Программа Компьютерная графика ВМКСиСx

УДК 004(073)
ББК
Еремин А.Ф. Рабочая программа дисциплины «Компьютерная графика» по специальности
230101.65 Вычислительные машины, комплексы, системы и сети – СПб.: СУРАО, 2013. _____ с.
Рабочая программа составлена в соответствии с содержанием и требованиями
Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования
(Регистрационный номер N 224 тех / дс от 27 марта 2000г.).).
Рабочая программа утверждена в рамках ООП по специальности 230101.65
«Вычислительные машины, комплексы, системы и сети» на заседании ученого ученого
совета института Протокол № _09-12_ от «_26_»_июня_2013 г.
Председатель ученого совета АНО ВПО «Смольный институт Российской академии
образования»
Б.Я. Советов
Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании учебно-методического совета
института. Протокол № _6_ от «_13_»_июня_2013 г.
Председатель УМС
А.П. Шарухин
Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании совета факультета Информационных
технологий. Протокол № _9-12 от «_23_»___мая___2013 г.
Председатель ученого совета факультета
О.А.Кононов
Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры информационных систем.
Протокол № 9 от «_23_»___мая___2013 г.
Заведующий кафедрой
О.А.Кононов
2
1.1.
Цели и задачи дисциплины
Целью и задачами изучения дисциплины «Компьютерная геометрия и графика» является
приобретение фундаментальных и прикладных знаний в области компьютерной геометрии,
выработка умений построения и исследования геометрических моделей объектов и процессов,
привитие навыков использования графических информационных технологий, двух- и
трехмерного геометрического и виртуального моделирования для компьютерного
моделирования в науке и технике, создания графических информационных ресурсов и систем
во всех предметных областях. их характеристик.
1.2.
Требования к уровню освоения содержания дисциплины
В результате обучения студенты должны:
иметь представление:
о тенденциях развития информационных сетей, об автоматизации проектирования
информационных сетей на базе аналитико-имитационного подхода с использованием
перспективных инструментальных средств.
знать:
основы вычислительной геометрии, включая компьютерные геометрические модели
объектов, процессов и преобразований;
предикатные, параметрические и интерполяционные представления кривых, поверхностей
и объемов с единой топологической точки зрения;
математические понятия о моделях структур тел и конструкций;
методы и средства построения 2D и 3D каркасных, поверхностных и твердотельных
геометрических моделей, операции и преобразования над ними.
методы моделирования различных кривых, поверхностей и тел, а также алгоритмы
выполнения операций над ними и вычисления их геометрических характеристик;
принципы
объектов.
установления
вариационных
зависимостей
параметров
геометрических
уметь:
моделировать различные кривые, поверхности и тела, а также выполнять операций над
ними и вычислять их геометрические характеристики.
иметь навыки:
применения методов геометрического моделирования и моделей графических данных для
построения системы компьютерной геометрии и графики
применения о программных и технических средствах компьютерной графики для решения
прикладных задач
3
1.3.
Объем дисциплины и виды учебной работы
Очная форма обучения
Вид занятий (учебной работы)
Лекции
Лабораторные
Практические
КСР
Семинары
5 сем
30
ИТОГО:
30
36
36
66
66
74
74
140
экзамен
74
74
140
Итого аудиторных занятий:
РГЗ
Реферат
Курсовой проект (работа)
Другие виды самостоят. работы
Итого самостоятельных занятий:
ИТОГО:
Вид итогового контроля
Заочная форма обучения
Вид занятий (учебной работы)
Лекции
Лабораторные
Практические
КСР
Семинары
4 сем
4
5 сем
8
ИТОГО:
12
2
4
6
Итого аудиторных занятий:
РГЗ
Реферат
Курсовой проект (работа)
6
12
18
Другие виды самостоят. работы
Итого самостоятельных занятий:
ИТОГО:
Вид итогового контроля
50
50
56
72
72
84
экзамен
122
122
140
4
1.4.
Содержание дисциплины
Разделы дисциплины и виды занятий
5
6
7
8
9
3
4
7
6
6
13
3
3
4
4
7
7
6
6
6
6
13
13
3
4
7
10 10 17
3
4
7
10 10 17
4
4
8
10 10 18
4
4
8
10 10 18
4
4
8
10 10 18
30
36
66
74 74 140
5
Реферат
13
РГЗ
6
Итого аудиторных
6
Семинары
7
КСР
4
Практич.
