Masarykovo gymnázium Plzeň

S výukou informatiky a výpočetní techniky se studenti na naší škole setkávají nejprve jako s povinným předmětem a ve vyšších ročnících si mohou vybrat volitelné semináře zaměřené na různé oblasti výpočetní techniky podle svého zájmu.

U čtyřletého studia probíhá povinná informatika dva roky - v 1. a 2. ročníku - vždy po dvou hodinách týdně.

U osmiletého studia mají žáci povinnou informatiku šest let - v primě, sekundě, tercii (po jedné hodině týdně), v kvartě (jazykové zaměření má jednu hodinu týdně a všeobecné zaměření dvě hodiny týdně), v kvintě a sextě (vždy po dvou hodinách týdně).

Během studia čekají studenty tato témata:

Prima-kvarta

Data, informace a modelování

data, informace: získávání, vyhledávání a ukládání dat
kódování a přenos dat:různé možnosti kódování čísel, znaků, barev, obrázků, zvuků; bit; bajt, násobné jednotky; jednoduché šifry
modelování: schéma, myšlenková mapa, vývojový diagram

Algoritmizace a programování

algoritmizace: dekompozice problému; tvorba a zápis algoritmu
programování: programovací prostředí, blokově orientovaný programovací jazyk, cykly, větvení, proměnné
kontrola: ověření algoritmu/programu; nalezení chyby; úprava algoritmu/programu
tvorba digitálního obsahu: tvorba programů; autorství a licence programu; etika programátora

Informační systémy

informační systémy: informační systém ve škole; struktura dat; ochrana dat a uživatelů; účel informačních systémů
návrh a tvorba evidence dat: formulace požadavků; struktura tabulky, typy dat; práce se záznamy
hromadné zpracování dat: velké soubory dat; funkce a vzorce; řazení, filtrování, vizualizace dat

Digitální technologie

hardware a software: pojmy hardware a software, součásti počítače a principy jejich společného fungování; operační systémy - funkce, typy, typické využití; datové a programové soubory a jejich asociace v operačním systému, komprese a formáty souborů, správa souborů, instalace aplikací; fungování nových technologií kolem žáka
počítačové sítě: typy, služby a význam počítačových sítí, fungování sítě; struktura a principy internetu; web - fungování webu, webová stránka, webový server, prohlížeč, odkaz, URL, vyhledávač; princip cloudových aplikací
řešení technických problémů: postup při řešení problému s digitálním zařízením
bezpečnost: útoky - cíle a metody útočníků, nebezpečné aplikace a systémy; zabezpečení digitálních zařízení a dat - aktualizace, antivir, firewall, bezpečná práce s hesly a správce hesel, dvoufaktorová autentizace, šifrování dat a komunikace, zálohování a archivace dat
digitální identita: digitální stopa - sledování polohy zařízení, záznamy o přihlašování a pohybu po internetu, cookies, sledování komunikace; sdílení a trvalost dat, fungování a algoritmy sociálních sítí

Kvinta–sexta, 1.–2. ročník

Data, informace a modelování

data, informace - získávání, vyhledávání a ukládání dat obecně a v počítači; data a jejich význam, pojem informace
kódování a přenos dat – kódování dat v počítačích obecně, binární soustava, bity a bajty; kódování čísel, vliv množství informace (počtu bitů) na možný rozsah a dostupnou přesnost; kódování textů; kódování obrazu, zvuku, videa, principy bezeztrátové a ztrátové komprese; přenos dat, kódování a dekódování zprávy, komunikační kanál, kontrolní součty
modelování - model jako zjednodušení reality, schéma, diagram, pojmová a myšlenková mapa; graf, vrcholy, hrany, orientovaný graf, ohodnocený graf, kritická cesta
interpretace dat - kvalita informačního zdroje; chyby a manipulace v interpretacích dat; kritické myšlení a kognitivní zkreslení

