Ο Αβραάμ Τριανταφυλλίδης και το σχολικό e-εργαστήριο

Δεν θα ήταν υπερβολή αν λέγαμε ότι σήμερα όλα τα δημόσια σχολεία της Α/βάθμιας και Β/βάθμιας εκπαίδευσης διαθέτουν εργαστήριο εξοπλισμένο με ηλεκτρονικούς υπολογιστές και κάποιου τύπου σύνδεση στον παγκόσμιο ιστό. Ωστόσο, τα περισσότερα από αυτά τα εργαστήρια χρησιμοποιούνται περιστασιακά και κυρίως στις ώρες που σχετίζονται με την πληροφορική, με αποτέλεσμα να παραμένουν σε μεγάλο βαθμό αναξιοποίητα. Επιπλέον, αρκετά εργαστήρια δημιουργήθηκαν πριν από κάποια χρόνια, με αποτέλεσμα οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές τους να είναι ξεπερασμένης τεχνολογίας (ένας Η/Υ "παλιώνει" μέσα σε 3-4 χρόνια) και, επομένως, να μη συνεργάζονται με τις περισσότερες σύγχρονες εφαρμογές.

Ο Αβραάμ Τριανταφυλλίδης αναζήτησε λύσεις στο ανοιχτό λογισμικό και την έξυπνη αξιοποίηση της ιδέας των thin clients, που του επέτρεψε να αξιοποιήσει πολύ παλιούς ηλεκτρονικούς υπολογιστές για ένα σύγχρονο εργαστήριο.

Ο Αβραάμ Τριανταφυλλίδης μας έστειλε αυτή τη συγκεκριμένη πρόταση δικτύωσης και ψηφιακών δικτυακών υπηρεσιών, όπως σχεδιάστηκε για το 2ο Δημοτικό Σχολείο Καλυβίων Αττικής. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν οι Thin Clients και η παροχή υπηρεσιών από Learning Management Systems σε όσο το δυνατό περισσότερους μαθητές και εκπαιδευτικούς.Κάντε κλικ επάνω στην εικόνα για να δείτε το σχέδιο σε μεγαλύτερο μέγεθος.

Ε.Ε.: Έχουμε συναντήσει προτάσεις για έναν Η/Υ ανά σχολική τάξη, ένα καλά εξοπλισμένο εργαστήριο Η/Υ ανά σχολείο ή ένα φορητό Η/Υ ανά μαθητή. Ποιες από αυτές τις προσεγγίσεις υποστηρίζετε και για πιο λόγο; Πως, περίπου, θα φανταζόσασταν την τάξη του μέλλοντος, από άποψη υλικής υποδομής;

Α.Τ.: Ένα μοντέλο μελλοντικής τάξης θα πρέπει να δίνει λύσεις τόσο σε επίπεδο οργάνωσης και ελέγχου της μαθησιακής πορείας των μαθητών όσο και σε επίπεδο παράδοσης περιεχομένου.

Ιδανική λύση αποτελεί συνδυασμός εργαστηρίου Η/Υ ανά σχολείο , ενός φορητού υπολογιστή (Tablet PC) ανά μαθητή , ασύρματη πρόσβαση στο διαδίκτυο για όλες τις τάξεις και διαδραστικοί πίνακες με υποδομή για τηλεδιασκέψεις / τηλεκπαιδεύσεις.
Για το θέμα του περιεχομένου και της οργάνωσης , λύσεις δίνουν τα συστήματα διαχείρισης μάθησης , όπως το moodle και η ταυτόχρονη χρήση τους από την τάξη με φορητούς υπολογιστές .Υπάρχουν μαθήματα όπως η φυσική ή η μελέτη περιβάλλοντος που ευνοούνται ιδιαίτερα από την εισαγωγή της τεχνολογίας.

Η εργασία με φορητούς υπολογιστές που προσφέρουν ασύρματη δικτύωση και εξαιρετικά χαμηλό βάρος είναι ίσως το ιδανικό μέσο για συλλογή και επεξεργασία δεδομένων από τους μαθητές. Μέχρι πριν λίγο καιρό, το κόστος των φορητών υπολογιστών ήταν απαγορευτικό. Όμως, νέες εξελίξεις όπως το ΧΟ (ο φορητός των $100 One Laptop Per Child), το Classmate 3 της Intel καθώς και μια σειρά άλλων ανακοινώσεων από εταιρείες όπως η Microsoft (Origami) και η AMD, επιτρέπουν την ερευνητική αξιοποίηση των φορητών σε μια προσπάθεια να εντοπίσουμε τα πραγματικά αποτελέσματα της χρήσης τους για ενίσχυση των μαθησιακών αποτελεσμάτων στις Φυσικές Επιστήμες.