3
Лаборат.
ИТОГО
3
4
Итого сам.работы
2
Геометрические объекты
Координатный метод в
компьютерной графике
Методы построения кривых
Методы построения поверхностей
Операции над кривыми и
поверхностями
Геометрическое и виртуальное
моделирование
Моделирование тел
Вычисление геометрических
характеристик
Алгоритмические основы
компьютерной графики
Всего
Другие виды сам.работы
1
Раздел дисциплины
Лекции
№
п/п
Курсовой проект (работа)
Очная форма обучения
4 семестр
1
2
3
4
5
6
Геометрические объекты
Координатный метод в
компьютерной графике
Методы построения кривых
Методы построения поверхностей
Операции над кривыми и
поверхностями
Геометрическое и виртуальное
моделирование
5 семестр
7
8
9
4
Моделирование тел
Вычисление геометрических
характеристик
Алгоритмические основы
компьютерной графики
2
2
1
2
1
6
3
3
ИТОГО
Итого сам.работы
Другие виды сам.работы
Курсовой проект (работа)
Реферат
РГЗ
Итого аудиторных
Семинары
КСР
Практич.
Раздел дисциплины
Лаборат.
№
п/п
Лекции
Заочная форма обучения
50 50 56
8
8
11
8
8
8
8
8
8
8
8
11
8
8
8
10 10 10
8
4
12
72 72 84
20 20 32
8
4
12
20 20 20
32 32 32
Всего 12
6
6
18
122 122 140
4.2. Содержание разделов дисциплины
1.
Геометрические объекты
Описание геометрических объектов. Преобразование декартовых прямоугольных
координат. Модификации векторов и точек. Однородные координаты. Геометрия кривых
линий. Геометрия двухмерных кривых. Геометрия поверхностей. Кривизна линий на
поверхности. Тензоры поверхности. Криволинейные координаты. Тензоры в криволинейных
координатах. Ортогональные криволинейные координаты. Математическая модель геометрии
объектов.
2.
Координатный метод в компьютерной графике
Двумерные преобразования координат. Однородные координаты. Перенос, поворот
вокруг произвольной точки, отражение. Интерпретация однородных координат
проецированием.
Трехмерное аффинное преобразование. Повороты вокруг координатных осей.
Отражения относительно координатных плоскостей. Перенос. Композиция преобразований.
Обобщенная матрица аффинных преобразований.
Проекции. Параллельные проекции. Параллельная и линейная перспектива. Матрица
проективного преобразования. Матрицы изометрии и диметрии. Аксонометрическая проекция,
диметрия, изометрия. Косоугольные проекции (свободная, кабинетная). Перспективная
проекция (одноточечная, двухточечная, трехточечная). Полюс и точки схода. Приведение к
экрану. Нелинейная перспектива.
3.
Методы построения кривых
Математическая модель кривых линий. Плоские и пространственные кривые.
Аппроксимация и интерполяция кривых. Интерполяция Лагранжа и Эрмита. Интерполяция
Кунса. Аналитические линии. Кривые второго порядка. Сплайны. Кривые Безье.
Представление кривых второго порядка кривыми Безье. Рациональные кривые. B-сплайны.
NURBS кривые. Линии, базирующиеся на линиях. Составные кривые. Двухмерные кривые.
Способы построения линий.
4.
Методы построения поверхностей
Поверхности. Линейчатые, билинейные и бикубические поверхности. Сплайнинтерполяция поверхностей. Аппроксимация и интерполяция поверхностей (метод Кунса,
поверхности тензорного произведения (Безье, В-сплайны и др.)). Составные поверхности.
Математическая модель поверхностей. Аналитические поверхности. Поверхности
второго порядка. Поверхности движения. Линейчатые поверхности. Поверхности Кунса.
Сплайновые поверхности. Поверхности Безье. Рациональные поверхности. NURBS
поверхности. Поверхности треугольной формы. Треугольные поверхности Безье. Треугольные
сплайновые поверхности. Поверхности, базирующиеся на поверхностях. Ограниченные
контурами поверхности. Способы построения поверхностей.
