\chapter{Stanovení hodnotících kritérií} \label{kapitola:kriteria}

Proces výběru konkrétních zařízení je realizován vzhledem k~definovaným kritériím, jež jsou zásadní pro zajištění spolehlivého nasazení těchto prostředků do výuky. Tato kritéria byla systematicky stanovena autorem této práce po konzultaci s~pedagogy, kteří se specializují na výuku předmětů souvisejících s~programováním s~pomocí takovýchto zařízení na gymnáziích a~středních školách.

Zajímavé shrnutí poskytla kolegyně Hana Šandová, která se dlouhodobě zabývá tématem výuky programování a~prací s~uvedenými nástroji. Ve své e-mailové komunikaci \parencite{sandova} vymezila důležitá kritéria, která jsou pro ni rozhodující při výběru a~implementaci vzdělávacích pomůcek do výuky. Tato kritéria zahrnují:

\begin{itemize}
    \item Cena
    \item Cílová skupina
    \item Uživatelská přívětivost, dostupnost materiálů atp.
    \item Kompatibilita a~přesah/rozšiřitelnost
\end{itemize}

Na základě tohoto shrnutí byla definována výsledná kritéria, která zároveň reflektují technické po\-ža\-dav\-ky na univerzální a~moderní přístup k~práci s~vybranými zařízeními.


\section*{Cílová skupina}

Zásadním faktorem je volba vhodného zařízení v~závislosti na cílové skupině, ve které má být zařízení využito. Je nezbytné zohlednit jak náročnost provozu, tak i~uživatelskou přívětivost softwarového vybavení. Pro mladší žáky bude samozřejmě vhodnější použití vizuálního blokového programování, zatímco pro starší žáky na střední škole a~vyšším gymnáziu je vhodné zvolit klasický imperativní, objektový nebo jiný typ programování skrze textový programovací jazyk.


\section*{Pořizovací cena}

V~kontextu, kdy je výuka programování fyzických zařízení zařazena spíše jako volitelný seminář než povinný předmět pro všechny žáky, hraje otázka finanční dostupnosti důležitou roli při rozhodování o~výběru technologických prostředků a~jejich zapojení do výuky. Cenová náročnost zařízení totiž přímo ovlivňuje, zda bude možné konkrétní pomůcku vůbec do výuky zařadit.

Hana Šandová ve svém e-mailu zdůrazňuje význam pořizovací ceny a~popisuje obtíže spojené s~financováním těchto pomůcek. Uvádí, že právě pořizovací cena je zásadní při rozhodování o~vhodnosti konkrétní technologie pro výuku:

\begin{displayquote}
    \uv{Cena je pro mě osobně důležitý faktor ... Často si nejprve koupím robota (např. Ozobot, mBot, BBC micro:bit) pro vlastní potřebu a~když mi dává smysl usilovat o~zařazení do výuky, tak se snažím i~pomoci hledat cestu k~financování (např. granty Meet\&Code nebo od zřizovatele na vzdělávání).}
\end{displayquote}

Zároveň kritizuje neefektivní využívání dotací, které vede ke zbytečnému pořizování drahých zařízení bez jasného účelu, což podle ní často končí jejich nevyužitím:

\begin{displayquote}
    \uv{Evropské peníze, které nutí školy plošně nakupovat drahé věci aniž by věděli k~čemu a~pak se na ně ve školách práší, se mi nelíbí, ale to je jiná kapitola.}
\end{displayquote}

Tyto názory upozorňují na důležitost modularity a~všestrannosti zařízení, což souvisí s~kritérii výběru technologie, která jsou podrobněji rozpracována v~následujících částech. Modularita umožňuje přiz\-pů\-so\-be\-ní zařízení konkrétním potřebám výuky, zatímco široká škála využití přináší lepší návratnost investice a~zabraňuje tomu, aby technologie zůstala nevyužita. Je tedy důležité, aby zvolený nástroj byl cenově dostupný.


\section*{Dostupnost dokumentace}

Jedním z~kritérií při výběru zařízení je dostupnost kvalitní dokumentace a~literatury, které jsou nezbytné pro efektivní práci s~daným zařízením. Pokud je dokumentace nedostatečná nebo obtížně přístupná, představuje to výraznou překážku při zavádění nástroje do výuky, protože učitel je v~takovém případě nucen vytvářet dokumentaci a~didaktické materiály vlastními silami. Tato problematika úzce souvisí také s~dostupností softwarových nástrojů potřebných pro správnou obsluhu zařízení, viz následující kritérium.


\section*{Dostupnost softwarového vybavení}

Není pochyb o~tom, že dostupnost softwarové podpory je zásadní pro zajištění efektivity a~dlouhodobého využívání zařízení. Významnou roli mají softwarové knihovny, které jsou nezbytné pro správné fungování a~plné využití možností daného zařízení. Tato problematika však přesahuje pouhé zajištění základní funkčnosti; souvisí také s~bezpečností a~stabilitou zařízení, což jsou důležité faktory pro hladký průběh výuky.

