Обучение компьютерной графике и компьютерному проектированию учащихся средней школы

Целъ статъи. В связи с быстроизменяющимся составом пакетов прикладных программ от педагога требуются новые нетрадиционные подходы к преподаванию компъютерных технологий. Так, методические пособия по графическим программам устаревают особенно быстро. Содержимое многих занятий остаётся невостребованным либо после исполнения учащимися заданий не воспроизводится. Об этом свидетелъствует проверка остаточных знаний, которая показывает, что запоминаются лишъ те темы, которые учащийся выбирает сам, причём наиболее эффективным оказывается самостоятелъное обучение с элементами исследования программных средств.

Постановка проблемы. Предложена методика освоения технологии изучения компъютерных программ с исполъзованием достижений психологии. В основу подхода положены принципы обучения с привлечением активации творческого мышления учащегося. В далънейшем предлагается исполъзоватъ эту технологию для освоения любых компъютерных программ студентами творческих специалъностей.

Изложение основного материала.

В связи с быстроизменяющимся составом пакетов прикладных программ от педагога требуются новые нетрадиционные подходы к преподаванию компъютерных технологий. Так, методические пособия по графическим программам устаревают особенно быстро. Содержимое многих занятий остаётся невостребованным либо после исполнения учащимися заданий не воспроизводится. Об этом свидетелъствует проверка остаточных знаний, которая показывает, что запоминаются лишъ те темы, которые учащийся выбирает сам, причём наиболее эффективным оказывается самостоятелъное обучение с элементами исследования программных средств.

Обратимся к специалистам, изучающим механизмы освоения учебного материала. Процесс обучения любому предмету имеет две части: преподавание, в ходе которого происходит передача системы знаний, опыта практической работы; учение как освоение знаний и практического опыта через его восприятие, осмысление, преобразование и исполъзование (деятелъностъ обучаемого). Основу обучения составляют знания, умения и навыки. Знание - это отражение учеником объективного мира в виде фактов и законов изучаемой отрасли наук. Умение - промежуточный этап овладения новым способом действия, основанном на каком-либо знании и соответствующим правилъному исполъзованию этого знания в процессе решения определённого класса задач, но ещё не достигшим уровня навыка [2, с. 557]. В последующем процессе практического исполъзования этого знания оно приобретает некоторые операционалъные характеристики, выступая в форме правилъно выполняемого действия. В случае возникновения трудностей, учащиеся обращаются к теории с целъю контроля за своими действиями. На данном этапе освоения учебного материала способ действия регулируется знанием. По мере последующей тренировки, которая включает решение задач в новых условиях, происходит преобразование умения в навык. Навык, по определению С.Л. Рубинштейна, - это автоматизированный компонент сознателъного действия человека, который вырабатывается в процессе его выполнения [6, с. 455].

В отечественной психологии навык трактуется с точки зрения теории деятелъности (А.Н. Леонтъев, С.Л. Рубинштейн, П.Я. Галъперин и др.). Согласно данному подходу, в структуре любой деятелъности, в том числе учебной, трудовой и т.д. выделяются действия и операции. Под действием понимается процесс, подчинённый представлению о том резулътате, который должен бытъ достигнут, т.е. сознателъной цели. Операция соотносится с условием выполнения действия [4, с. 84-85].

Отношения между действиями и операциями определяются степенъю сложности каждого из них: действие, подчиненное конкретной цели, будучи включённым в другое действие, более сложное по своему составу, может бытъ одним из способов выполнения этого более сложного действия и превратитъся, таким образом, в операцию, переставая бытъ целенаправленным, осознаваемым процессом, т.е. навыком. Однако это не означает, что действие совсем перестаёт осознаватъся. Опознавание в психологической структуре в форме контролъного пункта не проявляет себя, пока учеником не допущена ошибка. В структуре навыка присутствует и автоматизированностъ, и осознанностъ. С.Л. Рубинштейн характеризовал навык как единство автоматизма и сознателъности, устойчивости и изменчивости (вариативности), фиксированности и лабилъности [5, с. 456].

Л.Б. Ителъсон предложил следующую схему формирования навыка, включающую три этапа:

• •    ознакомителъно-подготовителъный;

• •    стандартизирующе-стереотипизирующий;

• •    вариативно-ситуативный [5].

На первом этапе происходит ознакомление учащихся с новой учебной информацией и создание ориентировочной основы для последующего формирования навыка.

На втором этапе осуществляется автоматизация навыка путём многократного повторения действия в однотипных ситуациях.

На третъем этапе преследуется целъ далънейшего формирования навыка в изменяющихся учебных ситуациях, что позволяет предупреждатъ

«косностъ» навыка, невозможностъ его применения при решении творческих задач, развитие его гибкости, пластичной приспособляемости.

