Tematický celok "Informácie okolo nás" sa zaoberá fundamentálnymi základmi informatiky. Po ľahkom úvode do sveta počítačov a rozlíšení hardvéru a softvéru sa venuje práve softvéru – najskôr jeho kategóriami a prehľadom typov aplikácií. Definuje pojmy informácia, údaj a znalosť, rôzne druhy informácií, spôsoby ich prenosu, no nabáda aj ku kritickému mysleniu a hodnoteniu pravdivosti a dôveryhodnosti informácií vo všeobecnom kontexte spoločenského života. Zaoberá sa reprezentáciou informácií v digitálnej forme, jednotkami definujúcimi množstvo údajov, kompresiou údajov a procesom digitalizácie vo všeobecnosti a tiež konkrétne v prípade textu. Tento tematický celok obsahuje aj praktické činnosti – odosielanie informácií elektronickou poštou (a následná analýza spôsobu prevedenia, porovnávanie a diskusia), prevody čísel do iných číselných sústav (a praktické ukážky, kde sa využívajú) a využitie všeobecnej kompresie.

 

Tematický celok "Reprezentácia obrazu a zvuku" sa zaoberá procesom digitalizácie prirodzeného obrazu do rastrového obrazu, či videa a procesom digitalizácie prirodzeného zvuku vzorkovaním. Predstavuje parametre digitalizácie, aktuálne využívané formáty súborov bez kompresie, ale aj so špeciálnou stratovou i bezstratovou kompresiou, ako aj metadáta využívané v týchto súboroch (EXIF, IPTC, XMP, ID3). Digitalizovaný obraz porovnáva s vektorovým obrazom, digitalizovaný zvuk so zvukom MIDI. Študenti sa venujú rôznym praktickým výpočtom súvisiacim s rozlíšením obrazu (pixely vs. fyzické rozmery), výpočtom veľkosti súboru s obrazom, či zvukom digitalizovaného pri daných parametroch. Ku praktickým činnostiam patrí ukladanie obrazu do rôznych komprimovaných formátov, porovnávanie kvality a veľkosti súborov, analýza parametrov a formátov vysielania digitálnej televízie a súborov s videom a zvukom, ako aj využitie metadát vo fotografiách publikovaných na internete z hľadiska možnosti ich vyhľadania a pridanej hodnoty.

 

Z oblasti softvéru sa do hardvéru presúva tematický celok "Počítače a periférne zariadenia". Venuje sa definícii počítača, základnou koncepciou, jeho rôznym typom a históriou vývoja. Následne predstavuje periférne zariadenia a predstavuje typy a funkcie bežne využívaných vstupných a výstupných zariadení počítačov, spolu s rozhraniami, ktorými sú pripojené. Ku jednotlivým rozhraniam dopĺňa informácie o dosahovaných prenosových rýchlostiach a o typoch konektorov – študenti sa s nimi oboznámia aj prakticky. Podrobnejšie sú rozoberané zobrazovacie zariadenia – monitory, displeje a projektory, ich typy, využívané technológie, ale aj spôsoby pripojenia. Súčasťou je aj praktické pozorovanie pomocou fotoaparátu s veľmi krátkym časom uzávierky – postupné obnovovanie obrazu na CRT monitore, pulzovanie obrazu pri ovládaní jasu LCD monitora PWM moduláciou, ale aj striedanie farebných zložiek DLP projektora. Ďalej sa tento tematický celok venuje tlačiarňam – po oboznámení sa s rôznymi technológiami tlače sa študenti venujú praktickej inštalácii tlačiarne a možnostiam nastavení tlače.

 

Hardvérom pokračuje aj tematický celok "Vnútorné vybavenie počítača". Najskôr predstaví bežný PC ako modulárny systém, potom sa postupne venuje jednotlivým komponentom – základnej doske, grafickej karte, procesoru, pamätiam, zberniciam a rozhraniam, ako aj BIOSu, napájacím zdrojom a batériám. Okrem teoretického podania významu a úloh komponentov prináša študentom aj praktický prehľad aktuálnych možností, aby boli schopní posúdiť vhodnosť a kompatibilitu komponentov. Podrobnejšie sa venuje procesorom – predstavuje architektúru (RISC / CISC), typ ich využitia (CPU / GPU), dĺžku slova a s ňou súvisiace limity, viacjadrové procesory a hyper­‑threading, registre a vyrovnávacie pamäte. Viac sa zaoberá aj pamäťami – vlastnostiam, delením (podľa možnosti prepisovania, podľa prístupu, podľa spôsobu záznamu, podľa trvanlivosti záznamu a podľa nutnosti obnovy) a typom, ktoré nájdeme v počítači, spolu s ich bežnou veľkosťou a rýchlosťou. Praktickou stránkou môže byť aj rozoberanie počítača na komponenty a jeho zloženie, či výmena komponentov v počítačoch podľa aktuálnych potrieb školy.

