Практический блок ориентирован на проектное изучение материала, обучаемые выполняют учебные проекты, избегая упражнения типа «полосочки, квадратики, линии». Под учебным проектом будем понимать совокупность приемов, действий обучаемых в их определенной последовательности для достижения поставленной задачи - решения проблемы, лично значимой для обучаемых и оформленной в виде некоего конечного продукта. Только выполнение учебного проекта от самого первого элемента до последней точки визуализации позволит отработать весь процесс создания объектов компьютерной графики и увидеть закономерности и зависимости формы от текстуры, текстурирования от освещенности и т.д.
Создание компьютерных изображений (даже не очень сложных объектов и сцен) состоит из сотен шагов и включает в себя разработку специальной стратегии, а также умение обращаться с уникальными инструментами, модификаторами, программным обеспечением. Практика показала, что традиционное рассмотрение направления «Компьютерная графика» не позволяет студентам перейти на ступень самостоятельного создания виртуальных миров (в отличие от предлагаемых на лабораторно-практических занятиях или в книгах по компьютерной графике). В существующей учебной литературе рассматривается конкретное программное обеспечение, например, в области трехмерной графики: интерфейс, меню, инструментарий, упражнения на моделирование простейших объектов, расчет освещения в некоторых конкретных сценах, приемы визуализации. Для серьезных работ это «маленькая первая ступенька». Сегодняшние специалисты в области компьютерной графики вынуждены заниматься самообразованием либо методом проб и ошибок, либо в виртуальном общении со специалистами в данной области на форумах и в чатах, посвященных вопросам компьютерной графики. Учебные проекты, которые рассматриваются в практическом блоке, позволяют в рамках образовательного процесса приблизить обучаемого к реальным заданиям, привить навыки профессиональной работы, ввести элементы профессионального творчества в деятельность.
Все выполненные проекты включаются в портфолио обучаемого.
В дополнение к практикуму созданы банки справочной информации (сведения об инструментах цветокоррекции, геометрическом конструкторе 2D- и 3D-программ, геометрических операциях и др.) на примере геометрических конструкторов популярных программ. Собран банк «готовых», наиболее распространенных материалов (как растровая картинка) и алгоритмов создания наиболее популярных групп материалов (стекло, глина, дерево, металл, пластик, ткань и т.д.). Банки справочной информации связаны посредством гипертекста со страницами теоретического и практического блоков, что позволяет обучаемым дополнительно получать необходимые сведения и выбирать актуальную информацию индивидуально.
Блок самостоятельной работы. Самостоятельная творческая работа ведется обучаемым параллельно с изучением теории и является одной из контрольных точек дисциплины. Обучаемым предлагается не только создать проект как конечный продукт, но и описать технологию создания проекта (например, для трехмерной графики, это может быть разработка идеи сцены, моделирование геометрической модели сцены, настройка освещения и съемочных камер, подготовка материалов, визуализация сцены). Проекты самостоятельных работ также включаются в портфолио обучаемого.
Блок контроля содержит тесты по теоретическому материалу, а также критерии оценки практических занятий. Оценка проектов, рассматриваемых на практических занятиях, состоит из двух этапов: визуальный просмотр проекта, прослушивание комментариев обучаемого к проекту и ответы на вопросы педагога. Для удобства работы педагога разработан бланк с примерным перечнем теоретических вопросов по каждому разделу компьютерной графики.
Пропедевтический блок включает рекомендации по изучению стандартного простейшего растрового редактора MS Paint, который изучается в рамках дисциплины «Информатика», с уклоном на концепцию формирования изображения.
Методический блок включает в себя рабочую программу, методические указания для преподавателя по проведению теоретических занятий, лабораторных работ, организации дистанционного обучения.
Деятельностно-процессуальный уровень модели обучения регулирует образовательный процесс следующими дидактическими позициями: 1) научно-методические подходы; 2) основные дидактические принципы; 3) методы, средства и формы. Методика обучения компьютерной графике основана на личностно ориентированном и компетентностном подходах. Основными дидактическими принципами, составляющими педагогическую основу обучения компьютерной графике, являются принцип научности, принцип наглядности, принцип индивидуализации (принцип индивидуальной образовательной траектории обучаемых).
