Аудиовизуальные средства обучения

Это искусство, которое определило новый тип восприятия, сформировало широчайший круг зрителей, прошло несколько революционных этапов технологических преобразований: бурное развитие электронных технологий, появление обучающих программ в технологиях мультимедиа, широкое внедрение интерактивных систем обучения и вторжение на наши экраны недоступного ранее потока аудиовизуальной информации - от массовой кино-, теле-, видеопродукции до электронных сетей.

Экранное искусство, чьи  связи с многовековыми традициями других искусств (живописью, литературой, музыкой) дают невероятный по силе воздействия воспитательный и образовательный эффект.

Хронология аудиовизуальной культуры включает следующие этапы развития аудиовизуальных технических средств.

Впервые описание камер-обскура дал в 1500 году Леонардо да Винчи - он показал, что луч света, попадающий в темную комнату, дает на противоположной стене рисунок, увеличенный или уменьшенный, смотря по расстоянию, однако основные изобретения в области аудиовизуальных средств были сделаны во второй половине 19-го и первой половине 20-го веков.

Фотография - 1839 год - хотя первой в истории фотографией можно  считать снимок «вид из окна» полученный Ньепсом в 1826 году с помощью камеры-обскуры  на оловянной пластинке, покрытой тонким слоем асфальта (экспозиция длилась восемь часов при ярком солнечном свете), однако датой изобретения фотографии считается 1839 год, когда Даггер, работавший вместе с Ньепсом изобрел способ получения изображения на медной пластине, покрытой серебром. Вскоре англичанин Вильям Генри Фокс Тальбот изобрел другой способ получения фотографического изображения, который назвал калотипией. В качестве носителя изображения он использовал бумагу, пропитанную хлористым серебром. Тальбот получил первый в мире негатив.

Телеграф электрический - 1840 году изобретен Морзе. Первые проекты фототелеграфа, позволяющие передавать по проводам на расстояние неподвижные изображения, появились в 40-х годах 19 века - А.Бэн, Ф.Бэкуэлл и др.

Телефон - в 1876 году Александр  Белл изобретает аппарат, который при помощи проводов позволяет передавать звуки на любое расстояние.

Фонограф - в 1877 году Томасом  Эдисоном сконструирован аппарат, способный  записывать и фиксировать звуки  на восковом валике - Аудиозапись. Принцип  его действия - акустические колебания оказывали давление на мембрану и связанная с ней пишущая игла выдавливала на вращающемся валике канавку переменной глубины. При проигрывании же валика воспроизводящая игла, двигаясь по записанной канавке, повторяла все колебания пишущей, заставляя вибрировать мембрану. Так получался звук. Фонограф быстро распространился по всему миру и использовался для записи и воспроизведения звука приблизительно до 1930 года и, был вытеснен граммофоном и грампластинками.

Существенным толчком  к развитию электрической беспроводной связи стало изобретения радио - 1895 году - Александром Поповым в России и Гуэльмом Маркони в Италии. Помимо передачи телеграфных сигналов в последующем стали применяться системы передачи по радио речи и музыки.

Кинематограф - вид современного изобразительного искусства, ставший самым популярным в XX веке. Этим же термином обозначают комплекс устройств и методов, необходимых для съёмки движущихся объектов на киноплёнку и для последующего воспроизведения получаемых снимков, путём проецирования их на экран.

Человеческий глаз обладает способностью сохранять полученное впечатление  около одной четырнадцатой доли секунды. Благодаря этому свойству мы не различаем отдельные спицы  колеса, когда оно крутится. Вращающийся  уголек или папироса при быстром вращении кажутся нам целым кругом. Самые простые игрушки, основанные на этом принципе хорошо демонстрируют принцип работы кино, например таумотроп - на картонном кружке в одном месте птица, а в другом клетка. При быстром вращении мы видим птицу, сидящую в клетке.

После того как появилась фотография, стало возможным легко и быстро изготавливать рисунки - остались только технические проблемы объединения  их в серии.

Официально считается, что кинематограф берёт своё начало 28 декабря 1895 года. В этот день в индийском салоне «Гран-кафе» на бульваре Капуцинов (Париж, Франция) состоялся публичный показ «Синематографа братьев Люмьер».

Основные технические особенности  кинематографа:

- фиксация фаз движения объекта на киноплёнке в виде ряда последовательных фотоснимков (кадров киноизображения);

- проекция движущегося изображения на экран. В современных кинотеатрах частота проекции составляет 24 кадра в секунду.

