Инфоурок / Информатика / Статьи / РОЛЬ КОМПЬЮТЕРНОЙГРАФИКИ В СФЕРЕ ОБРАЗОВАНИЯ

РОЛЬ КОМПЬЮТЕРНОЙГРАФИКИ В СФЕРЕ ОБРАЗОВАНИЯ

Курсы профессиональной переподготовки
124 курса

Выдаем дипломы установленного образца

Заочное обучение - на сайте «Инфоурок»
(в дипломе форма обучения не указывается)

Начало обучения: 22 ноября
(набор групп каждую неделю)

Лицензия на образовательную деятельность
(№5201 выдана ООО «Инфоурок» 20.05.2016)


Скидка 50%

от 13 800  6 900 руб. / 300 часов

от 17 800  8 900 руб. / 600 часов

Выберите квалификацию, которая должна быть указана в Вашем дипломе:
... и ещё 87 других квалификаций, которые Вы можете получить

Получите наградные документы сразу с 38 конкурсов за один орг.взнос: Подробнее ->>

библиотека
материалов

1


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 графики1 и систем компьютерного моделирования в сфере образования, а также когнитивная функция2 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.


Введение.

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 (VRvirtual 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 - появление 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 - программные 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.

Применение компьютерной графики в учебных системах увеличивает скорость восприятия информации учащимся, повышает уровень её понимания, способствует развитию таких важных для специалиста любой отрасли качеств, как интуиция, образное, абстрактное, логическое и креативное мышление. Исследованиями в области психологии доказано, что зрительные анализаторы обладают значительно большей пропускной способностью, чем слуховые: слушая, человек запоминает только 15 % учебной информации, созерцая, – 25 %. Наглядный образа активизирует внимание слушателей, тем самым повышает восприятие сообщения. Визуальная форма подачи информации является гораздо более продуктивной, поскольку пропускная способность зрительного канала восприятия информации намного выше пропускной способности слухового канала (примерно в 7,5 раз). Это объясняется тем, что из 4 млн. нервных окончаний, которые передают информацию в человеческом организме, около 2 млн. приходится на зрение и только 60 тыс. – на слух. По объему информации глаз способен воспринимать миллионы бит информации в секунду, ухо – только десятки тысяч.

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

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Соловов, А.В. Компьютерная графика в инженерном образовании / А.В. Соловов. – Режим доступа: http://masters.donntu.edu.ua/2007/fvti/konoplyova/library/7.htm.

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.

Евсеев, А.И. Разработка компьютерных средств обучения / А.И. Евсеев, Е.А. Ахромушкин. – Режим доступа: http://cnit.mpei.ac.ru/textbook/00_00_00_02.htm.

Области применения компьютерной графики. Лекция 1 для очного отделения ХПИ. Режим доступа: http://refleader.ru/jgeujgbew.html

1Компьютерная 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.

2Когнитивные функции (лат. cognitio - познание) - высшие мозговые функции: память, внимание, психомоторная координация, речь, гнозис, праксис, счет, мышление, ориентация, планирование и контроль высшей психической деятельности.

Самые низкие цены на курсы переподготовки

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 50% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок", но в дипломе форма обучения не указывается.

Начало обучения ближайшей группы: 22 ноября. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (10% в начале обучения и 90% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru


Общая информация

Номер материала: ДБ-001482
Курсы профессиональной переподготовки
124 курса

Выдаем дипломы установленного образца

Заочное обучение - на сайте «Инфоурок»
(в дипломе форма обучения не указывается)

Начало обучения: 22 ноября
(набор групп каждую неделю)

Лицензия на образовательную деятельность
(№5201 выдана ООО «Инфоурок» 20.05.2016)


Скидка 50%

от 13 800  6 900 руб. / 300 часов

от 17 800  8 900 руб. / 600 часов

Выберите квалификацию, которая должна быть указана в Вашем дипломе:
... и ещё 87 других квалификаций, которые Вы можете получить

Похожие материалы

Получите наградные документы сразу с 38 конкурсов за один орг.взнос: Подробнее ->>