Témata bakalářských prací

Analýza státních kurikulárních dokumentů jednotlivých evropských států

V poslední době jednotlivé státy přistupují k výuce informatického myšlení. Cílem této práce je získání a následné porovnání jednotlivých státních kurikulárních dokumentů v oblasti rozvoje informatického myšlení. V ČR státní kurikulární dokument = RVP

Výuka umělé inteligence na ZŠ

Výuka umělé inteligence na ZŠ je potenciálně novým směrem výuky informatiky. Koukněte na: https://clanky.rvp.cz/clanek/22973/KONSTRUKCIONISMUS-A-UMELA-INTELIGENCE.html Na toto téma lze vypisovat různé závěrečné práce

Analýza dat z bobříka informatiky

Bobřík informatiky generuje velké množství dat. Máme především detailní data u programovacích úloh. Data většinou vypadají, jako jedna velká excelovská tabulka. Cílem práce je odpovědět na nějakou předem položenou výzkumnou otázku pomocí analýzi těchto dat. Výzkumnou otázku je třeba formulovat s vedoucím práce. Příkladem výzkumné otázky může být otázka: Existují genderové rozdíly v řešení ve způsobu řešení programovacích úloh?

Automatizovaná analýza dat z bobříka informatiky

Bobřík informatiky generuje velké množství anonymizovaných dat. Úkolem studenta bude navrhnout a naprogramovat systém, který bude automaticky získávat informace z dat. Bližší specifikace práce budou poskytnuty po domluvě se studentem. Práce se může dotýkat oblastí: programovaní, statistiky, data miningu, strojového učení.

Robotická stavebnice Cubelets v mateřské škole

Cubelets je sada dvanácti kostek. Každá kostka vykonává jinou funkci. Sestavením kostek dohromady vytváří dítě program, podle kterého se bude robot chovat. Student vytvoří a vyzkouší s dětmi sadu úloh s Cubelets, které povedou k rozvíjení přemýšlení a algoritmizace u dětí v mateřské škole    

 

Umělá inteligence v životě seniorů aneb AI pro starší a nepokročilé (zadáno?)

Cílem práce je zmapovat možnosti využití umělé inteligence v životě seniorů, zjistit, do jaké míry jim může AI pomoci v běžných činnostech a aktivitách, jak dalece jim může usnadnit zvládnutí problematických situací vzniklých díky špatné paměti, ztrátě orientace apod.

Rozšíření sw Scratch pro robotickou stavebnici Lego Mindstorms

Programovatelná stavebnice Lego Mindstorms má svůj originální software, Scratch poskytuje rozšíření pro ovládání právě této stavebnice. Může být výhodné, pokud žák ovládá Scratch , aby jej použil k programování Lego Mindstorms. Student vyzkouší a otestuje rozšíření Scratch pro Lego Mindstorms. Zjistí, nakolik je toto rozšíření kompatibilní se stavebnicí, které příkazy jazyka fungují a nefungují nebo pracují s odchylkami a také jak pohodlné je jeho ovládání v porovnání s originálním programovacím prostředím. Student projde učebnici pro Lego Mindstorms a u jejích úloh zkontroluje, zda a do jaké míry jsou realizovatelné v prostředí Scratch, případně po jakých úpravách. Student vytvoří k originálním obrázkům kódu v této učebnici alternativní obrázky v kódu Scratch.  

Využití robotické stavebnice Lego Mindstorms na základních školách

Cílem bakalářské práce je zmapovat přítomnost a případně využití robotické stavebnice Lego Mindstorms na základních školách. Za pomoci rozhovorů s personálem škol (zejména učiteli informatiky) student identifikuje, co dané školy vedlo k tomu, aby robotické stavebnice Lego Mindstorms pořídily a s jakou myšlenkou do pořizování vstupovaly. Student dále odhalí, jak moc se úvodní úmysl postupem času změnil, tedy v jakém rozsahu a za jakým účelem jsou robotické stavebnice využívány v současnosti při výuce (správa stavebnic, organizace výuky, práce žáků). Student na základě mnohonásobné případové studie identifikuje přínosy a negativa, které výuka s danou stavebnicí nese (jaké programovací dovednosti se žáci naučili, hodnocení prací žáků atd.).

Softwarové a online programovací prostředí Lego Mindstorms

Cílem bakalářské práce je zmapování dostupného programovacího softwaru a online cloudových prostředí pro programování robotické stavebnice Lego Mindstorms. Student popíše klady a zápory daných programovacích prostředí ze dvou různých pohledů. Za prvé z pohledu instalace a práce s nimi. Za druhé při testování funkčnosti (výhody, nevýhody z pedagogického hlediska) a možnosti korektního splnění vybraných úloh, které student vytvoří pro robotickou stavebnice Lego Mindstorms. Student vytvoří takové úlohy, aby mohl prokázat funkčnost na všech platformách a zároveň pár úloh, které na jistých platformách není možné uskutečnit.