У современного человека уже не вызывает удивления наличие в кино- и  видеофильмах многоканального звука; он воспринимает это как само собой разумеющееся. Однако для этого понадобился труд множества ученых и инженеров, занимавшихся разработкой звукового оборудования и технологий записи и воспроизведения звука. Сменилось несколько поколений аппаратуры, прежде чем появились звукотехнические комплексы, способные реализовать качественную многоканальную звукопередачу.

Во время премьеры «Прибытия  поезда» братьев Люмьер в 1896 году за экраном была установлена специальная  машина, имитировавшая грохот поезда. И в дальнейшем киносеансы шли под аккомпанемент рояля. При этом музыка была призвана, в первую очередь, заглушить сильный треск проекционного аппарата.

Первоначально делались попытки ввести звук в кино с применением механической записи (сочетание изображения с  грамзаписью музыки), но из-за многих недостатков, в частности, невозможности обеспечить полную синхронность звука с изображением, эта система не прижилась. В 1906 году Юджин Лост патентует систему фотографической записи звуковых колебаний на кинопленке. Эта система обеспечивает полную синхронность звуков и изображения. В 1924 году выходит фильм «Певец джаза», который становятся пионером звукового кино.

Возникнув как технический аттракцион «живая фотография», кинематограф вскоре разделяется на художественное, хроникальное и научно-популярное кино. Учебное кино, один из видов научного кино, стало развиваться сразу после изобретения кинематографа. В 1898 во Франции снят первый учебный фильм. Начальный этап становления учебного кино характеризовался случайностью тематики и научного поиска. В 1908 производство учебных фильмов началось в США, где Т.А.Эдисон снял киноленты «Домик мухи» и «Лягушка». Новый этап в истории учебных фильмов связан с созданием кинопроекционного аппарата для узкоплёночного кино. В 20-30-е проводились исследования закономерностей восприятия и структуры фильмов путём массового эксперимента, давшего благоприятные результаты, изучалось воздействие цикла фильмов на знания учащихся. С конца 40-х гг. учебные фильмы создаются по всем курсам средней и высшей школы, многотысячными тиражами.

Первые сведения об учебном кино в России относятся к 1897 году, в  этом году в Петербурге показывались учебные киноленты. С 1907 года учебные  фильмы - «Электрический телеграф», «Кровообращение», «Глаз» - демонстрировались на экранах. В фильме «Инфузория» впервые использовалась микрокиносъёмка, в «Опытах с жидким воздухом» - натурная съёмка в научной лаборатории.

В конце XX - начале XXI века образовательные  фильмы стали показывать по телевидению  и приобрели еще большую популярность.

Телевидение (греческое tele - далеко и латинское video - вижу) - область науки, техники и культуры, связанная с передачей на расстояние изображений подвижных объектов при помощи радиоэлектронных устройств. В телевидении принят принцип последовательной передачи элементов изображения, согласно которому в пункте передачи производят преобразование элементов изображения в последовательность электрических сигналов (анализ изображения) с последующей передачей этих сигналов по каналам связи в пункт приема, где осуществляют их обратное преобразование (синтез изображения). Телевизионный тракт (от света до света) в общем виде включает в себя следующие устройства:

1. Камера. Объектив проецирует изображение на светочувствительную поверхность. Схема развертки по строчкам считывает яркость элементов изображения. Сначала передаются нечётные строки (1-е поле), затем чётные (2-е поле). Информация о цвете передаётся на поднесущей частоте. Так формируется кадр полного цветного телевизионного сигнала (ПЦТС).

2. Передатчик. Сигнал радиочастоты модулируется телевизионным сигналом и излучается в эфир. Звук передается на отдельной частоте тоже в частотной модуляции.

3. Приёмник - телевизор. С помощью синхроимпульсов содержащихся в ПЦТС телевизионный кадр разворачивается на экране, в точном порядке следования строк изображения.

До 30-х гг. 20 века телевидение развивалось  по пути использования для анализа  и синтеза оптико-механических устройств. В системах механического ТВ для  формирования видеоизображения применялся электромотор, вращающий диск Нипкова со специальными отверстиями в нём. Телепередатчик из-за этого получался громоздким и шумным. В России первая заявка по передаче цветного изображения на расстояние была подана в 1899 году выпускником Петербургского электротехнического института Александром Полумордвиновым. Изобретение базировалось на теории трехкомпонентного цветовосприятия с последовательной передачей сигналов изображения. Между передатчиком и приемником предусматривалось наличие проводной связи.

Бурное развитие систем радиосвязи, и телевидения в частности, оказалось возможным благодаря достижениям радиотехники в области средств усиления слабых сигналов. После изобретения Ли де Форесом в 1906 году радиолампы-триода возникла и стала стремительно развиваться новая промышленная отрасль - радиоэлектроника.

Телевидение изобретено в России, профессором Петербургского технологического института Б.Л.Розингом, который  в 1907 году представил первую пробную  электронную систему телевидения (приемная ЭЛТ Розинга). Практически  вплоть до 30-х гг. XX в. телевидение развивалось по пути использования оптико-механических устройств.

Работы Розинга продолжил его  талантливый ученик Владимир Зворыкин, проживающий в то время в США. Кроме кинескопа - основного узла современного телевизора, - ему принадлежит разработка иконоскопа - главного узла телевизионной электронной камеры. В 1932 году «Радио корпорейшн оф Америка» продемонстрировала телевизионную систему, в которой применялось только электронное сканирование. Приёмной трубкой в телевизионном приёмнике служил кинескоп (от греческого «кинео» - «привожу в движение» и «скопео»), а передающей в телекамере - иконоскоп.

До 60-х годов отечественное телевидение  было чёрно-белым, хотя Зворыкин еще  в 1928 году получил патент на систему  цветного телевидения: экран кинескопа покрывался зёрнами люминофора трёх сортов, их свечение, складываясь, давало полноцветное изображение.

Телевизионное вещание через космос посредством ИСЗ на эллиптических  орбитах в нашей стране началось в августе 1960 года, а с 1975 года - посредством экваториального геостационарного ИСЗ «Радуга». Космические ретрансляторы позволили осуществлять передачи центрального телевидения круглосуточно и доводить их до самых удалённых уголков страны.

Развитие современных систем телевидения  связано с повышением четкости изображения (телевидение повышенной и высокой четкости), увеличением помехоустойчивости (кабельное телевидение) и дальности действий (спутниковое телевидение).

Телевидение одно из наиболее массовых средств распространения информации (политической, культурной, познавательной, учебной, рекламной); оно находит применение в науке и образовании, в медицине и в быту, в искусстве и культуре, в военной и мирной технике, в мореплавании, авиации и космонавтике. Для нас уже стало привычным, что входная дверь жилого дома, квартиры или учреждения оборудована глазком с телекамерой для обеспечения безопасности. На экранах телевизоров мы видим, что происходит за многие тысячи километров от нас. Телеоборудование спутника передаёт важную стратегическую информацию или ценные научные данные о перемещениях водных масс в морях и океанах, о состоянии атмосферы, полей и лесов. Анализируя полученное со спутника изображение земной поверхности, находят залежи полезных ископаемых. Миниатюрная цветная телекамера, снабжённая микролампочкой, превращается в медицинский зонд. Вводя его в желудок или пищевод, врач исследует то, что раньше мог видеть только во время хирургического вмешательства. Современное телевизионное оборудование позволяет контролировать сложные и вредные производства. Оператор-диспетчер на экране монитора наблюдает за несколькими технологическими процессами одновременно. Аналогичную задачу решает и оператор-диспетчер службы безопасности дорожного движения, следя на экране монитора за транспортными потоками на дорогах и перекрёстках

Целенаправленное применение телевидения  в учебных целях получило название систем учебного телевидения. По принципу построения и организации использования  системы УТВ можно разделить  на две категории: открытые и замкнутые.

Открытые системы УТВ аналогичны системам эфирного вещательного телевидения. Для их приема в отдельных аудиториях учебного заведения необходимо иметь телевизоры с подключенными к ним видемагнитофонами. Видеомагнитофон используется для записи телевизионных передач и последующего их воспроизведения (полностью или выборочно), а также для воспроизведения учебных программ, записанных на видеокассеты.

Замкнутые системы УТВ имеют  другую организационно-техническую  структуру. Они рассчитаны для применения в отдельном учебном заведении и обеспечивают передачу и приём учебных программ в одной или нескольких аудиториях, оборудованных соответствующей аппаратурой. В состав оборудования рабочего места преподавателя могут входить: персональный компьютер, телеэпипроектор (документопроектор), видеомагнитофон, видеопроектор, микрофон и др.

Видеотехника сначала развивалась  параллельно и в тесной взаимосвязи  с теорией и практикой телевидения, а затем обрела право на самостоятельное  существование. В первой половине ХХ века разработка систем телевизионного вещания основывалась на принципе прямой трансляции передач без предварительной записи видеоизображения. В 50-х годах наступает эра электронного телевидения, которое быстро завоевывает позиции одного из ведущих средств массовой информации. Одновременно выявилась насущная потребность в предварительной записи видеосигнала, поскольку использование метода прямой трансляции телепередач создавало в телевидении множество неудобств.