Vývoj informačních technologií na Základní škole Dany a Emila Zátopkových v Třinci za posledních 15 let. Přerod z doby skoro kamenné do doby digitální. Článek je mixem informací s množstvím  odkazů na naše minulé i současné aktivity. Odkazuje na různé materiály (prezentace, fotky, staré weby nebo videa v jazyce českém, anglickém, ruském, dokonce v čínštině). A těchto informací je opravdu hodně. Proto je článek psán heslovitým způsobem. Některé odkazy jsou velmi staré (více než dest let) a nemusí být funkční za což se omlouváme.

TROCHA HISTORIE

STRUČNĚ A JASNĚ

• V roce 2006 vlastnila  škola 12 PC z projektu Indoš, 4 PC v administrativě, 1 obstarožní server.

• V roce 2007 jsme přešli na Google Apps EE (vzdělávací edice), dnes GSuite+.

• Od roku 2009 učíme 3D technologie  - projekty 3D Třinec, 3D Vitkovice, celoevropská soutěž Ingenious, 1 a 2 místo na JuniorInternetu.

• Od roku 2017 se účastníme vývoje vlastního herného enginu a na něm postavených aplickacích.

• Od  roku 2021 naši absolventi vyvíjí vlastní herní a výukovou platformu, čímž se učí komplexnímu vývoji SW.

• Od roku 2022 věnujeme pozornost umělé inteligenci.

• Od roku 2012 učíme žáky pracovat s programem Cinema 4D  ve kterém jsme modelovali projekt TŽ v 3D . Program je možno získat prostřednictvím CAP a společnosti Digital Media.

• V roce 2013 jsme uskutečnili workshop s Josefem Průšou a začali se věnovat 3D tisku.

• Od roku 2014 vyučujeme systém Linux. Škola začala spolupracovat s SŠ INFOTECH v FM.

• S nákupem výkonných PC v roce 2015 jsme si mohli postavit klastr pro 3D rendering.

• Od roku 2016 je programování na  škole standard. Ale děláme i mnoho dalších věcí, např. hacking, základy sítí, IoT atd. Vymodelovali jsme vysoké pece TŽ a jejich okolí v programu Cinema 4D. Část modelu Ondřej animoval ve svém vlastním herním enginu:  QUINE ENGINE. Programátorská platforma, kterou Ondřej vyvíjel několik let. Animovaný 3D model jste mohli vidět na Inventaréně 2016. Naši žáci se podílí na testování celé platformy a v blízké budoucnosti počítáme s jejich zapojením do vývoje.

• Od roku 2019 postupně přecházíme na volně dostupný program Blender.

• V roce 2017 jsme se se rozhodli založit startup se zaměřením na programování 3D technologií, abychom mohli herní engine dále rozvíjet. Slovo startup zde znamená začínající firmu s technologickým projektem.  Nadále spolupracujeme s našimi absolventy, ale možnost se zapojit dáváme i stávajícím žákům naší školy. Pro žáky pořádáme workshopy a učíme je s QE zacházet, jakož i další potřebné dovednosti. 

• Pod svá křídla si nás jako začínající startup vzala VŠB-TU Ostrava (Centrum podpory inovací) a začlenila nás do programu GREEN LIGHT. Program je zaměřen na podporu invativních podnikatelských projektů.

• Pod enginem Quine jsou dnes vyvíjený aplikace určené pro vzdělávání, sektor zdravotnictví a průmyslu.

V roce 2018 jsme začali (neformálně) vyučovat Linux dle standardu LPIC. Také jsme se museli utkat s GDPR. Náš startup začal spolupracovat s MSIC.

Vyjádření Darrela k našemu StartUp projektu nás samozřejmě těší.

