Po pierwsze Internet.

Warunkiem sine qua non wykorzystania technologii w szkole jest dostęp do sieci Internet. Bez tego możemy sobie tylko opowiadać o usługach w chmurze, o platformach edukacyjnych, o zasobach edukacyjnych i o wykorzystaniu Internetu do gromadzenia, selekcjonowania i przetwarzania informacji. Bez Internetu dziś się zwyczajnie nie da pracować.
Czasy, kiedy potrzebny był on tylko do sporadycznego odbierania poczty elektronicznej, czy odwiedzenia strony internetowej resortu edukacji już dawno minęły. Internet może być i jest nie tylko wydajnym mechanizmem komunikacji, ale też źródłem wiedzy, dostępu do treści edukacyjnych a także administracji szkołą.
Tutaj pierwsze pytanie – jaki powinien być dostęp do Internetu? Odpowiedź jest jedna – możliwie najszybszy i szerokopasmowy, czyli zapewniający dużą przepływność. Niestety są jeszcze takie miejsca na mapie naszego kraju, gdzie połączenie z siecią realizowane jest za pomocą dodzwanialnego modemu lub łącza telefonii komórkowej. Taka jakość połączeń na pewno nie wystarczy, aby efektywnie używać Internetu w szkole.
Powinniśmy zatem sprawdzić u lokalnych operatorów jakie są w tym zakresie możliwości i jaką prędkość łącza możemy uzyskać. Jedną z popularnych usług jest DSL i ADSL. Opisywana jest ona najczęściej ze względu na prędkość pobierania (ang. download). Wartości wyrażone są w mb/s (megabitach na sekundę). Dla kilkunastu komputerów na przykład w pracowni komputerowej kiedyś wystarczało łącze 4 mb/s. Jeżeli myślimy, aby na tym samym łączu działały jeszcze komputery w sekretariacie, bibliotece czy pokoju nauczycielskim, to niezbędnym minimum może okazać się 8 mb/s. Obecnie operatorzy oferują też 16, 30 mb/s lub więcej, wszystko zależy od możliwości technicznych linii, na których ta usługa pracuje oraz od odległości od centrali. Zamawiając usługę powinniśmy określić możliwie najwyższy parametr, wywiad techniczny określi wtedy, czy jej dostarczenie jest możliwe, jeśli nie, to wskaże optymalną prędkość, przy której uzyskamy dobrą jakość połączeń. Jeżeli w naszej szkole z Internetu ma korzystać około 100 urządzeń, wtedy powinniśmy zapewnić łącze o prędkości 25 mb/s lub więcej. Tu zasada jest jedna, prędkości nigdy za wiele. Jeżeli na naszym terenie możliwości techniczne umożliwiają dostarczenie szybkiego Internetu, to powinniśmy zdecydować się na możliwie najszybszy, zwłaszcza, że cena, szczególnie w dużych miastach nie jest zbyt wysoka. Dziś na rynku jest wielu operatorów, jeżeli nie satysfakcjonuje nas oferta dostawcy usług telekomunikacyjnych, to warto przejrzeć oferty innych operatorów na przykład spółdzielni mieszkaniowych, operatorów telewizji kablowej, satelitarnej czy nawet dostawcy Internetu radiowego.

