Использование средств компьютерной графики в процессе обучения художественному проектированию будущих учителей технологий

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Национальный педагогический университет имени М.П. Драгоманова

Использование средств компьютерной графики в процессе обучения художественному проектированию будущих учителей технологий

Курач Николай Станиславович

кандидат педагогических наук, доцент

Аннотация

В статье акцентируется внимание на необходимости постоянного использования новейших информационных технологий в процессе подготовки учителей. На основе анализа научно-педагогических исследований выделены наиболее перспективные направления внедрения в процесс обучения будущих учителей технологий художественному проектированию компьютерных технологий, среди которых важное место занимает использование компьютерной графики. Раскрываются возможности эффективного использования компьютерных средств графического проектирования для повышения активизации и результативности учебного процесса, в частности - на этапе визуализации объекта проектирования. Подана сравнительная характеристика традиционных графических средств и возможностей компьютерной графики в процессе художественно-проектной подготовки будущих учителей технологий.

Ключевые слова: будущие учителя технологий; художественное проектирование; компьютерная графика; средства обучения

Abstract

The article emphasizes the necessity of constant usage of up-to-date information technologies in the preparation process of teachers. Based on the analysis of numerous scientific and educational researches singled out the most promising directions of implementation of computer means in the process of art and design teaching of would be technology teachers, among which an important place is given to the use of computer graphics. There are determined opportunities and reserves of the effective usage of computer graphic editors to improve the activation and efficiency of the teaching process, especially at the visualization stage of the designing object. The comparative characteristics of traditional graphic means and capabilities of computer graphics in the process of art and design preparation of would be technology teachers.

Keywords: would be technology teachers; art design; computer graphics; means of education

Введение

Сегодня наблюдается активный процесс развития информатизации, который характеризуется широким внедрением современных информационных технологий в различные сферы человеческой деятельности.

Информатизация современного общества вызвала преобразования характера профессиональной деятельности человека в связи с внедрением новых информационных технологий (ИТ), что, в свою очередь, изменило подходы к подготовке специалистов в различных отраслях производства. Необходимо отметить, что в последнее время наблюдаются определенные трансформации и в сфере художественно-проектной деятельности, связанные с активной интеграцией ИТ в структуру профессиональной деятельности дизайнеров, и появлением новых видов дизайна (стайлинг-дизайн, веб-дизайн, китч-дизайн, арт-дизайн, дизайн интерфейса и др.).

Актуальность. Активное внедрение учебного материала художественно-проектного характера в структуру учебных программ трудового обучения современной школы требует надлежащей подготовки учителя технологий для его изложения и организации творческой художественно-проектной деятельности школьников. А в контексте всеобщей информатизации общества - к использованию компьютерных технологий в процессе реализации указанных задач.

Цель, задачи, материалы и методы исследования. Цель настоящей работы заключается в выделении наиболее перспективных направлений внедрения компьютерных технологий в процесс обучения студентов - будущих учителей технологий художественному проектированию, а также в раскрытии возможностей эффективного использования компьютерных средств графического проектирования для повышения активизации и результативности учебного процесса художественно-проектной подготовки учителей технологий.

В связи с этим предполагается решить следующие задачи:

· в контексте организации педагогической деятельности определить сущность понятия "информационные технологии";

· выделить основные направления внедрения компьютерных технологий в учебный процесс ВУЗов;

· обосновать важность использования компьютерной графики в системе информатизации учебного процесса подготовки учителей технологий;

· провести сравнительный анализ традиционных графических средств и возможностей компьютерной графики в процессе художественно-проектной подготовки будущих учителей технологий.

Материалом исследования послужили образовательные материалы и пособия, а также традиционные средства и электронные приложения, используемые в процессе художественного проектирования.

Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования: анализ, обобщение, синтез, индукция и дедукция моделирование учебной деятельности студентов посредством использования средств компьютерной графики.

1. Использование средств компьютерной графики в процессе обучения художественному проектированию будущих учителей технологий

компьютерный графика учитель

Исследование проблемы обучения художественного проектирования будущих учителей технологий средствами компьютерной графики предполагает предварительное выяснение сущности понятия "информационные технологии". Академик М. Жалдак определяет "информационную технологию" как совокупность методов и технических средств сбора, организации, хранения, обработки, передачи и представления информации, расширяющей знания и возможности человека по управлению техническими и социальными процессами [1]. Подобного мнения придерживается И. Роберт, предлагая трактовать современные средства информационных технологий как программно-аппаратные комплексы, функционирующие на базе микропроцессорной вычислительной техники, а также современные средства и системы информационного обмена, обеспечивающих сбор, создание, накопление, хранение, обработку и передачу информации [10].