Vyvíjejí jednoduše použitelný herní engine pro všechny platformy. Narozdíl od ostatních na trhu engine nepotřebuje drahý počítačový hardware, ale vystačí si s výrazně levnějšími všudypřítomnými chytrými zařízeními. [Darrell Rodriguez]

Naše projekty již dalece přesahují prostor základní školy. Ale pořád jsou se školou spojeny. Díky nim jsme získali nemálo nových znalostí a poznali spoustu zajímavých lidí. Tyto znalosti jsme schopni předávat žákům. Naší doménou není Word, jak je tomu na jiných školách. Naši absolventi a současní žáci mají možnost získat dovednosti, které na ulici volně ležet nenajdete.

Nejnáročnější bylo a je přesvědčit děti, aby se něčemu se zájmem věnovaly, což je nejobtížnější a dlouhotrvající část celého procesu. 

Zní to neuvěřitelně, ale učení a získávání vědomostí je zcela dobrovolné. Nikomu informatiku násilím nevnucujeme.  S realizací různých projektů roste sebedůvěra studentů a pocit, že již na základní škole něco zvládli. Zcela logicky existuje markantní odstup mezi těmi kteří dovednosti a znalosti získávají dobrovolně, a těmi, kteří tak činí z donucení nebo aby jen dostáli povinnosti mít odpovídající známku, případně jen plní představy rodičů. Možná proto se dnes můžeme opřít o tým lidí, s kterými jsme se dostali až k mrakodrapům San Francisca.

Jak vidno, neučíme děti jenom posouvat prstem po dotykové obrazovce tabletu! Naše pokusy se neomezují jen na úchvatné prezentace. FB a Youtube "čumily" nepodporujeme. (Nicméně Youtube a stream obecně je důležitou součásti našeho vzdělávacího procesu.)

Samozřejmě! Skoro všechny naše děti hrají na počítačích hry, což vyvolává u některých učitelů a rodičů představu, že děti nic nedělají. Dále již ponechávám bez komentáře, protože by šlo o komentář velmi jízlivý.

A přestože nic není ideální, nějaká změna k lepšímu snad vidět je. 

Chcete-li nás blíže poznat, můžete se podívat na workshopy, které každý rok pořádáme, případně do hodin informatiky a programování v některé z tříd 6.A, 7.A, 8.A, 9.A (nejdříve ovšem ověřte, že se výuka koná). 

Snad je zřejmé, kam informatika na škole směřuje. Článek je psán hlavně jako upoutávka pro  děti, které se u nás učí nejen 3D modelování, programování a logickému myšlení. Je rovněž určen i rodičům jako ucelená informace o jednom z nejrychleji se rozvíjejícím sektoru světového  hospodářství založeného na znalostech.

Doufám, že takhle shrnuto, jsou naše výsledky  a úsilí lépe vidět.

V případě zájmu nás kontaktujte :

• emailem : quine@renderwaves.com, info@zszatopkovych.eu

• nebo na stránkách https://www.renderwaves.com/

• na stránkách FB: 

  • https://www.facebook.com/renderwaves,

  • https://www.facebook.com/zszatopkovych/

Další informace:

• archív původní webu k informatice

Začínali jsme s programem SketchUP. Zde je naše úvodní seznámení s programem v roce 2009. Posléze jsme vytvořili model města Třince (2010 - 2012) s umístěním na satelitních mapách Google. Prvními modely schválenými pro satelitní mapy byly: budova třinecké nemocnice a katolický kostel. Projekt byl úspěšný a vzbudil velký ohlas. Modely jsou veřejně dostupné na 3dwarehouse.sketchup.com (Třinec) a můžete je zhlédnout přímo v aplikaci Google Earth. Dařilo se nám i v soutěži "Google Model Your Home Town", kde jsme zdatně konkurovali univerzitám s umístěním na 7. místě v popularitě a 5. místě v hodnocení z 212 Googlem vybraných kolekcí. (Sbírka soutěže již bohužel není dostupná.) Pro další informace zadejte ve vyhledávači heslo "3D Třinec". Na projektu se podílelo 15 žáků.

