MASARYKOVA UNIVERZITA PEDAGOGICKÁ FAKULTA

MASARYKOVA UNIVERZITA PEDAGOGICKÁ FAKULTA

Počítačová gramotnost a výpočetní technika na středních školách

Vedoucí práce:

Vypracoval:

Ing. Josef VOJÁČEK, Ph.D.

Martin Kazík

Brno 2007

Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci zpracoval samostatně a použil jen prameny uvedené v seznamu literatury. Souhlasím, aby práce byla uložena na Masarykově univerzitě v knihovně Pedagogické fakulty a zpřístupněna ke studijním účelům.

…………………………………………….. Podpis

Poděkování Děkuji panu Ing. Josefu VOJÁČKOVI, Ph.D. za jeho pomoc, odborné rady a metodické vedení při vypracování této bakalářské práce.

ABSTRAKT

Tuto práci jsem zpracoval s hlavním záměrem shrnout současný stav oblasti informačních technologií na středních školách. Dále jsem se zde snažil popsat, jak je možné zvyšovat kvalifikaci učitelů informačních technologií, navrhnout zlepšování a zabezpečování počítačových sítí na středních školách, ale také přispět k rozvoji e-learningu a zavedení individuálních studentských účtů v rámci informačního systému. Chtěl jsem zde navrhnout určité vylepšení, které by bylo možné použít na internetových stránkách střední školy a současně umožnit spuštění e-learningu a individuálních studentských účtů.

Klíčová slova: učitel, student, počítač, informační technologie, síť, internet, vzdělávání.

ABSTRACT

The main reason I have created this project was to summarize a present state of information technology at secondary grammar schools. My intentions were to describe the possibilities of raising teachers qualification in the sphere of information technoloy, next I wanted to draw up an improvement and assurance of computer networks at secondary grammar schools, and also to achieve a development of e-learning section and implement individual student accounts within information system. I would like to propose a certain improvements, which could be possible to use on net sites of secondary grammar schools and support initiation of e-learning and individual student accounts at the same time.

Keywords: teacher, student, computer, information technology, net, internet, education.

OBSAH ÚVOD ....................................................................................................................................6 I TEORETICKÁ ČÁST ......................................................................................................8 1

INFORMAČNÍ TECHNOLOGIE A STUDENT ....................................................9 1.1

CO SE OBVYKLE STUDENTI NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH V PŘEDMĚTU INFORMATIKA V SOUČASNÉ DOBĚ UČÍ ...................................................................10

2

INFORMAČNÍ TECHNOLOGIE A UČITEL......................................................11

II

PRAKTICKÁ ČÁST ................................................................................................13

3

SOUČASNÁ SITUACE NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH .......................................14

4

5

3.1

SOUČASNÉ ŠKOLNÍ VYBAVENÍ INFORMAČNÍMI TECHNOLOGIEMI ...........................15

3.2

POČÍTAČOVÁ GRAMOTNOST VYUČUJÍCÍCH A MOŽNOSTI JEJÍHO ZVYŠOVÁNÍ ..........17

ZLEPŠOVÁNÍ A ZABEZPEČOVÁNÍ POČÍTAČOVÝCH SÍTÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH........................................................................................21 4.1

KONKRÉTNÍ POŽADAVKY ......................................................................................21

4.2

VOLBA TECHNOLOGIE ...........................................................................................21

4.3

NÁVRH FYZICKÉ VRSTVY SÍTĚ...............................................................................22

4.4

KONEKTIVITA DO INTERNETU................................................................................22

4.5

KONFIGURACE PROTOKOLU TCP/IP......................................................................22

4.6

ANALÝZA AUTORIZAČNÍHO SYSTÉMU ŘÍDÍCÍHO SERVERU .....................................23

4.7

AUTORIZAČNÍ SYSTÉM ..........................................................................................23

4.8

TRAFFIC-SHAPING .................................................................................................24

4.9

NÁVRH KOMUNIKAČNÍHO PROTOKOLU .................................................................24

4.10

VÝBĚR METODY PRO ŘÍZENÍ SÍŤOVÉHO ADAPTÉRU ...............................................27

4.11

VÝBĚR TECHNOLOGIÍ PRO REALIZACI UŽIVATELSKÉHO ROZHRANÍ ........................28

4.12

VOLBA TECHNOLOGIE PRO REALIZACI...................................................................29

4.13

VÝBĚR TECHNOLOGIÍ PRO REALIZACI UŽIVATELSKÉHO ROZHRANÍ ........................30

4.14

NÁVRH UŽIVATELSKÉHO ROZHRANÍ......................................................................30

4.15

POZNÁMKY K IMPLEMENTACI AUTORIZAČNÍHO SYSTÉMU ŘÍDÍCÍHO SERVERU .......30

4.16

POZNÁMKY K IMPLEMENTACI SW. SYSTÉMU STANIC .............................................32

E-LEARNING A INDIVIDUÁLNÍ ÚČTY STUDENTŮ......................................33 5.1

E-LEARNING ÚVODEM ...........................................................................................34

5.2

PRO KOHO JE E-LEARNING VHODNÝ ......................................................................34

5.3

E-LEARNING A INFORMAČNÍ SYSTÉMY ..................................................................35

5.4 NÁVRH INFORMAČNÍHO SYSTÉMU .........................................................................35 5.4.1 Modul evidence studentů..............................................................................35 5.4.2 Modul evidence kurzů ..................................................................................36 5.4.3 Modul elektronických testů ..........................................................................37 5.4.4 Prostředky implementace systému................................................................38

6

PROBLÉMY, KTERÉ MOHOU MODERNÍ TECHNOLOGIE VE VÝUCE PŘINÉST....................................................................................................39

7

DOTAZNÍKOVÝ PRŮZKUM ................................................................................41

7.1 ROZVAHA PŘED STANOVENÍM HYPOTÉZ................................................................41 7.1.1 Hypotézy.......................................................................................................41 7.1.2 Dotazník .......................................................................................................41 7.1.3 Vyhodnocení dotazníku ................................................................................42 7.1.4 Potvrzení nebo vyvrácení hypotéz................................................................50 ZÁVĚR................................................................................................................................51 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY ..............................................................................52 SHRNUTÍ............................................................................................................................53 SEZNAM PŘÍLOH ............................................................................................................54

Pedagogická Fakulta MU

ÚVOD Na střední škole jsem aktivně vyučoval 4 roky, konkrétně od začátku školního roku 2000/2001 až do konce školního roku 2004/2005, kdy jsem se začal intenzivně věnovat výpočetní technice, sítím a především internetu v soukromém sektoru. Střední škola Centrum odborné přípravy technické (COPt) v Uherskkém Brodě funguje již 50 let jako zařízení, které vyučuje strojírensky zaměřené obory. Tato střední škola se od devadesátých let vedle svých tradičních strojírenských oborů stále více zaměřuje také na puškařské a rytecké obory, jejichž úroveň je v současné době možné zařadit mezi špičku v České republice. Od roku 1999 jsem podnikal ve výpočetní technice a svoji činnost jsem nepřerušil ani během výuky na COPt. Vždy mě přitahovala výpočetní technika, sítě, problematika zabezpečení elektronických systémů a v souvislosti s tím také rozvoj internetu. Z těchto důvodů jsem měl také na této střední škole více pracovních úkolů. Tím hlavním byla výuka práce s CNC stroji a jejich programování, dále pak výuka výpočetní techniky nejen studentů, ale také pedagogických pracovníků v rámci SIPVZ. Mým posledním úkolem zde byla správa počítačové sítě, servis počítačů, instalace software a poradenství při výběru nového vybavení dle potřeb školy. Svou výuku na plný úvazek jsem byl nucen ukončit kvůli časové tísni způsobené rozvojem svého podnikání v oboru poskytování internetu. S COPt jsem ovšem nadále zůstal v kontaktu jako externí spolupracovník a dále jsem se podílel na několika projektech, které byly rozpracovány. Jedním z projektů přímo souvisejících s touto prací bylo zpracování otázky zvyšování kvalifikace učitelů informačních technologií na středních školách, při němž jsem vycházel z poznatků získaných při výuce pedagogických pracovníků v rámci kurzů SIPVZ. Logickým vyústěním mého zaměření pak byl průzkum oblasti E-learningu. Tato práce je zpracována s ohledem na specifické potřeby COPt, pro které byly informační technologie vždy prioritou. Dále navržený E-learningový systém by měl být v dohledné době zařazen mezi aktivní projekty a dočkat se tak své implementace. Spolupráce s COPt jsem mohl s výhodou využít nejen v přístupu ke studijním materiálům, ale také pro uskutečnění dotazníkového průzkumu mezi studenty a návrh systému se tedy zakládá na reálných potřebách konkrétní instituce. 6


Ve své práci se tedy budu zabývat těmito nosnými tématy, které přímo vycházejí z názvu mé bakalářské práce „Počítačová gramotnost a výpočetní technika na středních školách“: •

Zvyšování kvalifikace učitelů informačních technologií

•

Modernizace a zvýšení bezpečnosti počítačových sítí na středních školách

•

E-learning a individuální účty studentů

7


I. TEORETICKÁ ČÁST

8


1

INFORMAČNÍ TECHNOLOGIE A STUDENT Informační technologie se v současné době rozvíjení neuvěřitelným tempem, kterému

se většinou studenti přizpůsobují daleko lépe než jejich učitelé. Nejde jen o to, že má většina studentů více času než samotní učitelé. Studenti tráví za počítačem daleko více hodin, ale rodiče jim také často kupují nejmodernější techniku, kterou poté obměňují v daleko rychlejším tempu než se to dělá ve škole a než si vzhledem ke svým platům může dovolit praktikovat většina učitelů výpočetní techniky doma. Mezi studenty se také stále více projevují propastné rozdíly mezi majetnějšími studenty, kteří mají veškerou dostupnou techniku, a studenty ze sociálně slabších vrstev, kteří ani v současné době nemají doma počítač. Jde také častokrát v hodinách informatiky vidět, že ne vždy bohatství rodičů přináší nejlepší výsledky studentům. Nejde o to, že mají nejlepší vybavení, ale častokrát na svém výborném vybavení hrají jen hry, případně se baví na internetu a jejich vědomosti v informačních technologiích celkově stagnují. Nemusí také většinou sami opravovat počítače, často už se neprovádí ani jejich modernizace, ale mění se rovnou celé sestavy – proto chybí i základní povědomí o základních principech funkce počítače a jeho komponentách. Sestavy, které kupují jako hotové produkty, již většinou obsahují předinstalované základní programy a tak často umí pouze „spustit internet“, nainstalovat hru a hrát si. Studenti, kteří si šetří na každou modernizaci počítače, jsou na tom podstatně lépe. Hrají si sice prakticky stejně, ale většinou moc dobře vědí, z čeho se počítač skládá, umějí si vyměnit paměti, procesor, napájecí zdroj, případně nastavit BIOS. Jejich zvědavost jde většinou dále a tak si umějí vyhledat a stáhnout z internetu další software pro svůj počítač. Na internetu se učí programovat internetové stránky a nezřídka pak patří k nejlepším studentům informačních technologií. Do poslední kategorie někdy patří také studenti, kteří doma z různých důvodů počítač nemají. Nejčastější příčinou jsou pochopitelně ekonomické poměry v rodině, ale v dnešní přetechnizované době se začínají ozývat také nedůvěřivé hlasy odpůrců závislosti na technice. Nepřítomnost počítače může být tedy způsobena i neinformovaností rodičů a v důsledku toho tedy jejich nevolí pořizovat další techniku.

