• Úvod

• Hardvér osobného počítača pre školy

• Štandard a ergonómia počítačovej učebne

• Softvér

• Operačné systémy

• Aplikačné programy

• Nekomerčné programy pre základnú prácu, zábavu a vzdelávanie

• Nekomerčné programy pre internet

• Výučbové programy

• Programovacie prostredia

• Nekomerčné výučbové programy v technickej výchove

• Metodika optimálneho spôsobu výučby aplikačného softvéru v technickej výchove

• Prínos pre pedagogickú teóriu a prax na základných školách

• Odkazy na internetové stránky

• Záver

ŠTANDARD A ERGONÓMIA POČÍTAČOVEJ UČEBNE

Z praktického hľadiska je štandard hardvéru podmienený finančnými možnosťami školy, preto za minimálne parametre považujem:

• i286

• 1 MB RAM

• 512 kB VGA

• 20 MB HDD

• FDD

• 14" VGA monitor (640x480)

• klávesnica

• maticová (ihličková) tlačiareň

Takáto zostava (v cene do 1000.- Sk) umožňuje pracovať v textovom režime v operačnom systéme MS DOS. Pomocou nej môžeme naučiť žiakov základné príkazy operačného systému MS DOS, t.j. pracovať v príkazovom riadku. Žiaci získajú základné poznatky o adresárovej štruktúre a o súboroch. Je nutné, aby si žiaci uvedomili, že počítač, to nie je výlučne grafické rozhranie MS Windows. Takúto zostavu možno na vyučovacích hodinách rozoberať bez väčšieho finančného a bezpečnostného rizika, žiaci si ohmatajú hardvérové súčasti. Zostava je tiež vhodná pre úvod do štruktúrovaného programovania (Robot Karel, Turbo Pascal).

Za ďalšiu možnú zostavu považujem:

• Pentium 200 MMX

• 32 MB RAM

• 2 MB VGA

• 2 GB HDD

• FDD

• CD-ROM mechanika 24x

• zvuková karta

• 15" VGA monitor (800x600/85Hz)

• klávesnica

• myš

• reproduktory (sluchátka)

• atramentová trysková (InkJET) tlačiareň

Takáto zostava (v cene do 6000.- Sk) umožňuje pracovať v textovom i grafickom režime v operačných systémoch MS DOS, Windows a Linux, s ktorou môžeme naučiť žiakov základné ovládanie grafického GUI režimu, alebo pracovať v príkazovom riadku. Žiaci si prehlbujú základné poznatky o adresárovej štruktúre, o súboroch, pochopia odlišnosť práce v textovom režime OS Linux. Takúto zostavu ešte možno na vyučovacích hodinách rozoberať, žiaci si pozrú hardvérové súčasti. Zostava je tiež vhodná pre rôzne aplikačné výučbové programy ktoré sú opísané ďalej v sekcii. Takúto zostavu už možno nazvať multimediálnou.

Za optimálnu považujem lokálnu počítačovú sieť (1 ks server a 15 ks žiackych staníc) v konfigurácii:

• 1,2 Ghz CPU (AMD alebo Intel)

• 128 MB RAM

• 32 MB VGA 

• 20 GB HDD

• FDD

• CD-RW mechanika (32/8/8)

• zvuková karta

• LAN sieťová karta (Ethernet 10/100 Mbit/s)

• 17" VGA monitor (1024x768/100Hz)

• klávesnica

• myš

• reproduktory (sluchátka)

• skener USB

• laserová tlačiareň (Paralel/USB)

V prípade budovania lokálnej počítačovej LAN siete ešte Switch-Hub 16 port a v prípade pripojenia na internet externý modem 56k pre dial up vytáčanie (dovtedy, kým nebude v našej spoločnosti reálna a cenovo dostupná možnosť ADSL pripojenia).

Túto zostavu neodporúčam na vyučovacích hodinách rozoberať, jej možnosti v prípade kvalitného zosieťovania a trvalého pripojenia na internet sú prakticky neobmedzené.

Z hľadiska technického vývoja počítačov je vhodné mať v učebni rôzne konfigurácie PC.
  