 

Tematický celok "Operačné systémy" sa opäť vracia do oblasti softvéru a podrobne sa zaoberá operačným systémom – jeho členením na vrstvy, delením podľa viacerých kritérií, históriou a súčasnosťou používaných operačných systémov na bežných počítačoch a na prenosných zariadeniach. Ďalej sa podrobnejšie zaoberá funkciami operačného systému: správou procesov (pojmy program a proces, multitasking, multiprocessing, vlákno, multithreading), správou pamäte (virtuálna pamäť, odkladací súbor), správou zariadení (ovládač), správou používateľov (autentifikácia a autorizácia, prístupové práva, role používateľov) a správou súborov (súborový systém, fragmentácia). Samostatná kapitola je venovaná problematike virtualizácie. V tomto tematickom celku nie je zahrnutá praktická práca – tá sa realizuje v predmete Aplikovaná informatika, ktorý sa vyučuje súbežne.

 

Tematický celok "IT v živote človeka a spoločnosti" je zameraný menej technicky a viac na bežný život modernej informačnej spoločnosti. Zaoberá sa informačnou spoločnosťou a využitím informačných technológií v rôznych oblastiach života. Z oblasti obchodu a financií predstavuje využitie IT v bežnom obchode (čiarové a QR kódy), možnosti nákupu cez internet a spôsoby platby za tovar, čo je doplnené aj praktickými ukážkami vyhľadávania tovaru a nákupu v slovenskom e­‑shope, ale aj známych zahraničných obchodoch a obchodných systémoch (napr. Amazon, eBay, AliExpress). Osobitne sa tento tematický celok venuje správe financií a možnostiam elektronických platieb – internet / smart banking, platobné karty (debetná, kreditná, bezkontaktná), platobné brány a systémy. Aj tieto témy sú vo veľkej miere obohatené praktickými ukážkami. Ďalšími oblasťami využívania IT sú oblasti priemyslu, poľnohospodárstva, dopravy a navigačných systémov GNSS, zdravotníctva, umenia a zábavy. Predstavuje aj oblasť virtuálnej reality, komunikácie a internetu, ale aj problematiku autorského zákona a licencií. Nasledujú témy rozoberajúce riziká IT pre spoločnosť, problematiku súkromia a IT a nešvárom dnešnej doby, ako sú hoaxy, konšpirácie a cenzúra.

 

Nadväzujúcim tematickým celkom je "Počítačová bezpečnosť". Venuje sa náročnejším témam zo sveta kryptografie – najskôr algoritmom jednoduchých symetrických šifier, otvára otázku bezpečnosti symetrického kľúča, možnosti jeho nalomenia a praktického problému doručenia príjemcovi. Ako riešenie predstavuje asymetrické šifrovanie s verejným a súkromným kľúčom a rámcový algoritmus tohto procesu. Následne sa otvára otázka opačného využitia šifrovania pre elektronický podpis, s čím súvisia aj pojmy haš a certifikačná autorita. Šifrovanie je predvedené v praxi na zabezpečenom spojení s webovým serverom protokolom HTTPS, s dôrazom na význam zabezpečenia. Na záver sa tento tematický celok venuje bezpečnostným rizikám – škodlivému softvéru, ktorý rozdeľuje do rôznych kategórií, problémovým javom sociálneho inžinierstva, phishingu a spamu, kybernetickej kriminalite a objasneniu rôznych typov útokov na zabezpečenie (pharming, chyby spracovania vstupu, DoS, DDoS), ale aj na osobnosť človeka (kyberšikana). Táto téma je doplnená praktickou ukážkou podvodu formou pharming a zneužitia chyby spracovania vstupu.

 

Záverečné témy sa stručne venujú problematike umelej inteligencie.