Pokračování zprávy o miniaturním počítači vyvinutém s cílem podpořit výuku programování na všech stupních škol.
V předcházejícím článku o 25 dolarovém počítači velikosti kreditní karty – Raspberry Pi – jsem se zaměřil hlavně na stručné představení a popis tohoto projektu, na jehož počátku byla snaha Cambridgeské počítačové laboratoře podpořit schopnost studentů programovat. Samotný počítač jsem tehdy ještě neměl k dispozici. To se však již před časem změnilo a nyní jsem hrdým vlastníkem modelu B (se dvěma USB, ethernetovým portem a 256 MB operační paměti).
Jaké jsou tedy mé zkušenosti po několika měsících používání minipočítače? Opravdu dokáže Raspberry Pi dostát cílům projektu, možnostem a použití, které byly nastíněny v minulém článku? Na co se z hlediska školního použití hodí, a kde má naopak své limity a omezení? To vše je obsahem následujícího článku.
Oživení počítače
Raspberry Pi se dodává ve formě osazeného plošného spoje bez dalšího příslušenství. Paměťovou SDHC kartu si musíte dokoupit sami (postačí 4, ale lépe 8 GB kapacita), stejně jako HDMI (nebo RCA) kabel, popř. s příslušnými redukcemi. K napájení pak postačuje prakticky libovolný adaptér dodávaný k mobilním telefonům, jež disponuje micro USB konektorem. Vždy je nicméně rozumné nahlédnout do seznamu podporovaného
Archivní diskuze převzatá z rvp.cz. Přidávání nových komentářů není k dispozici.
Martin Rusek17. 12. 2012
Pěkná ukázka toho, jak sami studenti mohou být šiřiteli inovace. Jistě se jedná o pomůcku, kterou budou efektivně schopní využít zatím jen ti otrlejší, přesto díky, Lukáši, za osvětu.
Lukáš Kotek18. 12. 2012
Děkuji za pozitivní reakci :-) Jinak otázka, kdo vlastně bude moci Raspberry Pi efektivně využít (a v jaké formě, s jakou přípravou), je na širší diskuzi. Přímo učitelé, kteří ho "předpřipraví" pro žáky? Nebo naopak bude Raspberry někým "předpřipraveno" právě i pro učitele? Záměr tvůrců je jasný, žáci si mají vytvořit vztah s doteď vzdálenou oblastí hardwaru v ICT, tam není sporu. Ale říkám si, jak se k tomu postaví běžná - řekněme technicky nepoučená - veřejnost, přeci jen některé dílčí věci při práci s Raspberry mohou být netriviální.
Ivan Ryant6. 1. 2013
No fakt že mě Váš článek zaujal, díky za něj, a Raspberry taky, ale nevím si s tím moc rady... Raspberry vypadá jako báječná hračka. Kdybych ho předhodil svým studentům volitelné informatiky, tak by po něm možná skočili a pokusili se s ním realizovat nějaký svůj nápad. Dalo by se jim nabídnout trochu inspirace, ale kdybych jim zadal úkol, tak bych je otrávil. Raspberry by museli dostat bez předpřípravy, jinak by to nebylo to správné dobrodružství. Snad by pochopili, že počítače nejsou jen PC + Microsoft, že to, co mají ve smartphonu, se od PC v principu tolik neliší atd. Ale to je cca 10 dětí z celé školy... Jak využít Raspberry v povinné výuce na gymnáziu? Dá se na něm dělat / ukázat něco, co se nedá na PC? (Scratch, GIMP atd. máme na PC, k PC připojujeme tlačítka, světýlka, snímáme teploměr, řídíme robota, který běží za světlem atd.) Zřejmě bychom se ani nepřipojili ke školní síti přes LDAP... Jak se dostat na internet? Nebo dělat něco bez připojení k internetu? Co konkrétně z RVP-G by se dalo pomocí Raspberry efektivně vyučovat?