Οι φορητοί υπολογιστές επιτρέπουν μεγαλύτερη αυτονομία στο μαθητή και τον εκπαιδευτικό, μια και μπορεί να μεταφερθεί εύκολα σε όλα σχεδόν τα μέρη, τόσο εντός όσο και εκτός σχολικής αίθουσας. Η αξιοποίηση φορητών υπολογιστών με δυνατότητες Tablet PC επιτρέπουν τη χρήση τους ακόμη και από μαθητές που υστερούν στη δακτυλογράφηση όγκου κειμένου. Η χρήση γραφίδας σε συνδυασμό με οθόνη αφής επιτρέπει επίσης την αμεσότερη πρόσβαση στην ίδια την πληροφορία που προβάλλει ο υπολογιστής.

"Το σχολείο μου συμμετείχε σε πιλοτικό πρόγραμμα αξιοποίησης εργαστηρίων βασισμένων στην [...] αρχιτεκτονική [Thin Client]. Το πιλοτικό αυτό πρόγραμμα έδειξε ότι η παραπάνω αρχιτεκτονική με την χρήση Ελεύθερου Λογισμικού Ανοικτού Κώδικα μπορούν να δώσουν σημαντικές λύσεις στην επαναχρησιμοποίηση πεπαλαιωμένων εργαστηρίων ή και στη δημιουργία νέων με ανακυκλωμένους υπολογιστές εξαιρετικά χαμηλού κόστους".

Ε.Ε.: Τι είναι οι Thin Clients; Πως ενημερωθήκατε γι αυτούς και πόσο δύσκολο ήταν να αξιοποιήσετε την ιδέα στο χώρο εργασίας σας; Είναι δυνατό αυτές οι ιδέες να στηριχθούν τεχνικά από τη σχολική κοινότητα ή απαιτείται εξειδικευμένη υποστήριξη;

Α.Τ.: Ένα σύστημα thin client αποτελείται από έναν εξυπηρετητή (server) και πλήθος πελατών (clients) που συνδέονται, μέσω δικτύου, στον εξυπηρετητή για την παροχή υπηρεσιών (εκτέλεση εφαρμογών, υπηρεσίες συστήματος, τηλεματικές υπηρεσίες κ.λπ.). Ο εξυπηρετητής είναι (χωροταξικά) τοπικός ή απομακρυσμένος.

Οι πελάτες διακρίνονται σε δύο κατηγορίες:
α) Σε thin client συστήματα, στα οποία οι πελάτες είναι χωρίς τοπικό αποθηκευτικό μέσο (diskless) και
β) σε αυτά που οι πελάτες διαθέτουν τοπικό αποθηκευτικό μέσο.

Και στις δύο περιπτώσεις οι εφαρμογές τις οποίες αιτείται ο πελάτης εκτελούνται στον εξυπηρετητή και μόνο η έξοδος της οθόνης αποτελεσμάτων δρομολογείται προς τον πελάτη. Στην πρώτη κατηγορία (α) συστημάτων εκτός από την εκτέλεση των εφαρμογών, ο πελάτης ξεκινά την εκτέλεση του λειτουργικού συστήματος από τον εξυπηρετητή (μέσω διαδικασίας netboot).
Στην δεύτερη κατηγορία (β) συστημάτων οι πελάτες μπορούν να είναι πλήρη, αυτόνομα υπολογιστικά συστήματα, τα οποία διαθέτουν το δικό τους λειτουργικό σύστημα και συνδέονται στον εξυπηρετητή μόνο για την εκτέλεση των εφαρμογών.

