Elektronický výstup z projektu Perspektiva 2010 reg. č. CZ.1.07/1.3.05/11.0019
Vydalo s podporou Evropského sociálního fondu a státního rozpočtu České republiky Krajské zařízení pro další vzdělávání pedagogických pracovníků a informační centrum, Nový Jičín, příspěvková organizace, Štefánikova 7/826, 741 11 Nový Jičín. Autor na originále závěrečné práce stvrdil svým podpisem prohlášení, že tento materiál vypracoval samostatně a to včetně grafických a zvukových příloh, a dílo splňuje podmínky uvedené v § 31 zákona č. 121/2000 Sb., autorského zákona. Uveďte autora-Neužívejte dílo komerčně-Nezasahujte do díla 3.0 Česko (CC BY-NC-ND 3.0)
ÚVODNÍ SLOVO Mgr. Blanka Kozáková Projekt Perspektiva 2010 reg. č. CZ.1.07/1.3.05/11.0019, financovaný z operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost, probíhal v období let 2009 – 2011. Tento projekt byl vyústěním dlouhodobé a systematické metodické podpory pedagogickým pracovníkům, kteří se zaměřují na rozvoj ICT ve školách Moravskoslezského kraje, poskytované Krajským zařízením pro další vzdělávání pedagogických pracovníků a informačním centrem, Nový Jičín, příspěvkovou organizací. Významnou vzdělávací aktivitu projektu tvořilo dlouhodobé vzdělávání ICT lídrů. Jedním z výstupů procesu zvyšování jejich digitální gramotnosti byla závěrečná práce, která postihovala oblast, které se v ICT detailněji věnovali. Její úvodní část vždy popsala teoretická východiska a v další části se pak autoři zaměřili na praktické aspekty problému ve školské praxi. Protože se jednalo o práce rozsáhlejšího charakteru, které měly vazbu na současný stav využívání ICT ve školách Moravskoslezského kraje, shrnuli jsme tyto výstupy do motivačního sborníku zajímavých řešení, návodů, postupů a dáváme je tímto k dispozici
pedagogickým
pracovníkům
základních
a
středních
škol
Moravskoslezského kraje. Vlastní příprava závěrečných prací byla řízena v Learning Management System Moodle. Díky tomuto nástroji jsme mohli sledovat postup při zpracování, a to jak u autora práce, tak i u jeho vedoucího. Pro tento účel měli oba v prostředí LMS připraveny komunikační nástroje (fórum, chat) a termínované odevzdávání jednotlivých verzí závěrečné práce. V konečné fázi zpracování dostal do prostředí LMS přístup také oponent práce pro zpracování a vložení svého posudku. Všichni zúčastnění tak měli přehled o aktuálním stavu komunikace a zpracovaného materiálu a mohli neprodleně reagovat, pokud si to situace vyžádala. Děkujeme touto cestou všem pedagogickým pracovníkům, kteří se nechají uváděnými příklady inspirovat ke své další pedagogické práci podpořené využitím ICT ve své škole. Poděkování za vedení přípravy závěrečných prací patří celému realizačnímu týmu projektu Perspektiva 2010.
JAK BY MĚLA VYPADAT MODERNÍ POČÍTAČOVÁ UČEBNA
Mgr. Monika Slivková
Obsah 1
Úvod ................................................................................................................................... 3
2
Význam počítačů a počítačových učeben ve školství ........................................................ 4
3
Zhodnocení stávajícího stavu ............................................................................................. 7
4
Problematika ergonomie a hygieny výuky ICT ................................................................. 8
5
4.1
Zásady uspořádání pracovního místa s počítačem .................................................... 10
4.2
Doporučení, jak šetřit počítač .................................................................................... 10
HW a SW vybavení učebny ............................................................................................. 11 5.1
6
Pracovní stanice ......................................................................................................... 11
5.1.1
Počítačová sestava ţáka ..................................................................................... 11
5.1.2
Počítačová sestava učitele .................................................................................. 14
5.2
Server ......................................................................................................................... 14
5.3
Ostatní hardware ........................................................................................................ 15
5.4
Počítačová síť ............................................................................................................ 16
5.5
Softwarové vybavení učebny..................................................................................... 16
5.5.1
Programy podle oblastí vyuţití počítače ............................................................ 16
5.5.2
Licence softwaru ................................................................................................ 18
Nová učebna a zhodnocení jejího přínosu na výuku ........................................................ 19 6.1
Popis nové počítačové učebny ................................................................................... 19
6.2
Hardware v nové počítačové učebně ......................................................................... 20
6.3
Software v nové počítačové učebně .......................................................................... 25
7
Závěr................................................................................................................................. 29
8
Pouţitá literatura .............................................................................................................. 30
9
Přílohy .............................................................................................................................. 32
2
1 Úvod Proč se chci zabývat ve své závěrečné práci problematikou vybavení počítačové učebny? V současnosti má výpočetní technika nezastupitelné místo ve všech odvětvích lidské činnosti, urychluje rozvoj lidské společnosti, usnadňuje práci, šetří čas, zvyšuje kvalitu a mnoţství provedené práce. Aby člověk mohl počítače efektivně pouţívat, musí znát základní informace o jejich ovládání, fungování, programovém a technickém vybavení. Uţ při vstupu do počítačové učebny by mělo ţáky i učitele přivítat příjemné prostředí, ergonomické vybavení sedacího nábytku a hlavně nejmodernější technika. Pokud jde o předmět informatika a práci s počítačem obecně, bude nejvýznamnějším faktorem výkon počítačů a aktuálnost programového vybavení. Naopak v případě výuky cizích jazyků bude důraz kladen na multimediální vybavení – sluchátka, reproduktory, mikrofony a výukové programy. Velkým přínosem pro všechny výukové činnosti je dataprojektor, který doplněný o kvalitní reprosoustavu lze rovněţ vyuţívat k promítání filmů či prezentací. Přáním kaţdého správce počítačové učebny je, aby obsahovala nejmodernější techniku, která bude maximálně vyuţita v různých oblastech vzdělávání a ve volnočasových aktivitách dětí. Cílem této práce je navrhnout počítačovou učebnu, která bude vybavena moderní počítačovou technikou a programy tak, aby plnila poţadavky kladené na výuku informatiky na základní škole. Budou ji vyuţívat učitelé dalších předmětů ve výuce. Učebna bude splňovat ergonomické poţadavky pro práci s klávesnicí a myší včetně nastavení parametrů pracovního místa tak, aby splňovala platnou legislativu, kterou se musí řídit vzdělávací instituce. Také vhodně vybraný software, hlavně výukové programy, by měly být maximálně vyuţívány učiteli i ţáky nejen v hodinách informatiky. Důleţitý bude výběr vhodných programů pro ţáky se specifickými výukovými potřebami nebo tělesným postiţením.