Návrh ergonómie počítačovej učebne

Ergonómia školskej počítačovej učebne je veda o prispôsobovaní pracovného prostredia potrebám žiaka. Cieľom je nájsť správny súlad medzi fyzickými potrebami, prostredím a vybavením počítačovej učebne s ohľadom na environmentálne faktory - držanie tela, vzdialenosť od obrazovky monitora, okolité svetlo, a pod.

Predmetom skúmania ergonómie sú systémy typu ČLOVEK-TECHNIKA. Cieľom ergonómie je optimalizácia systémov ČLOVEK-TECHNIKA ako prostriedok na plnenie cieľov výučby a na vytváranie dokonalejších podmienok všestranného a harmonického rozvoja žiakov vo výchovno-vzdelávacom procese.

Ergonómia pomáha riešiť problematiku optimálneho návrhu riešenia počítačovej učebne, optimalizáciu vyučovacieho režimu, zabezpečenie optimálnej výkonnosti žiaka prostredníctvom jeho prípravy, prispieva k motivácii žiakov a zladením všetkých požiadaviek umožňuje vytvorenie harmonického pracovného prostredia, maximálneho pracovného výkonu a spokojnosti žiakov.

Na zdravie žiakov majú vplyv na jednej strane vlastnosti počítača a jeho komponentov a na druhej strane spôsob jeho používania a pracovné prostredie, v ktorom sa počítač spolu s jeho používateľom nachádza. 

Vplyv pracovného prostredia na človeka pri práci s počítačom

Či si to už človek uvedomuje viac, alebo menej, na psychiku žiaka, fyzický a zdravotný stav pôsobí vo výchovno-vzdelávacom procese celý komplex vonkajších ale aj vnútorných vplyvov. Počnúc alergiou na protivného správcu počítačovej siete, alebo starosťou s prvou láskou, až po cvrlikajúci pevný disk v počítači, alebo prenikavou vôňou nového parfému príťažlivej pani učiteľky. To všetko a ešte omnoho viac vnímajú zmysly žiaka a odovzdávajú na spracovanie do mozgu. Ten je práve intenzívne zamestnaný funkciou parného stroja, ale nezávisle na tom bez žiakovho vedomia spracováva aj ostatné impulzy z okolia. A možno práve tie sú na príčine, že na tú funkciu parného stroja nie a nie prísť. Faktory, ktoré ovplyvňujú žiaka vo vyučovacom procese sú:

• Svetlo: Jeho kvalita, umiestnenie zdrojov, odrazy a odlesky majú priamy vplyv na záťaž zraku. Svetlo ovplyvňuje kvalitu a množstvo získavaných zrakových informácií, vplýva na efektivitu výučby a pôsobí aj na psychický stav. 

• Farby: Patria k zrakovým vnemom a ovplyvňujú psychiku pri práci, niektoré priaznivo a ukľudňujúco, iné záporne. Týka sa to nielen farebného riešenia priestorov učebne, ale aj počítača a jeho komponentov a používaného softvéru.

• Hluk: Nepríjemné dôsledky hluku pri práci s PC zapríčiňujú stratu koncentrácie a zvýšenú chybovosť, hoci samotné počítače nie sú zdrojom škodlivých prejavov hluku. Pri práci s počítačom sa zdrojom rušivého hluku stávajú najčastejšie zvuky doliehajúce z ulice do učebne. Zdroj hluku však môže byť aj priamo v učebni.

• Mikroklíma: Teplo, chlad, vlhko, prúdenie vzduchu. Nízke alebo príliš vysoké teploty pracovného prostredia citeľne ovplyvňujú chybovosť a výkonnosť obsluhy zariadení a výučby, vplývajú na chorobnosť žiakov, učiteľov a správcu počítačovej siete. 

• Žiarenie: Najčastejším negatívnym sprievodným javom katódových obrazoviek počítačových monitorov je elektromagnetické žiarenie. Jeho následky začínajú únavou, v niektorých prípadoch podráždením pokožky tváre a očí. 

