Методическая система курса "Компьютерная графика и геометрическое моделирование" для педагогического образования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.02, кандидат педагогических наук Туранова, Лариса Михайловна

• Туранова, Лариса Михайловна
• кандидат педагогических наук
• 1997

Оглавление диссертации кандидат педагогических наук Туранова, Лариса Михайловна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 ИНФОРМАТИКА И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В

СИСТЕМЕ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ.

1.1. Проблемы использования компьютера в образовании

1.2. Проблемы и опыт постановки учебных дисциплин, связанных с использованием информационных технологий.

ГЛАВА 2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА ПО КУРСУ «КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА И ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ

МОДЕЛИРОВАНИЕ» (КГГМ).

2.1. Технология проектирования учебного курса.

2.2. Модель знаний курса КГГМ.

ГЛАВА 3 ОБУЧАЮЩАЯ СРЕДА КУРСА КГГМ.

3.1 Место учителя в обучающей среде курса КГГМ.

3 .2 Средства и инструменты курса КГГМ.

3.3 Нелинейные технологии обучения.

3.4 Компьютерные технологии в художественной графике

ГЛАВА 4 КОНТРОЛЬ ПРОЦЕССА ОБУЧЕНИЯ КУРСА КГГМ.

ГЛАВА 5 ОРГАНИЗАЦИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО

ЭКСПЕРИМЕНТА.

5 .1 Характеристика этапов педагогического эксперимента.

5.2 Результаты эксперимента.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методическая система курса "Компьютерная графика и геометрическое моделирование" для педагогического образования»

Одним из необходимых условий формирования личности является наличие благоприятной среды для развития его всевозможных способностей. Среди них необходимо отметить способность к восприятию, обработке и использованию графической информации. "Раскрытие природой заложенных возможностей и способностей к познанию, творческой инициативе, их систематическое развитие, совершенствование и современная реализация - вот тот путь, которым в идеале следует пройти каждому человеку в процессе становления личности" [138, стр.3]. В связи с этим, актуальной задачей образования остается поиск эффективных способов организации учебно-познавательной деятельности учащихся, использование прогрессивных и развивающих методов и средств обучения для реализации задач развития личности, в частности в области графики и графической информации, на всех ступенях системы непрерывного образования.

Бурно развивающийся процесс информатизации образования позволяет использовать в обучении широкий спектр средств новых информационных технологий (НИТ).

Одним из главных элементов НИТ является компьютерная графика. Компьютерная графика - это новая отрасль знаний, которая, с одной стороны, представляет комплекс аппаратных И программных средств для создания, хранения, обработки и наглядного представления графической информации с ПОМОЩЬЮ ЭВМ. С ДРУГОЙ стороны, под компьютерной графикой понимают совокупность методов и приемов для преобразования при помощи ЭВМ данных в графическое представление или графического представления в данные.

Более 90% информации здоровый человек получает через зрение или ассоциирует с геометрическими пространственными представлениями. Компьютерная графика имеет огромный потенциал для облегчения процесса познания и творчества, она позволяет развивать у учащихся пространственное воображение, практическое понимание, художественный вкус.

В этой связи, а также с широким распространением мультимедиа технологий возникает необходимость в обучении школьников теоретическим основам компьютерной графики и анимации и практическим навыкам по созданию реалистических изображений.

Быстрое развитие информатики, постоянно развивающееся программное обеспечение, представленное множеством графических пакетов и средствами компьютерной графики, с одной стороны, широкий спектр использования компьютерной графики, с другой стороны, актуализируют изучение технологий компьютерной графики, а не отдельных графических пакетов. Полезным может быть введение в учебный процесс интегрированных курсов, что будет способствовать формированию информационных умений и перенесению навыков с одной предметной области в другую.

Машинная графика является неотъемлемой частью подготовки студентов технических вузов, в школах и педагогических вузах - знакомство с элементами компьютерной графики осуществляется в рамках одного из разделов курса информатики. Широкое распространение мультимедиа технологий вызывает необходимость усилить подготовку школьников теоретическим основам компьютерной графики и анимации и практическим навыкам по созданию реалистических изображений.

В проекте образовательных стандартов компьютерная графика представлена как одна из важнейших теорий и технологий представления информации, что говорит о возросшей важности данной области знаний.

В настоящее время в вузах ведутся активные разработки вариативных программ и методических систем обучения компьютерной графике. Однако в педагогическом образовании нет достаточного опыта постановки подобного курса.