3
2 Význam počítačů a počítačových učeben ve školství Počítače umoţňují, aby mohli učitelé realizovat Komenského zásadu názornosti, jsou nástrojem zapojení ţáků do výuky, usnadňují přechod od získávání znalostí k nabývání důleţitých dovedností, nabízejí dříve nemyslitelné moţnosti komunikace. V neposlední řadě usnadňují přípravu učitele na samotnou výuku. V dnešní době si nedokáţeme představit výuku bez počítačů, podobně jako výuku bez kvalitních učebnic. To klade nároky na školu, která musí investovat do vybavení počítačové učebny. Je třeba mít kvalitní počítače, dobré připojení na internet, vhodné programové vybavení včetně výukových programů. Ideální je mít jedno pracovní místo pro jednoho ţáka. Záleţí na komunikaci mezi zřizovatelem, vedením školy a ICT koordinátorem, jak zajistit kvalitní pracoviště pro výuku informatiky a vyuţití počítačové učebny i v dalších předmětech. V rámcově vzdělávacím plánu, který vydal VÚP Praha v roce 2004, bylo stanoveno, co mají ţáci zvládnout na základní škole. Ţáci mají dosáhnout základní úrovně informační gramotnosti získat elementární dovednosti v ovládání výpočetní techniky a moderních informačních technologií, orientovat se ve světě informací, tvořivě pracovat s informacemi, vyuţívat je při dalším vzdělávání i v praktickém ţivotě. Vzdělávací oblast Informační a komunikační technologie je zařazena jako povinná součást základního vzdělávání na 1. a 2. stupni základní školy. Získané dovednosti jsou v informační společnosti nezbytným předpokladem uplatnění na trhu práce i podmínkou k efektivnímu rozvíjení profesní a zájmové činnosti. Zvládnutí výpočetní techniky, zejména rychlého vyhledávání a zpracování potřebných informací pomocí internetu a jiných digitálních médií, umoţňuje realizovat metodu „učení kdekoliv a kdykoliv“, vede k ţádoucímu odlehčení paměti při současné moţnosti vyuţít mnohonásobně většího počtu dat a informací neţ dosud, urychluje aktualizaci poznatků, vhodně doplňuje standardní učební texty a pomůcky. Dovednosti získané ve vzdělávacím oboru Informační a komunikační technologie umoţňují ţákům aplikovat výpočetní techniku s bohatou škálou výukového softwaru a informačních zdrojů ve všech vzdělávacích oblastech základní školy. Výuka by měla ţákům dát veškeré informace, které uplatní při dalším studiu na středních školách a v ţivotě. Základem výuky je individuální činnost u počítače, kdy ţák plní úkoly 4
zadané učitelem. Splněním úlohy prokáţe, ţe rozumí probraným pojmům a získal poţadované dovednosti. Nejde o to ţáky pouze naučit zpaměti řešit konkrétní případy, ale ukázat jim, ţe u všeho se dá i úspěšně improvizovat. Během výuky si dítě osvojuje a zautomatizuje logické myšlení. Další podporovanou formou práce je experiment, kdy se ţáci sami snaţí nacházet postupy řešení stanovených úkolů. Zde je důleţitá motivace ţáků. Velmi podporovanou formou práce je práce na projektech. Ţáci se učí pracovat tak, jak se to často poţaduje po dospělých, aby pracovali v zaměstnání. Čas od času je vhodné zařadit hry na dané téma. Hrou si dítě zapamatuje některé prvky lépe neţ z pouhého výkladu. Vypracování internetové prezentace nebo prezentace v PowerPointu, kterou ţáci předvedou a okomentují, má za úkol naučit je mluvit před lidmi, ve škole před spoluţáky. Je to méně násilná a mnohem zábavnější forma, neţli zkoušení u tabule. Koncept výuky by měl určitě zahrnovat zapojení do různých soutěţí, turnajů a testování vědomostí. Pokud je ze strany vyučujícího motivace kvalitní, automaticky nutí ţáky na sobě pracovat a snaţit se. Informatika je dynamicky rozvíjející se předmět, proto jsou na učitele informatiky kladeny vysoké nároky. Musí mít stále přehled o nových technologiích, mít stále aktualizovaný balík programů určený pro výuku a dobře připravené osnovy, na kterých stojí budoucnost ţáka a jeho vědomostí v této oblasti. Je nutné, aby učitel procházel školeními zaměřenými na hardware, software a počítačové sítě, semináři o nových technologiích, protoţe denně přicházejí nové produkty, jejich inovace a nové technologie. Počítačové učebny neslouţí pouze k výuce informatiky, ale jsou stále více vyuţívány i v dalších předmětech. V současnosti lze na internetu najít mnoho kvalitních výukových materiálů. Jedná se o různé prezentace, pracovní listy a neposlední řadě o hry nebo testy k procvičování, např. Metodický portál RVP. Učitel, který umí vyhledávat na internetu, tak můţe připravit velmi atraktivní hodinu pro ţáky. Počítače ve školách se také ve velké míře vyuţívají ve školní administrativě při evidenci ţáků a zaměstnanců, vytváření rozvrhů, suplování, evidenci úrazů, jako elektronická třídní kniha nebo ţákovská kníţka, např. program Bakaláři. Řediteli školy nebo zástupci ředitele usnadňuje a zjednodušuje počítač práci při výkonu jednotlivých administrativních úkonů.
5
Škola se můţe zapojit do různých mezitřídních a meziškolních projektů. Zase záleţí na motivaci nejen jednotlivců, ale i kolektivů, aby jejich realizace byla úspěšná.
6
3 Zhodnocení stávajícího stavu Na naší škole vznikla první počítačová učebna v roce 1993. Tvořilo ji 5 počítačů Macintosh Classic II a jeden Macintosh LC II s operačním systémem 7.0.1. S velkým nadšením se rozeběhly krouţky Informatiky, o které byl ze strany ţáků velký zájem. Postupem času nastal problém s modernizací softwaru i hardwaru, protoţe Microsoft postupně poráţel firmu Apple se svým operačním systémem Windows 3 a následnými verzemi. Proto v roce 2000 proběhla rekonstrukce počítačové učebny. Bylo zakoupeno 10 počítačů. Všechny byly propojeny do sítě a pouţívaly operační systém Windows 98. Naše škola nebyla zařazena do první etapy projektu „Indoš“ a dostala se mezi „červené školy“. Proto v roce 2004 - 2006 obdrţela účelovou dotaci na zajištění ICT pro školy v rámci projektu SIPVZ, PIII – Infrastruktura. Dotaci jsme vyuţili na instalaci ADSL připojení k internetu a na rozšíření kabeláţe lokální počítačové sítě LAN. Byl proveden rozvod sítě do všech tříd, v nichţ byly instalovány počítače, které mohou ţáci vyuţívat ve výuce nebo o přestávkách. Od roku 2005 byly v počítačové učebně postupně nahrazovány jednotlivé počítače výkonnějšími sestavami. V roce 2005 byl zakoupen první dataprojektor s notebookem. Škola také získala jeden notebook z nadace Anety Langerové „Světluška“ pro nevidomou ţákyni, která v té době navštěvovala naši školu. V současnosti je v počítačové učebně 15 počítačů s LCD monitory, tři notebooky a učitelský notebook s dataprojektorem a plátnem. Kapacita učebny je zcela naplněna. Na počítačích je nainstalován operační systém Windows XP a Windows 7. Počítačová učebna je malá a často je vyuţita od ranních do odpoledních hodin.
7
4 Problematika ergonomie a hygieny výuky ICT Prostředí učebny musí vyhovovat vyhlášce č. 343/2009 Sb. o hygienických poţadavcích na prostory a provoz zařízení a provozoven pro výchovu a vzdělávání dospělých a dalším právně závazným
normám
(zákon
č. 258/2000 Sb.,
č. 320/2002 Sb.,
č. 274/2003 Sb.,
č. 362/2003 Sb.). Prostředí, v němţ probíhá výchova a vzdělávání, působí na psychiku, tělesné funkce a pracovní výkonnost ţáka. Můţe je částečně nebo značně ovlivnit. Počítačovou učebnu je vhodné umístit ve škole nejvhodněji na sever, severozápad nebo severovýchod, aby světlo neoslňovalo ţáky a také se nezrcadlilo na zobrazovací jednotce. Aby bylo dosaţeno rovnoměrného osvětlení v celé místnosti, je třeba vyuţívat odrazů slunečních paprsků od podlahy, stropu a zdí. K regulaci přirozeného osvětlení se pouţívají např. ţaluzie. Umělé osvětlení by mělo být umístěno tak, aby osvětlovalo pracovní plochu ţáka ze stejné strany, jako dopadá denní světlo, nejčastěji z levé strany pracovního stolu. Toto platí při standardním rozestavění učebny, tzn. v řadách za sebou. Pokud jsou pracovní místa v učebně situována jinak, např. do kruhu, podél učebny nebo si je pedagog přizpůsobí, je třeba dodrţet pravidlo, ţe stropní svítidla jsou vţdy rovnoběţné s okenní stěnou. V celé učebně by měly být pouţité stejné zdroje světla. Pokud tomu tak není, můţe dojít k rychlejší únavě očí. S osvětlením učebny souvisí i barevné řešení zdí, stropu a podlahy. Vhodně zvolená kombinace barev prostředí podporuje soustředěnost, duševní a fyzickou aktivitu. Pro práci s počítači je vhodná světle modrá barva, která působí uklidňujícím dojmem a napomáhá soustředění. Stejné vlastnosti má i zelená barva, která podporuje rozvahu a klid. Vhodné je pouţít i ţlutou barvu, která opticky zvětšuje prostor, aktivizuje myšlení a dodává energii podobně jako sluneční záření. Tyto barvy se kombinují se svými odstíny, případně s bílou barvou, která se pouţívá nejčasněji na strop. Podlaha by měla být hnědo-oranţová nebo olivově zelená. Celek by měl působit esteticky, bez nevhodných barevných kombinací, které by působily rušivě. Hladina zvuku by se měla pohybovat v počítačové učebně v rozmezí 30–60 dB. Při překročení této hranice se pozornost a koncentrace ţáka velmi rychle sniţuje. Zdroje hluku se nacházejí buď přímo v učebně, nebo přicházejí zvenku.
