Plán výuky - Programátor / Vývojář aplikací

Celkové informace o plánu výuky

Tento plán výuky je strukturován do 4 čtvrtletí školního roku a pokrývá všechny kompetence stanovené v ŠVP "Tvorba, testování a provoz software". Plán kombinuje teoretickou výuku s praktickými projekty a cvičeními.

Praktická výuka / Odborný výcvik

Teoretická výuka

Projektová výuka / Týmový projekt

Klíčové kompetence podle ŠVP:

Analýza problému a specifikace zadání Dekompozice problému na části Návrh algoritmů a datových struktur Hodnocení a výběr algoritmů Tvorba spustitelného programu/skriptu Testování a ladění programu Spolupráce při tvorbě programu

Používané nástroje a technologie:

Python JavaScript HTML/CSS Git Visual Studio Code MySQL Docker (základy) Postman

1. Čtvrtletí (Září - Listopad) - Základy algoritmizace a programování

Téma: Úvod do programování, základní algoritmy a strukturované programování

Týden	Teoretická výuka (4 hod/týden)	Praktický výcvik (6 hod/týden)	Kompetence	Hodnocení
1-2	Úvod do programování - Specifikace a analýza problémů - Základní koncepty (proměnné, datové typy) 8 hodin	První programy v Pythonu - Instalace vývojového prostředí - Hello World a základní syntax - Práce s vstupy a výstupy 12 hodin	Analýza problému Specifikace zadání	Úvodní test (10%)
3-4	Řídící struktury - Podmínky (if/else) - Cykly (for, while) - Logické operátory 8 hodin	Algoritmy s podmínkami a cykly - Kalkulačka s menu - Hádání čísel - Prvočísla a Fibonacciho posloupnost 12 hodin	Návrh algoritmů Zápis algoritmu	Programovací úlohy (15%)
5-7	Funkce a modularita - Princip funkcí a procedur - Parametry a návratové hodnoty - Rozložení problému na části 12 hodin	Modulární programování - Přepracování programů na funkce - Knihovna matematických funkcí - Projekt: Jednoduchá hra 18 hodin	Dekompozice Modularita	Projekt - hra (20%)
8-9	Datové struktury I - Pole a seznamy - Řetězce a práce s textem - Slovníky 8 hodin	Práce s daty - Analýza textových souborů - Evidence studentů - Třídění a vyhledávání v datech 12 hodin	Datové struktury Analýza vstupů	Praktická zkouška (25%)
10	Opakování a testování - Shrnutí 1. čtvrtletí - Příprava na test 4 hodiny	Komplexní úloha - Samostatný projekt - Testování a ladění 6 hodin	Všechny	Čtvrtletní test (30%)

Výstupy 1. čtvrtletí:

Žák umí analyzovat jednoduchý problém a specifikovat zadání
Zvládá základy programování v Pythonu (proměnné, podmínky, cykly, funkce)
Umí rozložit problém na menší části a vytvořit modulární program
Ovládá základní datové struktury a práci s nimi

2. Čtvrtletí (Prosinec - Únor) - Objektové programování a webové technologie

Téma: Objektově orientované programování, základy webových technologií a databází

Týden	Teoretická výuka (4 hod/týden)	Praktický výcvik (6 hod/týden)	Kompetence	Hodnocení
11-13	Objektově orientované programování - Třídy a objekty - Dědičnost a polymorfismus - Zapouzdření 12 hodin	OOP v praxi - Modelování reálných entit - Bankovní systém - Evidence vozového parku 18 hodin	Návrh struktury Modelování	OOP projekt (20%)
14-16	Základy webových technologií - HTML5 a CSS3 - Základy JavaScriptu - DOM manipulace 12 hodin	Tvorba webových stránek - Statická webová prezentace - Interaktivní formuláře - Responzivní design 18 hodin	Webová aplikace UI design	Webový projekt (20%)
17-19	Úvod do databází - Relační databáze - SQL základy (SELECT, INSERT, UPDATE) - Návrh databázové struktury 12 hodin	Práce s MySQL - Tvorba tabulek a vztahů - Dotazování na data - Propojení s Pythonem 18 hodin	Datové struktury Analýza dat	Databázový projekt (25%)
20	Pololetní opakování - Shrnutí 1. pololetí - Příprava na pololetní práci 4 hodiny	Komplexní projekt - Webová aplikace s databází - Testování a dokumentace 6 hodin	Všechny	Pololetní práce (35%)

Výstupy 2. čtvrtletí:

Žák ovládá základy objektově orientovaného programování
Umí vytvořit statickou webovou stránku s HTML, CSS a JavaScriptem
Zvládá návrh jednoduché databáze a základní SQL dotazy
Dokáže propojit backend (Python) s frontendem (web) a databází

3. Čtvrtletí (Březen - Květen) - Pokročilé algoritmy a týmová spolupráce

Téma: Pokročilé algoritmy, efektivita kódu, verzovací systémy a týmová spolupráce