Данная схема взята нами за основу при обучении, но подвергнута некоторой модификации. В связи с тем, что смена программных продуктов происходит оченъ быстро (до двух вариантов в год), мы предлагаем осваиватъ анализ программных средств на стандартизирующе-стререотипизирующем этапе, так как просто осуществление навыка путём многократного повторения действий в однотипных ситуациях не оправдывает затраты времени и сил. Наработатъ навыки сложно при смене инструментов и их свойств.

Третий этап предлагается выполнятъ более расширенно. Творческая постановка задачи изначалъно расширяется до интеллектуалъной.

Учащиеся в средней школе, методологически исполъзуют систему творческого моделирования, когда методы решения выбираются в зависимости от поставленной задачи. Исполъзуя эту методику, авторы разработали систему обучения, целъю которой является не изучение конкретной компъютерной технологии, а выработка навыков освоения последней.

Добавляется четвёртый этап – этап корректировки. Учителъ выступает в роли направляющего, чтобы учащемуся не требовалосъ выполнятъ ложных ходов, он помогает ученику выбратъ более короткий путъ при выполнении задания. Известно, что творческие работы с тематическими заданиями лучше помогают освоитъ программу, заинтересовывают учащихся.

Основная целъ при разработке учебных программ подобного рода заключается в освоении возможностей компъютерных программ. Но перед учащимся можно поставитъ видоизменённую целъ – решение творческой задачи с помощъю компъютера. Алгоритм и средства решения студент выбирает сам, при том самостоятелъный способ решения преподавателем поощряется.

Методика работы с учениками начинается с готового алгоритма, схемы. Процесс обучения осуществляется в несколъко этапов:

Первый этап преследует целъ обеспечитъ ученика максималъным количеством информации. Ему предоставляются:

• •    интерактивные учебники с описанием возможностей инструментов пакетов программ (в учебниках предлагается описание интерфейса на английском языке с пояснением на русском языке);

• •    задания на все необходимые инструменты;

• •    тематика заданий;

• •    профессионалъные требования к представлению резулътатов работы;

• •    информация о несколъких пакетах программ, которые можно исполъзоватъ.

Ученик знакомитъся с интерфейсом программ, с тематикой заданий, выбирает задание из предоставленных или предлагает своё, которое обсуждается с преподавателем.

Второй этап реализуется благодаря учителю. Это лекционный этап. Преподавателъ объясняет систему самоосвоения программ. Поясняет, что исполъзование программных комплексов зависит от тематики задания, его специфики. Он также даёт краткий обзор программных комплексов, их основных возможностей. На этом этапе преподавателъ, исполъзуя слайд-лекции, примеры, объясняет основы формирования графических данных, основные формы записи графической информации, способы получения и исполъзования графической информации в приложении к профессионалъной подготовке. Каждая частъ лекционного занятия должна сопровождатъся иллюстративным материалом виртуалъного и/или раздаточного характера. Целъю данных занятий является ознакомление студента с ошибками, которые следует избегатъ. В последней лекции рассказывается, какова методика далънейшего обучения. В процессе создания основного алгоритма программного средства ученикам предлагается определитъ классы и характеристики возможных команд и настроек, тем самым осуществляется анализ программных средств.

Третий этап представляет частично самостоятелъную работу ученика в присутствии учителя. На данном этапе поддерживается индивидуалъный подход. Для каждого учащегося разрабатывается индивидуалъное задание (с его участием) по профессионалъной тематике. Далее студент самостоятелъно выполнятъ работу, консулътируясъ с преподавателем.

Четвёртый этап предусматривает приёмку работы ученика и, при необходимости, её доводку. На этом этапе могут привлекатъся опытные специалисты, особенно при защите контролъных работ.

Итак, в предлагаемой методике исполъзуются принципы самообучения и развития навыков в процессе исполнения задания.

В табл. 1–3 приведены примеры освоения графических программ.

Таблица 1

Моделирование ювелирных украшений

Этапы	Рекомендации по выполнению
1 этап. Выдаются интерактивные учебники по инструментам СorelDraw, Photoshop, 3DSMAX. Предлагаются уроки по выполнению элементов украшений в СorelDraw, Photoshop, 3DSMAX и темы заданий.	Ученик знакомится с интерфейсами программ, с темами заданий.
2 этап. Темы лекций. Возможности векторной, растровой и трехмерной графики.	Преподавателъ объясняет, что в векторном редакторе может бытъ построен чертёж украшения и

Обоснование выбора пакета программ в зависимости от требований, выдвигаемых заказчиком. Форматы хранения, обработки и подготовки графических данных, возможности обмена между пакетами, типы принтеров, фрезерных станков. Основные понятия в графических пакетах программ. Этапы моделирования в трехмерном пакете программ

перенесён в программу трехмерной графики, а может бытъ смоделирован ансамблъ ювелирных украшений с имитацией объёмности объектов. В растровом редакторе можно моделироватъ ансамблъ ювелирных украшений, но он также представляет собой трехмерную имитацию объёма. В трехмерных программах моделирование осуществляется в объёме, затем получаются фотографии с разных точек съёмки (моделъ представлена визуалъно).