Drugim parametrem usługi dostępu do Internetu jest prędkość wysyłania (ang. upload), który ma istotne znaczenie, jeśli ruch z naszej sieci w kierunku Internetu jest duży. Ma to miejsce wtedy, gdy na przykład w szkole będzie znajdował się serwer internetowy lub serwer z zasobami edukacyjnymi, z którego będą korzystać nasi uczniowie w domu. Łącze o wysokiej prędkości wysyłania będzie też potrzebne, gdy nasze służy do połączenia z innym, zdalnym oddziałem lub gdy organ prowadzący wykorzystuje sieć Internet do szybkich połączeń z podległymi mu placówkami. Takie łącze jest też niezbędne do wideokonferencji. W przypadku usługi DSL, standardowa wartość parametru upload to 0,5 mb/s jego zwiększenie to często wydatek kilkuset złotych miesięcznie. 
Czasami umieszczenie swoich zasobów internetowych na serwerze operatora , (tzw. hosting )jest dużo tańsze niż utrzymywanie serwera w szkole i opłata za odpowiedniej jakości łącze. Najwyższą jakość połączeń zapewnia nam łącze symetryczne, czyli takie, w którym oba parametry są jednakowe i na stosunkowo wysokim poziomie – na przykład 40 mb/s i więcej. Najlepiej jest również, gdy usługa dostarczana jest światłowodem. Ten aspekt wydaje się kluczowy z punku widzenia cyfryzacji szkół. Najistotniejszym elementem jest włączenie ich do szkieletu sieci optycznej i dostarczanie szybkiego, szerokopasmowego Internetu oraz zestawu usług, które można bezpośrednio dostarczać szkołom. Niestety, takich szkół, do których doprowadzony jest światłowód wciąż jest jeszcze mało. Wszyscy, którzy realizowali różnego typu programy opierające się o usługi internetowe, wiedzą, że najistotniejszy jest problem tak zwanej ostatniej mili, czyli łącza do abonenta końcowego. Wydaje mi się, że właśnie w zakresie infrastruktury internetowej naszego kraju mamy jeszcze mnóstwo do zrobienia, a szkoła nie będzie cyfrowa bez wysokiej jakości połączeń internetowych. Dobrą praktyką jest posiadanie dwóch łącz, najlepiej od niezależnych operatorów. Nie tylko spowoduje to zwiększenie wydajności naszych połączeń internetowych, ale zapewni stosunkowo wysoki poziom niezawodności. Na przykład w przypadku awarii jednego łącza zawsze można newralgiczne punkty szkoły (np. dostęp do dziennika, przelewy internetowe) podpiąć do tego, które działa nie powodując żadnych przestojów.

Po drugie dobra sieć.

Jeśli mamy już dobrej jakości połączenie z siecią Internet, pora na dobrą sieć lokalną. Jest to jeden z ważniejszych elementów szkolnej infrastruktury. Od właściwie zaprojektowanej sieci zależy bowiem bardzo wiele. To dzięki niej dostępne będą poszczególne usługi, to dzięki niej użytkownicy będą mieli dostęp do swoich zasobów. To właśnie wewnętrzna sieć umożliwi połączenie z Internetem, prowadzenie dziennika elektronicznego, będzie również określała zasady bezpieczeństwa.

W momencie projektowania sieci pojawiają się dylematy jaką sieć wybrać? Czy skorzystać z rozwiązań przewodowych, czy też sygnał sieciowy rozprowadzić bezprzewodowo? Standardowe instalacje pracowni komputerowej polegają na rozprowadzeniu sygnału sieciowego za pomocą przewodów – tzw. skrętki, zainstalowanie systemu gniazdek i podłączenie komputerów za pomocą specjalnych kabli. Dzięki takiemu rozwiązaniu możemy uzyskać stosunkowo wysokie prędkości komunikacji urządzeń w sieci, ponieważ większość z nich potrafi przekazywać informacje z prędkością 100 mb/s, a większość nowych urządzeń oparta jest o rozwiązania typu gigabitethernet, które są wielokrotnie szybsze. Takie rozwiązania sprawdzają się doskonale jeśli mamy do czynienia z pracowniami złożonymi z komputerów stacjonarnych.

Warto też zdecydować się na położenie kabli w szkole, gdy chcemy korzystać z komputera w każdej izbie lekcyjnej i zainstalować tam komputer lub terminal. Jednak nie zawsze jest to możliwe. Architektura takiej sieci dopuszcza maksymalnie 100 metrowe odcinki przewodów pomiędzy komputerami a urządzeniami sterującymi siecią. Nie zawsze doprowadzenie kabla jest tez możliwe, gdyż możemy po drodze napotkać różne przeszkody – na przykład grube lub zabytkowe mury. Ponadto instalacja kablowa jest stosunkowo droga, nie realizuje również postulatu mobilności. Warto zatem pomyśleć o sieci bezprzewodowej. W wielu poradnikach możemy przeczytać, że instalacja sieci bezprzewodowej w szkole to bardzo łatwa i tania operacja. Nie dajmy się jednak złapać w pułapkę. Sieć bezprzewodowa w szkole, nie oznacza, że w sekretariacie zamontujemy niedrogi router lub punkt dostępowy, aby dyrektor mógł korzystać z laptopa. Widziałem też szkoły, które deklarowały posiadanie sieci Wi-Fi, a w praktyce oznaczało to, że w pracowni komputerowej na serwerze postawiono mały router z antenką i zasięg był na biurku nauczyciela, a po drugiej stronie sali już nie.