8
V počítačových učebnách, v jazykových učebnách a učebnách písemné a elektronické komunikace musí na 1 ţáka připadnout nejméně 2 m2. Pracovní stůl by měl být zhotoven z materiálu, který je odolný vůči mechanickému poškození. Jeho doporučená minimální délka je 120 cm, šířka 75 cm. Vhodnější je světlejší barva pracovní plochy, která by měla být matná, aby nedocházelo k odrazům světelných zdrojů. Přední hrana pracovní desky by měla být zaoblená. Podle vzrůstu ţáka se u školních lavic doporučuje jejich nastavitelnost. U pracovních stolů, na kterých jsou umístěna technická zařízení, by mohlo dojít při manipulaci s nimi k jejich pádu na zem. Proto se pouţívají stoly s pevnou výškou. Jako kompenzace se pouţívají ţidle s výškově nastavitelným sedákem a zádovou opěrkou, která musí být nastavitelná jak výškově, tak úhlem sklonu. Pod pracovní deskou, pokud je zde umístěn zásobník pro klávesnici, musí být dostatek místa pro nohy. Vzdálenost očí od monitoru na pracovním stole musí být nejméně 0,5 m od jeho horního okraje ve výši očí. Proto, jak jiţ bylo uvedeno, je nutné, aby si ţáci před začátkem své práce upravili pracovní místa podle svých individuálních potřeb (zejména podle tělesné výšky a prováděných činností) a také měli moţnost upravovat a regulovat denní osvětlení. Menší žena (výška okolo Průměrný uživatel 150 cm) 40,6 cm 46,3 cm
Vyšší muž (výška okolo 185 cm) 52,0 cm
58,5 cm
64,75 cm
71,0 cm
Výška roviny pohledu
103,1 cm
118,1 cm
133,1 cm
Vzdálenost obrazovky
> 30,5 cm
> 30,5 cm
> 30,5 cm
Zorný úhel
0° – 60°
0° – 60°
0° – 60°
Výška sedačky Výška pracovní plochy (myš, klávesnice)
Tabulka 1: ANSI/HFS 100-1988 Běžné pracoviště s obrazovkou (zdroj: http://www.cmsps.cz/~marlib/ergonomie/ergonomie.html)
9
4.1 Zásady uspořádání pracovního místa s počítačem Důleţitou a účinnou prevencí je vytvoření takového pracovního prostředí, ve kterém se budou děti cítit co nejlépe a budou co nejméně vystaveni škodlivým vlivům. Nejdříve si upraví ţidli, pokud moţno ze sedu. Lýtko by mělo se stehnem svírat v koleni úhel 90°. Chodidlo by se mělo celé dotýkat podlahy. Pokud je dítě niţší postavy, můţe pouţít pro větší pohodlí opěrku pod nohy. Kdyţ má ţák upravenou ţidli, upraví si výšku pracovní plochy tak, aby zápěstí zůstalo rovné a přímé při práci s myší a klávesnicí. Úhel v lokti mezi předloktím a paţí by měl být v rozmezí 7090 °. Pokud je to nezbytné, pouţije oporu zápěstí pod klávesnici. Různé názory existují na opěrky předloktí na sedačkách. Při práci by měl sedět celou pánví na sedací ploše ţidle a neměl by se předklánět k monitoru (hlava a krk jsou v rovině s páteří). Ţák si upraví výšku monitoru tak, aby linie pohledu při správném posedu byla blízká úrovni horní hrany obrazovky. Musí být schopen přehlédnout obsah celé obrazovky bez naklánění hlavy dopředu a dozadu 60 stupňovým zorným úhlem normální linie pohledu. Pro minimalizaci odlesků si nastaví obrazovku monitoru kolmo ke zdrojům světla a oknům. Nakloněním obrazovky mírně vpřed si pomůţe sníţit odlesky. Pro subjektivní sníţení efektu odlesku můţe uţivatel sníţit jas a zvýšit kontrast monitoru. Podle velikosti znaků by se měla vzdálenost očí od obrazovky pohybovat v rozmezí 400 750 mm. Tyto kroky by měly být provedeny pokaţdé, kdyţ na pracoviště přijde nový uţivatel.
4.2 Doporučení, jak šetřit počítač Počítač se neumísťuje do míst s velkými teplotními rozdíly. Rychle se měnící teplota počítači škodí. Nevhodné jsou také prostory s vysokou vlhkostí vzduchu. Musí stát na pevném stole, stálé otřesy mu nesvědčí. Do zásuvky s počítačem se nezapínají další elektrické spotřebiče. Proudové nárazy mohou poškodit citlivé integrované obvody. Počítači nesvědčí prašné prostředí. Je prokázáno, ţe prach rapidně sniţuje ţivotnost počítače. Při zapínání počítače se nejprve zapínají všechny periferie, (monitor, tiskárna atd.) a pak teprve samotný počítač. Při vypnutí se postupuje naopak, nejprve vypíná počítač a následně všechny periferie. 10
5 HW a SW vybavení učebny 5.1 Pracovní stanice Při výběru vhodné počítačové sestavy je dobré zváţit, k čemu bude vyuţívána. Podle toho se pak odvíjí její výběr. Na základní škole se ţáci seznamují se základními funkcemi počítače a jeho všeobecným vyuţitím. Podle výstupů ŠVP mají ţáci zvládnout základy práce na počítači, vyhledávání na internetu a komunikaci, zpracování a vyuţití informací. Ţák tedy ovládá práci s textovými a grafickými editory, tabulkovými kalkulátory. Vyuţívá vhodných aplikací, uplatňuje základní estetická a typografická pravidla pro práci s textem a obrazem, pracuje s informacemi v souladu se zákony o duševním vlastnictví, pouţívá informace z různých informačních zdrojů a vyhodnocuje jednoduché vztahy mezi údaji, zpracovává a prezentuje na uţivatelské úrovni informace v textové, grafické a multimediální formě. 5.1.1 Počítačová sestava žáka Volba, zda pořídit jako pracovní stanici pro ţáka stolní počítač (desktop), přenosný počítač (notebook) nebo bezdiskový počítač tzn., „tenký klient“, je nutné zváţit z několika hledisek. Všechny se dají pořídit za „dobrou“ cenu s parametry, které vyhovují práci ţáků na základní škole. Stolní počítač tvoří počítačová skříň, monitor, klávesnice a myš. Jeho výhodou je vyšší výkon, vyšší kapacita disku. Mají také zpravidla vyšší multimediální výkon, lepší podporu periferií, např. tiskáren. Jsou vhodnější pro některé operační systémy, např. Microsoft Windows, které jsou spíše vyvíjeny pro počítače s lokálním zdrojem. Při zapojení počítačů do sítě jsou kladeny niţší nároky na server a rychlost počítačové sítě. Notebook nezabírá tolik místa jako stolní počítač, má niţší spotřebu elektrické energie, čímţ šetří ţivotní prostředí (viz tabulka 2). Většinou je méně hlučný neţ stolní počítač. Notebooky se mohou připojit do sítě bezdrátově pomocí Wi-fi. Nevýhodou je ergonomika psaní na klávesnici, pokud je notebook menších rozměrů nebo nemá numerickou klávesnici. Tenký klient je jednoduchý počítač, který je připojen k serveru, na němţ se zpracovávají všechna data. Neobsahuje pevný disk, DVD nebo CD-ROM, ventilátor ani jinou pohyblivou část. Pořizovací náklady při zařizování učebny jsou obvykle niţší neţ při nákupu tradičních počítačů nebo notebooků. Je na něm nainstalován pouze software uţivatelského rozhraní, 11
některé často pouţívané aplikace a síťový operační systém. Tenký klient tedy pouze zprostředkovává připojení ke vzdálenému serveru. V případě odpojení od serveru, např. z důvodu výpadku elektrického napájení, zůstává operační systém funkční a po opětovném připojení lze pokračovat v práci. Výhodou tenkých klientů jsou niţší náklady na správu celé počítačové sítě, jednodušeji se instalují a upgradují aplikace. Snadněji se zabezpečují data proti zcizení a ztrátě. Technické vybavení se snadněji opravuje, modernizuje a likviduje. Protoţe nemají ventilátory, jsou výrazně tišší neţ klasické počítače. Pro bezproblémový provoz je nutný kvalitní server a vysokorychlostní síť. Existují bezdiskové stanice, na kterých je moţné spouštět operační systém např. Debian Linux, čímţ se zařazují mezi tzv. „hybridní klienty“.
Spotřebič
Spotřeba v kWh 0,03 Notebook 0,1 Kancelářské PC 0,45 Herní PC 0,04 24" LCD monitor 0,22 40" LCD televizor 0,3 42" plazma * V tabulce je počítáno s cenou 4 Kč za využití 4 hodin denně 365 dní v roce.
Cena za rok* 175 Kč 584 Kč 2628 Kč 234 Kč 1285 Kč 1752 Kč 1 kWh při
Tabulka 2: Spotřeba domácí elektroniky (Zdroj: http://svetacek.blgz.cz/2010/06/Kolik-proudu-spotrebuje-pocitac-a-jak-usetrit.html)
Monitor by měl zobrazovat data tak, aby byla bez problémů čitelná a nedocházelo k brzké únavě zraku. Záleţí, jak je nastaven jas, kontrast, rozlišení a frekvence obrazovky. V současné době jsou nejpouţívanější a šetrné k očím LCD monitory, které postupně nahrazují RCT obrazovky. Jejich výhodou je menší hmotnost a rozměry, malá spotřeba elektrické energie, šetří zrak, nevyzařují elektromagnetické záření a nedochází ke geometrickému zkreslení. LCD monitory se nejčastěji vyrábějí s technologií MVA/PDA a IPS (In-Plane Switching) a LED technologií. Důleţitým parametrem při jeho výběru je úhlopříčka, pozorovací úhel, doba odezvy a svítivost monitoru. Poměr stran a velikost obrazu při různých rozlišeních jsou zobrazeny na obrázku číslo 1: 12
Obr. 1 Rozlišení obrazovky (zdroj: http://www.rozmery-velikosti.cz/rozliseni-monitoru-obrazovky.htm)
Název
Rozlišení
Poznámka
XGA
1024x768
Toto rozlišení najdeme zejména na 15-ti palcových monitorech. Představuje ideální poměr mezi velikostí pracovní plochy a velikostí písma.