Ing. Rudolf Kutina, MBA7. 1. 2013
Vsem co se zajimaji o projet Raspberry doporucuji si presit prace z MIT Media LABu
Ne nedarmo napsal Resnik "Vse co jsem skutecne potreboval vedet (o kretivinim mysleni) jsem se naucil (studovanim jak si deti hraji) ve skolce" All I Really Need to Know (About Creative Thinking) I Learned (By Studying How Children Learn) in Kindergarten (http://web.media.mit.edu/%7Emres/papers/kindergarten-learning-approach.pdf)
Popisuje zaklad myslenku Raspberry na predchozich projektech programovatelneho lega a nenutnost "mit do konce dotazitelne zadani"
Co vyucovat, treba zaklady robotiky:
Staci hledat "raspberry pi robot"
Z webu posléze stáhnete vhodný linuxový operační systém (tzv. distribuci – výchozí a doporučenou je) Raspbian, kterou nahrajete na zakoupenou SDHC kartu např. pomocí nástroje Win32diskImager (používáte-li Windows, v Linuxu např. pomocí programu dd). Po zapojení do elektrické sítě Raspberry Pi obživne a během několika desítek sekund máte před sebou (po základní konfiguraci) funkční systém.
Obr. 1: Výchozí grafické prostředí Raspbinanu na Raspberry Pi
V další části článku budu předpokládat použití Raspbianu jako hlavního operačního systému. Je sice možné pracovat i s jinou linuxovou distribuci (např. Fedora), ale pro začínajícího uživatele je Raspbian pravděpodobně nejschůdnější možností (už kvůli množství předinstalovaného softwaru).
Programování
Hlavním cílem tvůrců Raspberry Pi bylo vyvinout levný počítač vhodný pro výuku programování. I proto hned na ploše uvidíte zástupce několika předinstalovaných prostředí pro výuku programování. Je to jak Python (resp. jeho výchozí editor IDLE) se sadou hotových ukázek, tak Scratch – prostředí, které akcentuje problematiku algoritmizace a budování logického myšlení ve výuce. Samozřejmě se jedná pouze o předinstalovaný software, nic vám nebrání programovat v C, Pascalu, nebo v dalších jazycích dle libosti.
Obr. 2: Scratch – prostředí pro výuku programování
Vzhledem k hardwarovým parametrům pro mě byla rychlost reakcí Scratche velmi příjemným překvapením. Samotné prostředí se spouští prakticky okamžitě a práce s ním je rovněž velmi svižná. Lokalizace do češtiny také více než potěší (to se však týká prakticky celého operačního systému a většiny aplikací).V tomto směru autoři svým cílům dostáli naplno.
Za zmínku stojí, jaké soutěžní práce (soutěž byla pořádána The Raspberry Pi Foundation) již žáci na Raspberry Pi vytvořili. Potvrzuje to použitelnost Scratche v prostředí základní školy, ostatně nasazení Scratche ve výuce již ani u nás není výjimkou. Níže můžete shlédnout video představující práci sedmiletého Philipa (i s jeho vlastním komentářem). [1]
Grafika a multimédia
První věc, kterou zmíním, je programování ve 3D. Pro Raspberry Pi a Python vznikl modul (termín pro knihovnu v Pythonu) Pi3D, který zjednodušuje použití grafické knihovny OpenGL na Raspberry Pi do té míry, že vytvořit elegantní program se 3D výstupem je záležitostí na několik řádek. Výsledky jsou velmi kvalitní také proto, že Raspberry Pi obsahuje grafický čip s poměrně slušným výkonem. Nechme však mluvit ukázky tvůrců samy za sebe. [2]
Na Raspberry Pi spustíte i grafické editory jako jsou GIMP (bitmapový) a Inkscape (vektorový). Z pohledu výkonu tohoto počítače se jedná už o velmi náročné aplikace, a je nutné k nim tak přistupovat. I když je spustit v obou případech lze, celková kvalita práce s nimi je už však značně diskutabilní.