Τα πλεονεκτήματα που παρουσιάζει η λύση thin client είναι συνοπτικά τα εξής:

• Μείωση του κόστους προμήθειας πλήρους εργαστηριακού εξοπλισμού
  
• Χαμηλότερα κόστη διαχείρισης
  
• Απλοποίηση των διαδικασιών διαχείρισης [κεντρική διαχείριση συστήματος]
  
• Απλοποίηση των διαδικασιών συντήρησης
  
• Μείωση του κόστους συντήρησης
  
• Διευκόλυνση εφαρμογής πολιτικών ασφάλειας
  
• Χαμηλότερα κόστη υλικού
  
• Χαμηλότερη ενεργειακή κατανάλωση
  
• Αποθάρρυνση κλοπής λόγω αχρηστίας των διακριτών μονάδων εξοπλισμού
  
• Περιορισμένη δέσμευση εύρους ζώνης
  
• Άμεση διάθεση εφαρμογών προς τους χρήστες
  
• Ανεξαρτησία εφαρμογών από υλικό
  
• Αξιοποίηση παλαιότερης τεχνολογίας λειτουργικού εξοπλισμού
  
• Αύξηση του μέσου όρου ζωής ενός υπολογιστικού συστήματος
  
• Χρήση λογισμικού από οποιοδήποτε σημείο και σε οποιαδήποτε χρονική στιγμή.
  

Το σχολείο μου συμμετείχε σε πιλοτικό πρόγραμμα αξιοποίησης εργαστηρίων βασισμένων στην παραπάνω αρχιτεκτονική. Αποτελούσε και το μοναδικό δημοτικό. Τα υπόλοιπα σχολεία ήταν ΓΕΛ, Γυμνάσια, ΕΠΑΛ, ΣΕΚ και ενιαία Λύκεια. Το πιλοτικό αυτό έδειξε ότι η παραπάνω αρχιτεκτονική με την χρήση Ελεύθερου Λογισμικού Ανοικτού Κώδικα μπορούν να δώσουν σημαντικές λύσεις στην επαναχρησιμοποίηση πεπαλαιωμένων εργαστηρίων ή και στη δημιουργία νέων με ανακυκλωμένους υπολογιστές εξαιρετικά χαμηλού κόστους.

Αυτή τη στιγμή υπάρχουν και οδηγίες αναρτημένες στο sch.gr για το στήσιμο ενός τέτοιου εργαστηρίου , αλλά και οδηγίες για την εγκατάσταση λειτουργικού συστήματος που ανήκει στο χώρο του ελεύθερου λογισμικού όπως το ububtu.

Ε.Ε.: Τελικά η λύση με τους Thin Clients τι βραχυπρόθεσμα και μακροπρόθεσμα αποτελέσματα είχε;

Α.Τ.: Η λύση αυτή ήταν ο μοναδικός τρόπος για την απόκτηση εργαστηρίου μιας και το σχολείο ήταν καινούριο και δεν διέθετε κανένα εξοπλισμό. Χρησιμοποιήθηκαν υπολογιστές 10ετίας από μία δωρεά και με έναν server στήθηκε το αρχικό εργαστήριο. Για την εξοικονόμηση χρημάτων και όχι μόνο στραφήκαμε στο χώρο του ελεύθερου λογισμικού ως λύση για το λειτουργικό σύστημα και τις εκπαιδευτικές εφαρμογές που θα “έτρεχαν” οι σταθμοί εργασίας. Έτσι δε χρειάστηκε να πληρώσουμε τίποτα για απόκτηση αδειών χρήσης. Εγκαταστήσαμε πολύ αξιόλογα προγράμματα όπως η σουίτα γραφείου Open Office.

Τα λογισμικά αυτά ανήκουν στην κατηγορία των λογισμικών ανοικτού τύπου και δεν έχουν συγκεκριμένη χρήση, όμως μπορούν να αξιοποιηθούν ανάλογα με το συγκείμενο. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν λογισμικά όπως:

• Επεξεργαστής Κειμένου. Οι μαθητές μπορούν να συντάσσουν εκθέσεις ή αναφορές σχετικά με ένα θέμα που εξετάζουν. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν επίσης για συμπλήρωση ασκήσεων σε ψηφιακή μορφή, με ή χωρίς πολυμεσικά στοιχεία (π.χ. ήχος, video, εικόνα, αλληλεπίδραση).
  