SXGA
1280x1024 Nejčastěji pouţívané rozlišení na 17-ti palcových monitorech, avšak u kvalitnějších typů lze pracovat i v rozlišení 1600x1200.
UXGA
1600x1200 Toto rozlišení je určeno zejména pro 19-ti a 20-ti palcové monitory. Poskytuje obrovskou pracovní plochu vyuţívanou zejména v grafických a konstruktérských aplikacích.
WXGA
1280x800
širokoúhlé rozlišení pouţívané v noteboocích a širokoúhlých LCD monitorech o velikosti 15,4 palce.
WSXGA+ 1680x1050 širokoúhlé rozlišení pro LCD a notebooky o velikosti 17 palců Tabulka 3: Nejběţnější velikosti monitorů (zdroj: http://www.rozmeryvelikosti.cz/rozliseni-monitoru-obrazovky.htm)
13
Klávesnice je vstupní zařízení k zadávání dat do počítače ke komunikaci. Na pracovním stole nebo drţáku pod stolem by měla být samostatná, aby si ji ţák mohl přizpůsobit podle individuálních poţadavků. Nejrozšířenějším tvarem klávesnice je obdélník, vyrábějí se také ergonomické klávesnice. Zatím ţádné studie neprokázaly jejich výhody oproti běţným typům. Pro rychlou orientaci by měla být barva znaků kontrastní vůči barvě kláves. Vhodné je barevné rozlišení českých znaků. Počítačová myš je polohovací zařízení, jejíţ pohyb se na monitoru zobrazuje jako pohyb kurzoru. Pro děti, které mají menší ruce, jsou vhodné myši menších velikostí, které mají dvě tlačítka a kolečko (roller). Nejlepší je univerzální myš, která je vhodná pro praváka - leváka, začátečníka – pokročilého uţivatele. Ergonomické myši nejsou vhodné. Trackball je vlastně obrácená myš, kdy se kurzor na monitoru ovládá kuličkou umístěnou na podloţce pomocí prstů. Pouţívá se zejména tam, kde je kladen důraz na přesnost kurzoru a je málo místa pro práci s myší. Bezdrátová klávesnice a myš není vhodná do počítačové učebny, protoţe se zvyšují finanční nároky na provoz častou výměnou baterií. Při vyuţívání výukových programů, práci se zvukovými záznamy, jsou často potřeba sluchátka. Dochází však k jejich mechanickému poškození díky neopatrné manipulaci. 5.1.2 Počítačová sestava učitele Pro práci učitele je nejvhodnější multimediální stolní počítač, pomocí kterého můţe prezentovat texty, fotografie, filmové a zvukové ukázky, modelovat různé jevy. Tento počítač musí mít RAM paměť nejméně 4 GB, kvalitní grafickou a zvukovou kartu, pomocí které můţe přehrát filmy ve vysokém rozlišení a velkou kapacitou disku k ukládání dat. Počítačová sestava má obsahovat klávesnici, myš a dálkové ovládání. K počítači je připojena reprosoustava, dataprojektor, tiskárna a scanner.
5.2 Server Server je počítač, který poskytuje prostřednictvím sítě sluţby např. sdílení disků a tiskáren, ověřování uţivatelů, ukládání dat. Poskytování sluţeb zajišťuje speciální program, který komunikuje s dalšími počítači pomocí definovaného protokolu. Server lze sestavit z několika
14
počítačů a pomocí programu je sdruţit do počítačového clusteru nebo zakoupit přímo vybraný typ u výrobce. Vhodnější je značkový server, neţ „pseudoserver“, čili PC jako server.
5.3 Ostatní hardware Datový projektor (dataprojektor) promítá na plátno obraz, jehoţ zdrojem je počítač. Stal se nedílnou součástí počítačové učebny. V hodinách informatiky můţe učitel předvádět funkce různých programů a pracovní postupy. Dataprojektor je také vhodný k promítání např. video návodů, vzdělávacích pořadů. Důleţitými parametry pro kvalitní přenos obrazu je rozlišení (např. XGA, SXGA, UXGA), světelný výkon a kontrast. Běţnou součástí dataprojektoru je dálkové ovládání, někdy i laserové ukazovátko. Výrobci nabízejí promítací plátna plošná nebo rolovací (mechanická, elektrická). Interaktivní tabule je dotykový displej, který umoţňuje přímý vstup do programu. Projektor promítá obraz z počítače na povrch tabule a přes ni můţeme prstem, speciálními fixy, nebo dalšími nástroji ovládat počítač nebo pracovat přímo s interaktivní tabulí. Vyrábí se ve dvou provedeních s přední nebo zadní projekcí obrazu. Na trhu jsou interaktivní tabule s krátkou projekcí, u kterých je datový projektor mnohem blíţ povrchu tabule a promítá obraz směrem dolů pod úhlem 45 stupňů. U těchto tabulí se sniţuje riziko oslnění nebo dokonce poškození zraku přednášejícího nebo ţáka pohledem do silného světelného zdroje projektoru a dále riziko dopadu stínu, vrţeného přednášejícím, na tabuli. Tiskárna přenáší elektronická data na papír. Nejpouţívanější jsou laserové vhodné pro tisk textů s grafikou, které mají niţší náklady na tisk neţ inkoustové tiskárny. Tyto jsou vhodnější pro tisk fotografií. Scanner (skener) umoţňuje převést jakýkoliv text, obrázek nebo kresbu do digitální podoby pro další úpravy v počítači. Digitální fotoaparát snímá statické obrázky, které se ukládají na paměťovou kartu. Přenesením do počítače se dá s obrázky dále pracovat. Kamera, na rozdíl od fotoaparátu, snímá obrazy nepřetrţitě. Vizualizér (dokumetová kamera) dokáţe snímat jakýkoliv trojrozměrný předmět stejně dobře jako průhledné fólie a obraz pomocí dataprojektoru zobrazí na projekční ploše. Je vhodný
15
k prezentaci tištěných materiálů nebo předmětů bez rizika jejich poškození při kolování mezi ţáky. Reproduktor je elektro-akustický měnič. Plastové reproduktory jsou levnější a zaberou méně místa, ale chybějící basy a výšky jsou znát při přehrávání hudebních nebo filmových souborů. Pro přehrávání je proto vhodnější kvalitnější reprosoustava.
5.4 Počítačová síť Počítačová síť je souhrnné označení pro technické prostředky, které realizují spojení a výměnu informací mezi počítači. Umožňují tedy uživatelům komunikaci podle určitých pravidel, za účelem sdílení využívání společných zdrojů nebo výměny zpráv. [14] Přenos probíhá pomocí kabelů nebo vzduchem např. WIFI. Lokální síť LAN propojuje počítače, např. v počítačové učebně a síť WAN zajišťuje spojení počítačů ve světové síti, např. internet (telefonní připojení ADSL). Podle velikosti a délky kabelů místní sítě mohou být nainstalovány technické aktivní prvky např.: opakovač, rozbočovač, přepínač, most, směšovač, brána. Důleţitým prvkem počítačové sítě je server, který sdruţuje všechny stanice v síti a dává jim moţnost připojení k internetu a vyuţívání dalších sluţeb. Plní jak funkci bezpečnostní, tak funkci aplikační a úloţnou. Pro provoz je nezbytný síťový disk, který se automaticky připojí po přihlášení. Zde bude mít ţák cca 30MB místa pro ukládání své práce.
