Přístupnostní navigace
E-application
Search Search Close
Bachelor's Thesis
Author of thesis: Martin Eugen Minarčík
Acad. year: 2025/2026
Supervisor: Ing. Igor Szőke, Ph.D.
Reviewer: doc. Ing. Vítězslav Beran, Ph.D.
This thesis focuses on extending the web application Drillovačka, which is used for primary school mathematics drilling with support for voice input. The original application provides immediate feedback when solving exercises, but it does not support systematic progress tracking, long-term motivation, or classroom use. The proposed solution extends the application with a model for measuring mastery of mathematical skills, taking into account answer correctness, solution fluency, and the number of attempts. The solution also includes a gamification system, multi-layer processing of voice input, exercise generation using a large language model, and a teacher mode with virtual classrooms. The result of the thesis is an extended application called Aritmation, which preserves the original functionality of Drillovačka and adds tools supporting regular mathematics practice. The application was tested with 271 real users, and the introduction of gamification elements increased the share of students with multi-day activity from 2.6% to 18.0%. Aritmation therefore supports mathematics practice in both individual and classroom contexts.
mathematics drilling, educational web application, primary school, progress tracking, skill mastery, gamification, voice input, speech recognition, exercise generation, language model, teacher mode
Date of defence
19.06.2026
Result of the defence
Defended (thesis was successfully defended)
Grading
A
Process of defence
Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm A.
Topics for thesis defence
Language of thesis
Slovak
Faculty
Fakulta informačních technologií
Department
Department of Computer Graphics and Multimedia
Study programme
Information Technology (BIT)
Composition of Committee
doc. Ing. Vítězslav Beran, Ph.D. (předseda) doc. Ing. Tomáš Martínek, Ph.D. (místopředseda) Ing. Radek Hranický, Ph.D. (člen) Ing. Petr Veigend, Ph.D. (člen) Ing. Filip Orság, Ph.D. (člen)
Supervisor’s reportIng. Igor Szőke, Ph.D.
Celkově hodnotím aktivitu studenta nadprůměrně. Přístup ke konzultacím byl sice průměrný, na druhou stranu student proaktivně vyhledával a komunikoval s uživateli řešení. Student k řešení přistupoval zodpovědně a samostatně. Předpokládáme účast v BoosterChallenge.
Jedná se o průměrně obtížné zadání s dostatkem prostoru pro možné rozšíření. Téma navazuje na loňskou BP. Cílem bylo posunout tuto službu dále. Student se návrhu a implementace podle mého názoru zhostil dobře. Vylepšení, které vytvořil jsou užitečná a zpětná vazba uživatelů je pozitivní.
Student literaturu získával samostatně a aktivně.
Student konzultoval práci po celou dobu akademického roku víceméně pravidelně 1x za 3 týdny. Byl vždy připraven a ukázal pokrok. Práci řešil aktivně a samostatně. Reflektoval zpětnou vazbu od vedoucího.
Aktivita při dokončování nebyla pod stresem. Text byl dodán ke kontrole včas. Vedoucím byly doporučeny dílčí úpravy struktury a jazyková kontrola.
Výsledek je veřejně dostupný a používaný.
Grade proposed by supervisor: B
Reviewer’s reportdoc. Ing. Vítězslav Beran, Ph.D.
Práce se zaměřuje na proces učení jako takový a přitom dobře využívá relevantní gamifikační prvky. Dále úspěšně zlepšuje kvalitu zadávání odpovědí mluveným slovem pomocí navržené deterministické metody pro post-zpracování ASR výsledku, a to jako alternativu k zapojení LLM. Nové řešení Aritmation navíc obsahuje celou řadu dalších užitečných rozšíření původní aplikace Drillovačka, jako např. automatické generování nových úloh pomocí LLM. Návrhy těchto rozšíření stojí na pečlivém studiu a výsledné řešení v sobě integruje řadu technicky pokročilých prvků. I přes různá doporučení k případnému zlepšení v prezentační části lze celé řešení s ohledem na jeho metodickou i technickou kvalitu a celkový rozsah hodnotit jako vynikající.
Evaluation level: obtížnější zadání
Náročnost zadání práce spočívá především v nutnosti pochopení a správného použití gamifikačních principů v edukativních aplikacích. Velkou výzvou je také orientace v oblasti a následné použití ASR a LLM pro zadávání odpovědí mluveným slovem i pro automatický návrh nových zadání matematických úloh. V neposlední řadě je zpracování a filtrace mluvených odpovědí v reálném čase nemalou technickou výzvou.
