерных изображений, приобретение навыков использования алгорит- мов и методов компьютерной графики при про- ектировании пользовательских интерфейсов программных систем, а также формирование представления о структуре программного обес- печения компьютерной графики. Таким образом, видно, что для различ- ных направлений специальностей преподава- ние курса «Компьютерная графика» должно вестись с учетом профильного образования и образовательной программы. Если рассматривать преподавание компь- ютерной графики в Волгоградском государ- ственном университете, то тут прослеживается другая ситуация. В основном на всех специаль- ностях («Информатика и вычислительная тех- ника», «Информационные системы и техноло- гии», «Программная инженерия») используют- ся практически идентичные программы курса «Компьютерная графика», отличаются только названия курса для конкретных направлений. Поэтому в настоящее время ведется раз- работка учебно-методических комплексов от- дельно для каждой специальности с учетом профильного направления подготовки бакалав- ров. Так, для направления подготовки «Инфор- матика и вычислительная техника» необходи- мо учитывать инженерную направленность специальности. Поэтому в курсе «Инженерная и компьютерная графика» должен быть уклон на знание технических средств компьютерной графики. Для направления подготовки «Инфор- мационные системы и технологии» необходи- мо изучать в большей степени алгоритмы и методы компьютерной графики, а также про- граммные средства. Для направления подго- товки «Программная инженерия» в большей степени надо учитывать использование алго- ритмов и методов компьютерной графики при проектировании пользовательских интерфейсов программных систем. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Афонина, Е. В. Особенности преподавания графо-геометрических дисциплин в техническом вузе / Е. В. Афонина // Вестник Брянского государ- ственного технического университета. – 2007. – № 2 (14). – С. 88–91. Е.В. Верстаков.Особенности преподавания дисциплины «Инженерная и компьютерная графика» СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАНИИ 2. Ошкина, Л. М. Особенности преподавания дисциплины «Компьютерная графика» на совре- менном этапе / Л. М. Ошкина. – Электрон. текстовые дан. – Режим доступа: marhdi.mrsu.ru/2011-2/PDF /Oshkina%201.pdf. – Загл. с экрана. 3. Романычева, Э. Т. Учебно-методический комплекс «Инженерная и компьютерная графика» на базе электронных средств обучения / Э. Т. Романычева, О. Г. Яцюк. – Электрон. тексто- вые дан. – Режим доступа: http://www.graphicon.ru /2001/Education/Romanytcheva_Yatsuk.pdf. – Загл. с экрана. 4. Федотова, Н. В. О необходимости форми- рования пространственного мышления / Н. В. Фе- дотова, И. А. Суленко // Современные наукоемкие технологии. – 2008. – № 8. – С. 44–47. 5. Шапрова, Г. Г. Дидактические основы пост- роения курса компьютерной графики как самостоя- тельной дисциплины :автор. дис. ... д-ра пед. наук / Шапрова Гульнара Габидуловна.– Алматы, 2010. 6. Шахов, А. М. О некоторых аспектах препода- вания дисциплины «Компьютерная графика» студен- там направления «Компьютерная инженерия» / А. М. Шахов // Труды Международной научно-ме- тодической конференции «Информационные техно- логии в учебно-методической и научной деятельнос- ти» (ИНФОТЕХ-2000), Севастополь, 21–23 сент. 2000 г. – Севастополь : Изд-во СевГТУ, 2000. – С. 8–13. TEACHING FEATURES OF DISCIPLINE “ENGINEERING AND COMPUTER GRAPHICS” AT THE VOLGOGRAD STATE UNIVERSITY E.V. Verstakov In work the teaching technique of a course “Computer graphics” in various high schools, including VolSU is considered. Teaching features of a course are shown students of different specialties. Key words: computer graphics, standards of the third generation, general educational programs, information technologies, engineering graphics, postsecondary education. |