5.5 Softwarové vybavení učebny 5.5.1 Programy podle oblastí využití počítače „Operační systém je sada programů, které ovládají všechny vnitřní funkce počítače a řídí operace týkající se systémových prostředků (paměť, procesor, vstupy a výstupy, periferie), datových souborů a uživatelských programů. Operační systém tvoří nezastupitelné rozhraní mezi počítačem a uživatelem, také jej potřebují všechny aplikační programy. Načítá se do paměti při startu počítače.“ [12] V nejpouţívanějším operačním systému Microsoft Windows je zahrnuto i grafické uţivatelské rozhraní, kdy ovládání počítače je prováděno pomocí interaktivních prvků, tzn. pomocí oken s nabídkami. Příklady operačních systémů: MS Windows (Windows 7), Unix, Mandriva Linux (open source), Mac OS X aj. Kancelářské aplikace obsahují textový editor, tabulkový kalkulátor, prezentační a databázový program. Nejčastěji jsou vyuţívány balíky spolupracujících programů, např. MS Office 2010, 16
OpenOffice 3. Adobe Reader je volně šiřitelný program k prohlíţení elektronických dokumentů ve formátu PDF. Ukládá dokumenty nezávisle na jakémkoliv softwaru a hardwaru, které se dají uzamknout před změnami. Formáty PDF mají relativně malé velikosti vzhledem k mnoţství uloţených dat a grafiky. K prohlíţení internetových stránek lze pouţít program Internet Explorer (součást operačního systému Windows), Mozilla Firefox nebo Opera, které jsou zdarma ke staţení. Pro rastrovou grafiku se pouţívá program Malování, který je součástí operačního systému Windows. Pro vektorovou grafiku lze pouţít Zoner Callisto 5 nebo Open Office Draw. K prohlíţení a úpravám obrázků a fotografií jsou vhodné programy Windows Live Fotogalerie (součást OS Windows 7), freeware IrfanView, nebo Gimp (licence GPL). Antivirový program slouţí k identifikaci, vyřazování a odstraňování počítačových virů a programů, které mohou poškodit počítačový systém, např. Eset NOD 32, AVG Antivirus (licencovány), AVAST (freeware jen pro nekomerční vyuţití). Programy např. Vision, PC Control, LanScholl slouţí k řízení výuky v počítačové učebně. Pomocí nich můţe učitel ze svého počítače kontrolovat práci ţáků na jednotlivých stanicích, blokovat spuštění programů nebo internetu aj. Můţe provádět správcovské úkony, např. odhlásit ţáka, restartovat jeho počítač, spouštět hromadně videoukázky, zasílat soubory. Pro výuku základů programování je vhodný program Baltík nebo Imagine Logo, které jsou licencovány. Výukové programy slouţí k výuce, procvičování a testování učiva v různých předmětech. Na trhu je široká nabídka výukových programů, interaktivních učebních materiálů i pro ţáky se specifickými výukovými potřebami. K novým trendům patří i výukové programy s 3D nástroji. Některé firmy nabízejí licence k on-line výukovým programům na internetu. Programy integrované do operačního systému Windows, které se pouţívají na základní škole, jsou např. Kalkulačka, Wordpad, Windows Media Player, záznam zvuku. Operační systémy serveru, např. Windows server 2008, Windows server 2010 Multipoint, zajišťují bezpečný provoz sítě. Kaţdému ţákovi umoţní vlastní účet zabezpečený heslem, čímţ bude mít moţnost pracovat na kterémkoli počítači ve škole. Správci sítě zjednoduší instalaci aplikací, které provádí jen jednou. Snadno udrţuje všechny účty a sdílení souborů. 17
Na všech pracovních stanicích by měly být veškeré programy aktualizované a stejně nastavené. 5.5.2 Licence softwaru Licence je poplatek za právo k uţívání programu, tedy nehmotného majetku - duševní vlastnictví autora. Obecné podmínky práva nakládání s autorským dílem upravuje Autorský zákon, autor softwaru má však v závislosti na konkrétním produktu možnost podmínky podrobněji specifikovat právě v Licenční smlouvě, která je součástí každého produktu. [13] Školy mohou zakoupit licence pro jednotlivé počítače nebo multilicence pro stanovený počet pracovních stanic. Open source je volně dostupný program s otevřeným zdrojovým kódem. Umoţňuje při dodrţení popsaných podmínek vyuţívat sluţeb programu, ale také pracovat se zdrojovým kódem. Freeware je bezplatný program, který má přísnější autorská práva neţ open source. Tyto programy nelze upravovat a mohou se pouţívat pouze k nekomerčním účelům. Shareware je verzí programu, který lze zdarma stáhnout, lze jej vyzkoušet a poté je nutné zakoupit licenci. V opačném případě, po vypršení časové lhůty nebo počtu spuštění, se musí program odinstalovat. Adware je program, který je poskytován zdarma, ale při jeho pouţívání se v programu zobrazují reklamy, případně je přednastavena domovská stránka internetového prohlíţeče. Demoverze je bezplatnou demonstrační verzí programu, která má řadu omezení. Je zmenšen počet funkcí nebo je omezen počet spuštění. Komerční verze je program šířený za úplatu. V přiloţené licenční listině jsou přesně vymezena pravidla pouţití. Uţivatelům nejsou k dispozici zdrojové kódy. GNU/GPL (General Public License) - v této licenci jsou k dispozici pro volné šíření a upravování i zdrojové kódy programu. Podmínkou je, ţe upravený program musí být šířen s licencí GNU/GPL.
18
6 Nová učebna a zhodnocení jejího přínosu na výuku 6.1 Popis nové počítačové učebny Nová počítačová učebna bude vybudována ze stávající třídy v prvním patře, která je orientována na západ. Proto v dopoledních hodinách sluneční svit neoslňuje ţáky. Budova školy, ve které se nachází učebna, je vzdálena cca 30 m od místní mírně frekventované silnice, proto se můţe větrat okny, aniţ by byla narušována výuka hlukem nebo prachem z okolí. Rozměry učebny jsou: délka 10,5 m, šířka 6 m a výška 3,2 m. Umělé zářivkové osvětlení je ve třech řadách vodorovně s okny. Barva stěn učebny bude v odstínech ţluté. Na podlaze bude nalepena celoplošně světlá podlahová krytina. Na oknech budou instalovány vertikální ţaluzie. Pracovní místa budou umístěna tak, aby přirozené světlo z oken dopadalo na monitory zleva. Uspořádání počítačových stolů by mělo umoţňovat volný pohyb studentů i pedagoga. Dvoumístné počítačové stoly budou pevné s ABS hranami standardních rozměrů, které splňují předepsané normy. Budou vybaveny nosiči pro počítače (pokud budou pouţity), výsunem pro klávesnice, průchodkami pro kabely v pracovní desce a kryty kabeláţe. Další variantou pracovních stolů jsou stoly s nástavcem pro monitor bez posuvné desky pro klávesnici. Pracovní stůl pro učitele bude ve tvaru „L“ s boxem pro počítač a uzamykatelnými kontejnery. Všechny pracovní stoly budou doplněny kolečkovými ţidlemi s nastavením výšky sezení a sklonem opěradla. V levém předním rohu bude racková skříň standardizovaných rozměrů pro uloţení potřebných serverových komponentů a síťových úloţišť. Na zadní stěně učebny budou niţší skříně k uloţení pomůcek a odborné literatury. Ve všech dispozičních řešeních bude nainstalována na čelní stěně posuvná interaktivní tabule a dataprojektor s krátkou projekcí. K zápisu učiva nebo poznámek mohou učitelé vyuţívat mobilní keramickou tabuli se stíratelnými fixy.
19
Rozvrţení pracovních míst v učebně: a) Dispoziční řešení – návrh č. 1 (viz. příloha) Toto řešení patří mezi jedno z klasických uspořádání počítačové učebny. Učitelské pracoviště je umístěno naproti dveřím v levém předním rohu učebny. Počítačové stoly pro ţáky budou ve dvou řadách. V levé řadě budou umístěny tři stoly a v pravé čtyři stoly. V poslední řadě budou tři stoly staţeny k sobě. Celkem bude v učebně 20 pracovních míst. Při tomto řešení je zajištěn dostatek místa k pohybu ţáků a učitele mezi stoly. Všichni ţáci mají zajištěn dostatek pracovního prostoru, který je dán normami. b) Dispoziční řešení – návrh č.2 (viz. příloha) Je opět zachován počet 20 pracovních míst pro ţáky. Od předchozího řešení se liší tím, ţe pracoviště pro učitele je umístěno v pravém zadním rohu učebny. Dvoumístné pracovní stoly jsou ve dvou řadách po čtyřech stolech. V poslední páté řadě jsou dva stoly přisunuty k sobě, aby byl zajištěn dostatek prostoru k průchodu ţáků i učitele. Výhodou tohoto řešení je, ţe učitel má přehled o pracovní morálce ţáků. Má také lepší výhled na interaktivní tabuli. Pokud potřebuje při výkladu zapisovat poznámky na pojízdnou tabuli, můţe ovládat interaktivní tabuli perem nebo dotykovým tabletem. c) Dispoziční řešení – návrh č.3 (viz. příloha) V tomto dispozičním řešení je celkem 24 ţákovských pracovních míst. Dvanáct pracovních stolů je sestaveno ve čtyřech řadách po třech stolech do oblouku. Takto navrţená učebna bude stále vyhovovat hygienickým poţadavkům a závazným normám. Pracovní místo pro učitele bude umístěno v levém předním rohu. Je zajištěn dostatek místa pro volný pohyb ţáků i učitele po učebně. Toto řešení je vhodné, pokud bude rozhodnuto vytvořit více pracovních míst pro ţáky.