7
5.
Операции над кривыми и поверхностями
Выполнение операций. Движение по параметрической области. Решение системы
нелинейных уравнений. Решение системы линейных уравнений. Проекция точки на линию.
Проекция точки на поверхность. Определение точек пересечения линии и поверхности.
Определение точек пересечения линий. Построение линий пересечения поверхностей.
Поверхность скругления. Поверхность фаски. Определение точек пересечения трех
поверхностей. Точность выполнения операций.
6.
Геометрическое и виртуальное моделирование
Геометрическое и виртуальное моделирование. Понятие геометрической модели.
Основные виды моделей. 2D и 3D модели. Требования к трехмерному моделированию.
Мировая система координат. Ввод координат (декартовы, сферические и цилиндрические
координаты). Управление трехмерными видами. Пользовательская система координат. Виды
пиктограмм.
Каркасное моделирование. Ограничения каркасных моделей. Формирование каркасных
моделей. Трехмерная полилиния. Редактирование трехмерной полилинии. Трехмерные
многоугольные сети. Тонирование и воспроизведение со скрытыми линиями. Установка и
изменение общих свойств каркасных примитивов. Понятие Уровень и Высота в трехмерном
пространстве.
Поверхностное моделирование. Типы поверхностей. Преимущества и недостатки
поверхностного моделирования. Трехмерная грань. Поверхности соединения, сдвига, вращения
и Кунса.
Топологические объекты. Эйлерова характеристика оболочек. Связность оболочек.
Ориентируемость оболочек. Оболочки для моделирования тел. Поверхностное и твердотельное
моделирование.
Твердотельное моделирование. Понятие тела и составного тела. Каркасное и сетевое
представление твердых тел. Присвоение твердотельной модели свойств. Преимущества
твердотельных моделей. Методы представления твердотельных моделей. Твердотельные
примитивы. Булевы операции. Создание твердотельных объектов путем выдавливания,
объединения, вычитания. Редактирование твердотельных объектов. Формирование разрезов и
сечений твердотельных объектов.
Понятие о виртуальных моделях.
Построение моделей сложных геометрических объектов. Классификация моделей.
Модель и представление. Воксельные модели. Квадродеревья и октарные деревья. Бинарные
деревья. Точечное представление. Конструктивная геометрия (CSG). Каркасное (wireframe)
представление. Граничное представление. Граничные представления высших порядков.
Регулярная и нерегулярные сетки.
8
7.
Моделирование тел
Математическая модель тел. Простейшие тела. Тела, полученные движением плоского
контура. Построение тела по плоским сечениям. Тело в форме листа. Булевы операции над
телами. Резка тела поверхностью. Построение симметричного тела. Построение
эквидистантной оболочки тела. Построение тонкостенного тела. Скругление ребер тела.
Построение фасок ребер тела. Некоторые способы построения тел. Последовательность
моделирования тел.
8.
Вычисление геометрических характеристик
Возможности геометрической модели. Криволинейные интегралы. Геометрические
характеристики плоских сечений. Длина и центр масс кривой линии. Поверхностные
интегралы. Площадь поверхности, объем и центр масс тела. Моменты инерции тела. Решение
кубического уравнения. Квадратурные формулы. Кубатурные формулы. Разбиение
поверхностей при интегрировании.
9.
Алгоритмические основы компьютерной графики
Алгоритмы вычерчивания отрезков. Общий алгоритм Брезенхема. Алгоритм Брезенхема
для генерации окружности. Растровая развертка – способ генерации изображения. Растровая
развертка сплошных областей. Заполнение многоугольников. Растровая развертка
многоугольников. Основы методов устранения лестничного эффекта. Аппроксимация
полутонами.
Отсечение. Двумерное отсечение. Алгоритм отсечения Сазерленда-Коэна. Алгоритм
разбиения средней точкой. Алгоритм Кируса-Бека. Трехмерное отсечение. Трехмерный
алгоритм разбиения средней точкой. Трехмерный алгоритм Кируса-Бека. Последовательное
отсечение многоугольника – алгоритм Сазерленда-Ходжмана.
Алгоритмы вывода фигур. Простейший
Рекурсивный алгоритм закрашивания линиями.
рекурсивный
алгоритм
закрашивания.
Удаление невидимых линий и поверхностей. Алгоритм плавающего горизонта.
Алгоритм Робертса. Алгоритм Варнока. Алгоритм Вейлера-Азертона. Алгоритм разбиения
криволинейных поверхностей. Алгоритм, использующий z-буфер. Алгоритм определения
видимых поверхностей путем трассировки лучей.
Построение реалистичных изображений. Простая модель освещения. Определение
нормали к поверхности. Определение вектора отражения. Закраска методом Гуро. Закраска
Фонга. Простая модель освещения со специальными эффектами. Более полная модель
освещения. Прозрачность. Тени. Фактура. Глобальная модель освещения с трассировкой лучей.
9
1.5.
Учебно-методическое обеспечение дисциплины
5.1. Рекомендуемая литература
5.1.1 Основная литература
1. Гурский Ю., Жвалевский А., Завгородный В. Компьютерная графика: Adob
Photoshop CS5, CorelDRAW X5, Illustrator CS5. Трюки и эффекты. – Сп/б.:
«Питер», 2011. – 688с.: ил. – (Серия «Трюки и эффекты»);
2. Комолова Н.В. Самоучитель CorelDRAW X5/ Комолова Н.В. - Сп/б.: «БХВ Петербург», 2011. – 224с.
.
5.1.2. Дополнительная литература
1. Гурский Ю.А., Гурская И.В. Жвалевский А.В. Компьютерная графика:
Photoshop CS2, CorelDRAW X3, Illustrator CS2. Трюки и эффекты (+CD). – Сп/б.:
«Питер», 2006. – 992 с.: ил. – (Серия «Трюки и эффекты»);
2. Карасева Э.В., Чумаченко И.Н. Ретушь и фотомонтаж в Photoshop CS2 /
Карасева Э.В., Чумаченко И.Н. – М.: ООО «НТ Пресс»; ООО «Издательство
АСТ», 2007. - 224 с.: ил. – (Просто о сложном);
3. Карасева Э.В., Чумаченко И.Н. Создание иллюстраций в Photoshop CS2 /
Карасева Э.В., Чумаченко И.Н. – М.: ООО «НТ Пресс»; ООО «Издательство
АСТ», 2007. - 256 с.: ил. – (Спрашивали – отвечаем!);
4. Келби С. Photoshop: приемы, трюки,эффекты / Скотт Келби – М.:
«Вильямс», 2010. – 336 с.: ил.;
5. Келби С. Adob Photoshop CS4. Справочник по цифровой фотографии /
Скотт Келби – М.: «Диалектика», 2009. – 408 с.: ил.;
6. Кэмпбелл М. Компьютерная графика / Марк Кемпбелл; пер. с англ. А.Н.
Степановой. – М.: АСТ: Астрель, 2007. –XXII, 382 с.: ил.
6. Средства обеспечения освоения дисциплины
6.1. Компьютерные программы
Система Autocad, Photoshop, CorelDraw, 3dStudio
а)
б)
в)
г)
6.2. Аудио-видео пособия
телефильмы - не предусмотрены
кинофильмы - не предусмотрены
диафильмы (комплекты слайдов) - не предусмотрены
аудио-пособия - не предусмотрены
10
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины
7.1. Специальные лаборатории и классы
Компьютерный класс
7.2. Основное учебное оборудование
Персональные компьютеры
11
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ (МАТЕРИАЛЫ) ПРЕПОДАВАТЕЛЯМ
Преподавание дисциплины «Компьютерная графика» предусматривает:
- лекции;
- проведение практических занятий;
- проведение лабораторных работ;
- использование компьютерных программ;
- опрос;
- консультации преподавателей;
- самостоятельная работа студентов.
Необходимо предусмотреть развитие форм самостоятельной работы, выводя студентов к
завершению изучения учебной дисциплины на её высший уровень.
Содержание лекции должно отвечать следующим дидактическим требованиям:
- изложение материала от простого к сложному, от известного к неизвестному;
- логичность, четкость и ясность в изложении материала;
Преподаватель, читающий лекционные курсы в вузе, должен знать существующие в
педагогической науке и используемые на практике варианты лекций, их дидактические и
воспитывающие возможности, а также их методическое место в структуре процесса обучения.
Изучение дисциплины начинается с установочных лекций, в которых раскрываются
важнейшие фундаментальные закономерности курса, затем выдаются варианты контрольных
вопросов. Теоретическая подготовка к практическим занятиям и выполнение их является
самостоятельной работой студентов.
Практические занятия всегда идут за лекциями и проводятся в сессию. При проведении
их, так же как и при чтении лекций, рекомендуется пользоваться не только аналитическим
методом связей между явлениями, но и графическим (диаграммами, графиками, схемами ,
рисунками).
Лабораторные занятия «венчают» проработку важнейших тем курса, поэтому включают
и теорию, и приобретение навыков экспериментального исследования и освоения современных
приборов, и умение обрабатывать результаты,
и делать соответствующие выводы и
заключения. Лабораторная работа оформляется письменным отчетом с включением
математической обработки результатов эксперимента.
Заканчивается лабораторная работа защитой в форме диалога студента с
преподавателем. Такая форма повышает коммуникативные навыки обучающегося.
Методические рекомендации по подготовке и проведению лекции
Лекции составляют основу теоретического обучения и дают систематизированные
основы научных знаний по дисциплине, раскрывают состояние и перспективы развития
соответствующей области науки, концентрируют внимание обучающихся на наиболее сложных
и узловых вопросах, стимулируют их активную познавательную деятельность и способствуют
формированию творческого мышления.
Ведущим методом в лекции выступает устное изложение учебного материала,
сопровождающееся демонстрацией видеофильмов, схем, плакатов, показом моделей, приборов,
макетов, использование мультимедиа аппаратуры.
Лекции читаются заведующими кафедрой, профессорами, доцентами и старшими
преподавателями, как правило, для лекционных потоков. В порядке исключения к чтению
лекций допускаются наиболее опытные преподаватели и ассистенты, имеющие учёную степень
или педагогический стаж не менее пяти лет.
Лекция является исходной формой всего учебного процесса, играет направляющую и
организующую роль в самостоятельном изучении предмета. Важнейшая роль лекции
заключается в личном воздействии лектора на аудиторию.
12
Подготовка лекции непосредственно начинается с разработки преподавателем структуры
рабочего лекционного курса по конкретной дисциплине. Руководством здесь должна служить
рабочая программа. Учебный план и рабочая программа служат основой разработки рабочего
лекционного курса.
Количество лекций определяется с учетом общего количества часов, отведенных для
лекционной работы.
Основные требования к лекции
 Глубокое научное содержание;
 Творческий характер;
 Информационная насыщенность;
 Единство содержания и формы;
 Логически стройное и последовательное изложение;
 Яркость изложения;
 Учёт характера и состава аудитории.
Типы лекций
1.
Учебно-программная лекция освещает главные, узловые вопросы темы.
2.
Установочная лекция своей задачей ставит организационную работу слушателей по
изучению предмета.
3.
Обзорная лекция читается на заключительном этапе изучения или курса.
Основное внимание в лекции сосредотачивается на глубоком, всестороннем раскрытии
главных, узловых, наиболее трудных вопросов темы. Уже на начальном этапе подготовки
лекции преподаватель решает вопрос о соотношении материалов учебника и лекции. Он
выделяет из учебника ведущие проблемы для более глубокого и всестороннего раскрытия их в
лекции.
Важным этапом является определение организационной структуры лекции,
распределение времени на каждый вопрос, вводную часть и заключение.
В ходе подготовки лекции необходимо:
– Определить основное содержание и расположение материала;
– Продумать: где, как, в какой мере использовать методологические положения
ведущих учёных; как использовать документы и другие материалы;
– Продумать: где и в какой степени расположить материал воспитательного
характера;
– Продумать: какие предложить методические советы по самостоятельной работе
студентов;
– Продумать: как лучше использовать мультимедиа, наглядные пособия,
поясняющие какие-то основные, принципиальные положения лекции.
Педагогическая деятельность преподавателя
В круг задач лектора входят:
1. Установление и поддержание контакта с аудиторией;
2. Создание у слушателей интереса к предмету лекции;
3. Достижение убедительности речи;
4. Эмоциональное воздействие на слушателей;
5. Применение наглядных пособий (мультимедиа, фантомов, приборов и т.п.).
