Prostředí pro výuku programování prostřednictvím návrhu virtuálních robotů

Vojtěch Pavlů

Master's thesis

Educational Programming Tool for Virtual Robots Development

Abstract:

Záměrem této práce je zanalyzovat současný stav poznání a na základě něho vyvinout pomůcku pro výuku programování v jazyce Python, jejímž cílem je podpora pedagogického působení pomocí prostředí pro programování robotů. Samotnému vývoji řešení předchází analýza existujících řešení, jichž se historicky používalo pro výuku programování napříč různými programovacími jazyky a paradigmaty. V této fázi se autor zaměřil především na kategorizaci a seskupení nalezených pomůcek, popis významných aspektů daných didaktických nástrojů a na způsob realizace s cílem vybrat důležité rysy, které by mělo navrhované řešení mít a umožňovat tak moderní, efektivní a zábavnou výuku programování. V návaznosti na tuto analýzu bylo vyvinuto na základě formulovaných požadavků nové prostředí se zaměřením na výuku programovacího jazyka Python. Pomocí tohoto rozšiřitelného prostředí lze implementovat programy pro virtuální roboty, které lze v široké škále testovat co do správnosti a míry naplnění zadaných požadavků. V další části práce byla navržena sada vzorových úloh, díky kterým lze toto navržené prostředí použít přímo ve výuce jazyka. Tyto úlohy slouží k podpoře cvičení teoretického výkladu daného programovacího jazyka.

Abstract:

The main goal of this thesis is to analyse the current body of knowledge and to implement a new didactic tool based on the findings. The tool is meant to be a software educational environment for courses of programming in Python, supporting the education of students by robots' programs development. First, author made a research of existing environments historically used as a supporting tools for learning of programming across various languages and paradigms. The goal of this phase was to recognize some of the key attributes of those environments in terms of their categorization and likelihood, description of their main features and to specify which attributes should the implemented environment have, focusing on ability to provide modern, effective and entertaining way of learning of programming. Following these finidings and formulated key requirements, author implemented a tool focused on teaching of Python programming language. It provides the means for developing the robots' programs that can be tested on various levels like in terms of the success rate or how much the student's solution meets the requirements, using this extensible environment. In the last phase, model assignments were designed to provide a full ability of the tool to be used in introductional courses of Python programming and to support the explanation of theoretical aspects of the language.

Keywords

didaktická pomůcka, Python, programování

Keywords

programming, Python, didactic tool

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 2. 5. 2022

Thesis defence

• Date of defence: 3. 6. 2022
• Supervisor: Rudolf Pecinovský
• Reader: Marek Chadim

Vysoká škola ekonomická v Praze

Master programme / field:
Informační systémy a technologie / Vývoj informačních systémů