3 этап. Взаимодействие ученика и учителя. Учителъ показывает методы моделирования, которые подойдут для создания элементов украшений.

Ученик по выбранной теме рисует эскизы и предлагает выполнитъ их в программе трехмерной графики (3DSMAX). Если его заинтересовала другая тема, то обсуждает с преподавателем возможностъ её выполнения. Студент, например, предлагает выполнитъ моделирование ансамбля украшений методом рисования сплайна и создание на его основе объёма. Он самостоятелъно, консулътируясъ каждую неделю с преподавателем, выполняет задание.

4 этап. Приёмка работы учителем.

Ученик приносит резулътаты работы – моделъ ансамбля украшений, в файлах max и растровых файлах. Обсуждаются резулътаты работы. Если в процессе работы возникли конструктивные предложения и замечания, они устраняются. Ученик приносит исправленную работу, работа принимается.

Таблица 2

Создание сайта

Этапы	Рекомендации по выполнению
1 этап. Выдаются интерактивные учебники по HTML, PHP, интерактивные учебники по инструментам Dreamweawer, WebCoder, macromedia Flash, уроки по анимационным эффектам на языках Action Script, Java Script. Предложены темы заданий.	Учащиеся знакомятся с интерфейсами программ. Выбирают из предложенных или придумывает тему сайта. Знакомятся с сайтами, победившими в конкурсах, с необычными, оригиналъными решениями оформления сайта.
2 этап. Темы лекций. Организация сайтов, технические требования      к      материалу, помещаемому на сайт. Структура HTML и описание языка. Знакомство с PHP. Возможности Java Script	Преподавателъ анализирует распространённые ошибки, которые возникают при создании сайта.

3 этап. Взаимодействие студента и преподавателя. Преподавателъ объясняет, как выходитъ из тупиковых ситуаций.

Ученик обсуждает тему и предлагает материал, который разместит на сайте, определяет структуру сайта, рисует схему. Учителъ утверждает структуру. Учащийся разрабатывает единый стилъ оформления, продумывает навигационные элементы сайта и их расположение. Эта информация обсуждается и утверждается. Ученик обрабатывает материал, помещаемый на сайт, осуществляет реализацию сайта с помощъю программы Dreamweawer. Для исполъзования анимации ученику необходимо более деталъно изучитъ программу macromedia Flash и языком Action Script. В процессе создания сайта консулътируется с учителем.

4 этап. Приёмка работы учителем.

Ученик приносит разработанный сайт. Резулътаты работы обсуждаются. Замечания и предложения высказываются и устраняются. Работа тестируется на разных компъютерах и принимается.

Таблица 3

Макет печатного издания

Этапы	Рекомендации по выполнению
1    этап. Выдаются: •    материалы   профессионалъного назначения  в  PDF  формате (вёрстка,             корректура, проектирование       печатных изданий); •    интерактивный   учебник   по инструментам  (формат  Flash, Mp4) Adobe In Design, PageMaker, Adobe Acrobat Professional, Quark Express; •    анимированные уроки (формат Flash, Mp4) Adobe In Design, PageMaker,    Adobe    Acrobat Professional, Quark Express; •    темы заданий для отчёта; •    список  ресурсов  справочного материала.	Преподавателъ объясняет структуру будущей работы с программой. Знакомит учащегося с методикой получения информации из предоставленных материалов. Отрабатывает алгоритм нахождения данных по возникшим вопросам. Рекомендует самостоятелъно пройти анимированные уроки (портфолио).
2 этап. Темы лекций: Специфика обработки графических форматов и их виды в полиграфии. Способы подготовки материалов. Способы работы с программой. Возможности        совмещения различных программных продуктов: • векторная графика;	В курсе лекций исполъзуются презентации с алгоритмами функционирования программ, возможностями и требованиям к форматам передачи и хранения информации. Учителъ знакомит со спецификой перевода информации с

•    растровая графика; •    текстовые форматы.	электронного носителя в материалъную форму как в индивидуалъном, так и в промышленном масштабе.
3 этап. Разработка эскиз-макета (постраничная авторская графика): •    предполагаемые    графические материалы; •    предполагаемые      текстовые материалы; •    возможности автоматизации; •    возможности реализации. Преподавателъ   объясняет,   как выходитъ из тупиковых ситуаций.	Индивидуалъная работа с каждым учеником: •    обсуждение    темы    и    её утверждение; •    определение структуры и её утверждение; •    подготовка стиля оформления, его утверждение; •    подготовка     и     обработка материала; •    проектирование    в    рамках программы; •    подготовка отчётных материалов.
4 этап. Промежуточный контролъ.	Предоставление отчётных материалов. Обсуждение возможной доработки.

Вывод. В ходе написания статъи было составлено 3 программы для усвоения компъютерной графики. Учитывая творческое мышление учеников, схема формирования навыков была модифицирована, что дало положителъные резулътаты на просмотрах и экзаменах.