В педагогическом вузе курс компьютерной графики имеет свою специфику, он, с одной стороны, должен быть направлен на изучение информационных технологий компьютерной графики, что даст студентам инструмент и средство познания мира, дидактический инструмент в профессиональной деятельности будущего учителя-предметника, с другой стороны, должен дать студентам материал для обеспечения подготовки их в качестве учителя курса компьютерной графики в школе.

Необходимость проектирования методической системы учебного курса по изучению технологий компьютерной графики для системы педагогического образования на основе комплексного подхода составляет АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ.

ПРОБЛЕМА ИССЛЕДОВАНИЯ состоит в противоречии между высоким уровнем развития техники и программного обеспечения, позволяющих широко использовать компьютерную графику в различных сферах человеческой деятельности и недостаточным уровнем ее изучения и использования в системе педагогического и школьного образования.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ состоит в разработке комплексной методической системы курса "Компьютерная графика и геометрическое моделирование" для системы педагогического образования.

ОБЪЕКТОМ ИССЛЕДОВАНИЯ являются учебные и факультативные курсы для педвузов и школ, включающие изучение основ компьютерной графики, геометрического моделирования.

ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ: процесс формирования знаний, технологии моделирования и создания графических изображений на экране компьютера.

ГИПОТЕЗА ИССЛЕДОВАНИЯ:

- включение в образовательный процесс различных видов учебно-познавательной работы с графикой способствует развитию различных форм мыслительной деятельности, образного мышления и геометрической интуиции, повышению интереса к изучаемому предмету;

- включение в учебный план педагогического ВУЗа курса "Компьютерная графика и геометрическое моделирование" (КГГМ) позволит совершенствовать информационную подготовку студентов, что даст им возможность самим участвовать в создании программных средств обучения в профессиональной педагогической деятельности;

- включение в учебный план школ курса кггм позволит усилить систематическую подготовку учащихся по информатике и информационным технологиям;

- для курсов технологической направленности, каким является курс КГГМ, могут оказаться полезными- нелинейные технологии обучения, которые позволят сформировать знания эвристического типа, творческие способности.

В соответствии с целью, проблемой и гипотезой исследования необходимо решить следующие ЗАДАЧИ: провести анализ психолого-педагогической литературы в целях изучения проблемы эффективности использования компьютерной техники в образовании, опшга постановки учебных дисциплин, связанных с использованием информационных технологий, курса компьютерной графики; разработать системный подход к проектированию учебного процесса по предметной области; разработать методическую систему курса

Компьютерная графика и геометрическое моделирование" для педагогических вузов и общеобразовательных средних школ; осуществить экспериментальную проверку эффективности разработанной методики преподавания КГГМ. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. На начальном этапе:

- констатирующий эксперимент;

- анализ психолого-педагогической, методической и специальной литературы по проблеме исследования;

На втором этапе:

- психолого-педагогический анализ учебного процесса и учебно-познавательной деятельности учащихся;

- педагогические наблюдения, беседы, анкетирование детей и студентов математического факультета пединститута;

- подготовительный эксперимент, анализ результата, уточнение методики;

- апробация предлагаемого объема материала, заданий; На третьем этапе:

- моделирование учебного процесса;

- пробный эксперимент, обработка результатов эксперимента, сделаны выводы по проведенному исследованию.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА исследования состоит в разработке системного подхода к проектированию курса компьютерной графики, который можно использовать при проектировании курсов, связанных с использованием информационных технологий; в разработке методической системы курса "Компьютерная графика и геометрическое моделирование" для системы педагогического образования, в которой

- разработано содержание нового учебного курса;

- разработаны новые программные средства в поддержку курса;

- предложены эффективные нелинейные технологии обучения.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ проведенного исследования заключается в том, что

- разработаны методические материалы, программно-педагогические средства, методика их использования, система контроля за качеством знаний при изучении курса "Компьютерная графика и геометрическое моделирование" в школе, педагогических вузах, при использовании дистанционных форм обучения;

- на основе разработанных материалов курс "Компьютерная графика и геометрическое моделирование" внедрен в учебный процесс математического факультета и факультета информатики КГПУ;

- результаты исследования используются при изучении предметов, связанных с компьютерной графикой, компьютерным моделированием в КГПУ на специализированных курсах, в системе дополнительного образования г. Красноярска;

- методический материал может быть использован в базовых и профильных курсах информатики.