Важнейшим традиционным дидактическим принципом является принцип научности обучения. Этот принцип опирается на закономерную связь между содержанием науки и учебного предмета и он требует, чтобы содержание обучения знакомило обучаемых с научными фактами, понятиями, закономерностями, теориями всех основных разделов соответствующей отрасли науки, в возможной мере приближалось к раскрытию ее современных достижений и перспектив развития в дальнейшем. Принцип научности также требует развития у обучаемых умений и навыков научного поиска. Этому способствуют: внедрение в обучение элементов проблемности практических работ; обучение умению наблюдать явления, фиксировать и анализировать результаты наблюдений, умению вести научный спор, доказывать свою точку зрения, рационально использовать научную литературу.
Применение этого принципа важно при обучении компьютерной графике. Как наука компьютерная графика очень молода, в ней еще не сложился терминологический аппарат. Современное состояние образования выдвигает на первый план проблемы интеграции области информационных технологий и математики, создания математической базы раздела и курса в целом для более широкой и полной подготовки специалистов и перевода компьютерной графики в целом из разряда «фокусов» в разряд полноценных научных дисциплин с математическим фундаментом.
Принцип индивидуализации (принцип индивидуальной образовательной траектории обучаемых). Дидактический принцип соответствия фундаментальности образования познавательным потребностям обучаемого является важным при использовании информационных технологий. Однако данный принцип выдвигает и определенные критерии психологических потребностей самого обучаемого, среди которых высокая мотивационная потребность обучаемого, направленность личности на достижение поставленной цели, стремление к саморазвитию и самокоррекции, соответствие содержания практического обучения и внутренних личностных потребностей обучаемого.
Этот принцип предполагает выполнение обучаемыми творческих самостоятельных работ с достижением «собственных образовательных границ», что позволит не только постигать определенный объем содержания, но и выходить за рамки основного уровня содержания образования в ходе свободного выбора получаемой информации путем структурирования содержания обучения. При обучении компьютерной графике становится актуальным принцип индивидуальной образовательной траектории обучаемых.
Принцип наглядности. Многочисленные психолого-педагогические исследования показали, что эффективность обучения зависит от степени привлечения к восприятию всех органов чувств человека. Чем разнообразнее чувственные восприятия учебного материала, тем более прочно он усваивается. Обратим внимание на то, что наглядность в дидактике понимается более широко, чем непосредственное зрительное восприятие. Она включает в себя и восприятие через моторные, тактильные ощущения, что характерно для процесса обучения компьютерной графике.
Взаимодействие «педагог - обучаемый» происходит в рамках создания творческо-технологической среды представленной инструментальным и творческим компонентами, которые связаны общностью взаимодействия, и обеспечивающей достижение результативности образовательного процесса с учетом индивидуальных предпочтений обучаемых. Инструментальные компоненты - это компьютер, программное обеспечение компьютерной графики, методическое обеспечение. Творческий компонент характеризуется выполнением реальных проектов, возможностью вариативной индивидуальной проработки элементов проектов (акцент на кисти, форму, текстуру, освещение, анимацию, визуализацию и др.), проведением выставки портфолио обучаемых.
Для организации взаимодействия «педагог - обучаемый» важную роль играют средства обучения, позволяющие: увеличивать объем передаваемой учебной информации; улучшить восприятие изучаемых объектов, явлений; систематизировать, каталогизировать систему знаний; развивать творческие способности обучаемых; строить индивидуальные траектории изучения учебного предмета; повысить культуру педагогического труда.
К дидактическим средствам обучения нами отнесена «методическая сетка», представляющая собой структурно-содержательную регулятиву, вносящую планомерность в учебный предмет и позволяющую сопоставить определенным образом учебные элементы в соответствии с компонентами учебной деятельности.