9


1.1 Co se obvykle studenti na středních školách v předmětu informatika v současné době učí Předmět informatika jsem na střední škole vyučoval 4 roky a za tuto dobu jsem viděl, že je kladen hlavní důraz především na věci, které jsou pro většinu studentů málo důležité. Informační technologie zde často vyučují učitelé, kteří se na VŠ sice naučili ovládat MS Office a částečně přístup k internetu, ale tím výčet programů, které opravdu ovládají, pomalu končí. Častokrát se stává, že se studenti ve škole učí opravdu jen tyto programy a k tomu ještě jeden odborný program (kreslící nebo grafický) podle zaměření školy. Studenti mi častokrát říkávali, že by chtěli, aby se zde učili např. programování v C++ nebo některý grafický program, ale nikdo se jim v tomto zdokonalování nevěnuje. Zde však vyvstávají určité problémy pro školu, protože ne všichni studenti by se chtěli učit stejný program. Tyto programy se také častokrát rychle mění, což představuje finanční náklady na nákupy aktuálních verzí programu, ale také to vytváří tlak na učitele informačních technologií, kteří se stále musí učit něco nového. Přípravy, které si tento učitel zpracuje, tak může využít v nezměněné podobě pouze po omezený čas, často ne více než dva školní roky. Studenti také stále více požadují individuální pomoc a odpověď na konkrétní dotazy, které nelze zodpovědět, pokud učitel nezná vyučovaný program opravdu dokonale. Navíc pokud má tento učitel informačních technologií opravdu všechny tyto znalosti, málokdy je ochoten pracovat ve školství, kde jsou platy stále na nízké úrovni.

10


2

INFORMAČNÍ TECHNOLOGIE A UČITEL Jak jsem již v kapitole informační technologie a student psal, na učitele jsou kladeny

daleko větší nároky na zvládnutí nových informačních technologií. V současné době se také nejedná už jen o učitele informačních technologií, ale o všechny vyučující, neboť do výuky každého předmětu se počítače a informační technologie stále více zapojují. Školy často do učeben nakupují nové didaktické pomůcky, jako jsou projektory, stále více populární interaktivní tabule a již tady je nutné, aby učitelé mohli toto zařízení používat. Proto je tak nutné, aby všichni učitelé zvládali alespoň určitý rozsah počítačové gramotnosti. Je nutné, aby si na tyto nové didaktické pomůcky dovedli udělat různé PowerPointové prezentace, aby uměli skenovat obrázky z učebnic, vyhledávat na internetu novinky ve svém oboru a tyto věci aktivně přenášeli do své učitelské praxe. Podle mých zkušeností ze školení SIPVZ je ale i v současné době velké procento učitelů, kteří se až doposud obešli bez počítačů a výpočetní techniku odmítají. Nemají počítač častokrát ani doma, ve škole jej více méně z donucení přijali a využívají jej v minimální míře. Ve školách je také vyvíjen poměrně malý tlak od učitelů na nákup nového software, který pro učitele představuje nutnost učit se znovu něco nového. Škola také poskytuje učitelům relativně málo času na jejích další vzdělávání a pochopení častokrát složitých programů. Stává se, že škola koupí určitý software, učitele pošle na dvoudenní školení a ihned po ukončení tohoto školení očekává, že se začne tento program vyučovat. Učitel je častokrát přinucen (většinou ve svém volném čase) zpracovat si plán učiva pro výuku tohoto programu, ale také si nachystat určité příklady a práce pro studenty, na kterých bude kontrolovat jak pochopili jeho výklad, což je časově velmi náročné a příliš často se měnící. Vývoj software i hardware se nezadržitelně každým rokem posouvá a je nutné, aby se školy tomuto trendu přizpůsobily. V současné době již není možné, aby si učitel až do svého odchodu do penze vystačil s tím, co se naučil na vysoké škole, ale je nezbytné, aby se neustále vzdělával. Mnoho učitelů se také bude muset přizpůsobit novým trendům ve výuce, které vznikají díky zavádění nových technologií. Například e-learning jistě změní téměř všem vyučujícím na středních školách jejich postup výuky. Na učitele bude vyvíjen tlak, aby v elektronické podobě zveřejňovali veškeré materiály, které studentům pomohou ve výuce daného předmětu. Většina studentů si tyto materiály uloží, vytiskne a ve škole už bude pouze zvýrazňovat to, co učitel považuje za důležité. V hodině zůstane více času na výklad, příklady a názorné ukázky. Celý systém také

11

Pedagogická Fakulta MU umožní i nemocným žákům být aktivně přítomen i mimo školní lavici, což je celkově velmi přínosné.

12


II.

PRAKTICKÁ ČÁST

13


3

SOUČASNÁ SITUACE NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH Současná situace na středních školách je ve znamení mnoha změn. K této problematice

jsem nalezl zajímavou citaci v knize PaedDr. Pavla Konupčíka [1]. „Technický vývoj informačních a komunikačních médií je tak rychlý, že každý z nás se nejspíš bude muset učit celý život, aby tomuto světu stále dobře rozuměl a mohl dostatečně využívat jeho možnosti. Se vzrůstajícím zájmem o informace ve škole roste i problém, co si s nimi počít. Něco lze zvládnout obyčejnou lidskou pamětí, ale ona sama na profesionální pedagogickou práci nestačí. Zejména tehdy ne, mají-li se informace proměnit v pedagogické zprávy a sloužit k hodnocení nebo se stanou obsahem dialogu učitele se žáky, s rodiči atd. Časem přestávají vyhovovat i dosavadní tradiční prostředky „vnější paměti", které učitelům pomáhají: knihy, poznámkové sešity, žákovské záznamové listy apod. Papírovým nosičům informací bezpochyby nelze upřít mnohé výhody: jsou jednoduché, relativně levné, nejsou závislé na elektrické energii atd. Mají však jen velmi omezené možnosti při rychlém ukládal vyhledávání a dalším zpracování informací. Proto i ve školách, tak jako v mnohých dalších oborech lidské činnosti, se stále více při práci s informacemi uplatňují počítače a jiná elektronická média. Ohromným informační zdrojem je Internet, světová síť počítačů, která svým uživatelům zpřístupňuje nepřeberné množství všech možných informací. Přináší zásadní změny do způsobu práce se zdroji dat i změny v možnostech výuky. Počítač dokáže učiteli účinně pomáhal ve všech etapách práce s pedagogickými informacemi. Již v současné době je potřebný, a tím spíš v budoucnu se bez něj učitelé neobejdou. Požadavek na dovednost učitele účinně zacházet s informacemi a vést k tomu žáky odpovídá soudobým trendům vývoje vzdělávání a výchovy.“ [1]

Pro informační technologie je typické to, jak se stále více zabydlují v našem okolí. Stále častěji se s počítači setkáváme i na místech, kde bychom je ještě před pár lety marně hledali. Školy nejsou žádnou výjimkou a každým rokem nakupují novou techniku. Tento trend souvisí nejen s tím, jak se stále snižuje cena těchto zařízení, ale také s tím, že školy dostávají určité dotace na tuto techniku. Hlavním důvodem je ale příprava studentů na práci s touto technikou a to tak, aby bylo naplněno základní poslání školy – připravit studenty pro život.

14


3.1 Současné školní vybavení informačními technologiemi Jak jsem již dříve psal, školy v současné době nakupují velké množství nové výpočetní techniky, programů a zařízení, které by jim měly pomáhat naplňovat cíle, ve kterých chtějí studenty seznámit s touto technikou a naučit je ovládat programy, které upotřebí ve svém dalším životě. Zde jsem se snažil svoji práci doplnit o některá důležitá data – zvláště pak o počty jednotlivých počítačů na školách a zjistil jsem všeobecně známý fakt, že pokud budu chtít, aby tato práce byla aktuální, musím daleko více čerpat z internetových zdrojů než z knih, které mají většinou nejméně 2 roky od svého vydání, což by značně zkreslovalo moji práci. Jako nejdůležitější informace pro tuto kapitolu se zdá přehled o ICT v českém školství za rok 2006, který je uveden v následující citaci: „ICT v českém školství 2006 Tento přehled obsahuje vybrané výstupy ze sběru dat realizovaného MŠMT a technicky zajišťovaného Ústavem pro informace ve vzdělávání v lednu 2007, který proběhl jako součást vyúčtování dotací Státní informační politiky ve vzdělávání (SIPVZ). Podchycená skupina: 97,66 % škol ze školského rejstříku: mateřské, základní, střední a vyšší odborné školy, konzervatoře, základních umělecké školy a jazykové školy s právem státní jazykové zkoušky. Uvedené grafy zachycují situaci k 31. 12. 2006 včetně trendů za poslední tří, resp. čtyři roky.

Počty počítačů

15


Způsoby připojení k internetu

Prezentační technika

Vybavenost datovými projektory a interaktivními tabulemi.“ [2] 16

Pedagogická Fakulta MU Jak je již z této citace patrné, každý rok stoupá počet počítačů na školách, ale také se zvyšuje počet škol, které mají internetové připojení. V poslední době se také na školách stále více objevuje prezentační technika, jako jsou datové projektory a interaktivní tabule a klasické přístroje Meotar tolik známé z našich škol pomalu mizí. Vše je ale o penězích, nové moderní přístroje rychle zastarávají a je potřeba je častěji měnit. Tato technika se stává více dostupnou především díky neustálému poklsu cen. Školy se také stále více zapojují do různých projektů, z nichž lze čerpat peníze např. z fondů EU. Tyto peníze nejsou však podle mého názoru vždy využívány účelně. Každý, kdo tuto techniku nakupuje, by si měl uvědomit, že zde dochází k velmi rychlému morálnímu zastarání a tak je nutné ihned po nákupu tuto techniku pokud možno na sto procent využít. Učitelé častokrát po shlédnutí nějaké prezentace tohoto výrobku požadují, aby se toto zařízení koupilo do jejich třídy. Po jeho nákupu a instalaci ve třídě si však uvědomí, že je nutné aby si zde udělali přesně pro toto zařízení přípravy (což vyžaduje jejich čas). Je také nutné provést zajištění před studenty tak, aby nemohlo dojít k jeho poškození nebo zničení. Potom častokrát dochází k tomu, že je toto zařízení používáno jen občas a většinu času tráví uschováno v bezpečí kabinetu naprosto nevyužité. Podle mého názoru je na středních školách stále poměrně málo počítačů s internetem určených přímo pro studenty. Počítačové učebny již bývají vybaveny dobře, ale ostatní učebny odborných předmětů na toto vybavení stále čekají. Stejný problém se týká také vybavení jednotlivých kabinetů vyučujících výpočetní techniku. Největším motorem pro nákup této výpočetní techniky jsou asi zavedení informačního systému školy, zavedení elektronické třídní knihy, spuštění e-learningu a nebo osobních účtů studentů, které jsou většinou financovány z některého z projektů a peníze na toto vybavení škola dostane v rámci tohoto projektu. Současné vybavení informačními technologiemi na středních školách se neustále vylepšuje, ale je nezbytné, aby tyto školy mohly častěji obměňovat hardware i software, který velmi rychle morálně zastarává.

3.2 Počítačová gramotnost vyučujících a možnosti jejího zvyšování Slovo počítačová gramotnost je skloňováno snad ve všech pádech, kdo by si ještě před pár lety představil, že se i na počítače budou dělat zkoušky jako v autoškole pokud chceme mít oprávnění pro řízení nějakého motorového vozidla. O ověření naší počítačové gramotnosti 17

Pedagogická Fakulta MU se snaží například nezisková organizace ECDL - European Computer Driving Licence, která byla založena již v roce 1997. Jejím hlavním cílem je vydávání certifikátů po úspěšném vykonání zkoušek. Tyto zkoušky by nám potom měly usnadnit nástup do zaměstnání. Pokud by se tato metoda testování více rozvinula, bylo by pro zaměstnavatele velmi snadné najít člověka, který má právě ty znalosti které on potřebuje. Pro názornější představu jak celý tento systém funguje bych zde chtěl citovat tuto nabídku. „1. European Computer Driving Licence European Computer Driving Licence (dále jen ECDL) je certifikát, který prokazuje, že jeho nositel zná základní koncepci informačních technologií (IT), umí používat osobní počítač a běžné aplikace na základní úrovni. Konkrétně ECDL znamená, že jeho držitel úspěšně složil jeden teoretický test ze základních pojmů informačních technologií a šest praktických testů, které osvědčují jeho znalost práce s PC a všeobecně rozšířenými aplikacemi. ECDL je mezinárodně uznávaný certifikát. Může zjednodušit proces přijímání zaměstnanců a zajistit, aby zaměstnavatel získal jednoznačnou informaci o úrovni znalostí a dovedností uchazeče při práci s osobním počítačem. ECDL je certifikát znalostí a dovedností založených na jednotném schváleném Sylabu. Základním cílem programu ECDL je zvýšení úrovně základních znalostí informačních technologií a základních schopností používat osobní počítač a běžné aplikace. Tento cíl se program ECDL snaží prosadit nejen v celé Evropě, ale i v ostatním světě. 2. Výhody ECDL Počítačová gramotnost se dnes stává stále důležitější v nejrůznějších oblastech života. ECDL je certifikát o znalostech informačních technologií vhodný pro širokou populaci. Je určen těm, kteří potřebují nebo si přejí vědět, jak používat osobní počítač. Je vhodný pro pracovníky v nejrůznějších oblastech stejně jako pro ty, kteří na trh práce teprve vstupují, bez ohledu na věk. Příkladem výhod ECDL jsou např.: všeobecné kvalifikace IT dovedností zásadně nové a průkazné metody měření a ověřování IT dovedností propracovaný sylabus, který zohledňuje současné běžné požadavky zaměstnavatelů na své zaměstnance v oblasti IT dovedností

18

Pedagogická Fakulta MU zvětšení obecného povědomí o výhodách aktivního zapojení do informační společnosti flexibilní a dostupná kvalifikace, která svým držitelům nabízí zvětšení mobility 3. Cílová skupina ECDL Cílovou skupinou pro ECDL je široká populace, která chce kvalifikovaně používat svůj osobní počítač. Kvalifikace ECDL umožňuje zaměstnancům, studentům i ostatním občanům tímto certifikátem formálně doložit, že mají základní počítačové znalosti a dovednosti potřebné k efektivnímu používání osobních počítačů. Například administrativní pracovníci, kteří chtějí, aby jejich počítačová gramotnost vešla ve všeobecnou známost, budou chtít získat tento druh certifikace a naopak zaměstnavatelé mohou prostřednictvím této certifikace snadno ohodnotit aktuální nebo budoucí zaměstnance. Cílovou skupinou pro ECDL je tedy velice široká část populace. 4. Úroveň obtížnosti ECDL je certifikát znalostí a dovedností potřebných k používání osobního počítače na základní úrovni. Tato základní úroveň znalostí a dovedností je definována v Sylabu ECDL; modul 1 obsahuje podrobný seznam znalostních okruhů a detailů, moduly 2-7 definují sady dovedností a typy úkolů. Okruhy znalostí a sady dovedností obsažené v Sylabu ECDL byly pečlivě vybrány a shromážděny skupinou expertů pracujících v nejrůznějších oblastech jako základní znalosti a dovednosti potřebné pro používání osobních počítačů a běžně rozšířených aplikací. 5. Produkt ECDL Pro uživatele se produkt ECDL skládá fyzicky ze dvou částí, z vlastního certifikátu ECDL a z indexu ECDL (ECSC), který slouží jako oficiální záznam o úspěšně složených testech. ECDL Start je certifikátem, který může být vydán po úspěšném absolvování libovolných čtyř modulů v rámci programu ECDL. ECDL je certifikát, který svědčí o tom, že jeho držitel umí používat osobní počítač a běžné aplikace, a prokazuje, že jeho držitel byl testován ve shodě se standardem ECDL a autorizovaným Sylabem ECDL. ECDL je mezinárodně uznávaným dokumentem a má v celé Evropě podobnou úpravu. Před zahájením prvního testu obdrží kandidát index ECDL. Index ECDL je oficiálním formulářem používaným k zaznamenání každého úspěšně složeného testu. Pokud kandidát úspěšně 19

Pedagogická Fakulta MU absolvuje některý další test, doplní se záznam do indexu. Po úspěšném absolvování všech sedmi testů má kandidát nárok na průkaz ECDL, který mu na základě vyplněného indexu vystaví národní zástupce ECDL. Testy z jednotlivých modulů mohou být prováděny v libovolném pořadí, v kterémkoli akreditovaném testovacím centru a v kterékoli zemi. Průkaz ECDL i index ECDL vydané v jedné zemi jsou platné i ve všech ostatních. Průkaz i index ECDL jsou mezinárodně uznávanými certifikáty. 6. Testy ECDL Certifikace ECDL je prováděna pomocí sady manuálně vyhodnocovaných testů. Toto testování je orientováno na úkoly a předpokládá 70-80%ní splnění požadavků s ohledem na potřebu testovaných praktických dovedností. Posouzení skutečnosti, zda uchazeč vyhověl nebo nevyhověl požadavkům testu je plně v kompetenci zkušebního komisaře, který testy opravuje. V zájmu zachování maximální objektivity při do určité míry subjektivním vyhodnovování procházejí zkušební komisaři před svým jmenováním sérií srovnávacích testů. V současné době se navíc v některých zúčastněných státech zkouší jiný model testování založený na automatickém vyhodnocování testů, manuální opravování však stále podstatným způsobem převládá.“ [3]

20


4

ZLEPŠOVÁNÍ A ZABEZPEČOVÁNÍ POČÍTAČOVÝCH SÍTÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH

4.1 Konkrétní požadavky Naše síť bude spojovat 3 budovy od sebe vzájemně vzdálené přibližně 2000 metrů. Pouze jedna z budov, nový domov mládeže, je vzdálena asi 500 metrů od jedné budovy. V každé budově se nachází několik desítek počítačů- dohromady přibližně 100, ale je potřeba zvážit možnosti dalšího rozšiřování sítě.

4.2 Volba technologie V prostorách jednotlivých budov pro spojení nemobilních stanic využijeme v dnešní době pravděpodobně nejdostupnější sítě LAN- fast ethernetu. Masová rozšířenost technologie zajišťuje rozumné pořizovací náklady potřebných zařízení. Při propojení budov nebudeme využívat kabelových rozvodů, ale využijeme dnes velmi populární a cenově dostupné bezdrátové technologie přenosu dat WiFi- pracující v bezlicenčním pásmu 2.4 GHz. Nebudeme spojovat všechny budovy navzájem, ale jednu budovu s nejvýhodnějšími parametry zvolíme za centrální a ta bude zprostředkovatelem připojení mezi všemi ostatními body. Vhodnost budovy pro instalaci serveru zvážíme dle polohy vůči všem ostatním budovám tak, aby byly vzdálenosti minimální. V potaz vezmeme také počet počítačů v budovělogicky bude nejvhodnější centrální server umístit k co nejvyššímu počtu stanic, abychom při bezdrátové komunikaci zbytečně nezatěžovali spoje více, než bude nutné.

21


4.3 Návrh fyzické vrstvy sítě V každé budově vytvoříme síť LAN fast-ethernet zapojenou do switche, spolu s AP pro bezdrátový přenos dat.

4.4 Konektivita do internetu Celá síť bude připojena k internetu skrze centrální server, na němž poběží Windows ICS spolu s naším softwarem. K našemu poskytovateli internetu jsme připojeni taktéž pomocí ethernet lanu. Poskytovateli je vyhrazen samostatný síťový adaptér. Od poskytovatele máme pouze jednu veřejnou IP adresu, proto bude potřeba v rámci lokální sítě použít privátních IP adres.

4.5 Konfigurace protokolu TCP/IP Dle jednotlivých budov máme možnost síť přirozeným způsobem rozdělit na několik segmentů.