• Πρόγραμμα παρουσιάσεων. Με το πρόγραμμα αυτό οι μαθητές μπορούν να δημιουργήσουν τις δικές του παρουσιάσεις ώστε να μοιραστούν με άλλους μαθητές (ή και με άλλους ενδιαφερόμενους) τα συμπεράσματα και τις παρατηρήσεις τους. Τα προγράμματα αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν και στα πλαίσια ομαδικών εργασιών (projects) για θέματα που τους αναθέτει ο εκπαιδευτικός (π.χ. προβλήματα που αντιμετωπίζει το περιβάλλον).
  
• Φύλλα υπολογισμού. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για καταγραφή δεδομένων από παρατηρήσεις, έλεγχο μεταβλητών και δημιουργία γραφικών παραστάσεων.
  

Ακόμη λογισμικά προσομοιώσεων. Τα λογισμικά αυτά αποδίδουν τη λειτουργία ενός συστήματος ή ενός φαινομένου. Σε κάθε λογισμικό που ανήκει στην κατηγορία αυτή υπάρχουν πάντοτε αντιστοιχίες αλλά και αναντιστοιχίες με το πραγματικό (υπό εξέταση) φαινόμενο. Σ’αυτά ανήκουν:

• Celestia. Προσομοίωση με αλληλεπίδραση του ηλιακού συστήματος
  
• Space Shuttle Simulator. Επιτρέπει την οργάνωση αποστολών με το διαστημόπλοιο της NASA.
  
• ChemCollective. Επιτρέπει την πραγματοποίηση πειραμάτων που συνήθως απαιτούν εργαστήριο χημείας.
  
• Crocodile Clips Elementary. Δημιουργία ηλεκτρικών κυκλωμάτων
  
• Virtual Lab Light. Μελέτη της διάδοσης του φωτός με αλληλεπίδραση
  
• Virtual Lab Electricity. Δημιουργία ηλεκτρικών κυκλωμάτων.
  

Όλα τα πιο πάνω λογισμικά μπορούν να εξασφαλισθούν χωρίς κόστος από το διαδίκτυο μια και ανήκουν στο χώρο των Freeware ή του Aνοικτού/Ελεύθερου Λογισμικού.

Τέλος λογισμικά εννοιολογικής χαρτογράφησης (Mind Mapping Tools). Τα πακέτα αυτά επιτρέπουν την οργάνωση της σκέψης και τη διασύνδεση εννοιών (δημιουργία εννοιογραμμάτων). Στα πακέτα αυτά ανήκουν τα:

• Kidspiration. Πακέτο διαμορφωμένο ειδικά για μαθητές δημοτικού
  
• Inspiration. Ένα πιο σύνθετο πακέτο με περισσότερες δυνατότητες από το Kidspiration
  
• CMapTools. Λογισμικό δημιουργίας εννοιογραμμάτων που ανήκει στο χώρο του Ανοικτού/Ελεύθερου Λογισμικού
  
• SMART Ideas. Λογισμικό που συνήθως συνοδεύει τους διαδραστικούς πίνακες SMARTBoard. Τρέχει σε όλες τις πλατφόρμες (MacOS X, Windows, Linux)
  

"Χρησιμοποιήθηκαν υπολογιστές 10ετίας από μία δωρεά και με έναν server στήθηκε το αρχικό εργαστήριο. Για την εξοικονόμηση χρημάτων και όχι μόνο στραφήκαμε στο χώρο του ελεύθερου λογισμικού ως λύση για το λειτουργικό σύστημα και τις εκπαιδευτικές εφαρμογές που θα “έτρεχαν” οι σταθμοί εργασίας. Έτσι δε χρειάστηκε να πληρώσουμε τίποτα για απόκτηση αδειών χρήσης. Εγκαταστήσαμε πολύ αξιόλογα προγράμματα όπως η σουίτα γραφείου Open Office" μας λέει ο κος Τριανταφυλλίδης για το εργαστήριο του σχολείου του.

Ε.Ε.: Σε τι προβλήματα σας έδωσε λύση η υιοθέτηση λύσεων ελεύθερου λογισμικού και λογισμικού ανοιχτού κώδικα;

Α.Τ.: Η εγκατάσταση δικτύου σε αρχιτεκτονική thin client και η υιοθέτηση ελεύθερου λογισμικού πέρα από το γεγονός ότι αποτελούν πολύ καλές λύσεις ειδικά για το δημόσιο σχολείο, λόγω έλλειψης χρηματοδότησης, βασίζονται σε μία φιλοσοφία.