Начало лекции
Лектор должен сообщить чётко, ясно, не торопясь, название темы лекции, дать
возможность слушателям записать его.
Затем изложить вводную часть, в которой сказать:
– О роли и месте данной темы в курсе;
– Дать краткую характеристику литературы;
– Сообщить о распределении времени на тему;
– Если не первая лекция по теме, то провести связь с предшествующей лекцией.
Далее сообщить план лекции, также дав возможность студентам записать вопросы.
13
Перед изложением каждого вопроса его надо называть. Завершается рассмотрение вопроса
небольшим выводом. Большую помощь в обобщении и фиксировании материала оказывает
сопровождение объяснен6ия демонстрацией материала с помощью мультимедиа аппаратуры.
Начало лекции имеет большое значение для установления контакта с аудиторией, для
возбуждения у слушателей интереса к теме. В этих целях можно использовать яркий пример
или остро поставленный вопрос, подчеркнуть теоретическое и практическое значение данной
темы в тематическом плане курса и в практической деятельности.
Поддержание внимания слушателей на протяжении всей лекции достигается:
– Логикой изложения материала;
– Глубиной содержания материала;
– Чётким формулированием положений;
– Использованием в лекции новых интересных данных;
– Использование мультимедиа;
– Включение в лекцию материалов из практической деятельности.
Созданию непринужденной, творческой обстановки на лекции способствует тактичное
обращение преподавателя к опыту аудитории, когда он ставит студентов в определённую
ситуацию, дающую им возможность самим прийти к необходимым выводам.
Лектору следует избегать слов-сорняков и в то же время канцеляризмов в ходе чтения
лекции.
Одним из сложных вопросов методики чтения лекции является обращение с текстом.
Привязанность к тексту вследствие плохой подготовки, недостаточного владения материалом
приводит к ослаблению связи с аудиторией. В то же время не следует, не владея
соответствующими навыками, пытаться проводить лекцию без текста, по памяти. При этом
допускаются ошибки, повторения, ослабление логической нити рассуждения, пропуски
отдельных важных положений темы и т.п.
Важное условие успеха – интонация и выразительность речи, оптимальность её ритма
и темпа, включение элементов юмора и т.п.
Определяя ритм и темп речи, преподаватель учитывает, что слушатели записывают
основные положения, поэтому изменением голоса, паузами, ударениями он облегчает
слушателям усвоение логики лекции, даёт возможность записать основные тезисы.
Заключительная часть лекции
В ней обобщаются наиболее важные, существенные вопросы лекции; делаются выводы,
ставятся задачи для самостоятельной работы.
Существует твёрдый порядок, требующий, чтобы в конце лекции преподаватель оставил
несколько минут для ответов на вопросы.
Методические рекомендации по подготовке и проведению практических занятий
Практические занятия являются одним из основных этапов в процессе обучения,
составляя вместе с лекционным курсом единый комплекс подготовки специалиста.
Лабораторные занятия - это также групповые занятия со студентами под руководством
преподавателя, но, в отличие от семинарских, на таких занятиях студенты проводят
преимущественно опыты, эксперименты и т. п. с применением специального лабораторного
оборудования.
Практические и лабораторные занятия проводятся в пределах учебных планов. Как
семинарские, так и лабораторные занятия требуют предварительной теоретической подготовки
по соответствующей теме: изучения учебной и дополнительной литературы, в необходимых
случаях ознакомления с нормативным материалом (или описанием соответствующей
аппаратуры).
Рекомендуется при этом вначале изучить вопросы темы по учебной литературе. Если по
теме прочитана лекция, то непременно надо использовать материал лекции, так как учебники
14
часто устаревают уже в момент выхода в свет. Кроме того, у преподавателя может иметься и
собственный взгляд на те или иные проблемы.
Планирование практических и лабораторных занятий осуществляется с учётом
установленного количества часов.