Před přihlášením se zájemce o téma s problematikou předem seznámí z odborných článků na internetu, cíle a obsah bakalářské práce budou projednány osobně v konzultačních hodinách.

• Vývoj webových aplikací s využitím frameworku SvelteKit a procesu hydratace
• Vývoj nativních aplikací pomocí webových technologií s využitím frameworku Elektron
• Hotwire jako alternativní přístup k vytváření moderních webových aplikací.
• Webová data na mobilních zařízeních pomocí hybridních a progresivních aplikací
• Sazba dokumentu v PDF pomocí webových technologií s využitím jazyka Markdown, CSS Paged Media a knihovny Paged.js
• Přístupnost webového obsahu s využitím aktuální metodiky WCAG 2.1 a WAI-ARIA.
• Umělá inteligence (AI) ve výuce na 2. stupni ZŠ  (téma si může zvolit i více studentů pro využití AI ve výuce různých předmětů).
• Umělá inteligence (AI) ve výuce na víceletých gymnáziích  (téma si může zvolit i více studentů pro využití AI ve výuce různých předmětů).
• Tvorba žákovských aktivit pro výuku zvoleného předmětu na ZŠ s využitím interaktivních, on-line a mobilních technologií (téma si může zvolit i více studentů pro různé předměty, ročníky i technologie).

Sada programovacích úloh pro výuku o umělé inteligenci pomocí micro:bitu

Cílem bakalářské práce je vytvoření sady programovacích úloh využívající umělou inteligenci. Programovatelná deska micro:bit dovoluje vycvičit a následně dále použít umělou inteligenci v blokovém prostředí. Student vymyslí a naprogramuje několik programovacích úloh - projektů, které žáky seznámí s problematikou umělé inteligence. Tyto úlohy následně otestuje ve výuce nebo na kroužku robotiky.  

Badatelsky orientovaná výuka s využitím BBC micro:bit

Cílem bakalářské práce je vytvořit sadu úloh, které budou využívat programovatelnou desku BBC micro:bit během badatelsky orientované výuky. Student vymyslí a navrhne několik úloh, ve kterých si žáci pomocí badatelských postupů a micro:bitu osvojí základy programování a robotiky. Tyto úlohy následně otestuje ve výuce nebo na kroužku robotiky.

Analýza krajských výsledků v soutěži Bobřík informatiky

Cíem bakalářské práce je vytvořit (naprogramovat) webovou aplikaci, která bude schopna analyzovat krajské výsledky v soutěži Bobřík informatiky. Aplikace bude na základě dat o soutěžících schopna určit v jednotlivých krajích pro určitou kategorii  počet soutěžících, určit jejich průměrnou úspěšnost, vypsat nejlepších N soutěžících apod. Tyto výsledky bude produkovat ve formě souboru CSV a také jako HTML kód pro začlenění do webu soutěže. Uvedenou aplikaci student(ka) otestuje na stávajícím ročníku soutěže a na základě získaných dat porovná účast a výsledky žáků z jednotlivých krajů v soutěži.

Využití serveru a tenkých resp. zero klientů na základních školách

Cílem práce je zmapovat, jaké jsou možnosti a meze využití serveru (např. MS Multipoint Serveru) ve spojení s tenkými (resp. zero klienty) při výuce na základních školách. Student v práci realizuje případovou studii, ve které se zaměří na školu využívající takovéto řešení. Pomocí rozhovorů se správcem školní počítačové sítě a vybranými učiteli zjistí, jaké výhody s sebou dané řešení přináší a jaká jsou negativa daného řešení. Student na základě vhodných zátěžových testů zjistí, k jakému využití je dané řešení vhodné a k jakému nikoliv (např. pro práci s kancelářskými aplikacemi resp. úpravě fotografií resp. stříhání videa atp.).

 

Informatická počítačová hra

Některé počítačové hry mohou rozvíjet hráče v jeho schopnostech nebo znalostech. Např. tato hra rozvíjí informatické myšlení hráče: https://uccser.github.io/dt-puzzle-journey/ Student naprogramuje originální počítačovou hru s příběhem, v níž bude hlavní hrdina řešit úkoly informatické povahy. Navrhne story, grafiku a ovládání hry, vybere vhodné úkoly. Náměty pro jednotlivé problémy k řešení může student čerpat např. z úloh soutěže Bobřík informatiky. Funkčnost hry student ověří na respondentech věku, pro něž je hra určena.

Softwarový nástroj pro analýzu školního rozvrhu

Student vyvine, zahoří a nasadí v praxi softwarový nástroj, který bude mít jako vstup rozvrh hodin všech tříd nějaké školy a bude zpracovávat např. rozmístění vyučovacích hodin během dne, návaznost hodin různých předmětů, naplněnost odborných učeben, rozložení hodin jednoho předmětu během týdne apod. Software takto bude schopen porovnávat rozvrhy více škol.