Najważniejszym elementem cyfrowej szkoły powinna być dobra, wydajna, profesjonalna sieć, która umożliwi wysokiej jakości stabilne połączenia, zapewniając tym samym dostęp do szeroko pojętej edukacyjnej chmury. Bez niej nie może być mowy o cyfrowej szkole.

Większość niedrogich urządzeń dostępowych sieci bezprzewodowych, które można kupić w sklepach komputerowych przeznaczone są na rynek domowy i zupełnie nie nadają się do pracy w warunkach szkolnych, które są bardzo specyficzne. Realizując postulaty cyfrowej szkoły, stosując mobilne urządzenia (laptopy, netbooki, tablety) powinniśmy mieć możliwość dostępu do sieci nie tylko w jednej sali, ale w całej szkole. Ponadto jeżeli pracujemy z uczniami w systemie 1:1 (jeden uczeń na 1 komputer), wówczas musimy zdawać sobie sprawę, że na bardzo małej powierzchni np. 50 m2 pracować będzie ponad 30 urządzeń, a jeśli w klasie obok mają się odbywać podobne zajęcia, to ta ilość się podwaja. Większość prostych urządzeń sobie z tym nie poradzi. Problemem będzie również ilość punktów dostępowych i ich niewielki zasięg. Urządzenia te pracują też na pewnych kanałach komunikacyjnych, które czasami się wzajemnie zakłócają. Często też w okolicy szkół, na przykład na osiedlach są emitowane inne sygnały różnych sieci, które mogą mieć istotny wpływ na jakość pracy sieci szkolnej. Z technicznego punktu widzenia skonfigurowanie dużej sieci opartej o popularne domowo – biurowe urządzenia jest zwyczajnie niemożliwe. Potrzebujemy zatem dobrej, profesjonalnej sieci.

Dobra sieć w szkole to kombinacja rozwiązań przewodowych i bezprzewodowych. Do punktów dostępowych również powinny być dociągnięte przewody. Powinniśmy również wybrać taki sprzęt, który umożliwi zasilanie bezpośrednio z przełączników, wtedy nie ma potrzeby instalowania dodatkowych zasilaczy lub doprowadzania prądu w trudnodostępne miejsca. Z punktu widzenia szkoły najlepszym rozwiązaniem jest system sieci bezprzewodowej składający się z kontrolera Wlan i współpracujących z nim punktów dostępowych (ang. Access point). Urządzenia te potrzebują tylko jeden adres IP, pracują wszystkie na jednym kanale radiowym, są odporne na zakłócenia, mają bardzo dobry zasięg. Dla użytkownika po prostu widziana jest sieć, nie musi się on martwić do jakiego urządzenia się loguje, gdzie będzie miał lepszy, a gdzie gorszy sygnał. System sam zadba o to, żeby połączenie było stabilne i skuteczne. Najczęściej jest jeszcze tak, że za profesjonalne rozwiązania wcale nie musimy zapłacić dużo drożej niż za prowizorycznie budowaną sieć w oparciu o urządzenia klasy SOHO (Small Office Home Office), gdyż ilość punktów dostępowych może być mniejsza, a ich jakość jest znacznie wyższa. Wyższa jest również wydajność całej sieci. Raz dobrze skonfigurowana działa niezawodnie i stabilnie.

Budowę sieci koniecznie powinniśmy zacząć od projektu. Najlepiej zwrócić się o pomoc do fachowców, którzy dokonają pomiarów, rozmieszczą optymalnie punkty dostępowe, i inne urządzenia pośredniczące, określą ich ilość i zasięg, następnie naniosą wszystko na plany budynku. Otrzymamy wtedy dobrze zaprojektowany system z wyraźnie zaznaczonym zasięgiem i siłą sygnału naszej sieci. Posiadając taką sieć będziemy gotowi do realizacji postulatów cyfrowej szkoły, będziemy gotowi na mobilność i zapewnimy sobie wysoki komfort pracy.

Po trzecie dla kogo i jaki sprzęt?