Η φιλοσοφία αυτή θέλει την εκπαίδευση ανοικτή και προσβάσιμη σε όλους , τα προϊόντα εκπαιδευτικής τεχνολογίας να φτάνουν στους μαθητές όλων των σχολείων και ακόμα όλοι οι μαθητές να λαμβάνουν ισότιμα υψηλή και ποιοτική εκπαίδευση.

Ε.Ε.: Τι δυσκολίες αντιμετωπίσατε κατά τη χρήση του ελεύθερου λογισμικού; Πιστεύετε ότι είναι ρεαλιστικά δυνατό να χρησιμοποιηθεί εκτεταμένα το ελεύθερο λογισμικό στην ελληνική εκπαίδευση;

Α.Τ.: Δεν υπάρχουν ιδιαίτερες δυσκολίες. Το αποδεικνύουν περίτρανα οι μαθητές μας που τα τελευταία 3 χρόνια , πριν την αναβάθμιση του εργαστηρίου, εργάζονταν σε ένα περιβάλλον με λειτουργικό σύστημα linux ubuntu και εφαρμογές από το χώρο του ελεύθερου λογισμικού. Η κοινότητα που δραστηριοποιείται σε αυτό τον τομέα εργάζεται εντατικά και ήδη έχουν γίνει μεγάλα βήματα στην επέκταση και χρήση του ΕΛ/ΛΑΚ.

Αν χώρες όπως η ΠΓΔΜ , αλλά και πολλές άλλες της Δυτικής Ευρώπης (Ισπανία /Καταλωνία) έχουν ενσωματώσει σε πολύ μεγάλο βαθμό το ελεύθερο λογισμικό στο εκπαιδευτικό τους σύστημα δε βλέπω γιατί να μην είναι ρεαλιστικό η εξάπλωση και χρήση του στο ελληνικό εκπαιδευτικό σύστημα.

Ε.Ε.: Υπάρχουν διάφορα είδη λογισμικού που μπορούν να αξιοποιηθούν στην εκπαίδευση (υπερμεσικές εφαρμογές, εργαλεία e-learning, συστήματα αυτό-αξιολόγησης, εργαλεία παρουσίασης και υποστήριξης του μαθήματος, κ.α.). Σε τι από αυτά έχετε εμπειρία και τι θα προτείνατε στους συναδέλφους σας;

Α.Τ.: Όλα τα παραπάνω που αναφέρετε πράγματι αποτελούν εργαλεία που ανήκουν σε διάφορες κατηγορίες λογισμικών. Από τα λογισμικά ανοικτού τύπου έως στα λογισμικά κλειστού τύπου, τα λογισμικά προσομοιώσεων, μοντελοποίησης, εννοιολογικής χαρτογράφησης, γενικής χρήσης , εργαλεία web2 , LMS (Learning management System) κ.ά. υπάρχει ένας μεγάλος χώρος για να μπορέσει ο εκπαιδευτικός ανάλογα με τις ανάγκες της τάξης του κάθε φορά , αλλά και τις δικές του, να χρησιμοποιήσει εκείνα τα εργαλεία που θα τον φέρουν πιο κοντά στην πραγματοποίηση των εκπαιδευτικών του στόχων.

Ε.Ε.: Τι δυνατότητες προσφέρει η σύγχρονη τεχνολογία πληροφορικής και επικοινωνιών στην εύρεση και σύνταξη εκπαιδευτικού υλικού, στην προετοιμασία για το μάθημα, κλπ.;

Α.Τ.: Οι Νέες Τεχνολογίες , όπως επικράτησαν να λέγονται , παρόλο που δεν είναι πλέον και τόσο νέες, έχουν φτάσει σε ένα ώριμο πλέον σημείο που μπορούν να προσφέρουν στον εκπαιδευτικό πολλές ευκολίες στην οργάνωση του μαθήματος και την εύρεση εκπαιδευτικού υλικού. Επίσης συγγραφικά εργαλεία υπάρχουν πολλά τόσο από το χώρο του ΕΛ/ΛΑΚ όσο και εμπορικά. Πολλά από αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν εκτός της δημιουργίας ασκήσεων και σε διαδικασίες αξιολόγησης μαθητών.