Основные этапы планирования и подготовки занятий:
– разработка системы занятий по теме или разделу;
– определение задач и целей занятия;
– определение оптимального объема учебного материала, расчленение на ряд законченных
в смысловом отношении блоков, частей;
– разработка структуры занятия, определение его типа и методов обучения;
– нахождение связей данного материала с другими дисциплинами и использование этих
связей при изучении нового материала;
– подбор дидактических средств (фильмов, карточек, плакатов, схем, вспомогательной
литературы);
– планирование записей и зарисовок на доске;
– определение объема и форм самостоятельной работы на занятии;
– определение форм и методов контроля знаний студентов;
– определение формы подведения итогов;
– определение самостоятельной работы по данной теме.
Можно рекомендовать следующие основные этапы проведения занятия:
– организационный момент: взаимное приветствие преподавателя и студентов, проверка
отсутствующих, проверка внешнего состояния аудиторий, проверка рабочих мест и
внешнего вида студентов, организация внимания;
– постановка целей занятия: обучающей, развивающей, воспитывающей;
– планируемые результаты обучения: что должны студенты знать и уметь;
– проверка знаний: устный опрос, фронтальный опрос, программированный опрос,
письменный опрос, комментирование ответов, оценка знаний, обобщение по опросу;
– изучение нового материала по теме:
 организация внимания;
 проблемная ситуация;
 объяснение, беседа;
 связь с предыдущим материалом;
 использование технических средств обучения;
 межпредметные связи;
 воспитательная значимость объяснения;
 развитие умственных способностей студентов в процессе объяснения, обобщения.
– закрепление материала предназначено для того, чтобы студенты запомнили материал и
научились использовать полученные знания (активное мышление).
Формы закрепления:
 демонстрация студентам фильма;
 решение задач;
 групповая работа (коллективная мыслительная деятельность).
– домашнее задание:
 работа над текстом учебника;
 выполнение упражнений и решение задач;
 выполнение письменных и графических работ.
При проведении практических и лабораторных занятий преподаватель уделяет внимание
формулировкам выводов, способности студентов сравнивать, анализировать, находить
несоответствия, оценивает уровень знаний студентов.
При подведении итогов преподаватель знакомит студентов с результатами выполнения
заданий, оценивает качество выполненной работы каждым студентом.
15
Методические рекомендации по организации контроля знаний
Для проверки знаний рекомендуется применять метод тестирования, который отличается
объективностью, экономит время преподавателя, в значительной мере освобождает его от
рутинной работы и позволяет в большей степени сосредоточиться на творческой части
преподавания, дает возможность в значительной мере индивидуализировать процесс обучения
путем подбора индивидуальных заданий для практических занятий, индивидуальной и
самостоятельной работы, позволяет прогнозировать темпы и результативность обучения
каждого студента.
Тестирование помогает преподавателю выявить структуру знаний студентов и на этой
основе переоценить методические подходы к обучению по дисциплине, индивидуализировать
процесс обучения. Весьма эффективно использование тестов непосредственно в процессе
обучения, при самостоятельной работе студентов.
В представленном курсе используются следующие виды контроля:
 входной контроль знаний и умений при начале изучения дисциплины;
 текущий контроль, то есть регулярное отслеживание уровня усвоения материала на лекциях
и семинарских занятиях;
 промежуточный контроль по окончании изучения раздела курса;
 самоконтроль, осуществляемый в процессе изучения дисциплины при подготовке к
контрольным мероприятиям;
 итоговый контроль по дисциплине в виде зачета или экзамена.
Для повышения эффективности самоконтроля в учебно-методических разработках (в
электронном курсе лекций, в методических указаниях к семинарским занятиям) после каждой
темы представлены контрольные вопросы и задания.
Подведение итогов и оценка результатов всех форм самостоятельной работы
осуществляется во время консультаций. Она может проходить в письменной, устной или
смешанной форме с представлением обучающимися конспектов, тезисов и рефератов.
Проверку выполненных заданий и тестов осуществляет преподаватель, читающий
дисциплину.
Итоговой формой контроля является зачет или экзамен.
Методические рекомендации по организации самостоятельной работы студентов
Целью индивидуальных (самостоятельных) занятий является самостоятельное более
глубокое изучение студентами отдельных вопросов курса с использованием рекомендуемой
дополнительной литературы и других информационных источников.