Vzhledem

k

počtu

počítačů

zvolíme

privátní

adresní

prostor

192.168.0.0/255.255.255.0. IP adresy jednotlivým stanicím přidělíme staticky. Centrální budově s řídícím serverem přidělíme rozsah IP adres 192.168.0.1 192.168.0.63, kde 192.168.0.1 bude řídící server pro lokální síť. Na řídícím serveru bude na druhém síťovém adaptéru nastavena ještě veřejná IP adresa od našeho poskytovatele. Vzhledem k použití operačního systému Microsoft Windows XP můžeme s výhodou použít integrované síťové komponenty ICS (Internet Connection Sharing). Ta nám zajistí dynamický NAPT (Native Address-Port Translation)- překlad privátních IP adres na veřejnou IP adresu a zdrojového portu (a naopak cílového portu, pokud překládáme odpověď pocházející z internetu a mířící k naší stanici uvnitř privátní sítě). Řeč je samozřejmě pouze o protokolech TCP, UDP a jejich podprotokolech- ICMP (kde jsou navíc při překladu IP adres nutné změny uvnitř datové části paketů nesoucí privátní IP adresu). Jiné protokoly ovšem vzhledem k našim potřebám můžeme s klidným svědomím opomenout. Použití NAPT není zdaleka ideální, protože v internetu se díky NAPT prakticky znemožnilo spojení každé stanice s každou (problémy s 22

Pedagogická Fakulta MU NAPT-to-NAPT, nebo vícenásobný NAPT). Ideální volbou by bylo použití IPv6 řešící nedostatek veřejných IP adres v současném IPv4. Ironií ovšem je, že i nouzová a svým způsobem netechnická technologie, jakou bezpochyby NAPT je, přináší jisté výhody pro běžné uživatele internetu- a to i pro naše školní stanice- je totiž nemožné navázat z internetu spojení se stanicí v privátní síti za NAPT, dokud si toto spojení sama stanice nevyžádá (prakticky je tedy možné pouze "odpovídat" na požadavky stanice skryté za NAPT). Toto je samo o sobě velmi významné pro bezpečnost sítě.Veškeré pokusy o narušení bezpečnosti sítě by měly bezpečně skončit v firewallu na serveru. Na klientských stanicích je tedy server s ICS nastaven jako výchozí brána a DNS server (ten služba ICS také poskytuje). V tomto okamžiku tedy již máme fungující síť a všechny stanice mají přístup k internetu.

4.6 Analýza autorizačního systému řídícího serveru Máme již fungující síť a tak by se mohlo zdát, že je projekt u konce. Ale právě naopak- nyní teprve vše začíná. Fungující síť sice máme, ale nemáme efektivní prostředky, jak její provoz koordinovat. Problémy jsou velmi časté- wifi spoje jsou přetíženy v důsledku neopodstatněného využívání (zneužívání) školního internetu. Přístup k internetu je taktéž výrazně omezován, protože komponenta Windows ICS zdaleka není určena pro efektivní sdílení internetu pro více než 100 stanic. Evidentně je tedy nutné sledovat provoz v jednotlivých bodech sítě a usměrňovat rychlosti datových toků do internetu.

4.7 Autorizační systém Z úvodu kapitoly je evidentní potřeba systému, který umožní přístup k internetu pouze těm stanicím, u kterých je to žádoucí a kdykoliv bude přístup umožněn, bude statisticky vyhodnocován datový tok a případně usměrňován tak, aby neomezoval jiné stanice.

23


4.8 Traffic-shaping V jádru software běžícího na serveru vytvoříme modul pro usměrňování přenosových rychlostí jednotlivých stanic. Pro každou stanici sledujeme aktuální přenos dat a pokud přesahuje určené maximum, pakety této stanice ukládáme do cache a zpracujeme až tehdy, kdy to nepovede k přesažení určeného maxima. Bude ovšem možné také rozdělení stanic do konfigurovatelných skupin se "sdíleným maximálním přenosem"- tzv. agregačních skupin. Díky této vlastnosti budeme moci všechny stanice z domova mládeže (například) zařadit do jedné skupiny, jejíž maximální rychlost nastavíme tak, aby nedocházelo k přetížení bezdrátového spoje. Kaskádovité použití agregačních skupin nám poskytne takřka dokonalou kontrolu nad maximálními rychlostmi v konkrétních segmentech sítě.

4.9 Návrh komunikačního protokolu Nyní jsme vyřešili problém s přenosovými rychlostmi u těch přenosů, které putují přes centrální server- zejména tedy přenos internetu. Ale v situaci, kdy dvě stanice z různých budov budou nekontrolovanou rychlostí vzájemně přenášet data po bezdrátovém spoji stále nemáme nad provozem kontrolu a v síti mohou vzniknout (a bezpochyby vzniknou) podstatné technické problémy, pokud situaci nevyřešíme. K dispozici jsou různé komerční systémy, nabízející dokonalou kontrolu nad všemi stanicemi v síti. Ale tyto systémy mají pramalou cenu co by studijní pomůcky- a našim cílem je především studenty přivést k pochopení problematiky počítačových sítí, nikoliv k pochopení jednoduchých instalačních procedur komerčních produktů, které brzo mohou být (a jistě budou) základní znalostí už u školáků. My našim studentům nabídneme řešení, které jim na nejnižší možné úrovni názornosti objasní, v čem tkví hlavní problémy- vytvoříme program, který bude nainstalovaný na každé stanici a bude centrálnímu serveru neustále dodávat informace o provozu na dané stanici. Tyto informace nezíská nijak jinak, než přímým sledováním síťových paketů procházejících síťovým adaptérem. Zde studenti přesně pochopí, jak se po 24

Pedagogická Fakulta MU ethernetu přenáší data a jejich představy o fungování sítě postoupí od abstraktního "etheru" ke konkrétním poznatkům. Protokoly ethernetu si studenti procvičí skutečně detailně, protože sami budou nuceni pochopit a podílet se na vývoji protokolu vlastního- veškeré informace bychom samozřejmě serveru mohli předávat na aplikační vrstvě a bylo by to jednodušší řešení- ale jednodušší v tomto případě jistě neznamená názornější a už vůbec ne přínosnější, jelikož je účelem tohoto kroku, aby studenti přenosy v TCP/IP sítích nechápali jako kontinuální toky dat, ale fragmentované přenosy datových rámců, s jejichž strukturou se teoreticky seznámili již dříve. Navrhneme tedy síťový protokol pracující pod protokolem IP. Zřejmě by stačilo i navržení ethernet protokolu (při transparentním nastavení AP), které by bylo jednodušší, ale studenti by byli ochuzeni například o praktické problémy s vytvořením vlastního IP paketu od "nuly" se vším, co to obnáší- zejména tedy přesné dodržení specifikace formátu hlavičky a výpočet kontrolního součtu hlavičky. Pod IP protokolem tedy vytvoříme protokol vlastní- nepoužijeme protokol UDP (#17), i když vzhledem k našim potřebám se to přímo nabízí, ale zvolíme číslo z nepřiřazeného rozsahu organizace IANA (Internet Assigned Numbers Authority)- 182 a můžeme se začít věnovat problematice návrhu datové struktury tohoto protokolu. To po zvážení našich nevelkých potřeb nebude problém. V zásadě potřebujeme implementovat jen několik různých interakcí mezi klientem a serverem. Interakce server->klient bude omezena pouze na zodpovídání požadavků klienta. Nejzákladnější nutností bude ověřit přítomnost serveru a jeho připravenost na naši komunikaci. Pro tento účel zavedeme interakci "alive" (jsi naživu?), která po zpracování serverem způsobí odpověď "alive ok". Nyní již máme potvrzeno, že je server připraven komunikovat s námi. Je čas na další interakci "verify1" (tj. ověř mě). Při té serveru předáme nejnutnější informaci o naší stanici- a to verzi software, která se serverem chce komunikovat, samozřejmě naši IP adresu (obsaženou v IP hlavičce) a 32bitový SEED (semínko), které se bude podílet na šifrování dalšího přenosu 25

Pedagogická Fakulta MU spolu s certifikátem stanice (tj. soukromý datový soubor instalovaný na stanici a na serveru pro potřeby ověření). Pokud server může povolit přihlášení této stanice, odpoví klientovi "verify1ok" a zároveň si vyžádá další informace- sdělí klientovi 128bitové číslo certifikátu, podle kterého chce ověřovat a vyžádá si dva bloky dat z tohoto certifikátu- 1. blok 16 byte, 2. blok 32 byte triviálně šifrovaných dle IP (certifikát sám o sobě má celkem 4096 byte a obsahuje v sobě dle náhodného seedu zašifrovaná data o stanici- teoreticky stanice snižuje svoji bezpečnost častým přihlašováním, protože v síti putovalo více fragmentů certifikátu- proto mají v sobě šifrovánu i dobu platnosti, po jejímž vypršení je potřeba vygenerovat certifikáty nové). Po obdržení interakce "verfy1ok" klient prohledá své úložiště certifikátů a pokud nalezne certifikát serverem požadovaný, vytvoří novou interakci "verify2", čímž serveru potvrzuje svoji identitu. Server zkontroluje, zda-li fragmenty odpovídají požadovaným fragmentům a stanici odpovídá šifrovaným konfiguračním paketem, který obsahuje maximální rychlosti downloadu/uploadu pro tuto stanici v rámci LANu, dále informaci o tom, jestli je potřeba usměrňovat rychlost také u IP paketů směřujících na server (IP cíl = server), pak informace o tom, jestli má být celá komunikace šifrována. Důležitý je pak také interval požadovaného ohlašování stanice serveru. V závěru server přidává fragment certifikátu, který si naopak vyžádal klient aby ověřil, že komunikuje se skutečným serverem (toto je velmi důležité, protože při odposlechnutí přihlašování třetí stranou by se později tato mohla vydávat za server a požadovat po klientovi právě ty fragmenty, které po síti přenesl- nyní je to ovšem nemožné, protože klient vždy žádá od serveru unikátní odpověď). Jakmile klient obdrží interakce "verify2ok", považuje sám sebe za přihlášeného, vhodným způsobem o tom informuje uživatele a začne se chovat podle serverem zaslané konfigurace. Podstatné je, že vždy po určitém intervalu (který server určil) podává serveru stručné hlášení o svém provozu (vygenerovaný traffic, na speciální žádost i rozšířené detaily přesně říkající, se kterými stanicemi měl nenulový přenos dat, popřípadě konkrétně tyto hodnoty). Na toto ohlášení klient od serveru očekává potvrzení, jestli je stále přihlášen- server buď potvrdí, nebo klienta nuceně odhlásí. Pokud klient nedostává odpověď, několikrát v časovém odstupu

26

Pedagogická Fakulta MU opakuje odesílání a je-li nadále neúspěšný, nahlásí ztrátu spojení a vrátí se k první interakci "alive". Pokud server v tolerovaném intervalu (tj. požadovaný interval + 2 sec) neobdrží korektní ohlášení, odhlásí klienta a jakoukoliv interakci kromě "alive" a "verify1" odmítá. Nyní tedy již máme navržen poměrně robustní způsob pro zajištění a koordinaci veškerého provozu v síti. Je čas přejít k implementačním otázkám a vyřešit problematiku řízení TCP/IP adaptéru na úrovni paketů ethernetu.