6.2 Hardware v nové počítačové učebně V učebně bude prezentační učitelská počítačová sestava a 20 ţákovských pracovišť. Při výběru počítačů je třeba brát v úvahu, jak budou vyuţívány při naplňování kompetencí stanovených školním vzdělávacím programem. Na základní škole ţáci získají základní dovednosti v ovládání výpočetní techniky, orientaci ve světě informací, naučí se zpracovávat získané informace a vyuţívat je v dalším vzdělávání i v praktickém ţivotě. V hodinách Informatiky se naučí na uţivatelské úrovni pouţívat kancelářské programy, pracovat 20
s jednoduchými grafickými programy, spouštět videa a zvuk, efektivně vyuţívat internet a poštovní sluţby. Proto se při návrhu ţákovských pracovišť zaměřuji na počítače střední třídy – kancelářské s niţší spotřebou energie ve středních cenových relacích. Velikosti monitorů se mohou lišit od uvedené velikosti v jednotlivých řešeních, např.: širokoúhlé 20", širokoúhlé 22" monitory. Ţákovská pracoviště mohou být řešena následovně: a) Terminálové řešení s 19" LCD monitorem a rozlišením 1280 x 1024 pixelů s vestavěným tenkým klientem, klávesnicí a myší. Server bude mít minimálně RAM 32 GB. b) Dva výkonné multimediální počítače, které budou stačit vţdy pro 10 uţivatelů. K tomuto počítači se přes USB připojí klientská zařízení s výstupem pro 19" LED LCD monitor s rozlišením 1280 x 1024 pixelů, klávesnice, myš a sluchátka. Kaţdý ţák bude mít přidělenu část výkonu počítače, ale můţe pracovat zcela samostatně a nezávisle na ostatních, bude mít svou soukromou sloţkou pro vlastní dokumenty s moţností jednoduchého sdílení. c) Počítačové sestavy pro kaţdé ţákovské pracoviště, které se skládá z počítače, monitoru, klávesnice, myši a sluchátek. Kancelářská počítačová sestava je "univerzální" variantou, která zvládne bez problémů kancelářské programy, práci na internetu a přehrávání hudby a filmu. Jejich výrazným pozitivem je nízká cena, výrobci nabízejí i sestavy s nízkou energetickou spotřebou. Počítač by měl obsahovat alespoň dvoujádrový procesor s operační pamětí s kapacitou větší neţ 2 GB, vlastní integrovanou grafickou kartou, zvukovou kartou, síťovou kartou, USB porty, vstupy a výstupy pro mikrofon a sluchátka. Kapacita pevného disku by se měla pohybovat od 250 GB. Některé typy počítačů obsahují zařízení WiFi pro bezdrátový přenos informací. Součástí sestavy bude LCD monitor s úhlopříčkou obrazovky 19" a optimálním rozlišením 1280 x 1024 bodů. K sestavě bude náleţet i klávesnice se standardním rozloţením QWERTY/QWERTZ a laserová nebo optická myš se dvěma tlačítky a rolovacím kolečkem. Nezbytnou součástí jsou i větší sluchátka s modulem ovládání hlasitosti zvuku, která vydrţí častou manipulaci. Oproti notebookům se stejným výkonem jsou počítačové sestavy levnější.
21
d) Notebooky, jejichţ výhodou je, ţe zabírají méně místa neţ počítačové sestavy. Pro výuku na základní škole stačí notebooky s kvalitní LCD obrazovkou s úhlopříčkou 15,6" a rozlišením 1366 x 768 bodů. Budou obsahovat nejlépe dvoujádrový procesor s operační pamětí s kapacitou větší neţ 2 GB, grafickou kartou s vlastní pamětí, zvukovou a síťovou kartou. Kapacita pevného disku bude dostačující 500 GB. Vhodné jsou notebooky s klasickou klávesnicí, která obsahuje numerickou část. Ţáci se naučí snadněji pouţívat techniku psaní všemi deseti a pouţívat tlačítka všech funkcí, které tato klávesnice obsahuje. Standardní typy notebooků obsahují bezdrátovou komunikaci WiFi , čímţ nemusí být v místní síti připojeny pomocí kabelů. Ţáci se seznámí s pouţíváním touchpadu, zařízením určeným k pohybu kurzoru po obrazovce pohybem prstů. K notebooku lze připojit myš a sluchátka. Výhodou je niţší spotřeba energie neţ u klasických počítačů i výdrţ baterií okolo tří hodin, proto se na nich můţe pracovat i při případném výpadku elektrické energie. Řešení a) i b) sníţí pořizovací a provozní náklady, hlavně spotřebu elektrické energie a zjednoduší následnou údrţbu počítačů i celé sítě. Řešení c) klasické počítače jsou v učebnách nejpouţívanější. Programy jsou nainstalovány na kaţdém počítači, proto nedochází k jejich zpomalování, ke kterým můţe dojít při spouštění z jednoho počítače nebo serveru. Řešení d) notebooky se v učebnách zatím moc nepouţívají, ale celosvětově se prodávají více neţ klasické počítače. Jejich výhodou je niţší spotřeba elektrické energie, která můţe škole ušetřit několik tisíc korun. Moţnou nevýhodou je ergonomie psaní na klávesnici a doporučené nastavení monitoru. Nevhodným vybavením počítačové učebny je netbook (mini notebook neboli subnotebook), který má velikost displeje 7,9"–13,3" a klávesnici bez numerické části. Pouţívá se hlavně k poskytování přístupu k internetu a k práci s jednoduššími aplikacemi, jakými jsou např. kancelářské práce. Při sledování nabídek různých firem a jejich řešení počítačových učeben bych se přikláněla k variantám c) nebo d). Tedy vybavit učebny buď klasickými počítači, nebo notebooky. Pro provoz sítě (viz obrázek 2.) v počítačové učebně, bude stačit jeden školní server. Ten bude ukládat a zálohovat data, provozovat vybrané programy, sdílet tiskárnu a scanner. 22
Usnadní instalace a upgrade multilicencí programů, centrálně zabezpečí antivirovou ochranu a zajistí i zabezpečení sítě.
Obr. 2 Realizace počítačové sítě (vytvořila autorka; zdroj obrázků http://search.creativecommons.org/#)
Do počítačové sítě bude moţno připojit pomocí WiFi technologie notebooky, které pouţívají ţáci se specifickými poruchami učení nebo zdravotním postiţením ve výuce ve svých třídách. Např. ţák se zbytky zraku potřebuje mimo jiné počítač s hlasovým výstupem. Školní síť bude nutné také kvalitně zabezpečit pomocí internetové bezpečnostní brány. Ta šifruje pomocí protokolů data mezi vzdálenými servery a zaručuje bezpečný přenos dat, blokuje podezřelé adresy nebo nevhodné stránky. Pro učebnu bude stačit zařízení pro malé školní sítě např. ZyXel ZyWall 2+. Učitelské pracoviště bude tvořit výkonný multimediální počítač s čtyřjádrovým procesorem 8 GB operační paměti, rychlým pevným diskem s kapacitou 1000 GB, multiformátovou čtečkou paměťových karet, vloţeným TV tunerem, vypalovačkou CD či DVD, grafickou kartou s vlastní pamětí alespoň 1 GB, integrovanou zvukovou a síťovou kartou. Na učitelském pracovišti můţe být umístěn druhý počítač, např. velkoformátový All-in-One počítač s dotykovým ovládáním monitoru a hardwarovou výbavou integrovanou přímo do LCD displeje. Ušetří se tak místo na stole, navíc je počítač energeticky úsporný. Na pevný disk se vejde 320 GB, procesor na frekvenci 1.6 GHz poskytne výpočetní výkon dvou jader a obsahuje 4 GB operační paměti. Čipová sada zajistí mnoho grafických funkcí včetně akcelerace Full HD videa s grafickou kartou. Obsahuje i multiformátovou vypalovací mechaniku. Přehrávání filmů nebo zálohování dat zajišťuje optická vypalovací jednotka 23
podporující všechny běţné formáty DVD včetně dvouvrstvého záznamu. Do sítě lze počítač All-in-One připojit pomocí technologie WiFi nebo kabelem. Dva počítače mohou velkou měrou usnadnit práci učitele. Např. pomocí jednoho počítače vysvětluje ţákům učivo a na druhém můţe sledovat vhodným programem, co ţáci dělají na svých počítačích, zda nesurfují na internetu atd. V učebně bude instalována interaktivní tabule s dataprojektorem s krátkou projekcí. Dataprojektor s krátkou ohniskovou vzdáleností se nainstaluje na strop "vzhůru nohama". Korekce zkosení obrazu zajišťuje, ţe nemusí být v jedné rovině s projekční plochou. Tabule s úhlopříčkou 200 cm aţ 240 cm je na výškově stavitelném rámu a můţe se pohybovat v daném rozmezí, takţe vyhovuje všem ţákům různé výšky. Jsou v ní zabudované reproduktory s výkonným zesilovačem. Tabule se ovládá dotykem ruky nebo bezbateriovým perem, které pracuje s bodovou přesností a také jako myš. Ukazovátko plní funkci pera i myši, se kterou mohou ţáci menšího vzrůstu ovládat vzdálenější objekty na tabuli. Bezdrátový tablet umoţňuje učiteli ovládat interaktivní tabuli z kteréhokoli místa ve třídě, je také vhodný pro handicapované ţáky. Jako další příslušenství k tabuli se dodává hlasovací zařízení. Firmy, které prodávají interaktivní tabule či celé sestavy s dataprojektorem, nabízejí software ke svým produktům. Programy obsahují různé funkční nástroje k vytváření vlastních výukových materiálů. Na internetu nabízejí také úloţiště výukových materiálů, které mohou učitelé vyuţívat ke své práci. Nezbytným zařízením v učebně je multifunkční zařízení, které spojuje tiskárnu, skener a kopírku. Nezbytná je laserová tiskárna s kvalitním a rychlým černobílým i barevným tiskem formátu A4 a A3 a fotografií o rozlišení nejméně 600 x 600 dpi . Při velkém tiskovém zatíţení by měla pojmout paměť RAM alespoň o velikosti 256 MB. Skener by měl být schopný barevného snímání v optickém rozlišení alespoň 600 x 1200 dpi. Důleţitým faktorem při výběru vhodného multifunkčního zařízení jsou snadno vyměnitelné a cenově dostupné tonery. Tiskárnu lze připojit do sítě pomocí univerzálního rozhraní USB, pomocí integrované síťové karty nebo bezdrátovou technologií. Dalším zařízením, které můţe učitel pouţít ve výuce je vizualizér, který zdánlivě nahrazuje dříve pouţívaný zpětný projektor. Slouţí k názornému vyučování. Lze jej pouţít jako digitální fotoaparát nebo skener, který snímá jakýkoli dvojrozměrný nebo trojrozměrný materiál 24
s moţností okamţité projekce. Snímky, které se získají, lze různě upravovat, přidávat popisky. Vizualizér umoţňuje zaznamenávat videa intervalového snímání po dobu několika hodin, má vestavěný mikrofon s funkcí ţivých poznámek. Vizualizér se můţe připojit k počítači nebo přímo k dataprojektoru na interaktivní tabuli, kde lze se snímkem okamţitě pracovat. Současné typy obsahují kameru s automatickým ostřením, která snímá pracovní plochu v nejmenším rozlišení 1024 x 768 bodů, vnitřní paměť 1 GB a moţnost pouţití paměťových karet nebo USB připojení k počítači. Rameno vizualizéru je výsuvné a na konci otočné, takţe lze snímat nejen plochu pod vizualizérem, ale i celé okolí. Lze jej ovládat také pomocí dálkového ovládače. Výrobci dodávají aplikační software, který řídí interaktivní funkce a poskytuje řadu multimediálních moţností. Kvalitní stereofonní soustava se subwooferem zajistí přehrávání zvuku při pouštění filmů nebo zvukových ukázek. Vhodné jsou reproduktory v dřevěných skříňkách, které lépe přehrají zvuk neţ reproduktory ve skříňkách plastových, u nichţ často chybí basy a výšky. Z velké nabídky výrobců reprosoustav lze vybrat vhodnou sestavu z kategorie pro domácí pouţití. Při výběru se nesmí zapomenout na velikost ozvučovaných prostorů a akustickou separaci od ostatních místností.