V roce 2013  naší školu navštívil Josef Průša, vývojář nejpoužívanější 3D tiskárny Prusa i3 a od té doby můžeme ve škole  tisknout 3:-D. 

Ve spolupráci s 3E Praha Engineering jsme vyzkoušeli, jak chutná realizace projektu pro výrobní společnost. Žáci provedli převod a úpravu tisíce modelů z formátu CAD do SketchUp. Objevili jsme nové možnosti programu. Celý projekt vedl David Hotař.

Na podzim roku 2013 jsme vymodelovali Dolní oblast Vítkovic. Objekt jsme nafotili a během přibližně tří měsíců vymodelovali. I zde jsme měli velký úspěch. Odkaz na finalisty evropské soutěže InGenious. I tento projekt vedl David. Byl pro nás důležitý ve smyslu ověření možností, které lze realizovat na základní škole, a vedl k rozhodnutí poskočit na další kvalitativní úroveň.

Souběžně jsme od roku 2014 připravovali zavedení programu Quine Engine (malá ukázka) do výuky. Softwarová vývojová platforma je dílem Ondřeje Vaňky.

Vymodelovali jsme vysoké pece TŽ a okolní objekty (rok 2015). Zde můžete zhlédnout pár snímků modelu v naší fotogalerii. Projekt byl realizován pod vedením Ondřeje. Cílem bylo vytvořit model TŽ již s využitím profi nástroje, kterým Cinema 4D nepochybně je. Projekt byl náročný jak po stránce časové, dovednostní, tak hardwarové. Pro výslednou vizualizaci jsme využili cluster sestavený z cca 40 počítačů s obstojným výpočetním výkonem zahrnujícím téměř 300 CPU jader (většinou Intel Core i7 a Xeon).  Část modelu jste mohli zhlédnout na Inventaréně 2016, kde jsme mimo jiné ukazovali programátorské hacky hry Minecraft.

V roce 2017 jsme realizovali s pomocí Quine Enginu 3D animaci ukazující simulaci chování automobilových světel během nočního provozu na cestách. Se zkušenostmi získanými prací na projektu se mohli naši studenti seznámit formou přednášky a celodenního workshopu.

Ve škole se samozřejmě nevěnujeme jen 3D technologiím. Kancelářské programy, komunikace, klasická grafika, atd., jsou normou. Využíváme eLearning (Google Classroom). Od roku 2007 používáme platformu GSuite+ (tj. více než 400 aktivních účtů). 

Postupně zavádíme do výuky robotiku, programování mikrokonotrolérů, CNC, apod. S našimi žáky v pátých a šestých třídách programujeme v Scratch, účastníme se akcí code.org. (Což znamená mnoho aktivit s velkou časovou náročností.)

Pravidelně se v informatice věnujeme programovacím jazykům. Preferujeme Python, ale zájemci mohou programovat v čemkoliv, např. Java nebo C++.. Využíváme Cloud9 (Už bohužel ne, Amazon službu zrušil. Udělali jsme si vlastní programátorský cloud.). Žáci se v IT předmětech neučí jen tolik potřebné analýze problému, ale i její transformaci na počítačem zpracovatelné algoritmy v některém z programovacích jazyků, taky se seznámí s verzováním kódu a používáním služeb GitHub, GiLab apod.

Cílem samozřejmě není ze studentů na ZŠ udělat pokročilé programátory nebo administrátory systému, ale snažíme se, aby získali ucelený přehled a porozuměli základním konceptům informačních technologií.

Podporujeme herní systém Minecraft. Hra je náročná na počítačové dovednosti a děti baví. Je možné v ní simulovat např. elektro obvody, programovat, obsahuje příkazový řádek a mnoho dalších funkcí. [Aktualizace: v souvislosti s převzetím hry Microsoftem, hledáme alternativu.]

Věnujeme se sítím, bezpečnosti, základům asymetrické kryptografie, atd.