Рассматривая содержательную область дисциплины, выделяют основные (укрупненные) учебные элементы. Например, если рассматривать раздел векторной двумерной графики, то можно классифицировать часто встречающиеся в программном обеспечении элементы геометрического конструктора, геометрические операции с объектами, модификаторы формы объектов, средства обеспечения точности построений, которые, как правило, ограничены специальными задачами, но, в то же время, часть из них имеет широкий спектр функций. На основе классификации выделяют и позиционируют учебные элементы, которые можно применить при рассмотрении любого векторного редактора. Например, при исследовании векторной программы CorelDRAW можно следующим образом выделить и позиционировать учебные элементы.
1. Учебный элемент 1 - Геометрический конструктор: окружность, прямоугольник, эллипс, дуги, сектор, многоугольник, сетка, спираль, кривая, текст и др.
2. Учебный элемент 2 - Геометрические операции с объектами (методы редактирования): выделение объектов, копирование, удаление, поворот, отражение, масштабирование, заливка объекта, контур объекта, интерактивные инструменты для создания и имитации 3D-объектов и др.
3. Учебный элемент 3 - Точность: линейки, единицы измерения, слои, сетка, направляющие, привязки, стили, шаблоны и др.
4. Учебный элемент 4 - Специальные эффекты и возможности: перспектива, линза, PowerClip, выдавливание и др.
Если на одной оси сетки разместить учебные элементы в линейном порядке, а на другой оси - формы учебной деятельности, то пересечение дает следующие методические элементы (рис. 2):
1. По строке «Теоретический материал» мы имеем последовательность изучения теории: учебный элемент 1, учебный элемент 2, учебный элемент 3 и т.д.
2. По строке «Лабораторно-практические работы» - алгоритм формирования изображения, который можно применять при выполнении учебного проекта. Каждый проект рассматривается исходя из учебных элементов: какие геометрические примитивы и методы редактирования будут использованы в проекте, как будет поддерживаться точность в проекте, какие специальные эффекты надо применить (рис. 2). Например, алгоритм формирования изображения двумерной векторной графики будет в соответствии с учебными элементами следующим:
a. Выбор и создание примитивов из геометрического конструктора.
b. Выполнение геометрических операций с объектами.
c. Применение средств обеспечения точности.
d. Применение специальных эффектов.
e. Общая корректировка изображения.
3. По строке «Контроль» учебные элементы дают критерии оценки учебных проектов. Рекомендуется визуальную оценку проекта проводить по 100-балльной системе. Например, для трехмерной векторной графики баллы распределяются следующим образом по различным критериям (учебным элементам):
· Геометрия (0 - 20 баллов). Все объекты сцены должны быть созданы. Размеры объектов должны быть пропорциональными.
· Материалы (0 - 20 баллов). Всем объектам должен быть назначен материал.
· Освещение (0 - 20 баллов). Настройки освещения должны быть выполнены и давать приемлемые результаты.
· Съемочные камеры (0 - 20 баллов). Настройки съемочных камер должны быть выполнены и давать приемлемые результаты. Ракурс сцены должен быть таков, чтобы максимально выигрышно показать объекты сцены и реалистичность материалов.
· Визуализация (0 - 20 баллов). Визуализация должна быть максимально приближена к заданному сюжету.
· Индивидуальный компонент (дополнительные 0 - 20 баллов).
Рис. 2. «Методическая сетка»
4. Строка «Самоконтроль» показывает критерии самооценки обучаемыми своих учебных проектов.
5. Строка «Самообучение» дает алгоритм освоения новых программных продуктов в рассматриваемом направлении. Учебные элементы позволяют сориентироваться в каждом новом программном обеспечении. Позиционированные учебные элементы способствуют снятию психологического страха при изучении новой программы. Когда обучаемый при загрузке программы видит огромное количество кнопок и вложенных меню, у него создается впечатление, что «объять одним умом это невозможно». Возникающий психологический дискомфорт может не только помешать изучению, но и создать неготивную мотивацию («мне это никогда не понять»). Учебные элементы «сетки знаний» помогут обучаемому в подобных ситуациях.