Владимир Большаков - КОМПАС-3D для студентов и школьников. Черчение, информатика, геометрия

Графические формы представления информации характерны тем, что воспринимаются не на уровне интерпретации содержания, как тексты и числовые выражения, а гораздо раньше — на уровне распознавания образов. Вот почему рассматривание картинок меньше утомляет, чем чтение сообщений [32]. В известной литературе справедливо отмечается, что компьютерная графика является одной из наиболее бурно развивающих отраслей информатики и во многих случаях выступает «локомотивом», тянущим за собой всю компьютерную индустрию.

Вместе с тем считается, что у графических форм представления информации есть характерные недостатки: высокая трудоемкость создания и высокая стоимость используемых графических пакетов. На рис. 8.1 представлены изображения твердотельных моделей, созданных школьниками.

Очевидно, что российские школьники трудностей не боятся, а внедрение в образование свободно распространяемой версии КОМПАС-3D LT снимает проблемы с высокой стоимостью используемых пакетов. В данной главе показано, что система КОМПАС-3В LT — достойная альтернатива другим графическим пакетам, рассматриваемым и изучаемым в курсе «Информатика».

В учебниках для общеобразовательных учреждений и вузов вопросам обработки графической информации (ОГИ) уделяется (и уделялось) не слишком мало внимания. Таблица 8.1 дает представление об изучаемых, в основном в рамках информатики, графических пакетах и показывает предполагаемый уровень (представления, знания, умения) освоения технологий ОГИ.

В источниках, упомянутых в табл. 8.1, небольшое количество примеров раскрывает создание лишь несложных графических фрагментов. Практически отсутствуют описания приемов создания изображений, которые нельзя отнести к разряду элементарных. Исключением является пособие [2].

Выбор графических пакетов для освоения, показанный в табл. 8.1, вызывает вопросы. Очевидно, что при обучении следует опираться на лицензионное программное обеспечение, которое должно быть и в образовательных учреждениях и на домашних компьютерах обучаемых.

Следует напомнить, что в 2008 году в рамках национального проекта «Образование» в школы России был поставлен стандартный базовый пакет программного обеспечения «Первая Помощь 1.0». В этот базовый пакет входят следующие графические инструменты:

□ Adobe Creative Suite 2.3 Premium (набор профессиональных инструментов для работы с графическим и веб-контентом);

□ CorelDRAW Graphics Suite X3 Russian (ведущий пакет векторной графики, устанавливающий стандарты с точки зрения простоты в работе);

□ Microsoft Visio Professional 2007 (редактор схем, позволяющий наглядно представлять и анализировать сложную информацию);

□ КОМПАСА LT V9.

Однако анализ литературных источников обнаружил тенденцию к полному исключению из учебников [11, 22–24] вопросов обработки графической информации или к рассмотрению этих вопросов на уровне задания соответствующего блока единого государственного экзамена (ЕГЭ) по информатике [13].

В настоящее время многие учителя и школьники достаточно прагматичны, и можно спрогнозировать снижение интереса и времени на изучение вопросов обработки графической информации, если содержание заданий блока «Технологии обработки графической и звуковой информации» ЕГЭ не изменится.

Содержание ЕГЭ включает основные темы курса информатики и информационных технологий, объединенных в 10 тематических блоков. Всего одно задание блока «Технологии обработки графической и звуковой информации» входит в часть 1 (А) экзаменационной работы. Эта часть представляет собой 20 заданий с выбором одного верного ответа из четырех предложенных.

Далее приведены задания из демонстрационных вариантов КИМ (контрольно-измерительных материалов!) 2007 и 2009 гг. (сайт www.ctege.org):

□ ЕГЭ 2007. Для хранения растрового изображения размером 64x64 пиксела отвели 512 байтов памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?

1) 16;

2) 2;

3) 256;

4) 1024.

□ ЕГЭ 2009. Для кодирования цвета фона интернет-страницы используется атрибут bgcolor="#XXXXXX" , где в кавычках задаются шестнадцатеричные значения интенсивности цветовых компонентов в 24-битной RGB-модели. Какой цвет будет у страницы, заданной тегом

1) белый;

2) зеленый;

3) красный;

4) синий.

Возникает вопрос, почему из 32 заданий ЕГЭ только одно посвящено вопросам ОГИ? Конечно, существуют проблемы разработки содержательных тестов с исходной графической информацией. Но эти проблемы разрешимы. Следует отметить, что в [13] представлена статистика выполнения заданий экзаменационной работы по информатике. Процент выполнения задания по технологии ОГИ (по сравнению с заданиями других блоков) максимален — 93 %.

Известно [5], что одна из болевых точек нашего образования исторически связана с преобладающим развитием вербально-логического, аналитического, т. е. левополушарного мышления человека. Это происходит в ущерб синтетическому, образному, интуитивному и ситуативному, т. е. правополушарному. В то же время развитие правополушарного мышления является одним из важнейших аспектов системной интеграции информационных технологий в высшей школе [5].

Очевидно, что привнести лепту в развитие образного мышления может включение в курс информатики решения задач геометрического моделирования на современном уровне. Система КОМПАС-3В LT — удобное и доступное средство для решения таких задач. В главе 10 показано, что уровень развития образного мышления можно тестировать.

Простейшим видом моделей являются геометрические модели [27]. Они передают внешние признаки объекта: размеры, форму, цвет. Для создания несложных двумерных (плоских) геометрических моделей можно использовать простые растровые графические редакторы.

В практикуме [14] отмечается, что Paintbrush (или Paint) можно рассматривать не только как отдельное приложение, позволяющее создавать и обрабатывать изображения, оттачивать навыки применения мыши, но и как средство пропедевтической подготовки к работе в более серьезных программах, таких как Word и Excel.

Цель данной главы — познакомить с возможностями применения системы КОМПАС-3D для решения задач геометрического моделирования, рассматриваемых в тематическом блоке «Технология обработки графической и звуковой информации» курса информатики. Это знакомство начнем на основе сравнения возможностей разных редакторов для решения одинаковых задач.