Allgemeines zu Schulrechneranlagen
Die BICS (Arbeitsbereich Informatik) an der LISUM Berlin hat in
den letzten Jahren umfassende Erfahrungen mit speziellen
Schulrechnerausstattungen gesammelt. Auch bei der Beschaffung gerade
aktueller Produkte, die nicht nur für den Informatikunterricht, sondern
für eine multifunktionale Nutzung bis hin zum Internetcafe gedacht sind,
hat sie mitgewirkt.
Dabei hat sich gezeigt, daß die Anforderungen an die verwendete
Technik und an die Systemverwaltung ganz andere sind, als man sie bei
einer Standardlösung für Büroanwendungen üblicherweise antrifft.
Anders als in einem Büro wechseln in der Schule alle 45 Minuten
die Benutzer der Arbeitsplätze, und man kann bei Schülern nicht
unbedingt erwarten, daß sie zu jedem Zeitpunkt »vernünftig« mit ihrem
Rechner umgehen.
Oft müssen einzelne Schüler und ganze Schülergruppen in Minuten schnell
und einfach beim System an- und abgemeldet werden, wobei die Anzahl der
Benutzer einer Schulrechneranlage dabei zwischen 100 und 1000 schwanken
kann.
Nach diesen Erfahrungen ergeben sich folgende
Anwendungsbereiche und Anforderungen
für eine multifunktionale Schulrechneranlage:
Internetrecherchen (z.B. aktuelle Informationen
für den PW-Unterricht)
Für Internetrecherchen müssen alle Arbeitsplätze über das lokale
Netz auf eine einzige von allen gemeinsam genutzte ISDN-Telefonleitung
geschaltet werden. Sinnvoll ist mittelfristig ein digitaler Zugang zum
Behördennetz, auch breitbandiger als ISDN. Hierüber könnten die Schulen
dann kostenlos zum entsprechenden Provider gelangen.
e-mail-Partnerschaften (z.B. für den
Fremdsprachenunterricht)
Auch wenn keine ständige online-Internetverbindung besteht, müssen
alle Schüler zu jeder Zeit die für sie eingetroffene elektronische Post
lesen, bearbeiten und beantworten können.
Auch der Zugang zu Newsgruppen muß möglich sein.
Nutzung zentraler Ressourcen (z.B. für die Anfertigung von
Hausarbeiten, Dokumentationen, Referaten, Internetveröffentlichungen)
Laser-Drucker, Farb-Tintendrucker, Scanner, Plotter,
Digitalkamera, Videokarte müssen weitgehend von allen Arbeitsplätzen
erreichbar sein.
Einsatz von Lehr- und Lernsoftware, CD-ROMs (z.B.
im Biologie-Unterricht)
Es sind Rechner erforderlich, die die Nutzung von Lehr- und
Lernprogrammen ermöglichen, die für den Massenmarkt (Microsoft-Welt)
produziert werden. Dabei ist in Einzelfällen der Einsatz eines zentral
vorgehaltenen Mediums (CD-ROM oder Diskette) sinnvoll, das von allen
Arbeitsplätzen über ein lokales Netz gemeinsam genutzt wird.
Andererseits muß aus technischen und lizenzrechtlichen Gründen die
Nutzung entsprechender Medien auch auf dem jeweiligen Arbeitsplatz
möglich sein (lokale CD-ROM-Laufwerke).
Die Qualität heutiger Multimedia-Software (z. B. auf CD-ROMS)
erfordert eine üppige Rechnerausstattung, die auch die Betrachtung von
Videosequenzen ermöglicht, selbstverständlich auch mit Tonausgabe (ab
Pentium-233, 32 MB). Die unterschiedlichen graphischen Oberflächen mit
ihrer Fülle an Informationen verlangen große Monitore (17 Zoll).
Spezielle Anforderungen für den
Informatikunterricht in der Sekundarstufe II
Für den Informatikunterricht sind eine Reihe von speziellen
Werkzeugen erforderlich, u.a. Sprachprozessoren und professionelle
Datenbankserver. Es muß möglich sein, das lient-Server-Prinzip am
Beispiel einer SQL-Datenbank zu vermitteln. Abfragen und andere
SQL-Operationen müssen von den einzelnen Schülerplätzen aus unter
Verwendung von SQL-Aufrufen und -Scripts möglich sein.
Da sich der Informatikunterricht nicht in einer
anwendungsorientierten Benutzerschulung erschöpfen kann, müssen außerdem
die Informatiker an der Berliner Schule die Möglichkeit haben, mit einem
firmenunabhängig international standardisierten und offenen
Betriebssystem (Unix) arbeiten zu können. Die Rechnerausstattung muß
deshalb so gewählt werden, daß auch ein Betrieb, beispielsweise unter
dem kostenlosen Betriebssystem Linux, möglich ist (vergleiche Empfehlung
des Beirats für Informationstechnische Bildung vom 21. März 1994).
Informationstechnischer Grundkurs
Für den Informationstechnischen Grundkurs sind keine zusätzlichen
Anforderungen zu formulieren. Für anwendungsorientierte Themen sind die
Nutzung von e-mail, Internetzugang, Office-Paketen u.ä. hilfreich.
Sieht man vom Einsatz der speziell für die Microsoft-Welt
entwickelten Lern- und Lehrprogrammen ab, so lassen sich alle anderen
hier vorgestellten Anwendungen hervorragend unter Linux abdecken
(integrierte Office-Pakete wie ApplixWare, StarOffice, WordPerfect,
Internetbrowser Netscape, graphische Oberfläche KDE, hunderte von
Anwendungsprogrammen aus allen Bereichen), wobei das technisch
ausgereifte und seit zwanzig Jahren weltweit fortentwickelte
Betriebssystem praktisch keiner Gefährdung durch Viren unterliegt.