4.10 Výběr metody pro řízení síťového adaptéru Existuje několik metod, jak řídit provoz na síťových adaptérech, které jsme zvažovali při realizaci našeho projektu. Pokusíme se je navzájem srovnat a nejvhodnější metodu použijeme. Jedná se o otázku, která má pro náš projekt zcela zásadní význam, proto se neomezíme na pouhý výčet metod bez popisu. Budeme se zabývat pouze metodami filtrování trafficu v kernelu, protože potřebujeme mít dokonalý a úplný přehled o veškerém přenosu. 1) Kernel-mode sockets filter. Technologie použitelná pro Windows NT/2000. Založena na hlídání všech volání metod msafd.dll (je nejnižší úrovní uživatelského módu Windows Sockets DLL) do kernelového modulu afd.sys. Tato metoda je zajímavá, ale ve skutečnosti nám nenabídne více, než metody uživatelské, protože možnosti volání do kernel modulu jsou omezené. Navíc je podstatnou nevýhodou, že rozhraní AFD (a tím ovladač afd.sys) se mění s každou verzí operačního systému, čímž je omezena přenositelnost programů využívajících tuto metodu. 2) TDI filter driver. Metoda se výrazně liší pro verze systému Windows9x/ME a Windows NT. Přestože se běžně používá v řadě rozšířených firewallů (vůbec ne neznámých, například Outpost Firewall), není s její pomocí možné ochránit TCP/IP zásobník před útokem hackerů. 3) NDIS Intermediate Driver (IM). Microsoft poskytl tento druh ovladačů právě pro naše potřeby, alespoň na první pohled. Podpora ve Windows 98/ME/NT je totiž velmi chatr27

Pedagogická Fakulta MU ná a ve Windows 95 zcela chybí. Bohužel taky nejsou právě snadno instalovatelné. Jejich podpora sice byla podstatně vylepšena ve Windows 2000/XP, ale je zde zase jiný problém- potřebujete digitální podpis svého ovladače Microsoftu, čímž je tento způsob zcela mimo naše možnosti. 4) Windows 2000 Filter-Hook Driver. Metoda je popsána v dokumentaci DDK (Driver Development Kit od MS) a použitelná pouze ve Windows 2000 a vyšších, čímž bohužel vypadává z okruhu našeho zájmu. 5) NDIS Hooking Filter Driver. Tomuto přístupu věnujeme více prostoru. Jednoduše řečeno, metoda je založena na manipulování (zachycení a pozměnění) některých NDIS funkcí umožňujících sledovat registraci všech nainstalovaných protokolů a jejich asociaci k síťovým adaptérům. Metoda je mimořádně jednoduchá na instalaci a bez problémů se vypořádá i s Dial-Up rozhraními, které v případě IM ovladačů vyžadují další nemalé úsilí. Poslední přístup k věci tedy vzhledem k našim potřebám jednoznačně vítězí (vlastně nejen vzhledem k našim potřebám- tato metoda je velmi jednoduchá a jako jediná poskytuje absolutní kontrolu).

4.11 Výběr technologií pro realizaci uživatelského rozhraní Uživatelské rozhraní serveru by samozřejmě mělo být přístupné všem lidem v síti. Přímo se nabízí použití webového serveru a jeho propojení se softwarem pro řízení provozu. Pro MS Windows existují v podstatě pouze 2 opravdu kvalitní webové servery- první je obsažen přímo v informačních službách MS Windows a byl by pro nás velmi vhodný, díky přirozené podpoře ASP skriptů (velmi vhodných pro dynamické webové aplikace), ale firma Microsoft je velmi nepříjemně komerčně laděná organizace a proto se ve Windows XP Professional, který na serveru použijeme, setkáváme se zcela nepochopitelným limitem 10ti současně připojených klientů (jde o problém licencování- "potřebujete-li více, potřebujete Microsoft Windows Server".. ale my potřebujeme ekonomické řešení, ne Windows Server). 28

Pedagogická Fakulta MU Zbývá tedy druhé řešení, které už sice na platformě Windows není zcela přirozené, nicméně se při vyladěné konfiguraci ukázalo být dostatečně stabilní- jedná se o webový server Apache. Jeho modulární architektura umožňuje prakticky libovolné modifikace, což z něj v našem případě dělá evidentního favorita. Pro samotný design webové aplikace pro autorizaci uživatelů můžeme zvážit buď tvorbu CGI skriptů, využití PERLu, nebo PHP. Všechna řešení jsou kvalitní a zcela zdarma, ale vzhledem k masové rozšířenosti poslední jmenované aplikace je jasnou volbou. Zbývá nám volba databázového serveru pro efektivní zpracovávání veškerých našich dat, autorizačních údajů, certifikátů a trafficu. Zde svým způsobem volbu předurčilo předchozí PHP, jelikož má v sobě přímo integrovánu podporu pro MySQL databáze. V žádném případě to ovšem neznamená, že by šlo o řešení z nouze, nebo z lenosti. MySQL je pro naše potřeby jednoznačným vítězem- zejména kvůli příznivým licenčním podmínkám. Máme tedy analyzovánu část související s centrálním serverem. Evidentně je možné využívat v síti několik řídících serverů a efektivně síť členit na dílčí segmenty. My budeme při implementaci uvažovat maximální velikost jednoho segmentu cca 200-300 počítačů, čemuž přizpůsobíme vývoj.

4.12 Volba technologie pro realizaci Pro realizaci komunikačního jádra softwaru pro jednotlivé stanice volíme stejnou metodu, k jaké jsme dospěli po analýze v kapitole týkající se technologické realizace serverové části softwarového systému- tedy NDIS Hooking Filter Driver (ovladač zavěšující se na NDIS filtr).

29


4.13 Výběr technologií pro realizaci uživatelského rozhraní Pro naprogramování uživatelského rozhraní využijeme prostředí Borland Delphi, které mimořádně zvyšuje efektivitu práce- především díky výborné znovupoužitelnosti vytvořených komponent. Pro prostředí Delphi existuje mimořádně dobrá základna zdrojových kódů z takřka všech oblastí a přinejmenším se velmi přibližuje prostředí Microsoft Visual C++, ve kterém je ovšem tvorba uživatelského rozhraní přece jen komplikovanější, i když robustnější. V tomto případě to ovšem nehraje žádnou roli a jednoznačně proto můžeme zvolit Borland Delphi.

4.14 Návrh uživatelského rozhraní Požadavky na uživatelské rozhraní programu instalovaného na jednotlivých stanicích budou minimální. Cílem bude tvorba nenápadné nevtíravé aplikace tiše plnící svůj účel, ale zároveň aplikace, které zpříjemní život alespoň těm, kteří o to budou stát. Nabízí se tvorba aplikace, která bude viditelná pouze jako ikonka v "systray" (systémová lišta) a po vyvolání popup menu nabídne několik málo možností- konfiguraci programu, zobrazení hlavního okna programu, otevření uživatelského rozhraní serveru ve výchozím prohlížeči systému a možnost zobrazit malé průsvitné okénko, které bude uživatele formou grafů informovat a aktuální rychlosti přenosu dat. V hlavním okně aplikace budou dostupné záložky "síťová aktivita", "síťové adaptéry", "certifikáty" a "nastavení". Na viditelném místě bude umístěno číslo verze programu a tlačítko pro vyhledání aktualizace.

4.15 Poznámky k implementaci autorizačního systému řídícího serveru Program realizujeme s využitím řadkového překladače Borland Delphi- tvoříme jej pouze jako konzolovou aplikaci, publikující výsledky svého chodu do MySQL databáze. Z

30

Pedagogická Fakulta MU databáze také pravidelně dochází k načítání konfigurace jednotlivých stanic, agregačních skupin a dalších podrobností. Velmi zjednodušeně řečeno- realizujeme paketový filtr zachytávající všechny pakety na vybraných síťových rozhraních a rozhodující o jejich osudu. Na základě obsahu paketu může dojít k několika akcím: a) zahození paketu - nastává v okamžiku, kdy se nepřihlášená stanice pokouší odeslat paket do internetu, nebo komunikuje na nepovoleném portu (program tedy plní roli bezstavového firewallu) b) okamžité zpracování paketu- je-li stanice ověřena a případně přihlášena k internetu, může být paket zpracován buď ihned, nebo následuje c) zařazení paketu do fronty- v případě, kdy zákazník přesáhl své aktuální přenosové maximum d) paket triggering- příchozí pakety vyvolávají specifické události- týká se zejména funkcí pro komunikaci s lokálními stanicemi. Zajímavostí zde může být například dynamická modifikace DNS paketů umožňující směrování nepřihlášených stanic na definovanou IP adresu. V DNS odpovědi je samozřejmě vrácena minimální doba platnosti odpovědi, aby po přihlášení k internetu stanice mohla vyslat nový DNS požadavek a dostalo se jí odpovědi od platného DNS serveru. Definovanou IP adresou je v našem případě samozřejmě IP adresa serveru s webovým uživatelským rozhraním.

Pro každou IP adresu, která se v paketech objeví, je vedena statistika (přenos dat, počty paketů) a je ukládána do databáze pro pozdější zpracování (například PHP skripty z informací v databázovém serveru generují grafy). Program obsahuje modul hlídání bezpečnosti- monitoruje počty různých druhů paketů a v určitých intervalech je vyhodnocuje. Jsou-li objeveny podezřelé údaje, generuje se událost do bezpečnostního záznamu. Toto je zejména důležité pro zjišťování, jestli nebyl program na 31

Pedagogická Fakulta MU některé ze stanic ukončen. V případě, že uživatel využívající stanici program ukončí a server zachytí jakoukoliv jeho komunikaci, považuje se to za dobrý důvod ke generování bezpečnostního záznamu. Je možné hlídat také počty paketů, průměrnou velikost paketů, nebo protokoly a porty, na kterých komunikace probíhala. V případě potřeby je možné zapnout "trvalé" sledování bezpečnostních záznamů některých stanic (tzn. jejich statistiky jsou uloženy i v případě, kdy systém neurčil žádné podezřelé skutečnosti).