Под информационными технологиями В. Монахов понимает совокупность технологических систем, выступающих новым средством и методом обработки информационных данных (создания, передачи, хранения, представления) с наименьшими затратами [5]. Информационные технологии, по мнению Е. Полат, - это технологии на базе персональных компьютеров, компьютерных сетей и средств связи, отличаются наличием "дружественной" среды (интерфейса) для работы пользователя [8].

Анализ различных подходов к определению понятия "информационные технологии" сделал возможным уточненное формулирование данной дефиниции (ИТО). В соответствии с этим, "информационные технологии обучения" рассматриваются нами как важная инновационная отрасль педагогической науки, занимающаяся изучением дидактических возможностей информационно-коммуникационных средств и планомерным их использованием в учебном процессе с целью повышения его эффективности.

Сейчас проблема компьютеризации обучения в высшей школе на всех уровнях активно обсуждается ведущими психологами, педагогами, методистами. Основные результаты многочисленных исследований, проведенных в этой области науки, отражены и довольно основательно описаны в диссертационных работах и психолого-педагогической литературе отечественных и зарубежных ученых. Положительные и отрицательные стороны компьютеризации образования, психолого-педагогические особенности применения ИТ в учебном процессе изложенные в трудах М. Жалдака, Ю. Машбиц, В. Монахова, Е. Полат, И. Роберт, А. Тихомирова и др.

Принимая во внимание результаты многочисленных научно-педагогических исследований, можно выделить три наиболее перспективные направления внедрения компьютерных технологий в учебный процесс вузов: первый - применение интеллектуальных обучающих систем, что предполагает использование баз данных, систем искусственного интеллекта и др.; второй - использование системы гипермедиа, электронных книг, педагогических программных средств (ППС), автоматизированных обучающих систем и тому подобное; третий - внедрение телекоммуникационных средств обучения (компьютерные сети; телефонная, телевизионная и спутниковая связь).

Необходимо отметить, что современные ИТ активно влияют на систему образования, поэтапно изменяя ее содержание и технологию обучения. Ведущая роль при этом принадлежит компьютерной графике, особенно в процессе подготовки специалистов, профессиональная деятельность которых связана с художественно-проектной деятельностью, умением использовать компьютер для графического отображения результатов работы (создание иллюстраций, схем, чертежей, разработка проектов, трехмерное моделирование и др.).

Компьютерная графика - это своеобразный симбиоз знаний по технике и эстетике рисунка, живописи, композиции, технической графики и возможностей современных компьютерных технологий. Впервые термин появился в 60-х гг. XX в. в связи с развитием и совершенствованием технологий отображения изображений на экране монитора [2]. По мнению Ю. Притулы, компьютерная графика - это комплекс аппаратных и программных средств для создания, хранения, обработки и наглядного представления графической информации с помощью ЭВМ [9]. Компьютерную графику, по словам В. Михайленко, целесообразно рассматривать как научную дисциплину, изучающую совокупность средств и методов автоматизации кодирования, обработки и декодирования графической информации [4].

Компьютерная графика, как утверждает В. Мураховский, - это специальная отрасль информатики, которая занимается методами и средствами создания и обработки изображений с помощью программно-аппаратных вычислительных комплексов. Она охватывает все виды и формы представления изображений, доступных для восприятия человеком либо на экране монитора, либо в виде копии на внешнем носителе (бумага, кинолента, ткань и др.) [7]. Несколько иное определение предлагает В. Кондратова, которая под компьютерной графикой понимает процесс создания и манипуляции графическими изображениями объектов, процессов или явлений, представленными в виде компьютерных геометрических моделей [3].

Обобщая вышеизложенное, в контексте исследования под компьютерной графикой понимаем специальную отрасль информатики, объектом изучения которой является совокупность методов создания, обработки и отображения художественно-графической информации средствами компьютерной техники и вывода этой информации на плоскость (в основном бумажный носитель) для дальнейшего использования.