Obr. 3: Bitmapový editor GIMP 2.8
Věcí, která bývá často zmiňována, je podpora videa v HD rozlišení. To Raspberry Pi pomocí předinstalovaného přehrávače opravdu zvládá. Jeho ovládání ale není příliš přívětivé. Pokud byste zamýšleli na tomto počítači často přehrávat video, je vhodné použít specializovanou distribuci, která pak nabídne neporovnatelně větší uživatelský komfort.
Další software a kde to kulhá
V Raspbianu jsou ve výchozí instalaci připraveny k použití i následující kancelářské aplikace – Abiword (jedná se o textový procesor) a Gnumeric (tabulkový kalkulátor). Oba jsou relativně nenáročnými programy, které, i když mají své limity, zastanou velmi solidní práci. Bez zajímavosti zde není ani podpora souborových formátů kancelářského balíku MS Office.
Obr. 4: Tabulkový kalkulátor Gnumeric
Výchozím webovým prohlížečem je Midori. Opět jde o nenáročný software, který zastane mnoho užitečného, i tak je ale prohlížení webu největším problémem, kterým Raspberry Pi trpí. Na zpracování mnoha dnešních stránek obtěžkaných mnoha složitými javascriptovými knihovnami (typicky webmaily) je hardware počítače jednoduše nedostačující a zpracování pak trvá poměrně dlouho. V kombinaci s nepodporou Flashe tak rozhodně nelze Raspberry doporučit např. jako stanici s webovým terminálem. Na základní věci (prohlížení dokumentace, zpravodajské weby apod.) však postačí.
Závěr
Za klíčovou věc, která ještě nebyla zmíněna, považuji fakt, že prakticky veškerý zmíněný software, který je pro Raspberry Pi dostupný, je založen na otevřeném zdrojovém kódu a je i volně šiřitelný. Je lhostejné, zda se bavíme o operačních systémech (Raspbian, Fedora), vývojových prostředích (Python, Scratch), nebo o hotových ukázkách (programech, různých projektech apod.) pro tato prostředí, jež můžeme volně převzít jako výukové objekty. Celé to krásně zapadá do myšlenky „radikální otevřenosti“ (a otevřeného vzdělávání obecně), jež je velmi aktuální (viz např. TedGlobal 2012). [3]
Tvůrci Raspberry Pi záměrně dodávají pouze ve formě osazeného plošného spoje, aby si studenti vytvořili představu o tom, že počítač není pouze „černá skřínka“, jejíž obsah neznají (nebo jen omezeně po teoretické stránce). Během své pedagogické praxe na SPŠ Třebešín jsem měl možnost představit Raspberry Pi studentům hned několika ročníků a vesměs s příznivými reakcemi. Ukazoval jsem jim mimo jiné pro Raspberry Pi optimalizovanou hru Quake III a přehrávání FullHD videa. I když by se mohlo zdát, že se jedná o aplikace se vzdělávacím procesem přímo nesouvisející, domnívám se, že jsou to i tyto momenty, které záměr tvůrců posilují a posouvají zájem studentů na jinou úroveň právě tím, že vytvářejí vazbu mezi (dosud) abstraktním a cizím hardwarem s něčím jim tak blízkým, jako je právě oblast počítačových her a videa. Takto motivovaný student bude tím spíš ochotný ponořit se do dalších tajů tohoto zařízení (souvisejících třeba právě s programováním) a položí si klíčovou otázku: co stojí za tím? Není snaha nadchnout studenty k dalšímu poznávání právě to, o co se musíme snažit na prvním místě?
Literatura a použité zdroje
UPTON, Liz. Another game from Philip (aged nearly eight) [online]. 2012. [cit. 2012-12-04]. Dostupné z: http://www.raspberrypi.org/archives/1886.