Kvalitní softwarová podpora zahrnuje pravidelnou aktualizaci a~údržbu knihoven, které odstraňují případné chyby a~zajišťují stabilní provoz. Dalším důležitým aspektem je přístup ke zdrojovému kódu. Otevřený zdrojový kód umožňuje nejen oficiálním vývojářům, ale i~širší komunitě, aby platformu přizpůsobovali, vylepšovali a~rozšiřovali její možnosti. Tento přístup podporuje rychlejší odhalování a~řešení chyb, inovace a~širší přijetí dané technologie. Komunitní spolupráce na otevřeném kódu také napomáhá vytvoření prosperujícího ekosystému a~přispívá k~udržitelnému rozvoji softwarové platformy. \parencite{park2022}


\section*{Podpora PlatformIO}

Toto kritérium souvisí s~výše zmíněným, a~to softwarová podpora PlatformIO. Představuje zásadní prvek pro efektivní práci s~daným zařízením, což je úzce spojeno s~dostupností softwarového vybavení. PlatformIO je integrované vývojové prostředí a~platforma pro správu projektů, která se zaměřuje na usnadnění vývoje.

Integrace s~PlatformIO nabízí jednotné prostředí pro správu kódu, kompilaci, nahrávání firmware a~monitorování vývoje projektů. Tato podpora významně zlepšuje efektivitu vývojového procesu a~přispívá k~lepší organizaci práce. PlatformIO navíc umožňuje rychlý přístup k~široké škále softwarových knihoven, což urychluje vývoj a~sjednocuje pracovní postupy napříč různými operačními systémy \parencite{what-is-platformio}.

Jednou z~největších výhod je nahrazení rozhraní Arduino IDE intuitivnějším prostředím PlatformIO IDE, které poskytuje přehledné nástroje zjednodušující celý proces od psaní kódu po jeho nasazení.

Podpora PlatformIO navíc přispívá k~větší stabilitě a~bezpečnosti projektů, viz předchozí kritérium. Umožňuje snadnou údržbu a~aktualizaci knihoven, což zajišťuje, že projekty mohou pružně reagovat na nové technologické požadavky. Díky podpoře široké škály mikrokontrolérů a~platforem poskytuje PlatformIO značnou flexibilitu a~rozšiřitelnost.

Shrnuto, podpora PlatformIO zjednodušuje technické aspekty práce s~mikrokontroléry a~vestavěnými systémy, což nejen zvyšuje efektivitu vývoje, ale také usnadňuje výuku programování. Díky tomu se stává důležitým nástrojem v~oblasti vzdělávání.


\section*{Rozšiřitelnost}

Rozšiřitelností se zde rozumí modularita zařízení, která umožňuje jeho přizpůsobení a~použití v~růz\-ných kontextech. Některá zařízení se snaží zjednodušit použití tím, že nabízejí pouze omezený počet senzorů a~výstupů. Tento přístup však může mít negativní důsledky, protože taková zařízení často omezují možnosti aplikace pouze na jednoduché úkoly, které jsou uzpůsobeny spíše schopnostem zařízení než schopnostem žáka. To může vést k~omezení flexibility a~rozmanitosti úloh.

Navíc některá zařízení nenabízejí adekvátní možnosti pro rozšíření, jako jsou například GPIO (General Purpose Input/Output) piny, které umožňují připojení dalších senzorů, modulů a~periferií. Bez těchto možností rozšíření se snižuje potenciál zařízení pro komplexnější projekty a~pokročilé úlohy. Studenti jsou pak omezeni při experimentování a~rozvoji technických dovedností, což brání hlubšímu porozumění a~aplikaci technologií.

Ideální zařízení umožňují snadnou integraci dalších komponent, poskytují základnu pro výuku za\-čá\-teč\-ní\-ků a~zároveň nabízejí možnost rozšíření pro pokročilé projekty. Tímto způsobem podporují dlouhodobý rozvoj dovedností studentů, čímž se stávají univerzálním nástrojem pro různé úrovně výuky a~rozvoje. Modularita a~rozšiřitelnost zařízení jsou tedy důležitými vlastnostmi, které umožňují přizpůsobit výukové prostředky specifickým potřebám a~cílům vzdělávacího procesu.


\section*{Přínos pro výuku programování}

Jedním z~hlavních cílů zavedení hardwarových technických pomůcek do výuky je zlepšení a~rozšíření dovedností žáků v~oblasti programování a~technického myšlení. Kvalitně zvolené zařízení by mělo podporovat praktické učení, kde žáci mohou aplikovat teoretické znalosti v~reálných situacích. Důležitým přínosem takových zařízení je možnost okamžité zpětné vazby, kdy žáci vidí výsledky svého programování v~reálném čase, například blikáním světelných diod, nebo zvukem. To může posílit jejich motivaci a~zapojení do výuky. \parencite{vankova2019}

Je však důležité zohlednit i~praktické aspekty práce s~těmito zařízeními. Některá zařízení, jako například Arduino, vyžadují zapojování kabelů a~dalších komponent, což může být časově náročné a~složité pro začátečníky. Tento proces může zabrat značnou část vyučovací hodiny, čímž omezuje čas, který lze věnovat samotnému programování. Při výuce zaměřené na programování a~nikoli na elektrotechniku je tedy třeba zvážit výběr zařízení, která minimalizují potřebu složitých hardwarových úprav a~umožní studentům soustředit se více na programování a~logiku.