4.16 Poznámky k implementaci sw. systému stanic Jádro programu, jak už bylo řečeno dříve, se zcela shoduje s jádrem pro řídící server. Proto i velká většina funkcí byla výhodně převzata přímo ze zdrojového kódu serveru. Zásadní rozdíl je samozřejmě v tom, že je zde vytvořeno poměrně skromné, ale funkční uživatelské rozhraní. Bylo tedy do větší míry využito možností, které nabízí integrované vývojové prostředí Borland Delphi. Program je v podstatě jednoduchý, ale jak se ukázalo, je potřeba velmi důkladně dodržovat bezpečnostní zásady tvorby multithreadingových aplikací- tzn. vždy poctivě uzamykat veškerou paměť, se kterou by zároveň mohl chtít pracovat jiný thread ("vlákno" v procesu). Za zmínku stojí systém automatické aktualizace, který nevyžaduje restart počítačeprogram se v prvním kroku informuje, jestli je na serveru dostupná jeho novější verze a pokud ano, přesune sám sebe do dočasného souboru a novou aktualizaci uloží na své původní umístění, spustí jej a bude čekat na potvrzovací zprávu spuštění nové verze. Jakmile tuto zprávu dostane, ukončí sám sebe. Nová verze naopak po vyslání zprávy čeká, až se její předchůdce ukončí, aby mohla zaujmout jeho místo při zachytávání paketů na síťové kartě.

32


5

E-LEARNING A INDIVIDUÁLNÍ ÚČTY STUDENTŮ Při zpracovávání e-learningu jsem nalezl při studiu literatury jednu velmi zajímavou pa-

sáž. Jednalo se o knihu Počítač jako pomocník učitele, s podtitulem Efektivní práce s informacemi ve škole, která vyšla již v roce 1997. Příjemně mě zde překvapily zvláště Videokonference a Distanční formy výuky, které vlastně popisují možnosti e-learningu. Distanční formy výuky a videokonference se zde popisují takto: „VIDEOKONFERENCE Videokonference představuje situaci, kdy spolu ve stejné chvíli diskutují účastníci jednání (,‚konference“) prostřednictvím počítačových sítí. Přenáší se přímo obraz a zvuk snímaný videokamerou, takže každý účastník se může dívat na kohokoliv jiného a diskutovat s ním. Praktickým problémem je kapacita přenosových linek, která silně omezuje kvalitu obrazu a rychlost jeho změn. Rozhovor bývá ve vyhovující kvalitě. Komunikace s využitím obrazu je perspektivní variantou kontaktu učitele s žákem. DISTANČNÍ FORMY VÝUKY Pojem „distanční výuka“ je vysvětlován s různou šíří významu - od situace, kdy žák nebývá přítomen výuce v učebně a učí se doma (nejde o záškoláctví, ale o styl výuky), až po komplexní samostudium rozsáhlých tematických celků s využitím výukových materiálů vytvářených přímo pro tento typ výuky. Charakteristický způsob distančně orientovaného studia je takový, že žák obdrží materiály alespoň částečně přizpůsobené samostudiu (obsah kursu a metodický postup, výukové texty z řadou kontrolních úkolů, bývá i videokazeta s ukázkami, testy na počítači) a současně je osobní kontakt učitelem (lektorem, tutorem) velmi řídký. Ten bývá nahrazen zasíláním kontrolních úkolů nebo komunikací po počítačových sítích. Z pohledu počítačových prostředků jsou zajímavé možnosti předávání výukových materiálů a vypracovaných úkolů sítěmi, zpřístupňování materiálů na Internetu (webovské stránky) a komunikace elektronickou poštou.“ [4] Myšlenky obsažené v této citaci jsou velmi zajímavé, zvláště tím, že vzhledem k vývoji nových technologií již jejich realizace není tak nákladná jako v roce 1997, kdy vyšla tato kniha.

33


5.1 E-learning úvodem Žijeme v době a společnosti, která prožívá informační boom. Na kvalitních informacích jsme stále více závislí jak v soukromém životě, tak i v profesním a neustálý osobní rozvoj je nutností. Vzdělávání je ve své podstatě získávání informací, přičemž vypouštíme příjímání informací prázdných či nerelevantních. Proto by se mělo stát běžnou součástí života právě celoživotní vzdělávání. Moderní výuka ovšem musí nabízet časovou flexibillitu, aby byla co nejlépe slučitelná s hektickým pracovním vytížením typickým v dnešní době. Právě zde Elearning nabízí perspektivní způsob – formou interaktivních kurzů se můžeme vzdělávat tehdy, kdy nám to vyhovuje a můžeme tedy informačních technologií smysluplně využívat v procesu výuky.

5.2 Pro koho je e-learning vhodný V principu je možné virtuální výuku vždy vést tak, aby byla přijatelná širokou veřejností – od učitelů až po studenty libovolného věku. Studentům může zajistit například opakování probrané látky, podrobnější informace o probíraném učivu a především další přípravu ve vzdělávání. V praxi tento systém výuky není příliš vhodný pro děti a nikdy by se neměl zavést se 100% nasazením. U dětí totiž časové možnosti nehrají roli a mnohem důležitější pro jejich zdravý vývoj je budování sociálních vztahů během klasického studia s živým učitelem a komunikujícími spolužáky. Je tedy pochopitelné, že vysoce efektivním nástrojem se E-learning stává především ve vzdělávání dospělého obyvatelstva, kde je z ekonomického pohledu úspora času velmi důležitá a sociální vztahy již fungují v rodině a zaměstnání. E-learning se ve světě prosazuje podobnou rychlostí jako u nás, ale zejména v poslední době často nastává situace, kdy školství v technologické oblasti značně zaostává za soukromou sférou kvůli nedostatečnému financování. Přesto existuje řada kvalitních projektů virtuálního vzdělávání a nabízí se množství kurzů (např. SCIO testy na www.scio.cz). V praxi bychom tedy očekávali, že typickým odběratelem produktů E-learningu budou lidé v produktivním věku, ale opak je pravdou. Lidé zatím kvůli své nedostatečné počítačové gramotnosti nových možností využívají minimálně. Chybu bychom ovšem neměli hledat pou34

Pedagogická Fakulta MU ze v nedostatečném povědomí o informačních technologiích, ale také ve špatném zpracování některých materiálů – ačkoliv se nabízí spousta možností interaktivní výuky, zdaleka nejčastěji se setkáváme s převody klasických učebnic do elektronických podob, což zcela postrádá smysl. E-learning představuje moderní způsob výuky, která se nedá dlouhodobě přehlížet. Při aplikaci pouze musíme dbát na vhodnou přípravu a vhodný výběr požadovaného kurzu. Pokud budeme investovat svůj čas do kvalitní přípravy a vybereme vhodnou formu, pozitivní výsledky se jistě dostaví.

5.3 E-learning a informační systémy S dalším rozvojem procesu výuky dnes souvisí zavádění informačních systémů, které studentům na jedné straně poskytují veškeré potřebné informace a nahrazují tak klasické informační zdroje, na straně druhé mohou přinášet i další výhody – například v podobě systémů elektronických testů a systémů pro evidenci prospěchu studentů. Z tohoto pohledu nepřináší elearning podstatné výhody pouze studentům, ale také vyučujícím. Ti mohou svůj čas investovat do kvalitní odborné přípravy a tvorby odborných materiálů – ne do zdlouhavých administrativních úkonů souvisejících s opravou testů a evidencí výsledků.

5.4

Návrh informačního systému Nejdříve zde navrhneme základní strukturu informačního systému pro potřeby COPt

a postupně pak rozvineme část související s e-learningem, tedy systém pro vyhodnocování testů a evidenci výsledků studentů. Základ informačního systému bude tvořen následujícími moduly:

5.4.1

-

modul evidence studentů

-

modul evidence kurzů

-

modul elektronických testů

Modul evidence studentů Základní modul poslouží pro shrnutí veškerých potřebných administrativních údajů, kte-

ré škola o studentovi potřebuje zaznamenat: 35

Pedagogická Fakulta MU -

jméno, příjmení, adresa trvalého bydliště, adresa přechodného bydliště, kontakty

-

datum narození, datum zahájení studia a další důležité termíny

-

úroveň oprávnění v IS a přístupové údaje do IS, které uživateli umožní náhled na veřejné informace a editaci údajů, ke které bude oprávněn

-

přiřazení do konkrétních ročníků, případně do jiných skupin, které umožní poskytování relevantních informací

Odhlédneme-li od administrativního účelu modulu, který je možné prakticky libovolně rozšiřovat podle aktuálních potřeb, jeho nejdůležitější úloha bud spočívat v ověřování uživatelů informačního systému, poskytování relevantních informací a poskytnutí pouze té funkcionality, ke které je uživatel oprávněn. 5.4.2

Modul evidence kurzů V dalším klíčovém modulu je nutné zastřešit evidenci veškerých kurzů, které budou ak-

tuálně vyučovány a v budoucnosti také přehled všech dříve vyučovaných předmětů. Podobně jako u předchozího modulu, i zde je nutné vedení pro kurzy specifických informací: -

označení kurzu, stručný popis vysvětlující zaměření kurzu, požadované vstupní znalosti, předpokládané cílové znalosti a libovolné další informace, které vedoucí kurzu považuje za podstatné

-

pravidla hodnocení, určení maximálního bodového zisku a jeho rozložení mezi aktivity, které budou po studentech vyžadovány

-

kapacita kurzu, zacílení kurzu na specifické skupiny (např. pouze studenti určitého ročníku)

-

informační nástěnka kurzu

-

termíny a lokality vztahující se ke kurzu (termíny přednášek, cvičení, zkoušek, případně libovolných jiných souvisejících akcí)

-

přiřazení vedoucích – zde se využijí existující uživatelské účty a tato asociace tedy oprávněné osobě umožní editaci kurzu 36


přihlašování studentů do konkrétního kurzu

Vždy předpokládáme, že pro každý kurz s novým semestrem vytvoříme nový záznam a staré informace zůstanou zachovány – bude tedy zpětně možné dohledávat, kteří studenti kurzy navštěvovali, s jakými výsledky je dokončili, jaké informace měli k dispozici a další. Přihlašování do kurzu bude řešeno vždy před začátkem semestru, kdy budou studenti seznámeni s kompletní nabídkou dostupných kurzů a do vybraných se budou moci přihlásit – kapacitní omezení a pravidla výběru budou zpravidla ovlivňována vedoucím kurzu. Vedoucí kurzu a jím pověřené osoby budou mít přístup k informační nástěnce kurzu, jejíž úlohou bude zveřejňování dalších informací v průběhu kurzu. Tyto informace již budou přístupné pouze studentům navštěvujícím daný kurz. Definice pravidel hodnocení se postará o maximální zjednodušení práce vedoucího kurzu s řešením výsledků. V průběhu kurzu budou přihlášení studenti za jednotlivé úkony bodově hodnoceni a systém dokáže bez dalších nároků na čas vedoucího automaticky vyhodnotit výsledky (procentuální hodnocení, udělení/neudělení zápočtu, výpočet výsledné známky podle dosaženého bodového zisku). 5.4.3

