Использование информационных компьютерных технологий как средство повышения эффективности учебного процесса при изучении векторного

Тема курсовой работы

«Использование информационных компьютерных технологий как средство повышения эффективности учебного процесса при изучении векторного графического редактора»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Введение………………………………………………………….…………..…3

Глава 1. Изучение графических редакторов в школьном курсе для 8 класса « Информатика»…………………………. ………………………………….....6

1.1. Понятие «компьютерная графика». Область применения……………………………………………………………………………….6

1.2. Способы создания цифровых графических объектов……………….......8

1.3. Виды  компьютерной графики. Растровая и векторная графика…….....9

1.4  Форматы графических файлов………………………………………..…13

1.5. Представление о цветовых моделях. Назначение и элементы графического редактора……………………………………………………………..…16

1.6. Создание и редактирование векторного изображения. Сохранение и загрузка векторного изображения……………………………………………20

1.7. Операции над объектами векторного изображения. Работа с текстом………………………………………………………………………….…24

Глава 2. Практическая часть………………………………….........................27

2.1. Анализ программы Inkscape…………………………………………….27

2.2. Как установить inkscape………………………………………..………...30

2.3. Интерфейс Inscape……………………………………………………..…34

2.4. Рисование в  программе inkscape………………………………………..43

Заключение…………………………………………………………………….53

Список используемой литературы………………………………………..….55

Приложения……………………………………………………………..……..57

Приложение 1…………………………………………………………...57

Приложение 2…………………………………………………………...66

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

С появлением доступных сканеров, цифровых фотоаппаратов, Web-камер люди получили в свои руки большое количество цифровых изображений. Это породило потребность в их обработке, восстановлении, создании на их основе новых изображений, фотомонтажей, коллажей. Поэтому, умение работать с компьютерной графикой является неотъемлемой частью информационной грамотности любого человека.

На сегодняшний день компьютерная графика охватывает все виды и формы представления изображений, доступных для восприятия человеком либо на экране монитора, либо в виде копии на внешнем носителе. Занимая все более прочные позиции, она находит применение не только в компьютерном мире, но и в различных сферах человеческой деятельности: научные исследования (визуализация строения вещества, векторных полей), медицина (компьютерная томография – экг, узи), опытно-конструкторские разработки (архитектура и планировка зданий и сооружений на основе 3 d графики), моделирование тканей и одежды, рекламные щиты, цветные журналы, спецэффекты в фильмах – всё это в той или иной мере имеет отношение к компьютерной графике.

Данная ситуация привела к изменению методик преподавания в современной школе: необходим качественно новый подход к изучению векторного графического редактора. Однако отведенное нормативными документами учебное время на освоение содержания темы недопустимо мало. Являясь элементом содержания раздела школьной информатики 8 класса «Информационные и коммуникационные технологии», компьютерная графика представлена в основном простейшими программными средствами обработки объектов графики. Большое многообразие профессиональных программных средств обработки объектов растровой графики ставит перед учителем сложные задачи, связанные в первую очередь с необходимостью обоснованного выбора конкретного программного средства, а также с разработкой методики преподавания графическому редактору. Существующие учебные пособия либо не затрагивают данное содержание совсем, либо предлагают простейший материал, не позволяющий сформировать у учащихся целостного представления о технологии обработки объектов растровой графики.

Таким образом, актуальность данного исследования определяется необходимостью разрешения противоречием между требованиями общества к подготовке выпускников школ в области информационных технологий, связанных с графикой и отсутствием разработанной методики профильного обучения этим технологиям.

При обучении работе с программой графического редактора необходимо показать максимум информации, которую может освоить ученик. Применение реальных фотографий может обеспечить реалистичность в работе, а получение реального результата (распечатка результата на бумаге) еще больше заинтересует обучаемого. В настоящее время в школе необходим качественно новый подход к изучению векторной и растровой графики. Большое многообразие профессиональных программных средств обработки объектов векторной графики ставит перед учителем сложные задачи, связанные в первую очередь с необходимостью обоснованного выбора конкретного программного средства, а также с разработкой методики обучения векторной графике.

В связи с этим целью курсовой работы рассмотреть возможности графических редакторов, рассмотрение методики изучения векторной графики на уроках информатики в восьмом классе .