Благодаря широкому внедрению информационных технологий в различных областях человеческой деятельности спектр использования компьютерной графики достаточно разнообразен, это:

1) научно-исследовательские работы - моделирование (имитация) сложных событий и трудно прогнозируемых ситуаций, исследования многофакторных процессов в различных отраслях науки и техники; наглядная демонстрация результатов расчетных работ (построение графиков, диаграмм и т.д.);

2) проектно-конструкторские работы - визуализация результатов изобретательской деятельности, проектирования, конструирования и моделирования технических объектов с автоматизированным выполнением необходимой конструкторско-графической документации (эскизы, чертежи, схемы и др.);

3) дизайнерская деятельность - разработка дизайн-проектов, создание графических композиций, оформления печатной продукции (ретуширования изображений, создания и редактирования коллажей, цветовое и тональный корректировки изображений и др.);

4) компьютерная анимация и мультипликация - моделирование анимационных объектов, создания мультипликационных фильмов и рекламных роликов, монтаж видеофайлов и др.

Сейчас компьютерная графика широко используется в процессе подготовки специалистов различного профиля, в том числе и учителей технологий. Основными задачами изучения возможностей компьютерной графики в процессе обучения художественного проектирования является привлечение студентов к работе с современными графическими редакторами, формирование художественно-проектных знаний и умений, раскрытие творческого потенциала, развитие креативности.

Учитывая специфику проблематики научного поиска, а также с целью успешного решения поставленных задач, необходимым считаем исследование возможностей использования компьютерной графики в области проектно-конструкторской и дизайнерской деятельности, которые можно рассматриваться как своеобразный симбиоз, который служит основой обучения художественному проектированию будущих учителей технологий.

С использованием средств компьютерной графики, задачи художественного проектирования решаются значительно проще, чем традиционным способом. С одной стороны, изображение легко редактируется, с другой - для сравнения различных вариантов работы достаточно сохранить эскизы будущего художественного проекта в нескольких файлах путем многократного копирования объекта и внесения изменений в каждом дубликате. При этом создаются существенные преимущества: отсутствие ограничения площади листа бумаги или рабочего стола; возможность генерирования многочисленных идей и вариантов творческого поиска, поскольку исчезает необходимость каждый раз перерисовывать контуры выходных элементов художественного проекта; возможность видоизменения, уточнения формы, цвета объекта художественного проектирования и тому подобное.

Важным преимуществом компьютерной графики является возможность подачи объекта художественного проектирования в виде, максимально приближенном к реальному, что достигается благодаря фотореалистичному воспроизводству его мельчайших конструктивных элементов. Например, при визуализации проекта средствами трехмерной компьютерной графики, достаточно легко обеспечивается многоплановость представления пространственной формы объекта, поскольку он располагается в специальной виртуальной среде, которой присущи свойства реального пространства.

Компьютерная графика предоставляет широкие возможности для повышения эффективности процесса проектирования технически сложных объектов. Гораздо быстрее и проще спроектировать модель будущего объекта средствами компьютерных технологий, чем пользоваться методами аналогового моделирования. Известно, что процессу изготовления любой продукции предшествует создание модели будущего изделия, которая дает общее представление о его форме, внешнем виде, функциональным особенностям, и только после этого разрабатывается пакет соответствующей конструкторско-графической документации [6].

Стоит отметить, что существенное преимущество использования средств компьютерной графики ощутимо на этапе визуализации объекта проектирования. Традиционно для передачи фактуры материала поверхности объекта классическими графическими средствами используются различные технические приемы: 1) наложения прозрачной лессировки на белой бумаге или гризайлевой основе; 2) корпусное наложения гуаши или темперы; 3) напыления аэрографом; 3) моделирование формы мягким карандашом или пастелью на темперной основе; 4) имитация текстуры поверхностей, используя техники набрызга, процарапывания, отжима фактурных материалов и т.п.

Визуализируя объект проектирования в среде графического редактора, обеспечивается успешное решение ряда задач, связанных с гармонией цветового решения, текстурирования необходимых конструкционных материалов, целостностью и графическим единством изображений, наглядностью объекта художественного проектирования и тому подобное.

Применение технологии компьютерной графики способствует реалистическому представлению внешнего вида художественного проекта за счет использования различных текстур, фактур, сред, материалов, которые невозможно получить традиционными средствами. Кроме этого, происходит автоматическое построение теней объекта в зависимости от его положения в виртуальном пространстве, параметров источника света.