Technische Aspekte
- Die
Systeminstallation der Schülerarbeitsplätze muß sicher sein vor jeder
Manipulation durch Schüler.
- Jeder Schüler, der
mit seiner Arbeit am Rechner beginnt, findet die gleiche vom Lehrer
voreingestellte Arbeitsumgebung vor.
- Jeder Schüler hat
einen eigenen beschreibbaren Arbeitsbereich (Heimatverzeichnis), den
er unabhängig von der Wahl des Arbeitsplatzes nutzen kann. Der
Speicherumfang muß einstellbar sein (z.B. Quotierung auf 10 MB).
- Alle Schüler haben
(lesenden) Zugriff auf zentral vorgehaltene Dateien (Mustertexte).
- Alle Schüler haben
(lesenden) Zugriff auf zentral eingelegte Disketten und CDs.
- Die
Benutzerverwaltung erfolgt zentral, einfach und übersichtlich. Es sind
z.T. mehr als 300 Schüler mit ihren Arbeitsbereichen zu verwalten,
wobei umfangreiche An- und Abmeldungen oft in Abständen von wenigen
Tagen erfolgen. Die Zugriffsrechte sollten mit der Anmeldung eines
Schülers standardmäßig einen minimalen Umfang haben. Bestimmte
Programme (z.B. Netscape) müssen mit individuellen Voreinstellungen (e-mail-Adresse,
Name, Server) für den jeweiligen Schüler zur Verfügung stehen, damit
das Programm ohne eigene und fehleranfällige Konfigurationsarbeiten
sofort benutzt werden kann.
- Mehrere zentrale
Drucker und andere Geräte stehen allen im Netz arbeitenden Schülern
zur Verfügung.
- In der Regel werden
Softwareprodukte einmalig zentral installiert (Klassenraumlizenzen)
und stehen dann an allen Arbeitsplätzen zur Verfügung.
- Von jedem
Arbeitsplatz ist es möglich, im Internet zu "surfen", die Anzahl der
parallelen Sitzungen ist allein abhängig von der vorhandenen
ISDN-Leitungskapazität. Eine Soundkarte ist jeweils vorzusehen.
- Jeder Schüler hat
eine eigene gesicherte Mailbox.
Die Erfahrung hat gezeigt, daß sich auch namhafte Firmen bei der
Realisierung von Rechneranlagen, die die hier beschriebenen
Anforderungen erfüllen, sehr schwer tun, da es keine
Standard-Büro-Installationen sind. Die BICS-Informatik hat in den
letzten Jahren an einer Reihe von Schulen geholfen, unterschiedliche
Musterlösungen zu verwirklichen, die bei Bedarf besichtigt werden
können.
Klar ist, daß eine einfache lokale Windows 98 - Installation mit
Workgroupvernetzung völlig ungeeignet für den Schuleinsatz ist. Jede
Systemdatei läßt sich vom Schüler löschen und manipulieren.
Firmenspezifische Lösungen zur Sicherung von Windows 98 - siehe unten -
müssen dokumentiert, einfach zu handhaben und transparent sein und dem
Lehrer alle erforderlichen Rechte geben. Lösungen, die auf
Betriebssystemen aufbauen, die entsprechende Rechtevergaben von
vornherein vorsehen, sind solchen »Insellösungen« jedoch vorzuziehen.
Da die multifunktionalen Rechneranlagen für unterschiedliche
Schularten beschafft werden sollen, müssen der differierende
Ausbildungsstand der Nutzer (Lehrer) und die unterschiedlichen
Anwendungsziele berücksichtigt werden (Informatikunterricht,
Grundschule, Sek I, Sek II). Daraus ergeben sich unterschiedlich
auszustattende und zu konfigurierende Lösungen. Im folgenden werden
einige erprobte Lösungen vorgestellt und im Zusammenhang mit dem
Schuleinsatz beurteilt.
Erprobte Lösungen
1. Windows NT-Systeme
Die BICS empfiehlt keine reinen Windowsnetze mit Windows-NT-Severn,
wenn nicht fundierte Kenntnisse und Erfahrungen in der Administration
von Netzen vorliegen und wöchentlich mehrere Stunden zur Verfügung
stehen, um erforderliche Wartungsarbeiten durchzuführen. Die
Realisierung einer "schülersicheren" Installation ist sehr aufwendig,
die Konfiguration eines Mail-Servers äußerst schwierig
2. Linux- oder Windows- Workstations am Linux-Server
Für statische Installationen, wie man sie z.B. für den
Informatikunterricht, e-mail- und Internetzugang benötigt, empfehlen wir
Linux- oder Windows-NT-Workstations an einem Linux-Server, der ggf. mit
dem Programmpaket "Samba" alle in der Schule benötigten Aufgaben eines
NT-Servers übernimmt, aber leichter zu administrieren ist. (So sind
Schreibrechte für neu eingerichtete Benutzer automatisch auf ihr
jeweiliges Heimatverzeichnis beschränkt, Systembereiche müssen nicht
umständlich "schülersicher" gemacht werden uvm.) Über diesen Server kann
auch der Internetzugang und der Betrieb eines schuleigenen
uucp-basierten Mail- und News- Servers realisiert werden.
3. Wartungsfreie Schülerarbeitsplätze
Den geringsten Installations- und Wartungsaufwand hat man beim
Einsatz von graphischen Terminals, die an einen leistungsfähigen Server
angeschlossen werden. Hier erfolgt die Softwareinstallation einmalig und