V roce 2019 chystáme pro naše vybrané žáky možnost simulovat provoz počítačové sítě.

Na škole je dostatečné množství počítačů s různou úrovní výkonu, jakož i další techniky. Od kategorie jak se říká kancelářské, až po kategorii herní. Ta druhá je nezbytná právě pro 3D modelování. Celkem je na škole přes 200 počítačů, z toho více než 100 je určeno pro žáky. Žáci mají v učebnách k dispozici OS Windows a Linux.

Počítačově zdatnější zájemci mají přístup k dalším operačním systémům, vlastním serverům, které si mohou sami administrovat a které běží na virtualizační platformě VMware a Docker. Jen pro zajímavost, na výkonném hardware provozujeme přes 20 takovýchto serverů nebo virtuálních desktopů s operačními systémy např.: Windows 7/8/10, Windows Server 2008/20012/2016, Linux desktopy/servery (Mint, L/Ubunttu, RedHat/CentOS) atd. Běží na nich různé terminálové a licenční servery (např. Cinema 4D), servery pro Minecraft atd. Jejich provoz a nastavení předpokládá u žáků již poměrně pokročilé znalosti a dovednosti. Servery jsou pro vybrané studenty přístupné i z venku. Jinými slovy naše děti "rozumí" technologii virtualizace systému, musí tedy rovněž něco málo vědět o počítačových sítích a HW prostředcích. 

V souvislosti s projektem konektivita (2018) na naší škole, můžeme jeden celý server (osazený CPU Intel Xeon a 48GB RAM) vyhradit pouze pro účely výuky IT. Momentálně na tomto stroji běží CentOS 7 a je instalovaná technologie Docker, s kterou se chystáme blíže seznámit a v budoucnu ji využít pro výuku.

Na škole víme, jak HW i SW administrovat, umíme si jej nainstalovat, konfigurovat, sami si řídíme síťový provoz, přepínače, routery, přístupové body a servery. Studenti mají k výše uvedeným technologiím přístup. Učíme podle hesla: "Chceš mít k dispozici herní server? Ano, ale nainstaluj si jej a nastav. Potřebuješ přístup z venku? Není problém, aplikaci si nastav a sděl potřebné parametry pro konfiguraci firewallu. Potřebuješ přístup do vnitřní sítě? Zdůvodni proč, nainstaluj si a nakonfiguruj VPN tunel a dostaneš jej. Chceš si něco vytisknout na 3D tiskárně? Proč ne. Objekt si vymodeluj, zprovozni si tiskárnu, případně nainstaluj ovladače a potřebný software, model uprav, aby jej program 3D tiskárny načetl."

Učíme žáky pochopit proces vývoje SW, od tvorby jednoduchého konceptu, návrhu arichtektury, beckendu, frontendu, verzování, automatizaci některých činností až po schopnost tvorby složitějších 3D aplikací.

Že nám není rozumět? Pravděpodobně se pohybujete mimo obor IT. Naši žákovští ajťáci odbornému žargonu v rámci  svých možností rozumí. Vy rozumět nemusíte, ale na virtuální prohlídku školy se podívat můžete. Školu jsme nafotili speciálním objektivem, laicky zvaným "rybí oko" a posléze fotky spojili v programu Krpano. Ukázka, jak fotka pořízena rybím okem vypadá na našem Flickru (foto TŽ z jeřábu Hutních montáží).

Na škole se nebojíme žákům, kteří o techniku jeví zájem, některé naše technické "vychytávky" zpřístupnit nebo zapůjčit. 3D tiskárna není zamknutá někde v kabinetu.

Organizujeme obdobu "příměstského tábora".  V podstatě se jedná o 5 až 10denní workshop s kombinovaným  zaměřením na:

1. 3D (Cinema 4D, SketchUp, Unity 3D, Quine Engine), programování v Xpresso

2. matematiku, využití matematických programů (Octave, Geogebra, GNU R) a její aplikaci,

3. Arduino, Intel Edison (elektro, programování).

K čemu to je?