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСИТСЯ: системный подход к проектированию учебного процесса по предметной области, который включает

- разработку модели знаний учебного курса определяющей его структуру, учебный план, содержание;

- создание обучающей среды, включающей технические и программно-педагогические средства обучения, технологии обучения, учителя, играющего направляющую роль в процессе формирования учениками своих знаний;

- организацию контроля образовательного процесса, включающего различные формы контроля.; методическая система курса "Компьютерная графика и геометрическое моделирование", включающая

- программные средства поддержки курса по некоторым модулям курса и методику его использования,

- систему тренировочных, контрольных и фоновых заданий по данному курсу, систему промежуточных тестовых заданий,

- методическую литературу по одному из разделов курса.

АПРОБАЦИЯ МАТЕРИАЛОВ ИССЛЕДОВАНИЯ. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Международных конференциях: "Подготовка преподавателя математики и информатики для высшей и средней школы" (г.Москва, МГПУ,1994 г.), "Новые информационные технологии в университетском образовании" (г. Новосибирск, 1997 г.); научных конференциях: "Новые информационные технологии в педагогическом образовании" (г. Магнитогорск, 1995г.), "Информатизация образования-9511 (г. Ставрополь, 1995г.), "Новые информационные технологии в образовании" (г. Воронеж, ВГПУ, 1995 г.); городской конференции, посвященной проблемам информатизации образования и использованию новых информационных технологий (г. Красноярск, КГТА, 1996г.); на городских научно-методических семинарах.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ВНЕДРЕНЫ в учебный процесс Красноярского Педагогического университета, а также в ряде учебных центров дополнительного образования г. Красноярска .

Заключение диссертации по теме «Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)», Туранова, Лариса Михайловна

Результаты исследования могут найти практическое применение при изучении предметов, связанных с компьютерной графикой, геометрией, компьютерным моделированием в школе и педвузе, на факультативных курсах, в рамках дополнительного образования школьников.

Анализ литературы, теоретические исследования и педагогический эксперимент позволяют сделать следующие выводы:

- включение в образовательный процесс различных видов учебно-познавательной работы с графикой способствует развитию различных форм мыслительной деятельности, образного мышления и геометрической интуиции, повышению интереса к изучаемому предмету;

- включение в учебный план педагогического ВУЗа курса "Компьютерная графика и геометрическое моделирование" (КГГМ) позволяет совершенствовать информационную подготовку студентов, способствует развитию навыков создания программных средств обучения в профессиональной педагогической деятельности;

- включение в учебный план школ курса КГГМ позволяет усилить систематическую подготовку учащихся по информатике и информационным технологиям;

- для курса КГГМ, использование нелинейных технологий обучения позволили сформировать знания эвристического типа, творческие способности, которые нашли свое выражение в творческих проектах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования кандидат педагогических наук Туранова, Лариса Михайловна, 1997 год

1. 1. Международный конгресс Юнеско. / ИНФО, 1996 №5

2. Активные формы обучения. (Методические рекомендации для учителя) / Ленинград: РГПУ им. Герцена, 1991

3. Александров В.В., Шнейдеров B.C. Рисунок, чертеж, картина на ЭВМ. /Ленинград: Машиностроение,1987

4. Анищенко А.С. Аналитическая геометрия. (часть1)/ М.: Просвещение, 1967

5. Анищенко С.А. Изображение пространственных фигур с помощью ЭВМ. / Красноярск: КГПИ, 1990

6. Анищенко С. А. Лекции по геометрии. / Красноярск: КГПУ, 1995

7. Асарина Е.Ю., Фрид М.Е. Симметрия, орнаменты и мозаики. Красноярск, ТОО ПКП "Контекст", 1995.

8. Астратов Ю. Размышления об использовании компьютера в учебном процессе. / ИНФО, 1987. №5

9. Бабанский Ю.К. Интенсификация процесса обучения./ М.:Знание, 1987 (Новое в жизни, науке и технике. Серия "Педагогика и психология", №6)

10. Бабанский Ю.К. Оптимизация учебно-воспитательного процесса. / М.: Просвещение, 1982

11. Бабанский Ю.К. Проблемы повышения эффективности педагогических исследований. / М.: Педагогика, 1982

12. Барболин М.Н. Методологические основы развивающего14,15,16,1718,19