Týden	Teoretická výuka (4 hod/týden)	Praktický výcvik (6 hod/týden)	Kompetence	Hodnocení
21-23	Pokročilé algoritmy - Složitost algoritmů (O-notace) - Vyhledávací a třídící algoritmy - Rekurze 12 hodin	Implementace algoritmů - Porovnání efektivity algoritmů - Optimalizace kódu - Benchmarking 18 hodin	Hodnocení algoritmů Optimalizace	Algoritmický projekt (25%)
24-26	Verzovací systémy a spolupráce - Git a GitHub - Workflow v týmu - Code review 12 hodin	Týmový projekt I - Rozdělení rolí v týmu - Společná práce na kódu - Řešení konfliktů 18 hodin	Spolupráce Komunikace	Týmová práce (30%)
27-29	Testování software - Druhy testů (unit, integration) - Testovací frameworky - Ladění a diagnostika chyb 12 hodin	Testování v praxi - Psaní unit testů - Testování webových aplikací - Automatizace testů 18 hodin	Testování Ladění	Sada testů (25%)
30	Opakování a příprava - Shrnutí 3. čtvrtletí - Příprava projektů 4 hodiny	Projektová práce - Dokončování projektů - Příprava prezentací 6 hodin	Všechny	Projektová zkouška (20%)

Výstupy 3. čtvrtletí:

Žák rozumí časové a paměťové složitosti algoritmů
Ovládá práci s verzovacím systémem Git v týmu
Umí vytvořit a spustit testy pro svůj kód
Dokáže efektivně spolupracovat v programátorském týmu

4. Čtvrtletí (Červen - Srpen) - Závěrečné projekty a příprava na zkoušky

Téma: Komplexní projekty, dokumentace, prezentace a příprava na závěrečné zkoušky

Týden	Teoretická výuka (4 hod/týden)	Praktický výcvik (6 hod/týden)	Kompetence	Hodnocení
31-33	Dokumentace a prezentace - Technická dokumentace - Uživatelská dokumentace - Prezentační dovednosti 12 hodin	Závěrečný projekt I - Výběr a specifikace projektu - Analýza a návrh řešení - Rozdělení práce v týmech 18 hodin	Specifikace Analýza Plánování	Specifikace projektu (15%)
34-36	Provoz a nasazení aplikací - Základy Dockeru - Nasazení webové aplikace - Monitoring a logování 12 hodin	Závěrečný projekt II - Implementace projektu - Průběžné testování - Verzování a spolupráce 18 hodin	Implementace Testování Spolupráce	Průběžná implementace (25%)
37-38	Příprava na závěrečné zkoušky - Opakování klíčových témat - Struktura závěrečné zkoušky - Testové úlohy 8 hodin	Dokončení projektu - Finalizace kódu - Kompletní testování - Příprava dokumentace 12 hodin	Komplexní řešení Dokumentace	Dokumentace projektu (20%)
39-40	Prezentace a obhajoby - Prezentační dovednosti - Obhajoba projektů - Zpětná vazba 8 hodin	Prezentace projektů - Veřejná prezentace - Demonstrace funkcí - Odpovědi na dotazy 12 hodin	Prezentace Obhajoba Komunikace	Závěrečná prezentace (40%)

Výstupy 4. čtvrtletí:

Žák vytvoří komplexní funkční projekt od analýzy po nasazení
Umí vytvořit kompletní dokumentaci k projektu
Dokáže prezentovat a obhájit svou práci
Je připraven na závěrečné zkoušky

Hodnocení a průběžné testování

Bodové hodnocení během roku:

Typ hodnocení	Váha v pololetí	Počet za rok	Kompetence ověřované
Průběžné programovací úlohy	20%	8-10	Analýza, návrh, implementace
Projektová práce	30%	4	Komplexní řešení, spolupráce, dokumentace
Testy z teorie	20%	4	Teoretické znalosti, algoritmizace
Praktické zkoušky	20%	2	Praktické dovednosti, řešení problémů
Aktivita a spolupráce	10%	průběžně	Spolupráce, komunikace, iniciativa

Minimální požadavky pro postup do dalšího čtvrtletí:

Minimálně 60% bodů z praktických úloh v čtvrtletí
Úspěšné odevzdání alespoň 2 z 3 projektů v čtvrtletí
Alespoň 50% úspěšnost v teoretických testech
Aktivní účast na výuce (max. 20% absence)

Materiální a technické zabezpečení výuky

Výukové prostory a vybavení:

Prostor	Vybavení	Kapacita	Využití
Počítačová učebna č. 1	18 PC (i5, 16GB RAM), projektor, WiFi	18 žáků	Praktický výcvik, programování
Počítačová učebna č. 2	18 PC (i5, 16GB RAM), interaktivní tabule	18 žáků	Teoretická výuka, prezentace
Projektová místnost	6 pracovních stanic, tabule, flipchart	12 žáků	Týmová práce, konzultace
Serverovna	Testovací servery, NAS, routery	6 žáků	Pokročilé projekty, nasazení aplikací

Software a licence:

Visual Studio Code (bezplatná licence)
Python 3.x (open source)
MySQL Community Edition (bezplatná)
Git (open source)
Docker Community Edition (bezplatná)
Office 365 (školní licence)