6.3 Software v nové počítačové učebně Ve všech počítačích bude pouţíván operační systém Windows 7 Professional, který je určen pro počítače s 32bitovým nebo 64bitovým procesorem. Tento operační systém obsahuje také centrum pro zálohování a obnovení, reţim prezentace, připojení k doméně či ovládání prostřednictvím serveru vzdálené plochy. Ve verzi Professional je také k dispozici virtualizované prostředí Windows XP, tzv. XP Mode. Systém Windows 7 obsahuje mnoţství funkcí řízení spotřeby energie stolních i přenosných počítačů. Na serveru bude nainstalován Windows Server 2008 R2, který velmi dobře spolupracuje s operačním systémem Windows 7 a obsahuje řadu funkcí pro spolupráci s klientskými počítači. Např. funkce Soubory offline, jestliţe ţák odpojí svůj počítač od školního internetu, jsou mu zpřístupněny soubory a sloţky uloţené ve sdílených síťových sloţkách, pokud jsou nedostupné (offline). Obsahuje také řadu nastavení zásad skupiny, která umoţní centrální řízení spotřeby energie počítačů se systémem Windows 7. Operační systém Windows Server 2008 R2 umoţňuje, aby kaţdý ţák mohl mít vlastní účet zabezpečený heslem. Můţe tak 25
pracovat na kterémkoli počítači nejen v učebně, ale v celé škole. Správci sítě usnadní údrţbu účtů, sdílení souborů a instalaci nebo upgrade multilicenčních aplikací. Pro práci všech uţivatelů jsou důleţité kancelářské sady programů. Ty obsahují textový editor, tabulkový kalkulátor, prezentační a databázový program. Lze nainstalovat kancelářský balík s multilicencí Microsoft Office Standart 2010. Ten obsahuje Word k psaní a úpravě dokumentů, Excel k vytváření tabulek a grafů, PowerPoint k vytváření prezentací, OneNote k uspořádání informací, Outlook ke správě kontaktů a e-mailů, Publisher k vytváření propagačních materiálů. V nástrojích sady je např. aplikace k ukládání a správě dokumentů na webových serverech. Volně ke staţení je balík kancelářských aplikací Open Office 3.2.1 s licencí GNU GPL. Lze jej nainstalovat v češtině a dokáţe nahradit většinu produktů Microsoft Office. Obsahuje aplikaci Write k psaní a úpravám textu, Calc tabulkový kalkulátor, Impress k vytváření prezentací, Draw kreslící program pro vektorovou grafiku, Base databázový modul, Math k psaní různých vzorců. Vytvořené soubory se dají načítat a ukládat nejen ve standardním formátu OpenDocument, ale i ve formátech pouţívaných v MS Office. K dispozici jsou i doplňky, které rozšiřují funkce jednotlivých aplikací. Pro výuku na základní škole jsou vhodné oba balíky kancelářských aplikací. Výhodou Open Office je, ţe se nemusí platit za licence. Microsoft Office patří k nejpouţívanějším aplikacím proto, ţe ţáci při přechodu na jiné školy nemají problém s jeho pouţíváním. V počítačích by měl být nainstalován program ke čtení a prohlíţení elektronických dokumentů ve formátu PDF - Adobe Acrobat s licencí freeware. Současná verze Adobe Acrobat 9.4.0 má být koncem roku nahrazena novou verzí Adobe Acrobat 10. Dokumenty ve formátu PDF lze vytvářet v kancelářských aplikacích Microsoft Office 2010 nebo Open Office 3. K úpravám dokumentů ve formátu PDF nebo k jejich vytváření lze nainstalovat pouze na učitelský počítač např. freeware Nitro PDF Reader. K prohlíţení internetových stránek bych doporučila aplikaci Mozilla Firefox, která je s otevřeným kódem (open source). Její výhodou je, ţe blokuje vyskakovací okna, lze zobrazovat několik stránek ve stejném okně. Je lépe chráněna proti škodlivým programům (spyware a malvare) neţ Internet Explorer, který je součástí operačního programu Windows. V součastné době lze v češtině stáhnout verzi Mozilla Firefox 3.6.12. K této aplikaci lze 26
stáhnout z internetu další doplňky, např. zásuvné a vyhledávací moduly, rozšíření, kontrola pravopisu aj. Velmi důleţitá je ochrana počítače před viry, spamy atp. Kvalitní antivirový program je zárukou, ţe nedojde k poškození počítače. Doporučovala bych zakoupit profesionální programové multilicence AVG Antivirus nebo Eset NOD 32. Ţáci niţších ročníků vyuţívají často pro nácvik ovládání myši program Malování. Ten je součástí operačního systému Windows 7. Pro ţáky vyšších ročníků, kteří se podle výstupů RVP měli naučit pouţívat program pro vektorovou grafiku, je vhodný program Zoner Callisto 5. Ten lze zakoupit jako multilicenci. Součástí tohoto programu je Zoner GIF Animator, pomocí kterého se dají jednoduše vyrábět animace. Ve verzi Zoner Callisto 5 lze pomocí nástrojů editoru bitmap upravovat fotografie. K prohlíţení a jednoduchým úpravám obrázků a fotografií lze vyuţívat program Microsoft Office Picture Manager ze sady nástrojů Microsoft Office. Dalším programem je Windows Live Fotogalerie, který je součástí Windows 7. Na internetu je mnoho dalších freewarů, např.: IrfanView, XnView. Tyto programy postačí na základní škole ve výuce k prohlíţení a základním úpravám fotografií. Pro výuku základů programování jsou vhodné programy Baltík nebo Imagine Logo, které jsou licencovány. Baltík je programovací a kreslící program pro děti jiţ od mateřské školy. Pomocí kouzelníka Baltíka mohou ţáci pracovat ve třech reţimech – skládat scénu, čarovat scénu, programovat. Pouţívá programovací jazyk na úrovni standardních programovacích jazyků (Basic, Pascal, C apod.), veškeré příkazy jsou zobrazeny ve formě názorných grafických ikon. Program Imagine Logo je objektový programovací jazyk. Je vhodný pro výuku programování spíše na druhém stupni základních škol a na středních školách. Ţáci zadávají jednoduché příkazy ţelvě a ta se podle pokynů pohybuje po monitoru. Jejím prostřednictvím mohou ţáci kreslit, řešit matematické úlohy, vytvářet hry atd. Na učitelském počítači by měl být nainstalován program k řízení výuky v počítačové učebně. Zaujal mě český program PC Control edice Standart, který lze pouţívat ve standardní počítačové síti. Licence se prodává pro počítačovou učebnu bez rozdílu počtu pracovních stanic. Můţe kontrolovat všechny počítače v učebně, blokovat klávesnice, myši, internet, spuštěný program jednotlivých stanic. Ţáci tak pracují pouze s programy, se kterými mají 27
pracovat. Učitel můţe ţákům odeslat test a automaticky jej vyhodnotit. Ze svého počítače můţe provádět správcovské úkony, ţákovské počítače kdykoliv odhlásit, restartovat, vypnout a zapnout. Můţe také hromadně spouštět videoukázky, programy nebo konkrétní webové stránky. Mnoho výukových programů je multimediálních, uţivatelé mají moţnost pracovat s různými typy údajů, např. s texty, animacemi, videosekvencemi, zvukem apod. Cílem výukových programů je předávat učivo ţákům, kontrolovat získanou úroveň znalostí a následně reagovat podle výsledků zpětné vazby. Kritériem při hodnocení kvality výukového programu je jednoduchost ovládání, obsahová, odborná a didaktická úroveň. Měl by obsahovat motivační prvky, zpětnou vazbu o chybách, zpětnou vazbu výkonu ţáka (lépe v procentech nebo slovně neţ formou známky). Pokud ţák udělá chybu, měl by mu program dát moţnost se opravit. Dobré je, pokud se dají tvořit i pracovní listy pro ţáky, případně tisknout jejich výstupy. Ţák by měl mít moţnost nastavit si různou úroveň obtíţnosti. Výběr výukových programů závisí na učitelích jednotlivých předmětů. Na trhu je velmi široká nabídka těchto programů pro všechny předměty na základní škole. Osvědčené a kvalitní výukové programy nabízí např.: Terasoft, Pachner, Silcom multimedia atd. Multimediální učebnice nabízí např.: nakladatelství Fraus. Novinkou jsou výukové programy s 3D nástroji. K přehrávání zvuků, videoukázek a filmů postačí program integrovaný do operačního systému Windows 7 Windows Media Player. Pro základní úpravy filmů lze pouţít Windows Like Movie Maker. Pro bezproblémový chod počítačové učebny je důleţité, aby na všech počítačích byly nainstalovány stejné programy, které budou také stejně nastaveny.