• Stres: Pôsobí na psychiku a ovplyvňuje výkonnosť a chybovosť. Pri dlhodobom pôsobení môže zapríčiniť psychické a telesné ochorenia, ba aj smrť. 

• Tvar a umiestnenie: Tvarové riešenie ovládačov a priestorové usporiadanie jednotlivých častí pracovného miesta má zásadný vplyv na fyzickú a psychickú pohody pri práci s počítačom, vplýva na výkonnosť a kvalitu práce a výučby. 

Pri interakcii žiaka so svojím okolím dochádza ku kumulujúcim účinkom spomínaných faktorov. Synergický efekt viacerých nedodržaných pravidiel má za následok trvalú záťaž najmä centrálnej nervovej sústavy (CNS), pohybového aparátu a zraku. Dlhodobejšie pôsobenie nepriaznivých účinkov nevyhovujúceho pracovného prostredia oslabuje adaptačné mechanizmy obsluhy počítača, ktoré môžu vyústiť do problémov. 

Dôležitý je aj efektívny čas strávený za počítačom bez následkov pre žiakov. V mladšom školskom veku odporúčam 15 až 30 minút, vo vyšších ročníkoch aj dlhšie. V prípade dvojhodinovky je nutné umožniť žiakom cez prestávku telesný pohyb, najlepšie na školskom dvore (žiaci 45 minút zaostrovali zrak do vzdialenosti 50-80 cm a vo vonkajšom prostredí majú možnosť zaostriť zrak na vzdialené predmety). Ak to podmienky a verejná mienka dovoľujú, žiaci si cez prestávku na školskom dvore môžu zacvičiť jogu a uvoľniť tak stŕpnuté a napäté telo, najmä svalstvo chrbtové, sedacie a krčnú chrbticu.

Predchádzanie týmto problémov znamená nadobudnúť aspoň základné poznatky z ergonómie práce a výučby a realizovať ich v praxi.

Najčastejšie zdravotné problémy pri práci s počítačom

Aj keď nemožno úplne oddeliť zdravotné dôsledky práce na počítači pre používateľa od ostatných vplyvov (celkový životný štýl, fyzické a psychické danosti žiaka, spôsob stravovania, a pod.), práca na počítači má svoje špecifiká a tým aj hroziace riziká pre zdravie. 

Opis zrakových problémov

Náročnosť práce za obrazovkou monitora môže vyvolať viaceré zrakové problémy:

• očnú únavu spojenú s pocitom očnej námahy prerastajúci až do bolestí hlavy 

• zvýšené slzenie 

• podráždenie očných spojiviek, pálenie očí 

• pocit tlaku v očiach 

• spomaľované zaostrovanie 

• pocit rozmazanosti obrazu 

Zrakové problémy súvisiace s poruchami slzného filmu

Za normálnych okolností oko produkuje slzný film, ktorý spĺňa viaceré ochranné funkcie. Film chráni oko pred prachom a zvlhčuje očný povrch. Býva obnovovaný mrkaním viečka, ktoré roztiera slzný film po celom povrchu oka. Pri práci za obrazovkou sa znižuje počet mrknutí tri až štyrikrát, vplyvom vertikálneho pohľadu na obrazovku sa zväčšuje plocha odkrytého oka, čo má za následok zvýšené vyparovanie slzného filmu. V dôsledku toho sa dostaví suchosť očí používateľa počítača, nie zriedka sprevádzaná pálením. Obranné mechanizmy oka zareagujú jeho zvýšenou slzivosťou.

K poruchám slzného filmu prispieva:

• dlhotrvajúca práca za obrazovkou bez zrakového kľudu 

• výškovo nevhodne postavený monitor 

• nízka obnovovacia frekvencia monitora (pod 85 Hz)

Hygiena pri práci v počítačovej učebni

Monitor vyžaruje elektromagnetické a röntgenové žiarenie, musí vyhovovať vytvoreným normám (napr. TCO99). Nesmie byť otočený zadnou stranou k žiakovi (lavice s počítačmi nesmú byť usporiadané za sebou ako v klasickej učebni). Monitor musí byť umiestnený vo výške očí žiaka opretého o stoličku. Monitor musí mať ľahko otočný podstavec s možnosťou horizontálneho a vertikálneho natáčania. Na monitore treba zvoliť čo najvyššiu obnovovaciu frekvenciu (min. 85 Hz) aj keď na úkor rozlíšenia.

