Назад

Преподавание начертательной геометрии с использованием компьютерно-мультимедийных систем

Фото Столер Владимир Алексеевич (Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники)

Соавтор(ы): Касинский Борис Александрович

Стремительное развитие современных информационных технологий в сфере образования, использующих мультимедийные средства, предоставляет новые возможности в преподавании графических дисциплин.  Графическая подготовка предполагает  наличие соответствующих знаний, развивает пространственное представление и воображение, создает предпосылки для успешной подготовки молодых людей к профессиональной деятельности.

Начертательная геометрия входит в группу общетехнических дисциплин, закладывает основу инженерного образования. Она призвана решить основную задачу инженерной графики – дать фундаментальные знания необходимые студентам для выполнения и чтения чертежей, научить решать пространственные задачи на плоскости, что вызывает определенные трудности, связанные с мысленным восприятием сложных объемных фигур. Проблема может быть решена за счет использования мультимедийной техники, которая позволяет:

 

 

Предлагается графический материал по начертательной геометрии преподавать с использованием мультимедийной системы, когда демонстрация графических и иных изображений осуществляется с помощью оригинального программного обеспечения, состоящего из  программы инсталляции, типовой базы данных и набора электронных изображений.

Разработанное программное обеспечение совместимо со следующими операционными системами: Windows 95, Windows 98, Windows 98 SE, Windows Me, Windows 2000, Windows XP, Windows Vista и Windows NT4. Одно из требований, предъявляемых к программному обеспечению - это простота его использования. Поэтому процесс установки программы на персональный компьютер максимально упрощен, без сложных типовых алгоритмов. База данных, которая является автономной, без дополнительного программного обеспечения, копируется на любой персональный компьютер.

Программа делает возможной работу в двух режимах: в режиме просмотра изображений и в режиме редактирования базы данных. В режиме просмотра изображений (рисунок 1) основное поле формы отведено под изображение слайда - чем больше этот объект, тем больше информации можно поместить на картинку. Смена изображений осуществляется двумя способами. Первый способ - используя типовые кнопки навигации по базе данных: перемещение на первую запись, предыдущую, следующую и последнюю запись в базе. Второй способ - используя список всех записей, откуда можно выбрать для просмотра любую запись. В режиме редактирования базы данных (рисунок 2) преподаватель имеет возможность использовать основные типовые функции редактирования любой базы – добавление, изменение или удаление любой записи. Дополнительно введена функция удаления всех записей в базе за один раз. Таким образом можно составить упорядоченную базу данных по своему усмотрению. 

Имеется возможность просмотра всех записей. Для этого программа составляет таблицу, в которой содержится полная информация по всей базе – имена файлов, их порядковые идентификационные номера и описания слайдов.

Для просмотра графических файлов на поле формы помещена рамка с возможностью предварительного просмотра изображений. В режиме редактирования для просмотра будет выводиться лишь уменьшенная копия слайда.

Типовая база состоит из девяти таблиц, каждая из которых отвечает за информацию по одной теме. В каждой таблице хранятся записи, содержащие информацию об имени графического файла (слайда), его описании(названии) и порядковом номере в базе. В процессе разработки программного обеспечения было решено не хранить графическую информацию в базе, а  побитно считать двоичный файл. Однако такой способ имеет один существенный недостаток – с увеличением числа файлов, размер базы увеличивается на порядки. Так как для хранения графической информации требуется большая память, то одно из полей базы данных содержит лишь имя графического файла, а сам файл выполнен в формате gif, который использует алгоритм сжатия графической информации. Другое поле базы текстового типа используется для хранения номера слайда в базе. Номером слайда, по сути,  является его идентификатор в базе. Требование к этому полю - уникальность, т.е. каждая запись может быть однозначно идентифицирована по номеру слайда. Максимальное число символов, которое можно ввести, ограничено цифрой восемь - этого позволит иметь более миллиарда уникальных записей. Последнее поле - текстовое, содержащее описание или название слайда, которое выводится под его графическим изображением.

Использование мультимедийных средств позволяет на качественно новой основе решать задачи интенсификации процесса обучения, увеличения возможностей эмоционального восприятия учебного материала по начертательной геометрии, с одновременным привлечением учащихся к  общению с современной техникой.

Рисунки к докладу

Рис. 1
Рис. 1

Просмотр изображений




Рис. 2
Рис. 2

Редактирование базы данных




Вопросы и комментарии к докладу:


Фото
Вольхин Константин Анатольевич
(13 февраля 2011 г. 6:49)

Здравствуйте Владимир Алексеевич.

Целесообразность использования мультимедийных средств для представления учебной информации не вызывает сомнений.

Сегодня редкие преподаватели отказываются от использования мультимедийного проектора для сопровождения лекционного материала. Чаще всего это связано с тем, что чужие материалы по какой-то причине не удовлетворяют, а сделать свои не умеют.

Наиболее распространённым для оформления лекционного материала можно считать Microsoft PowerPoint, какие преимущества перед ним имеет Ваше оригинальное программное обеспечение.

Мне кажется использование оригинального программного обеспечения для оформления материалов, снижает их доступность.

С уважением Вольхин К.А.

Фото
Столер Владимир Алексеевич
(17 февраля 2011 г. 14:31)

Здравствуйте Константин Анатольевич

Извините, что с некоторой задержкой отвечаю на Ваш вопрос - сразу не заметил.

Преимущества нашей программы перед MicroSoft PowerPoint 
(в рамках тех задач которые обычно стоят перед лектором):
1) Интуитивно-понятный интерфейс и простота использования. Не требуется
специально тратить время на ее изучение. Создание презентации в 
MS Power Point невозможно без навыков работы с данным программным 
обеспечением. 
3) Установка инсталляционного пакета проходит намного проще по сравнению
 с MS PowerPoint.
2) Создание базы данных с необходимой последовательностью слайдов требует 
намного меньших затрат, что экономит личное время преподавателя.
3) MS Power Point достаточно мощная программа и большинство её функций
часто не используется. Для нашей программы необходимы лишь
рисунки для показа, что впрочем было бы достаточно и для MS PowerPoint.
Но из функций последнего, как правило, используют лишь простой ограниченный 
набор. Конечно, если у преподавателя имеется много свободного времени
 и требуется создать для представления учебного материала презентацию 
с различными эффектами, то именно в этом случае и стоит 
использовать MS PowerPoint.
 
Доступность материалов снижается?! Наоборот! Наша программа нуждается в
файлах содержащих графическую информацию и базе данных, определяющей 
их последовательность. Из данных файлов можно создать аналогичную презентацию
в MS PowerPoint, или просмотреть их с помощью любого программного 
обеспечения для просмотра графики. Но для того чтобы извлечь графику 
из MS PowerPoint для других программ потребуется только сам MS PowerPoint, 
или программа поддерживающая его формат файлов. 
 
В заключение отмечу, что в нашем вузе приветствуется создание собственных 
программ различного назначения – благо для этого у преподавателей есть знания, 
возможности, да и направление образования нашего университета  к этому обязывает.
 
С уважением Столер В.А.

Назад