В компьютерных технологиях результаты художественно-проектной деятельности фиксируются в виде графических файлов разного типа. Они могут быть отображены на экране монитора в любой момент времени и являются более информативными по сравнению с эскизами и чертежами, выполненными от руки или с помощью чертежных инструментов. При этом, относительная легкость трансформации объектов проектирования позволяет создавать за одинаковый промежуток времени значительно большее количество возможных вариантов решения художественно-проектного задания. Поэтому, наблюдая за конкретными результатами художественно-проектной деятельности, возникает возможность заблаговременно оценить созданные варианты и внести необходимые коррективы.

В таблице 1 приведена сравнительная характеристика традиционных графических средств и возможностей компьютерной графики в процессе художественно-проектной деятельности.

Таблица 1 Сравнительная характеристика традиционных графических средств и возможностей компьютерной графики

Выводы

Таким образом, компьютерную графику целесообразно рассматривать как специальную отрасль информатики, объектом изучения которой является совокупность методов создания, обработки и отображения художественно-графической информации средствами компьютерной техники и вывода этой информации на плоскость для дальнейшего использования. Основными задачами изучения возможностей компьютерной графики в процессе обучения художественного проектирования является привлечение студентов к работе с современными графическими редакторами, формирование художественно-проектных знаний и умений, развитие творческого потенциала личности. Использование средств компьютерной графики в процессе художественного проектирования изделий создает возможности для более точного представления формы объекта, пропорции и взаимного соотношения его конструктивных элементов, а также обеспечивает фотореалистичное отображение цветовой гаммы поверхностей и их фактуры.

Перспективами дальнейших исследований затронутой в статье проблематики может быть разработка целостного комплекса учебно-методического обеспечения учебной дисциплины "Компьютерная графика" для студентов специальности Технологическое образование высших педагогических учебных заведений с учетом современного состояния средств компьютерной графики и тенденций ее развития.

Библиографический список

1. Жалдак М.И. Система подготовки учителя к использованию информационно-коммуникационных технологий в учебном процессе / М.И. Жалдак // Научный журнал НПУ имени М.П. Драгоманова. Серия 2: Компьютерно-ориентированные системы обучения. - 2011. - №. 11. - С. 3-15.

2. Искусство дизайна - с компьютером и без... - второй изд. / Пер. с англ. В.Г. Иоффе. - М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2005. - 208 с.

3. Кондратова В.В. Дидактические условия применения компьютерной графики в обучении учащихся 5-7 классов общеобразовательной школы: дис.... канд. пед. наук: 13.00.09 / Кондратова Виктория Вадимовна. - Харьков., 2004. - 189 с.

4. Михайленко В.Е. Толкование терминов по прикладной геометрии, инженерной и компьютерной графики: учеб. пособ. [для студ. инженер-тех. спец. вузов III-IV аккредитации] / В. Михайленко, В. Найдыш. - К.: Урожай, 1998. - 198 с.

5. Монахов В.М. Что такое новая информационная технология образования / В.Н. Монахов // Математика в школе. - 1990. - № 2. - С. 47-52.

6. Мочалов А. Методические аспекты обучения художественной обработке материалов в образовательной области "Технология" с использованием компьютерных технологий (на примере обработки керамики): Автореф. дисс.... канд. пед. наук. - М., 2003. - 17 с.

7. Мураховский В.И. Компьютерная графика / В.И. Мураховский; Под ред. С.В. Симонович. - М.: "АСТпресс СКД", 2002. - 640 с.: ил.

8. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования: учеб. реферат [для студ. пед вузов и системы повыш. квалиф. пед. кадров] / Е.С. Полат, М.Ю. Бухаркина, М.В. Моисеева и др.; под ред. Е.С. Полат. - М.: Изд. центр "Академия", 2002. - 272 с.

9. Притула Ю.И. Исследование возможностей компьютерных программ для обучения графике студентов факультетов технологии и предпринимательства педагогических вузов: дисс. канд. пед. наук: 13.00.02 / Притула Юлия Игоревна. - М., 2004. - 269 с.

10. Роберт И.В. Современные информационные технологи в образовании: дидактические проблемы, перспективы / И.В. Роберт. - М.: Наука, 1991. - 323 с.

11. Торубара А.М. Формирование готовности у будущих учителей трудового обучения к использованию информационных технологий: Автореф. дис. д-ра пед. наук: 13.00.04 - теория и методика профессионального образования / Торубара Алексей Николаевич; Ин-т высшего образования АПН Украины. - М., 2009. - 32 с.

Размещено на Allbest.ru