Grafický editor pro Ozobota

Ozobot je minirobot – jezdítko, používané pro výuku informatiky na ZŠ. Sleduje nakreslenou čáru a podle barevných kódů, zapsaných na papíře nebo na obrazovce monitoru/tabletu, mění své chování. Pro použití Ozobota při ježdění po obrazovce je užitečný jednoduchý grafický editor, který by uměl kreslit čáry a vkládat na čáry tyto barevné kódy. Student vytvoří aplikaci pro Android – jednoduchý grafický editor s těmito vlastnostmi. K aplikaci vytvoří návod a vyzkouší jej prakticky s Ozobotem se skupinou dětí.

Použití fyzikálního měřicího senzoru při programování ve Scratch

Čidlo Vernier Go Direct Force & Acceleration měří sílu, akceleraci a náklon. Je propojitelné s prostředím Scratch, čímž umožňuje vytvářet programovací projekty se vstupy z tohoto senzoru. Student vytvoří sadu programovacích úloh, v nichž bude senzor Force & Acceleration použit jako vstup dat. Může jít o úlohy, které pomáhají učit programování, třeba i o jednoduché hry za použití tohoto senzoru, nebo o úlohy pro výuku fyziky. student úlohy sestaví do promyšleného kurikula a vyzkouší se skupinou žáků odpovídajícího věku.

Programovací úlohy pro děti ve Scratch s využitím multimédií

Prostředí pro výuku programování Scratch obsahuje multimediální prvky pro práci se zvukem a hudbou. Student prozkoumá všechny možnosti tohoto software v dané oblasti včetně rozšíření Hudba a navrhne sady různých úloh od seznamovacích a objevovacích po větší projekty. Vytvoří sadu zadání programovacích úloh a pracovní projekty s připravenou grafikou a zvukem a metodickou příručku se správnými řešeními a radami. Student vytvořené materiály vyzkouší s věkem odpovídajícími žáky. Výhodou pro studenta je znalost hudební nauky nebo hry na hudební nástroj.

Použití mobilních zařízení s geolokací ke vzdělávání dětí

Mobilní telefony obsahují geolokační senzory, které umožňují využívat aktivity v terénu, jako záznam trasy, Geocaching, WhereIGo a další. Tyto aktivit umožňují jednak porozumět tomu, jak se používají geolokační aplikace, tak tomu, jaká data sbírají a jak je vyhodnocují. Student připraví a se skupinou dětí vhodného věku (např. v rámci výuky, dětského tábora nebo zájmového kroužku) ověří některé z aktivit využívajících mobilní zařízení a geolokaci. Některé z aktivit by měly vést k pochopení, jaká geolokační data zařízení poskytuje a jak je zpracovává.

Výuková aplikace pro úlohy na kódování

Úlohy na kódování textu a obrázků jsou důležitou součástí výuky informatiky. Školám chybí výuková aplikace nebo web, v němž by žáci mohli takové úlohy procházet. Student navrhne a naprogramuje aplikaci (ideálně webovou), v níž bude žák řešit vybrané úlohy z kódování. Počítač bude dávat zadání, žák bude interaktivně úlohy řešit a počítač zkontroluje, zda žák řešil správně. Student bude úlohy pro svoji aplikaci vybírat z učebnic nebo z archivu soutěže Bobřík informatiky. Jako inspirace pro samotnou aplikaci mohou posloužit např. JOP nebo Práce s daty. Student následně ověří aplikaci na věkem odpovídající skupině žáků.

Nehardwarová rozšíření prostředí Scratch

Prostředí pro výuku programování Scratch má kromě základní sady nástrojů řadu rozšíření, vesměs pro spolupráci s různým hardwarem, především roboty. Mimoto má rozšíření nehardwarová, např. Vnímání videa, Text na hlas, Překlad. Student prozkoumá možnosti tvorby programovacích projektů, založených na těchto rozšířeních, případně jejich kombinaci. Objeví nebo vytvoří sadu smysluplných úloh, využívajících tyto funkčnosti a vhodných pro výuku programování. Tuto sadu úloh ověří ve výuce s věkově přiměřenými žáky.

Výuková aplikace pro kódování barev

Kódování rastrového obrázku souvisí s kódováním použitých barev. Student naprogramuje počítačovou webovou aplikaci, která poskytne několik objevovacích a tvořivých her nebo aktivit, při jejichž hraní děti pochopí, jak jsou barvy kódovány, a naučí se kód barev odhadovat Aplikace nemá být výkladová, předávající znalosti, ale naopak umožňující tvořit, hrát si, objevovat (příklad takové aktivity viz https://home.pf.jcu.cz/jop/unity/index.html, menu Ovladače, 6. snímek). Student navrhne a odladí takové aktivity pro omezený počet barev z barevné palety, pro standardní barevný model a pro černobílý model. Ověří aplikaci na žácích odpovídajícího věku.