Organizując szkolną infrastrukturę techniczną warto też się zastanowić kogo tak naprawdę będziemy wyposażali w sprzęt i do jakich celów ten sprzęt ma służyć. Projekt cyfrowa szkoła umożliwia również wybór wariantu z wypożyczaniem sprzętu przez ucznia do domu. Musimy pamiętać jednak, że w świetle prowadzonych badań 98% gospodarstw domowych ma dostęp do komputera, więc nie zawsze problem leży w niedostępności technologii dla uczniów. Jeśli pragniemy dać im możliwość korzystania z komputera i Internetu, to może warto przygotować specjalne miejsce w szkole zamiast dawać komputery do domu? W roli takiego miejsca świetnie sprawdzają się szkolne biblioteki, które przecież przez ostatnie lata zmieniły swoje oblicze i stały się multimedialnymi centrami informacji. Prócz sprzętu i rozmaitych zasobów zapewniają także fachowe wsparcie nauczyciela. Dla wielu uczniów nie mających na co dzień do czynienia z technologią jest to olbrzymi walor. Warto również wziąć pod uwagę, że aby skutecznie dotrzeć z technologią do ucznia, wykorzystywać ją mądrze na lekcjach, w projektach edukacyjnych, trzeba najpierw dotrzeć z nią do nauczyciela, bo to on właśnie jest organizatorem procesu edukacyjnego w klasie, na swojej lekcji. Dlatego bardzo dobra praktyką jest organizowanie tak zwanych miejsc pracy własnej nauczyciela, instalowanie komputerów lub terminali w salach lekcyjnych, wypożyczanie nauczycielom mobilnego sprzętu w postaci laptopów, netbooków lub tabletów. Niezwykle istotne jest też zapewnienie odpowiedniego systemu szkoleń i wsparcia dla nich. W każdej szkole powinien być lider, koordynator, który będzie animatorem wdrażania TIK, będzie służył radą i pomocą mniej doświadczonym kolegom.

Sprzęt, który chcemy wykorzystywać w szkole powinien odpowiadać postulatom zgłaszanym przez zasadę 3xi – czyli interaktywność, intuicyjność i innowacyjność. Nowoczesne urządzenia techniczne to przede wszystkim urządzenia mobilne, dzięki którym możemy mieć dostęp do wiedzy z każdego miejsca, a więc w szkole, ale i w autobusie, w metrze, na spacerze i w domu. Ich podstawowa cecha to intuicyjność obsługi. Widać to bardzo wyraźnie, gdy dziecko bierze do ręki tablet. Po kilku minutach potrafi znakomicie go obsłużyć, wykonując większość operacji bez zastanowienia, po prostu sięgając po nie. Sprzęt powinien też zapewniać interaktywność. Mimo, że w naszej szkole od kilku lat używamy tablic interaktywnych, to zainteresowanie nimi nie maleje. Uczniowie bardzo chętnie podchodzą do tablicy, wykonują interaktywne ćwiczenia. Statyczny odbiór treści jest nieciekawy i szybko się nudzi, gdy jest dynamizm, gdy jest miejsce na innowacje, wtedy wzrasta zaangażowanie i aktywność. Podczas zakupów powinniśmy też zwracać uwagę na jednorodność sprzętu, na przykład na wyposażanie kolejnych izb lekcyjnych w ten sam typ tablic, z tym samym oprogramowaniem, które nauczyciel dobrze zna, dzięki któremu może wykorzystać przygotowane materiały niezależnie od tego w jakiej sali się znajdzie, z której tablicy skorzysta.

Po czwarte zasilanie.

Organizując szkolną infrastrukturę powinniśmy wiele uwagi poświęcić zasilaniu. Newralgiczne punkty takie jak serwery, kontrolery wi-fi, routery najlepiej wyposażyć w systemy awaryjnego podtrzymywania zasilania. Spowoduje to z jednej strony niezawodność połączeń, a z drugiej uczyni nasz system mniej podatnym na awarie. Większość takich systemów wyposażonych jest w ochronę antyprzepięciową oraz potrafi bezpiecznie wyłączyć urządzenie bez ingerencji człowieka. Natomiast nagła utrata zasilania może doprowadzić do poważnego uszkodzenia urządzenia lub utraty danych. Z punktu widzenia całego budynku szkolnego warto wziąć pod uwagę, że jeśli nagle w naszej szkole zaczyna pracować kilkadziesiąt komputerów, to znacznie wzrasta zapotrzebowanie na energię. Wiele szkolnych instalacji elektrycznych nie jest przystosowanych do tego, aby zasilać taką ilość komputerów, lub ładować baterie dziesiątkom laptopów. Powinniśmy więc dokonać przeglądu, i tam gdzie to konieczne dokonać odpowiednich modernizacji. Warto będzie też zajrzeć do umowy jaką mamy z naszym dostawcą energii. Często korzystnie jest podnieść swój plan taryfowy.

(c) Dariusz Stachecki
Tekst jest fragmentem artykułu, który ukazał się na łamach Miesięcznika EduFakty (Nr 16, luty, 2012)