Проблема исследования  − необходимость изучения структуры и содержания системы  задач по теме «Использование информационных компьютерных технологий как средство повышения эффективности учебного процесса при изучении векторного графического редактора»  с позиции деятельностного подхода к обучению.

Объектом исследования в работе выступает процесс обучения информатики школьном курсе.

Предметом исследования является методика обучения графическому редактору для учащихся школы 8 класса.

Цель работы определяет ее задачи исследования − 1) рассмотреть основные понятия, применяемые в учебной деятельности; 2) провести анализ психолого-педагогической, научно-методической, учебно-дидактической литературы по обучению растровым графическим редакторам в школьном курсе; 3) изучить задачи на возможности применения векторного графического редактора, приводимые в различных учебниках по информатике; 4) разработать  тематический план по данной теме  с моделью познавательной задачи.

 В качестве гипотезы используем  методику обучения векторной графике в школьном курсе информатики, основываясь на технологии решения познавательной задачи, которая позволит сформировать у учащихся умения самостоятельного освоения средств создания и обработки векторных изображений и  ее дальнейшего применения в различных областях науки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 1. ИЗУЧЕНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ РЕДАКТОРОВ В ШКОЛЬНОМ КУРСЕ ДЛЯ  8 КЛАССА «ИНФОРМАТИКА»

 

1.1. Понятие «компьютерная графика». Область применения

Компьютерная графика – это область информатики, занимающаяся проблемами создания и обработки  для получения различных изображений (рисунков, чертежей, мультипликации) на компьютере.

Работа с компьютерной графикой – одно из самых популярных направлений использования персонального компьютера. Без компьютерной графики не обходится ни одна современная программа.

Компьютерная графика  − широкое понятие, обозначающее:

1) Разные виды графических объектов, созданных или обработанных с помощью компьютера;

2) Область деятельности, в которой  компьютеры используются как  инструменты создания и обработки  графических объектов.

Компьютерная графика прочно вошла в нашу повседневную жизнь. Она применяется:

• для наглядного представления результатов измерений и наблюдений (например, данных о климатических изменениях за продолжительный период, о динамике популяций животного мира, об экологическом состоянии различных регионов), результатов социологических опросов, плановых показателей, статистических данных, результатов ультразвуковых исследований в медицине;
• при разработке дизайнов интерьеров и ландшафтов, проектировании новых сооружений, технических устройств и других изделий;
• в тренажёрах и компьютерных играх для имитации различного рода ситуаций, возникающих, например, при полете самолёта или космического аппарата, движении автомобиля;
• при создании всевозможных спецэффектов в киноиндустрии;
• при разработке современных пользовательских интерфейсов программного обеспечения и сетевых информационных ресурсов;
• для творческого самовыражения человека (цифровая фотография, цифровая живопись, компьютерная анимация ).

Необходимость широкого использования графических программных средств стала особенно ощутимой в связи с развитием интернета. У страницы, оформленной без компьютерной графики мало шансов привлечь к себе массовое внимание. Область применения компьютерной графики не ограничивается одними художественными эффектами. Во всех отраслях науки, техники, медицины, в коммерческой и управленческой деятельности используются построенные с помощью компьютера схемы, графики, диаграммы, предназначенные для наглядного отображения разнообразной информации. Конструкторы, разрабатывая новые модели автомобилей и самолетов, используют трехмерные графические объекты, чтобы представить окончательный вид изделия. Архитекторы создают на экране монитора объемное изображение здания, и это позволяет им увидеть, как оно впишется в ландшафт.

Результатами расчетов на первых компьютерах являлись длинные колонки чисел, напечатанных на бумаге. После этого человек вручную производил графическую обработку результатов: чертил графики, диаграммы, чертежи. В таком виде результаты становились более понятными. Возникла идея поручить графическую обработку самой машине. Программисты научились получать рисунки в режиме символьной печати. На бумажных листах с помощью звездочек, точек, крестиков, букв печатались графики функций, изображались физические процессы, получались художественные изображения. Затем появились специальные устройства для графического вывода на бумагу – графопостроители (плоттеры). С помощью такого устройства на лист бумаги чернильным пером наносятся графические изображения: графики, диаграммы, технические чертежи и прочее. Для управления работой графопостроителей стали создавать специальное программное обеспечение.