Text zprávy je pečlivý, odborný, čtivý a předložené informace jsou podány srozumitelně. Jelikož autor navrhuje řadu zajímavých a podstatných metodických postupů, jako jsou metriky průběžného hodnocení žáků či gamifikační postupy, doporučil bych v textu jasněji oddělit metodický návrh od samotné implementace. Metodické návrhy řešení totiž představují to nejpodstatnější na celé práci, zatímco následná implementace je již sekundárním krokem. Příkladem nedocenění tohoto vlastního přínosu je například odsunutí návrhu zpracování mluvené odpovědi až do přílohy C. Stejně tak validace automaticky vytvořené úlohy je v návrhu popsána pouze obecně, což by si zasloužilo detailnější metodický popis. Autor by tedy měl pro příště lépe vybrat podstatné informace, ty vhodněji rozdělit mezi koncepční návrh a implementační detaily a méně podstatné postupy pak pouze stručně shrnout.
Klíčovou součástí práce je vyhodnocení navrženého řešení na reálných uživatelích, které sice autor provádí, ale v textu tyto postupy podrobněji nestuduje a nevyužívá existujících metodologických znalostí. Podobně autor navrhuje řešení pro správu anonymních uživatelů při opakované návštěvě webové aplikace, kde by bylo vhodné se více obeznámit s již existujícími technikami, jejich možnostmi a omezeními. Samotný návrh by pak mohl pro větší úplnost stručně obsahovat také klíčové entity datového modelu a klíčové body API.
Podrobnější popis obsahu obrázků měl být umístěn spíše v samotném textu než v dlouhých názvech obrázků (viz např. obr. 6.1).
Formální úprava, typografická a jazyková úroveň práce jsou na velmi dobré úrovni. Text je zpracován pečlivě, kvalitně a je jazykově zcela korektní.
Výstupem práce je značně rozšířené řešení původního autora Dominika Horuta: Drillovačka [13]. Vlastní implementace vlastního rozšíření využívá aktuální moderní technologie a programové řešení jako celek je odborně i logicky strukturované a značně rozsáhlé. Autor se ve svém programovém řešení velmi dobře vypořádal s nadprůměrnou komplexností celé aplikace a orchestrací všech revidovaných i nových částí – od datového modelu a API backendu přes potřebné skripty a funkce pro zpracování audia a napojení na ASR a LLM až po komponenty webové klientské aplikace s GUI. Navázat na existující studentskou práci a tu programově rozšířit je obecně velmi pracný úkol, se kterým se autor vypořádal perfektně, což velmi oceňuji.
V oblasti testování hodnotím velmi pozitivně množství zapojených uživatelů a možnost pracovat se statisticky relevantními daty. Samotné ověření vlivu gamifikace je velmi přínosné, statisticky relevantní a ukazuje na dobře zvládnutý proces gamifikace navržené aplikace. Realizace zpětné vazby při rozeslání školám a samotný postup jejího sběru, kde zmínka o jedné zpětné vazbě od paní učitelky ukazuje v této fázi na poněkud vágnější přístup k testování. Některé výsledky by také měly být detailněji interpretovány, například dominance uživatelů z prvního stupně. Samotný způsob získávání zpětné vazby uživatelů (kapitola 6.4) pak ukazuje na rezervy v metodických znalostech v této oblasti; je to škoda, protože autor měl k dispozici velké množství uživatelů a strukturovanější zpětná vazba (například tvrzení s využitím Likertovy škály) by přinesla lepší informace. Kvalitativní hodnocení učitelské části je nicméně zpracováno přínosně.
Práce kombinuje jak existující postupy, tak vlastní autorské prvky a úspěšně ověřila funkčnost navržených gamifikačních prvků v praxi. Celý koncept je dobře použitelný a technicky plně funkční. Ještě by bylo potřeba koncepčně lépe analyzovat uživatelské potřeby i procesy a těmto poznatkům následně adaptovat GUI. Výsledné řešení je nicméně funkčním a velmi dobře připraveným základem pro případné budoucí praktické nasazení.
Evaluation level: zadání splněno a práce obsahuje podstatná rozšíření
Předložená práce splňuje všechny body zadání, a to většinou velmi pečlivě a do hloubky. Určitý prostor pro zlepšení by se mohl nacházet v části zaměřené na uživatelskou zkušenost, kterou by bylo možné zpracovat ještě o něco lépe. Jednotlivé body zadání jsou nicméně v detailu značně komplexní a autor je řešil kvalitně a odborně. Výsledné řešení navíc obsahuje i část určenou pro učitele, což jde podstatně nad rámec původních požadavků.
Evaluation level: je v obvyklém rozmezí
Všechny části technické zprávy jsou informačně relevantní. Text by ale mohl být stručnější, neboť se informace v kapitlách často opakují v úvodech, vlastní stati i ve shrnutích (jak slovních, tak v tabulce), kvůli čemuž mohou závěrečné kapitoly působit spíše nadbytečně.
Vlastní postupy a návrhy jsou v práci dobře odděleny od převzatých znalostí a autor se opírá o širokou škálu relevantních studijních zdrojů. Autor ale měl využít i doporučenou literaturu, což by mohlo vést k lepší analýze uživatelských potřeb a revizi návrhu GUI.
Grade proposed by reviewer: A
Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová