§ 5. Обучение языку графических построений при работе с эвм

Развитие современной науки и практически всех отраслей народного хозяйства в условиях НТР связано с широким применением ЭВМ. Наиболее естественным для человека способом общения с ЭВМ является работа за пультом дисплея. Это требует умения обращаться с дисплеем (владеть тем или иным языком программи-

252

рования, интерпретировать данные, полученные от ЭВМ,, необходимые для решения своих профессиональных задач). Поэтому с особой остротой выступает проблема овладения обучаемыми языком графических построений. .Мы предположили, что описанная программа формирования языка графических построений может быть использована при обучении студентов работе с ЭВМ и существенно продвинуть их графическую подготовку. С этой целью было проведено специальное экспериментальное исследование, в котором студенты обучались анализу графически представленной информации, получаемой при помощи ЭВМ. Помимо знаний и умений, выделенных в первой экспериментальной серии, им необходимо было дать дополнительную информацию, обусловленную спецификой работы с ЭВМ, вводом и выводом графически представленной информации. Обучаемые получали знания об основной аппаратуре графического взаимодействия человека с ЭВМ — графическом дисплее и графопостроителе.

Формирующий эксперимент был проведен Т. В. Богословской со студентами V курса политехнического института по описанной выше программе.

Для проведения констатирующего эксперимента были составлены задачи на различном предметном материале, целью которых было определение уровня владения: графическими средствами (адекватность передачи содержания в графической форме), методами представления информации в графической форме; основными семиотическими закономерностями (адекватность и критерии выделения прагматической функции каждого из графических текстов); связью метода построения различных графических текстов и выбора средств с прагматической функцией — и проведение при чтении графических текстов анализа парадигматических и синтагматических структур.

Были использованы четыре типа заданий, рассчитанных на:

1) проведение синтаксического анализа текстов, проверку сформированности действий: выделение составляющих различные структуры и общих способов их структурирования, умение переструктурировать; проведение синтагматического и парадигматического анализа;

2) выявление умений обобщать представленную совокупность элементов по выделенному признаку: сопостав-

?"3

лять обобщенные признаки одной совокупности элементов с признаками второй совокупности; закономерности в расположении элементов. С этой целью обучаемым было предложено задание — поиск недостающих фигур в ряду;

3) выявление умений проводить анализ различных графических текстов, выделять их прагматическую функцию. С этой целью обучаемым предлагается несколько видов графических текстов (график, чертеж, диаграмма, схема). При этом каждый представлен лишь одной из составляющих (графической). От обучаемых требовалось дополнить графический текст, используя предметно-специфическое содержание разных учебных предметов, затем подробно записать информацию без использования графической составляющей (вербально);

4) определение уровня пространственного представления, являющегося одним из важнейших показателей графической подготовки.

Результаты экспериментальных данных: решение задач первого типа показали, что при анализе фигур студенты ориентируются на общий контур, не выделяя элементарные части и общие способы их структурирования, так как синтаксический анализ не является для них необходимым условием при работе с различными текстами (в том числе графическими). В связи с этим значительное затруднение представляло для них проведение синтагматического и парадигматического анализа предъявляемых им структур.

Анализ решений задач второго типа показал, что студентами осознается необходимость проведения парадигматического анализа предъявляемых им структур. Закономерности, выделенные при анализе заданий первого уровня сложности, автоматически переносятся на более сложные структуры второго и третьего уровня, что существенно затрудняет самостоятельное и правильное решение.

Проводя сопоставительный анализ решений задач третьего типа, выполняемых школьниками и студентами вуза, можно сделать вывод: студенты способны адекватно выделить прагматическую функцию различных графических текстов, что связано с их более обширным опытом работы. Однако самостоятельно они определяют эту функцию лишь в том случае, если им была представлена возможность визуально ознакомиться с каж-

254

дым из рассмотренных графических текстов. При решении обратных задач результаты значительно хуже. Лишь 30% смогли на основании выделенной прагматической функции определить необходимый вид графического текста. Студенты могли легко выделять план содержания лишь в том случае, когда связь между ним и планом выражения определена однозначно. Если требовалась некоторая реконструкция представленного содержания, выраженного в графической форме, то число правильно выполненных решений снижалось до 40%. Это связано с тем, что ими не осознается связь между синтактикой, семантикой и прагматикой, а именно их взаимозависимость является решающим моментом при анализе текста. Важным показателем, определяющим уровень владения языком графических построений, является умение связывать метод построения различных графических текстов с выделенной студентами или заданной в условиях задачи прагматической функцией, а также уровень владения самим методом. Уровень развития пространственного мышления у разных студентов довольно существенно различается.