Modul elektronických testů V předchozích modulech jsme vytvořili základ systému, který umožní kompletní evi-

denci studijních výsledků získaných libovolným způsobem mimo elektronický systém (ústním zkoušením, písemnými testy, hodnocením zpracovávaných projektů, hodnocením aktivity studentů). Ale i velkou část písemných testů je možné zpracovat v elektronické podobě a znovu tak omezit administrativní náklady. To nám umožní právě modul elektronických testů. Základní metodou zkoušení zde pochopitelně budou testové otázky, které je možné strojově vyhodnotit. Systém tedy musí klást jednoduché dotazy, na které student odpovídá poze ano / ne, případně odpověď volí z více nabídnutých možností, přičemž může být správný libovolný počet z nich (případně žádná), což bude zcela na zvážení tvůrce kokrétního testu. Abychom vyloučili možnost náhodného označení možností (při celém testu se všemi otázkami ve formě ANO/NE by i student bez jakýchkoliv znalostí zřejmě získal 50% bodů, což je nepřijatelné), zavedeme možnost definovat penalizaci chybně zodpovězených otázek. Shrneme tedy informace, které bude každá testová otázka obsahovat:

37


textová formulace otázky

-

typ otázky (ANO/NE, jedna správná odpověď z výběru, více správných odpovědí z výběru)

-

bodové ohodnocení zcela správného zodpovězení otázky (např. +2)

-

bodové ohodnocení nesprávného zodpovězení otázky (např. -2)

-

bodové ohodnocení nezodpovězené otázky (např. 0)

-

definice pravidel hodnocení testu

Při bodovém ohodnocení otázek s vyšším počtem správných odpovědí postupujeme následujícím způsobem: Za chybu považujemu neoznačení správné možnosti i označení nesprávné možnosti. Zjistíme tedy, kolik možností student označil správně (T) a kolik naopak chybně (F). Vyjádříme výsledek V = T – F. Jeho kladná hodnota znamená poměrný bodový přínos, záporná hodnota naopak ztrátu (obojí v poměru k počtu správných odpovědí). 5.4.4

Prostředky implementace systému Informační systém spolu s e-learningovým testovacím systémem bude realizován jako

intranetová webová aplikace a uživatelé k ní tedy budou přistupovat pomocí svého internetového prohlížeče. Klientská část aplikace pak bude tvořena jako standardní HTML aplikace využívající možností Java Scriptu a multimediálních možností Flash animací (těch využijeme především pro prezentaci samotného e-learningového obsahu). Pro realizaci aplikační části běžící na straně serveru bude využito skriptovacího jazyka PHP a databázového systému MySQL.

38


6

PROBLÉMY, KTERÉ MOHOU MODERNÍ TECHNOLOGIE VE VÝUCE PŘINÉST Při zavádění e-learningu a rozšířené výuky výpočetní techniky nesmíme zapomínat na

to, že mají studenti stále méně pohybu. V dnešní době jsou nuceni dělat určitý pohyb, alespoň tím, že musejí chodit do školy. Pokud jim i tento pohyb vezmeme tak si nedovedu moc dobře představit co je přinutí dělat nějakou fyzickou aktivitu. Přitom je více než jasné, že: „Životní styl je v současné době již od dětství spíše sedavý, „přirozeného“ pohybu ubývá, a kompenzace dlouhého vysedávání ve škole či později v zaměstnáni sportem má některá úskalí. Je vhodné sportovat pravidelně, ne nárazově, a nepreferovat pouze jediný druh sportu, kdy podporujeme rozvoj pouze některých svalových skupin (dobře patrné je to například u profesionálních hráčů fotbalu - silné nohy, slabý hrudník). I při sedavém zaměstnání, jako je i práce na počítači, se některé svalové partie namáhají příliš a některé naopak málo. Výsledkem často bývají typické bolestivé příznaky takto vzniklé svalové nerovnováhy. Činnost oslabených svalů pak přebírají, alespoň zčásti, svaly silnější, tím se může fixovat i nesprávné držení těla, klouby jsou nadměrně zatěžovány a bolest se opět hlásí ke slovu. Nehledě k tomu, že takováto dlouhodobá zátěž se odráží i na vzhledu těla, co se estetiky týče, a to možná mnohé z nás bude trápit více než různé bolestivé obtíže. Zdravotním problémům, které s sebou sedavé zaměstnání může přinášet, je v naší moci ze značné části předcházet. A předcházet znamená, že se sobě věnuji, i když mi nic neschází, nic nebolí a cítím se dobře. V případě obtíži se již člověku velmi často nechce dělat nic, chce „stonat“. Kdy se objeví první obtíže je velmi individuální. Záleží na celkovém zdravotním stavu a také na „zvyku“. Velmi často se silné obtíže objevují právě u lidí se sportovní minulostí, zčásti proto, že skokově omezí pohyb, na který bylo dříve jejich tělo zvyklé. Naproti tomu, pokud se již objeví obtíže u člověka, který zná slovo sport jen z televize, bude „léčba pohybem“ o to těžší, že jsou různé chyby a změny již hluboko zafixovány a o to, že „přinutit se“ k cílenému pohybu bude o kousek těžší. “ [5] Dalším problémem bude asi při použití např. e-learningu dodržení zásady názornosti. V knize Ing. Miroslava Čadílka je velmi názorně popsáno jak by tato zásada názornosti měla vypadat:

39

Pedagogická Fakulta MU „Zásada názornosti, je jednou z nejdůležitějších zásad ve vyučování a zejména v odborném výcviku. Touto zásadou rozumíme požadavek, aby si žáci vytvářeli představy a pojmy na základě bezprostředního vnímání předmětů, jevů a činností. Vycházet ze smyslového nazírání, opírat se o dosavadní představy a zkušenosti žáků. Při tom však vhodně rozvíjet jejích vnímání a fantazii. K tomu mistr používá vhodných vyučovacích prostředků. V odborném výcviku k tomu slouží zejména nástroje, nářadí, pomůcky, přístroje a stroje příslušného oboru. Zásadu názornosti nelze redukovat, jak se často stává, jen na zrakové vnímání, ale umožnit vnímáni i ostatními smysly tj. hmatem, sluchem, čichem, a chutí. Komenský požadoval zapojit co nejvíce smyslů do vnímáni. Považoval tuto zásadu za „zlaté pravidlo“ vyučování a důsledně vyžadoval postupovat od příkladu k pravidlu a k praktickému využití poznatků. “ [6] Tuto zásadu jsme schopni nahradit v teoretickém výcviku, ale ne již v praktickém, kde je doslova nutné, aby si studenti „osahali“ každý stroj a jeho ovládání dostali tzv. „do krve“.

40


7

DOTAZNÍKOVÝ PRŮZKUM Ve své práci jsem potřeboval zpracovat dotazníkový průzkum, který by ověřil hlavně

přístupnost internetu pro studenty a jejich rodiče, ale také aktuálnost jejich počítačového vybavení a chtěl jsem získat určitý přehled o tom, co by se ve škole studenti chtěli učit v předmětu informatika.

7.1 Rozvaha před stanovením hypotéz Tímto výzkumem bych chtěl pomoci SŠ-COPt. v Uherském Brodě s návrhem internetových stránek, ale také s vytvořením jednotlivých uživatelských účtů. Tato střední škola má totiž zájem o přepracování současných internetových stránek, ale také o vytvoření jednotlivých uživatelských studentských účtů. Bylo proto nezbytné zjistit, kolik studentů zde má doma internet, jaká je průměrná rychlost tohoto připojení (nebylo by totiž možné na tyto stránky popř. na jednotlivé studentské účty umisťovat příliš velké soubory, pokud by rychlost připojení většiny studentů byla nedostatečná). Velmi důležitou otázkou bylo to, jestli internet doma využívají i rodiče - tato střední škola měla totiž snahu o to, aby mohli být rodiče díky individuálním studentským účtům informováni o zhoršení prospěchu, zameškané absenci atd. Také mě zajímala úroveň výuky informačních technologií na této škole z pohledu studentů. Chtěl jsem se dozvědět, co by si studenti školy přáli, aby se zde vyučovalo, ale také to, jak starý mají studenti doma počítač a jestli jsou spokojeni s výpočetní technikou, která je v současnosti dostupná na jejich střední škole. 7.1.1

Hypotézy

H1: Alespoň 70 procent studentů má doma internetové připojení. H2: Alespoň 60 procent rodičů studentů využívá internet. H3: Převážná většina studentů internet využívá nejvíce doma. 7.1.2

Dotazník Můj dotazník nepřímo navazuje na dotazník, který se povinně zpracovával na této střed-

ní škole v průběhu ledna roku 2007 a byl proveden u 97 studentů. Než zde ale umístím tabulku výsledků, ke kterým tehdy tato střední škola dospěla, neodpustím si průvodní komentář. Tento dotazník byl velmi jednoduchý a obsahoval pouze jednu otázku: vlastníte internet 41

Pedagogická Fakulta MU v domácnosti? (možné odpovědi byly pouze ANO nebo NE). Tehdy jsem se také dozvěděl, že někteří studenti zatrhli ANO, protože již internet očekávali a tak si myslím, že v mém dotazníku může v této otázce dojít k drobným odchylkám, a to nejen díky téměr 4 měsícům, které od sebe dělí oba dotazníky, ale také díky tomu, že se nepodařilo oslovit všechny studenty. Vyhodnocení dotazníku SŠ-COPt. Uherský Brod tedy vypadalo takto: Počet žáků SŠ-COPt. vlastnících internet v domácnosti Počet TŘÍDA

POČET ŽÁKŮ

ANO

NE

% ANO

UM1

29

24

5

82,8

UM2

28

20

8

71,4

TP1

28

20

8

71,4

TP2

22

15

7

68,2

K2

21

13

8

61,9

TP3

24

16

8

66,7

M3

17

4

13

23,5

UM3

20

6

14

30,0

UM4

30

23

7

76,7

TP4

24

19

5

79,2

K3

24

18

6

75,0

Celkem

267

178

89

66,7 %

7.1.3

Vyhodnocení dotazníku Svůj dotazníkový průzkum jsem provedl na střední škole SŠ-COPt. v Uherském Brodě,

a to v dílnách této střední školy. Zde jsem tento dotazníkový průzkum za přispění učitelů odborného vyučování předkládal studentům během jednoho pracovního týdne. Dotazník, který studenti vyplňovali, jsem vložil na konec své práce mezi přílohy. Zde je také pro ukázku vložen jeden dotazník, který vyplnil jeden ze zúčastněných studentů. Pro samostatné vyhodnocení jsem se rozhodl použít grafy, ke kterým vždy přikládám název zodpovídané otázky, ale také některá základní data, která sloužila jako podklady pro daný graf.