Появление графического дисплея произвело настоящую революцию в компьютерной графике. На экране стало возможным получать рисунки, чертежи в таком же виде, как на бумаге с помощью карандашей, красок, чертежных инструментов. Рисунок из памяти компьютера может быть выведен не только на экран, но и на бумагу с помощью принтера.

 

1.2. Способы создания цифровых графических объектов 
         Графические объекты, созданные или обработанные с помощью компьютера, сохраняются на компьютерных носителях, и при необходимости они могут быть выведены на бумагу или другой подходящий носитель (плёнку, картон, ткань). Графические объекты на компьютерных носителях будем называть цифровыми графическими объектами. Существует несколько способов получения цифровых графических объектов: 1)копирование готовых изображений с цифровой фотокамеры, с устройств внешней памяти или «скачивание» их из интернета; 2)ввод графических изображений, существующих на бумажных носителях, с помощью сканера; 3)создание новых графических изображений с помощью программного обеспечения. 
         Принцип работы сканера состоит в том, чтобы разбить имеющееся на бумажном носителе изображение на крошечные квадратики — пиксели, определить цвет каждого пикселя и сохранить его в двоичном коде в оперативной памяти персонального компьютера. Качество полученного в результате сканирования изображения зависит от размеров пикселя: чем меньше пиксель, тем на большее число пикселей будет разбито исходное изображение и тем более полная информация об изображении будет передана в компьютер. Размеры пикселя зависят от разрешающей способности сканера, которая обычно выражается в dot per inch ( от английского dot per inch , далее dpi — количество точек − пикселей на дюйм) и задаётся парой чисел (например, 600 х 1200 dpi). Первое число — это количество пикселей, которые могут быть выделены сканером в строке изображения длиной в 1 дюйм. Второе число — количество строк, на которые может быть разбита полоска изображения высотой в 1 дюйм.

 

1.3. Виды  компьютерной графики. Растровая и векторная графика 
         В зависимости от способа создания графического изображения различают растровую, векторную и фрактальную графику. Они отличаются принципами формирования изображения при отображении на экране монитора или при печати на бумаге. Растровую графику применяют при разработке электронных (мультимедийных) и полиграфических изданий. Иллюстрации, выполненные средствами растровой графики, редко создают вручную с помощью компьютерных программ. Чаще всего для этой цели используют отсканированные иллюстрации, подготовленные художниками, или фотографии. В последнее время для ввода растровых изображений в компьютер нашли широкое применение цифровые фото- и видеокамеры. Большинство графических редакторов, предназначенных для работы с растровыми иллюстрациями, ориентированы не столько на создание изображений, сколько на их обработку. В Интернете пока применяются только растровые иллюстрации.

В растровой графике изображение формируется в виде растра — совокупности точек (пикселей), образующих строки и столбцы. Каждый пиксель может принимать любой цвет из палитры, содержащей миллионы цветов. Точность цветопередачи — основное достоинство растровых графических изображений. При сохранении растрового изображения в памяти компьютера сохраняется информация о цвете каждого входящего в него пикселя. Качество растрового изображения возрастает с увеличением количества пикселей в изображении и количества цветов в палитре. При этом возрастает и информационный объём всего изображения. Большой информационный объём — один из основных недостатков растровых изображений. 
          Следующий недостаток растровых изображений связан с некоторыми трудностями при их масштабировании. Так, при уменьшении растрового изображения несколько соседних пикселей преобразуются в один, что ведёт к потере чёткости мелких деталей изображения. При увеличении растрового изображения в него добавляются новые пиксели, при этом соседние пиксели принимают одинаковый цвет и возникает ступенчатый эффект. 
       Растровые графические изображения редко создают вручную. Чаще всего их получают путём сканирования подготовленных художниками иллюстраций или фотографий.       

Многие графические изображения могут быть представлены в виде совокупности отрезков, прямых, окружностей, дуг, прямоугольников. 
         Каждая из этих фигур может быть описана математически: отрезки и прямоугольники — координатами своих вершин, окружности — координатами центров и радиусами. Кроме того, можно задать толщину и цвет линий, цвет заполнения и другие свойства геометрических фигур. В векторной графике изображения формируются на основе таких наборов данных (векторов), описывающих графические объекты, и формул их построения.