Algoritmizace a programování

algoritmizace - zadání úlohy, vstup, výstup, podmínky řešení; rozdělení problému na části, identifikace návazností dat, opakujících se vzorů a míst pro rozhodování; pojem algoritmus, vlastnosti algoritmu, přirozené a formální jazyky, různé zápisy algoritmů
programovací koncepty - programovací jazyk; proměnné, datové typy a jejich vlastnosti, vstup a výstup dat; podprogramy s parametry a s návratovými hodnotami; větvení programu se složenými podmínkami, cykly, seznamy
testování, optimalizace - syntaktické, běhové a logické (funkční) chyby, krokování a ladění programu; vliv vstupních dat na spotřebované výpočetní zdroje
vývoj programu - volba nástroje podle zadání úlohy; návrh přehledného uživatelského rozhraní programu; nápověda a dokumentace k programu; autorství a licence programu; etika programátora

Informační systémy

informační systémy - data, jejich struktura a vazby, definované procesy, role uživatelů, technické řešení informačních systémů; veřejné informační systémy
hromadné zpracování dat - tabulka, její struktura - data, hlavička a legenda; řazení a filtrování dat, rozpoznávání vzorů a trendů v datech, vizualizace dat; velká data - zdroje, metody zpracování, využití
vývoj informačního systému - postup tvorby informačního systému; návrh uživatelského rozhraní, datového modelu a procesů; návrh databázové tabulky, atributy polí, primární klíč; návrh struktury a propojení více tabulek - cizí klíč, relace

Digitální technologie

hardware a software - technické schéma současného počítače, sledované parametry základních dílů a jejich vliv na jeho rychlost, kapacitu, možné využití a na ergonomii práce s počítačem, typy počítačů; fungování operačního systému, současné operační systémy a jejich využití; zlomové události vývoje hardwaru a softwaru, nové počítačové technologie, jejich využití a vliv na společnost
umělá inteligence - princip strojového učení; aplikace umělé inteligence; limity, přínosy a rizika umělé inteligence
počítačové sítě - lokální počítačové sítě a internet - paketový přenos dat, firewall; zabezpečený přenos dat; principy fungování webu a cloudových služeb; typy, vlastnosti bezdrátových sítí, internet věcí
bezpečnost počítačových zařízení a dat - způsoby útoků na počítačová zařízení; cíle a sociotechnické metody útočníků; zabezpečení zařízení a dat - aktualizace softwaru, antivir, bezpečná práce s hesly, vícefaktorová autentizace a biometrika; metody zálohování dat; systémový přístup k zabezpečení
bezpečné digitální prostředí - fyzická identita člověka jako spojení jeho biologické a právní identity; digitální identita a její vazby s fyzickou identitou - datová schránka, elektronický podpis, token; neověřená a falešná digitální identita; nevědomá digitální stopa - logy, metadata, cookies, sledování uživatele a narušení soukromí při využívání internetu; vědomá digitální stopa - virtuální osobnosti a jejich cílené vytváření; fungování a algoritmy sociálních sítí

K výuce informatiky slouží dvě počítačové učebny vybavené učitelskou stanicí propojenou s dataprojektorem. Studentům je k dispozici 16 nebo 20 počítačů zapojených do počítačové sítě. Obě učebny jsou v informatikou neobsazených hodinách přístupné i pro výuku ostatních předmětů.

K dispozici je též mobilní počítačová učebna - 17 notebooků, které je možno přenést do libovolné učebny.

Pro výuku ostatních předmětů je využíváno několik učeben s interaktivní tabulí, běžné učebny s počítačem a dataprojektorem a též notebooky s mobilními dataprojektory.

Každému studentovi je se vstupem na naši školu přidělena elektronická adresa, kterou používá během celého studia. Škola má trvalé vysokorychlostní připojení k internetu prostřednictvím optického kabelu. V celém prostoru školy mohou studenti využívat školní wi-fi připojení. Počítačovou učebnu mohou po domluvě studenti využívat i mimo výuku v odpoledních hodinách nebo během přestávek. Na chodbě je jim k dispozici kopírka s možností tisku a kopírování jak černobílého, tak barevného (prostřednictvím Plzeňské karty, kterou si pro kopírování aktivují a kopie zaplatí v ekonomickém oddělení školy).

Ing. Simona Martínková