В целом самостоятельная работа студентов направлена на более глубокое изучение
студентами отдельных вопросов курса с использованием рекомендуемой дополнительной
литературы и других информационных источников и включает:
– самостоятельное изучение студентами отдельных вопросов, связанных с отдельными
частями курса. Необходимые для занятий информационные материалы
предоставляются студентам в электронном виде;
– перечень разделов курса, представляемых студентам в форме раздаточного материала с
пометкой «самостоятельно»;
– дополнительная проработка лекционных материалов по записям прочитанных лекций и
представленного раздаточного материала по тематике курса;.
– подготовка к участию в работе семинаров (практических занятий) по предусмотренным
программой темам;
– подготовка и представление рефератов по отдельным вопросам по требованию
преподавателя. Перечень ориентировочных тем рефератов приведен в Методических
рекомендациях для выполнения самостоятельной работы студентами;
16
– формирование неясных вопросов для их рассмотрения во время лекционных и
практических занятий с помощью преподавателя.
Для более глубокого изучения курса преподаватель может предлагать студентам в
рамках СРС подготовку докладов и рефератов. Примеры некоторых тем рефератов и докладов
по рассматриваемой дисциплине приведены в методических рекомендациях по выполнению
самостоятельной работы студентов.
Форму оценки и контроля СРС преподаватель выбирает самостоятельно в зависимости
от индивидуальных качеств обучаемого и выбранной формы организации самостоятельной
работы.
Критериями оценки результатов внеаудиторной самостоятельной работы являются:
– уровень освоения учебного материала;
– полнота представлений, знаний и умений по изучаемой теме, к которой относится данная
самостоятельная работа;
– обоснованность и четкость изложения ответа на поставленный по внеаудиторной
самостоятельной работе вопрос;
– оформление отчетного материала в соответствии с известными или заданными
преподавателем требованиями, предъявляемыми к подобного рода материалам.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ (РЕКОМЕНДАЦИИ) СТУДЕНТАМ ПО
ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ
Сокращение аудиторных занятий обусловливает необходимость увеличения
самостоятельной творческой работы студентов с учебными пособиями.
Представленные в УМК знания и умения не могут передаваться от преподавателя к
студентам. Они должны стать предметом самоорганизации совместно с преподавателями
порождаемого знания о педагогической деятельности. Студент становится субъектом
образования, включаясь в совместную с преподавателем работу по изменению содержания
изучаемого материала, присутствующего в фактах, предметах, явлениях, символах, моделях, во всем, что изучается не только для количественного накопления знаний, но и для придания
им качественных смыслов.
Приступая к изучению дисциплины «Информационные системы» студенты должны
ознакомиться с учебной программой, учебной, научной и методической литературой,
имеющейся в библиотеке.
В ходе лекций необходимо вести конспектирование учебного материала, обращать
внимание на понятия, формулировки, термины, раскрывающие содержание излагаемого
материала. Задавайте преподавателю уточняющие вопросы с целью уяснения отдельных
теоретических положений, формулировки терминов.
При подготовке к практическим и лабораторным занятиям изучите основную
литературу, ознакомьтесь с дополнительной литературой. Подготовьте тезисы для выступлений
по учебным вопросам, выносимым на занятия. Составьте план-конспект своего выступления. В
ходе занятия принимайте активное участие в обсуждении рассматриваемых вопросов,
выступайте с докладами, рефератами, обзорами научных статей. Для более глубокого изучения
материала задавайте преподавателю уточняющие вопросы, при подготовке к экзамену или
зачету повторите пройденный материал в соответствии с перечнем учебных вопросов,
выносящихся на экзамен.
17
Вопросы для подготовки к экзамену
1.
Геометрические объекты
2.
Координатный метод в компьютерной графике
3.
Методы построения кривых
4.
Методы построения поверхностей
5.
Операции над кривыми и поверхностями
6.
Геометрическое и виртуальное моделирование
7.
Моделирование тел
8.
Вычисление геометрических характеристик
9.
Алгоритмические основы компьютерной графики
ТЕМЫ ДЛЯ КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ И РАБОТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ:
« КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА»
Для заданной преподавателем фирмы (реальной или виртуальной) средствами Adobe Photoshop
создать оригинальные:
1. Логотип фирмы.
2. Рекламный листок фирмы.
3. Объявление о наборе персонала.
4. Свою визитную карточку с фотографией, как сотрудника фирмы.
18