Filter z polarizovaného skla prepúšťa svetlo len rovno, odvedie preč elektrostatický náboj.

Myš má mať netrhaný pohyb, ľahko ovládateľné tlačidlá, ergonomický tvar a treba ju občas vyčistiť.

Klávesnica má mať ergonomický tvar.

Chrbát má byť opretý vo zvislej polohe o operadlo stoličky. Namáhanie sa zmenší kvalitnou stoličkou s nastaviteľnou výškou sedadla a uhlom operadla, nohami podloženými podložkou, aby stehná boli vo vodorovnej rovine, klávesnicou pod úrovňou dosky stola a myšou na jej úrovni.

S jedným počítačom by mal pracovať iba jeden žiak. Je to náročné na financie, prípravu rozvrhu, delenie tried a ústretovosť vedenia školy.

Počítačová učebňa by mala mať fundovaného odborníka v oblasti IT. Správca počítačovej učebne by mal byť za svoju náročnú zodpovednú prácu adekvátne finančne ohodnotený. Iba týmto spôsobom možno zabezpečiť funkčnú počítačovú učebňu a učiteľovi dáva priestor venovať sa pedagogickej činnosti namiesto opráv a údržby HW, SW a siete.

Bezpečnosť počítačovej učebne

V prípade počítačovej učebne treba rozlíšiť bezpečnosť z hľadiska elektroinštalácie a možnosti eventuélneho požiaru. Nezanedbateľné je tiež poistenie počítačovej učebne pre prípad krádeže, požiaru alebo živelnej pohromy.

Elektroinštalácia

Predpokladám počítačovú učebňu s jedným serverom, switch-hub, modemom a routerom trvalo zapnutými a 15 ks žiackych klientskych staníc. K tomu treba pridať skener, tlačiareň a uvažovať o prípadnom ďalšom rozširovaní učebne. Návrh takejto učebne vyžaduje včasné podrobné konzultácie s odborníkmi alebo firmou na elektroinštaláciu, ktorí túto prácu aj realizujú a sú za ňu zodpovední. Je vhodné mať v počítačovej učebni vlastnú rozvodovú skriňu, každý počítač pripojiť na vlastný okruh (aj kvôli bezpečnosti dát a informácií) a na serverový okruh nepripájať iné zariadenia. V počítačovej učebni musí byť centrálny vypínač, ktorým odpojíme v prípade úrazu elektrickým prúdom alebo poruchy všetky počítača od elektrickej siete. Odporúčam po dôkladnej analýze aj z hľadiska bezpečnosti a revíznej správy nechať urobiť elektroinštaláciu zodpovednej firme, bez ohľadu na financie, nakoľko týmto spôsobom je zaručené dodržanie všetkých zákonných noriem.

Protipožiarne opatrenia

V počítačovej miestnosti musí byť na viditeľnom a prístupnom mieste vhodný hasiaci prístroj pre hasenie zariadení pod elektrickým prúdom. V žiadnom prípade nesmieme hasiť vodou. V miestnosti, najlepšie v blízkosti servera musí byť umiestnený snímač signalizácie požiaru. Je nutné vytvoriť prísne pravidlá správania sa v počítačovej učebni (napr. počítače v učebni nesmú byť zapnuté bez prítomnosti správcu učebne alebo vyučujúceho, žiaci do miestnosti vstupujú iba v sprievode vyučujúceho, žiaci majú zakázané používať vlastné diskety a kompaktné disky CD-ROM). Zariadenia v učebni nesmú byť zakryté horľavými materiálmi (žiadne handry po monitoroch), zvlášť okolo servera musí byť zabezpečený dostatočný voľný priestor. Pod pracovnými stolmi sa nesmú skladovať obalové krabice a polystyrénové výplne. V učebni má byť viditeľne umiestnený evakuačný plán s náčrtom núdzových východov z miestnosti a budovy.