42

Pedagogická Fakulta MU Máte doma internetové připojení? - Celkový počet respondentů 97 - Počet studentů, kteří mají doma internet 72 ( 74,2 % ) - Studenti, kteří nemají doma internet 25 ( 25,8 % )

25,80% Mají internet - ANO Nemají internet - NE 74,20%

Využívají tento internet i rodiče? - Předpokládal jsem, že se rodiče na školní výsledky svých dětí budou dívat většinou doma. - Počet rodičů, kteří využívají internet 49 ( z celkového počtu 97 je to 50,5 % ) - Počet rodičů, kteří nevyužívají internet 23 ( z celkového počtu je to 23,7 % ) - Zde mě zajímal velmi údaj kolik celkem rodičů využívá internet, což je důležité např. pro osobní účty studentů, kde by měli mít rodiče také přístup.

25,80% Využívají internet Nevyužívají internet 50,50%

Nemají vůbec internet 23,70%

43

Pedagogická Fakulta MU Rychlost připojení? - Tuto otázku jsem zde zadával z důvodu přípravy nových internetových stránek této střední školy, kdy jsem podle rychlosti připojení chtěl zjistit, jak velké soubory je zde možné umístit. - žádné připojení

- 25 studentů ( 25,8 %)

- do 128 kbit/s včetně

- 24 studentů ( 24,7 %)


- 13 studentů ( 13,4 %)


- 19 studentů ( 19,6 %)

2048 kbit/s včetně nebo více

- 16 studentů ( 16,5 %)

16,50% žádné připojení

25,80%

do 128 kbit/s včetně do 512 kbit/s včetně do 1024 kbit/s včetně

19,60%

2048 kbit/s včetně 13,40%

24,70%

Rozdělení studentů (respondentů) podle místa jejich bydliště - V obci do 3 000 obyvatel žije

- 48 studentů ( 49,5 %)

- Ve městě do 15 000 obyvatel žije

- 29 studentů ( 29,9 %)

- Ve městě do 50 000 obyvatel žije

- 20 studentů ( 20,6 %)

V obci do 3 000 obyvatel

20,60% 49,50%

Ve městě do 15 000 obyvatel Ve městě do 50 000 obyvatel

29,90%

44


Skladba studentů, kteří nemají internet, podle místa bydliště - V obci do 3 000 obyvatel

- nemá internet 21 studentů ( 43,75 %)

(jen v obci do 3 000 obyvatel jsou lidé bez PC) - Ve městě do 15 000 obyvatel

do 3 000 obyvatel

- nemají internet 4 studenti ( 13,8 %)

43,75%

56,25%

do 15 000 obyvatel 13,80%

86,20%

do 50 000 obyvatel

0,00%

( z počtu 21 studentů PC nemají 3 lidé )

100,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

100,00%

120,00%

Kde se nejvíce připojujete k internetu? - Doma

- 63 studentů ( 64,9 %)

- Ve škole

- 12 studentů ( 12,4 %)

- V knihovně nebo internetové kavárně

- 17 studentů ( 17,5 %)

- Jinde (v naprosté většině u kamaráda)

- 5 studentů ( 5,2 %)

Doma

5,20% 17,50%

Ve škole V knihovně a nebo internetové kavárně Jinde

12,40%

64,90%

45


Jste spokojeni s úrovní výuky informačních technologií na naší škole? - Jsem spokojen

- 65 studentů ( 67,0 %)

- Nejsem spokojen

- 32 studentů ( 33,0 %)

( kolonku změnil bych nikdo nevyplnil )

33,00% Jsem spokojen Nejsem spokojen 67,00%

Nespokojení studenti s úrovní výuky informačních technologií na naší škole se dělí takto - Celkový počet nespokojených studentu s IT

- 32 studentů ( 100 %)

- Ze 32 se u 24 již nevyučují IT

- 24 - nemá již tento předmět ( 75 %)

- 8 uvedlo, že se učí věci, které znají a

- 8 - učí se zde známé věci

( 25 %)

neučí se zde to, o co by měli zájem.

46


25,00% Z nespokojených studentů nemají již tento přemět. Z nespokojených studentů učí se zde známé věci. 75,00%

Velmi mnoho jsem očekával od vyhodnocení toho, jak studenti využívají PC. Měli možnost u každé kolonky hodnotit známkou 1 až 5, přičemž známkování bylo jako ve škole (1 znamenala maximální čas při dané činnosti a 5 minimální) a mohli zde dát i více stejných známek. Studenti tyto známky doplňovali do těchto kolonek: Hry, Filmy na PC, MS Office atd., Internet, Jiné programy. Hodnocení dopadlo následovně, vyhodnocení je tříděno od programů se kterými tráví nejvíce času, až po ty s nejmenší časovou dotací: 1.

Hry

Ø 1,8

2.

Internet

Ø 2,6

3.

Filmy na PC

Ø 2,9

4.

Jiné programy (častokrát hudba na PC)

Ø 3,6

5.

MS Office atd.

Ø 4,5

Kolikátý počítač již máte doma?

47

Pedagogická Fakulta MU - Neměli nikdy počítač

- 3 studenti ( 3,1 %)

- 1. počítač

- 12 studentů ( 12,4 %)

- 2. počítač

- 29 studentů ( 29,9 %)

- 3. počítač

- 36 studentů ( 37,1 %)

- 4. počítač

- 11 studentů ( 11,3 %)

- 5. počítač

- 6 studentů ( 6,2 %)

Neměli nikdy počítač

11,30%

6,20%

3,10%

12,40%

1.počítač 2.počítač 3.počítač 29,90%

4.počítač 5.počítač

37,10%

Jak starý je Váš současný domácí počítač? - Neměli nikdy počítač

- 3 studenti ( 3,1 %)

- 1 rok a méně

- 40 studentů ( 41,2 %)

- 2 roky

- 12 studentů ( 12,4 %)

- 3 roky

- 30 studentů ( 30,9 %)

- 4 roky

- 7 studentů ( 7,2 %)

- 5 roků

- 5 studentů ( 5,2 %)

48


7,20%

Neměli nikdy počítač

5,20% 3,10%

1 rok a méně 41,20%

2 roky 3 roky

30,90%

4 roky 5 roků

12,40%

Jste spokojeni se stavem výpočetní techniky na naší škole? - Jsem spokojen

- 21 studentů ( 21,6 %)

- Nejsem spokojen

- 76 studentů ( 78,4 %)

21,60% Jsem spokojen Nejsem spokojen 78,40%

Který program by se podle Vás měl ve škole vyučovat? - Na tuto otázku neodpověděli

- 12 studentů ( 12,4 %)

- Chtěli by zdokonalit ve tvorbě webových stránek a programovat např. v C++

- 17 studentů ( 17,5 %)

- Chtěli by se učit grafické programy jako např. Photoshop, Corel DRAW aj.

- 68 studentů ( 70,1 %)

49


12,40%

Neodpověděli

17,50% Chtěli by zdokonalit ve tvorbě www stránek Chtěli by se učit grafické programy

7.1.4

70,10%

Potvrzení nebo vyvrácení hypotéz

H1: Tato hypotéza se potvrdila. Doma má internet dokonce více jak 70 procent studentů (celkem jich bylo přesně 74,2 procent). H2: Tato hypotéza se nepotvrdila. Rodiče studentů využívají internet jen v 50,5 procentech. H3: Tato hypotéza se potvrdila. Převážná většina studentů internet využívá nejvíce doma, ve škole, v knihovně a nebo internetové kavárně se internet v porovnání s domovem tak moc nevyužívá.

50


ZÁVĚR Výsledkem této práce je v prvé řadě určité zhodnocení aktuálního stavu přístupu k informačním technologiím na středních školách, přičemž mnoho otázek je vztaženo konkrétně k COPt v Uherském Brodě – na spolupráci s ním byla založena nemalá část tohoto projektu. Nejedná se ovšem pouze o další negativistické zhodnocení, ale práce přináší i mnohé zajímavé podněty ke zlepšení. Některé z nich se již dostaly od svého návrhu až do stádia reálné implementace – například systém zabezpečené síťové infrastruktury v COPt je plně funkční a ve fázi příprav je také nový informační systém s individuálními účty studentů, jehož cílem bude především zefektivnění práce a bližší seznámení s výpočetní technikou jak v řadách studentů, tak i u profesorů této střední školy. Za touto prací se tedy skrývá reálný projekt aplikovaný na střední škole COPt v Uherském Brodě. Zde bezesporu přispěl k celkové modernizaci a osvětě v oblasti informačních technologií. Tento fakt je patrný už díky tomu, že škola má evidentní zájem na dalším rozvoji svých elektronických systémů a do budoucnosti je naplánována nejen výrazná podpora e-learningu, ale také zavádění elektronických třídních knih a dalších technických prostředků, které nepřinesou pouze nižší administrativní náklady, ale zajistí také potřebný kontakt studentů s informačními technologiemi. Ten totiž budou bezpochyby potřebovat i ve svém následujícím profesním životě.

51


SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY [1]

KONUPČÍK, P. Didaktické technologie pro pedagogické pracovníky. Účelové vyd. pro účastníky DPS a nastavb. studia. Brno: 2002. 101s.

[2]

ICT v českém školství 2006. MSMT.cz [online]. 14.3.2007 [cit. 2007-03-19]. dostupný na .

[3]

Evropský standard počítačové gramotnosti. mars.fjfi.cvut.cz [online]. 21.2.2006 [cit.2007-03- 15]. dostupný na .

[4]

SLAVÍK, J., Novák, J. Počítač jako pomocník učitele. 1.vyd. Praha: Portál, 1997. 119 s. ISBN 80-7178-149-5.

[5]

ZEMÁNKOVÁ,P., RUČKOVÁ,Z., HERMOCHOVÁ,S., VAŇKOVÁ,J., BROŽEK,B., SEDLÁČKOVÁ,E. Jak si zachovat zdraví u počítače. 1.vyd. Praha: Computer Press, 2001. 114s. ISBN 80-7226-546-6.

[6]

ČADÍLEK, M. DIDAKTIKA PRAKTICKÉHO VYUČOVÁNÍ I. Účelové vyd. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2003. 104s.

52


SHRNUTÍ Tato práce je zaměřena především na to, jak zlepšovat výuku počítačů na středních školách a jak zavádět nové moderní technologie do výuky.

SUMMARY This project is first of all aimed at improvement of computer education on secondary gramar schools and introducing new modern technologies to the schooling.

53


SEZNAM PŘÍLOH 1. Prázdný dotazník 2. Dotazník vyplněný jedním ze studentů

54

Pedagogická Fakulta MU 1.Dotazník

55

Pedagogická Fakulta MU 2. Dotazník vyplněný jedním ze studentů

56

MASARYKOVA UNIVERZITA PEDAGOGICKÁ FAKULTA

Recommend Documents