28
7 Závěr Cílem mé práce je navrhnout novou počítačovou učebnu pro naši školu tak, aby odpovídala nejnovějším výukovým trendům od vybavení nábytkem, hardwarem a softwarem. V dalším školním roce chce naše škola čerpat peníze z evropských strukturálních fondů, z tzv. šablon. Stala jsem se členkou realizačního týmu, v němţ budu mít konkrétní úkoly spojené s tvorbou digitálních učebních materiálů a nákupem nové ICT techniky. Škola se rozhodla většinu dotačních financí investovat do 3. šablony ICT, s níţ souvisí i nákup nové techniky, vybavení tříd a počítačové učebny. Dojde k celkové rekonstrukci stávající počítačové učebny, proto musím mít jako učitelka informatiky přehled o ergonomii pracovních míst pro ţáky v počítačových učebnách, znát nabídky firem, mít přehled o technickém zařízení, které je na současném trhu. Měla bych být informována o programech, které se pouţívají pro výuku ve školách, jsem povinna nastudovat projektování učeben a problematiku spojenou s celkovou realizací počítačových učeben. Chystám se rovněţ navštívit školy, které jiţ mají odborné učebny zařízeny podle nejnovějších trendů v oblasti ergonomie i jiných parametrů. Cílem celého snaţení a výsledkem mé závěrečné práce by mělo být zkvalitnění výuky výpočetní techniky na naší škole a všeobecně zlepšení práce ţáků a vyučujících s počítači.
29
8 Použitá literatura [1] Vyhláška č. 343/2009 Sb., O hygienických poţadavcích na prostory a provoz zařízení a provozoven pro výchovu a vzdělávání dospělých. [2] http://www.cmsps.cz/ [online]. 1. 3. 2007 [cit.2010-10-03]. Formát text/html. Dostupný z WWW: http://www.cmsps.cz/~marlib/ergonomie/ergonomie.html. [3] Http://www.rozmery-velikosti.cz [online]. 2008 [cit.2010-10-03]. Dostupný z WWW:
. [4] MICHALÍK, D., Co je potřeba pro optimální pracovní prostředí? [online]. 12. 9. 2009 [cit. 2010-05-04]. Formát PDF. Dostupný z WWW:. [5] FILIPOVÁ, V., FAIERAJZLOVÁ, V., Problematika ergonomie školního nábytku [online]. 1. 9. 2009 [cit. 2010-06-10]. Formát ppt. Dostupný z WWW: . [6] Http://www.novinky.cz/ [online]. 23. 6. 2010 [cit. 2010-09-18]. Formát text/html. Dostupný
z
WWW
Http://www.novinky.cz/internet-a-pc/testy/204160-kolik-proudu-
spotrebuje-pocitac-a-jak-usetrit.html [7] http://www.wikipedia.cz/ [online]. 29. 9. 2010 [cit. 2010-10-01]. Formát text/html. Dostupný z WWW http://cs.wikipedia.org/wiki/Po%C4%8D%C3%ADta%C4%8D [8] http://www.wikipedia.cz/ [online]. 16. 9. 2010 [cit. 2010-10-01]. Formát text/html. Dostupný z WWW http://cs.wikipedia.org/wiki/Server [9] http://www.wikipedia.cz/ [online]. 10. 9. 2010 [cit. 2010-10-03]. Formát text/html. Dostupný z WWW http://cs.wikipedia.org/wiki/Interaktivn%C3%AD_tabule [10] ROUBAL, P. Počítač pro učitele. 1. vyd. Brno 2009. ISBN 978-80-251-2226-6 [11] http://www.uspesnaprezentace.cz [online]. 2010 [cit. 2010-10-15] Formát text/html. Dostupný: http://www.uspesnaprezentace.cz/pomucky-a-technika/vizualizer/ [12] ŘÍHA, Petr. Slovník počítačové informatiky. 2002. Ostrava: Montanex, 2002. operační systém, s. 162. ISBN 80-7225-083-3. 30
[13] http://www.microsoft.com/cze/licence [online]. 2010 [cit. 2010-10-25]. Formát text/html. Dostupný: http://www.microsoft.com/cze/licence/ZakladniInformace/CojeLicence.mspx [14] http://www.wikipedia.cz/ [online]. 21. 10. 2010 [cit. 2010-10-01]. Formát text/html. Dostupný: http://cs.wikipedia.org/wiki/Počítačová_síť [15] http://www.klassa.cz/ [online]. 2010 [cit. 2010-11-06]. Formát text/html. Dostupný: http://www.klassa.cz/cs/odborne-ucebny/pc-ucebny.htm [16] http://www.itveskole.cz/ [online]. 5. 10. 2010 [cit. 2010-11-1]. Formát pdf. Dostupný: Katalog_ITveSkole_2010-10_SS_ZS_print-re [17] http://www.itveskole.cz/ [online]. 18. 10. 2010 [cit. 2010-11-1]. Formát pdf. Dostupný: Moderni ucebna_Heinz 11.30-1 [18] http://www.pdclipart.org [online]. 2010 [cit. 2010-11-4]. Formát text/html. Dostupný: http://www.pdclipart.org/thumbnails.php?album=34 [19] http://windows.microsoft.com [online]. 20. 5. 2010 [cit. 2010-11-22]. Formát text/html. Dostupný: http://windows.microsoft.com/cs-CZ/windows7/products/compare?T1=tab05 [20] http://windows.microsoft.com [online]. 2010 [cit. 2010-11-22]. Formát text/html. Dostupný: http://www.microsoft.com/cze/windowsserver2008/default.mspx [21] http://www.openoffice.cz [online]. 2010 [cit. 2010-11-24]. Formát text/html. Dostupný: [22] http://www.adobe.com/cz [online]. 2010 [cit. 2010-11-24]. Formát text/html. Dostupný: http://www.adobe.com/cz/products/reader [23] http://www.mozilla.cz/ [online]. 2010 [cit. 2010-11-24]. Formát text/html. Dostupný: http://www.mozilla.cz/ [24] http://www.sgpsys.com/cz/Default.asp [online]. 2010 [cit. 2010-11-25]. Formát text/html. Dostupný: http://www.sgpsys.com/cz/DescriptionB3.asp [25] http://ssjh.pedul.sk/imagine/index.html [online]. 28. listopadu 2009 [cit. 2010-11-25]. Formát text/html. Dostupný: http://ssjh.pedul.sk/imagine/index.html
31
9 Přílohy Všechny obrázky v příloze vytvořila autorka v programu ArchiCad.
32
Dispoziční řešení návrh č. 1 - pohled shora
Dispoziční řešení návrh č. 1 - pohled zezadu
33
34
Dispoziční řešení č. 2 - pohled shora
Dispoziční řešení č. 2 - pohled zezadu
35
36
Dispoziční řešení č. 3 - pohled shora
Dispoziční řešení 3 - pohled zezadu
37
Anotace Práce s názvem „Jak by měla vypadat moderní počítačová učebna“ v teoretické části popisuje nejpodstatnější parametry pracovního prostředí ţáka i učitele, zabývá se ergonomií a hygienou výuky. Obecně seznamuje s moţnostmi vybavení počítačové učebny počítačovou technikou a programy. V praktické části jsou navrţeny tři dispoziční řešení počítačové učebny a její hardwarové a softwarové vybavení pro konkrétní školu.
38