• 3D - např. tvorba filmů, reklam, grafiky, architektura, konstrukce, výroba, (naše fotogalerie a videa mluví jasně),

• Quine Engine, Unity, ClickFusion - tvorba her a animací,

• Python - programovací jazyk integrovaný v mnoha programech, v současnosti nazýván jazykem umělé inteligence,

• Octave - program pro matematické výpočty, využití kdekoliv,

• Geogebra - tak trochu jiná geometrie, ale i matematika, pravděpodobnost, atd.,

• Arduino - ovládání všeho nač jen pomyslíte, např. otevírání dveří, čidla (jakákoliv), inteligentní domy, elektroinstalace, apod.

Na workshopy zveme naše absolventy. Příležitost se navzájem poznat napříč ročníky a školami.

Zde např. zcela vlevo zkouška v Assembleru naprogramovat "zavaděč" operačního systému. Po startu na obrazovce blikal kurzor. Řěšení bylo ověřeno v programu VirtualBox:-D

Je-li to jen trochu možné, bereme naše studenty na podobné akce, jako je Greenlight, Cinema 4D Days, OpenAlt, Linux Days.

Náš StarUp rozvíjíme nejen po stránce technické. V San Franciscu spolupracujeme s  Chrissem Burry, Alfredem Coppolou a dalšími. Dostat se na trh s vlastním programem znamená hodně příprav. Společně se snažíme tyto přípravy pod dohledem Daniela dotáhnout k úspěšnému konci.

Nutným minimem je mít zpracované analýzy a další potřebné podklady, např.:

• prezentaci produktu,

• marketingovou analýzu,

• přehled o tržním segmentu, v němž chceme působit,

• umět zpracovat obchodní plány,

• mít připravený detailní finanční plán,

• umět se odpovídajícím způsobem prezentovat (kvalitní příprava prezentace),

• odlišit se od konkurence,

• připravené smysluplné plány dalšího postupu, atd.

Z těchto důvodů Samuel, Franta, Niko a Vojta společně pracují na tvorbě ukázek, výkonnostním benchmarku, dokumentaci apod.

Darrel nám poskytuje cenné informace a dovednosti pro jednání s potenciálními investory a pomáhá s přípravou ke vstupu na trh. USMAC akcelerátor nás učí jak se v americkém prostředí pohybovat, jak se prezentovat, apod.

V letošním roce spouštíme kampaň na nábor uživatelů a testerů naší aplikace. Chceme umožnit uživatelům mobilních zařízení vyvíjet vlastní hry, vizualizace, prezentace apod. V následujících letech nás čeká nás mnoho práce.

Odkazy:

• https://www.youtube.com/user/zsDaEZatopkovych/playlists

• https://www.flickr.com/photos/zszatopkovych/collections/72157663306477520/

• digitalne.zszatopkovych.eu

• konektivita.zszatopkovych.eu

• Virtuální prohlídka školy.

• https://zszatopkovych.eu/

• http://quine-engine.com

• Zde je  částečný výpis věřejně publikovaných článků.

Další zdroje:

• Obrázek StarWars (Galaxy of Heroes): wall.alphacoders.com

Autor: Jiří Heczko

Digital Native Fallacy

Pojem "Digital Native Fallacy" (Chyba digitálního rodáka) se týká běžného přesvědčení, že mladší generace, často označované jako "digitální rodáci" (digital natives), jsou automaticky více technologicky zdatní nebo mají lepší pochopení digitálních technologií jenom díky tomu, že s nimi vyrostli. Tato chyba spočívá v předpokladu, že pouhé vystavení běžnému užívání technologií, jako jsou smartphony, sociální média, internet, atd., automaticky přináší hluboké porozumění nebo dovednosti v oblasti IT.