Данные констатирующего эксперимента показали, что студенты отличаются низким уровнем владения языком графических построений. В качестве существенного недостатка выступает неумение оперировать пространственными представлениями; типично отсутствие системы знаний основ семиотических закономерностей, в результате чего графический язык не выступает в качестве определенной системы передачи и закрепления информации в графической форме.

Формирующий эксперимент состоял из организации пропедевтического курса и основного формирующего эксперимента. Обучающая программа включала: 1) историю развития средств и способов фиксации и передачи информации; 2) язык как знаковую систему любой физической природы (семиотический подход к анализу знаковых систем), анализ различных языков; 3) семиотический анализ знаковых систем: прагматику, синтак-тику, семантику; 4) семиотический анализ графических текстов. Выделение парадигматической и синтагматической структур; 5) современные средства закрепления и передачи информации. Работу с различными графическими текстами на дисплее.

Содержание пропедевтического курса соответствова-

255

ло в основном содержанию, описанному в § 4. Хотя необходимо отметить, что студентам потребовалось меньше времени для овладения системой предварительных действий и понятий, выделенных при организации первой экспериментальной серии. Но данная работа потребовала формирования дополнительных знаний, связанных со спецификой использования ЭВМ.

Для обеспечения наиболее рационального взаимодействия проектировщика с графической вычислительной системой язык диалога разбивается на два языка. Один из них — язык изображений, другой — язык действий, оба становятся предметом усвоения. Язык изображений — это язык, на котором ЭВМ сообщает сведения о состоянии обрабатываемых данных, о вариантах действий, которые может предпринять пользователь. Язык действий — это язык, на котором проектировщик с помощью устройств ввода задает необходимые ему преобразования данных, хранящихся в ЭВМ, указывая различные объекты на воспроизводимом системой изображении.

После усвоения студентами теоретического минимума, языка системы и набора функций они получают задание, требующее самостоятельно составить программу на проблемно-ориентированном языке для вычерчивания контура с использованием ЭВМ. Задача обучаемых состояла в том, чтобы провести анализ представленного графического текста, выделяя его элементарные составляющие (линии одного направления и вида), и обозначить их знаками, после этого записать программу для работы с ЭВМ. Основная трудность была в том, что обучаемые не соотносили между собой различные уровни анализа (парадигматический и синтагматический), в результате программа, составленная ими для ЭВМ, получалась неполной, что вело к неадекватному изображению информации на графопостроителе. Формирование знаний основных семиотических закономерностей велось в соответствии с программой, разработанной для первой серии эксперимента.

После обучающего эксперимента был проведен контрольный эксперимент, цель которого заключалась в выявлении сдвигов в уровне владения учащимися языком графических построений и определение качественных характеристик. С этой целью были предложены те же задания, что и в констатирующей серии исследова-

256

ния, но сами задачи отличались по конкретному содержанию. Полученные результаты обрабатывались с учетом следующих данных: 1) время, затраченное на решение одного задания; 2) правильность решения каждого задания; 3) количество правильно решенных заданий по отношению к их общему числу; 4) ранговый номер тех заданий, которые обучаемые выполнили безошибочно; 5) анализ типичных ошибок и затруднений; 6) наиболее интересные способы решений.

Для оценки выполненных обучаемыми контрольных заданий был выработан специальный критерий. Он установил максимальное количество очков, которые мог получить обучаемый по каждому заданию соответствующего уровня. В зависимости от того, сколько очков набрал обучаемый, определялся коэффициент, подсчитывалась оценка по пятибалльной шкале. Контрольный эксперимент показал: существенные сдвиги были получены по всем показателям, что отразилось и на практической работе студентов.

Таким образом, формирование языка графических построений как обобщенного образования наряду с предметно-специфическим материалом (относящимся к методам проецирования и т. д.) необходимо предполагает включение в обучающую программу общесемиотических знаний (относящихся к характеристике знаковой ситуации, правилам перевода и др.). Результаты обучения показали, что осознание семиотических закономерностей, принципов в их обобщенной форме является не просто одним из моментов формирования языка графических построений, а составляет его основное условие. Результаты экспериментальных исследований указывают на необходимость введения семиотической подготовки учащихся, которая влияет на формирование ряда качеств мышления, дает возможность существенно расширить круг решаемых задач, повысить уровень их выполнения. Все это говорит о необходимости введения в обучение семиотических знаний, приводящих к полноценному формированию различных видов знако-во-символической деятельности.