«Ασύρματα δίκτυα για την εφαρμογή της ψηφιακής τάξης»

Transcript

1 «Ασύρματα δίκτυα για την εφαρμογή της ψηφιακής τάξης» Ζαλίδης Νικόλαος 1, Θεοδοσοπούλου Μαρία 2, Μητακίδης Ευάγγελος 3, Ράνιου Αικατερίνη 4 1 Υπεύθυνος ΚΕ.ΠΛΗ.ΝΕ.Τ Ανατ. Θεσσαλονίκης zalidis@otenet.gr 2 Τεχνικός ΚΕ.ΠΛΗ.ΝΕ.Τ Ανατ. Θεσσαλονίκης mariath@sch.gr 3 Τεχνικός ΚΕ.ΠΛΗ.ΝΕ.Τ Ανατ. Θεσσαλονίκης mitak@sch.gr 4 Τεχνικός ΚΕ.ΠΛΗ.ΝΕ.Τ Ανατ. Θεσσαλονίκης araniou@sch.gr ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η διάδοση της χρήσης της πληροφορικής στην Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση είναι ραγδαία κατά την τελευταία εικοσαετία. Η εισαγωγή των υπολογιστών στα σχολεία ξεκίνησε πιλοτικά στο τέλος της δεκαετίας του χίλια εννιακόσια ογδόντα. Σήμερα δεν υπάρχει σχολείο χωρίς εργαστήριο πληροφορικής και χωρίς σύνδεση με το Διαδίκτυο. Το πρόγραμμα του ΥΠΕΠΘ Ψηφιακή Τάξη εφοδίασε τους μαθητές της Α' Γυμνασίου τον Σεπτέμβριο του 2009 με φορητούς υπολογιστές. Για να δώσει μια ψηφιακή τάξη τα μέγιστα δυνατά αποτελέσματα θεωρείται αναγκαία η σύνδεσή της με το Διαδίκτυο. Προτείνεται η υλοποίηση της σύνδεσης να γίνει με ασύρματο τρόπο για λόγους ευελιξίας και βέλτιστης αποτελεσματικότητας. Εξασφαλίζοντας ικανοποιητική ταχύτητα στο δίκτυο, ασφάλεια, αποκλεισμό μη επιθυμητών ιστοσελίδων και μη επιθυμητών συσκευών το ασύρματο δίκτυο ολοκληρώνει την ψηφιακή τάξη δίνοντάς της πρόσβαση στον κόσμο του διαδικτύου. Προτεινόμενη τοπολογία που δύναται να καλύψει τις ανάγκες των σχολικών χώρων είναι η τοπολογία ESS, Extended Service Set. Σύμφωνα με αυτήν, το συνολικό δίκτυο αποτελείται από έναν αριθμό κυψελών. Κάθε τάξη θα αποτελεί μια κυψέλη του δικτύου που θα εξυπηρετείται από ένα access point. Τα access points θα συνδέονται σε ένα ενσύρματο Ethernet δίκτυο με τοπολογία αστέρα. Κάθε access point θα συνδέεται με ένα καλώδιο πάνω σε μια θύρα ενός διακλαδωτή (switch), και στη συνέχεια θα συνδέεται σε έναν κεντρικό υπολογιστή (server). Το λογισμικό του server θα εγγυάται την ασφάλεια της πλοήγησης στο Διαδίκτυο. Κάθε access point οφείλει να έχει εγκατεστημένο λογισμικό που να δίνει τη δυνατότητα επιμέρους διαχείρισης όπως το δωρεάν λογισμικό dd-wrt. Η προτεινόμενη λύση δίνει δυνατότητα επέκτασης και [955]

2 «Ψηφιακές και Διαδικτυακές εφαρμογές στην Εκπαίδευση» αναβάθμισης του δικτύου για να καλύψει κάθε μελλοντική ανάγκη του σχολείου. ΛΕΞΕΙΣ ΚΛΕΙΔΙΑ: ψηφιακή τάξη, ασύρματα δίκτυα ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η εισαγωγή των υπολογιστών και του μαθήματος της πληροφορικής στα σχολεία της χώρας μας ξεκίνησε για πρώτη φορά πιλοτικά στα τέλη της δεκαετίας του 80. Το μάθημα τότε γινόταν με τη βοήθεια ενός και μόνο υπολογιστή. Σε αρκετές περιπτώσεις δεν υπήρχε καν υπολογιστής. Μέχρι το 1992, 410 Γυμνάσια διέθεταν μία αίθουσα εργαστηρίου, στην οποία ο εξοπλισμός αποτελούνταν από οκτώ προσωπικούς υπολογιστές με επεξεργαστή 8088 και έναν εκτυπωτή. Tα εργαστήρια των υπολογιστών χρησιμοποιούνταν αποκλειστικά για τη διδασκαλία του μαθήματος της πληροφορικής. Το 1998 η πληροφορική ως μάθημα διδασκόταν στο 84% περίπου των γυμνασίων της χώρας. Συνολικά υπήρχαν 1300 περίπου εργαστήρια πληροφορικής σε όλη την χώρα. Από αυτά η πλειοψηφία τους ήταν εργαστήρια με υπολογιστές με επεξεργαστές 386, ενώ υπήρχαν 300 περίπου εργαστήρια με υπολογιστές Pentium και 190 περίπου εργαστήρια με παλιότερους υπολογιστές. Από το σύνολο των γυμνασίων της επικράτειας ήταν συνδεδεμένα στο Διαδίκτυο 350 είτε με πρωτοβουλία των τοπικών δήμων και κοινοτήτων είτε με την ένταξή τους σε διάφορα προγράμματα του ΥΠ.Ε.Π.Θ. και άλλων φορέων. Τα αμέσως επόμενα χρόνια υλοποιήθηκαν έργα του Κ.Π.Σ. όπως ΟΔΥΣΣΕΙΑ, EDUNET και Εργαστήρια Ενιαίου Λυκείου τα οποία αύξησαν σημαντικά την παρουσία των υπολογιστών στα σχολεία της Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης. Το 1999 ιδρύθηκε το Πανελλήνιο Σχολικό Δίκτυο (ΠΣΔ), το εκπαιδευτικό ενδοδίκτυο του Υπουργείου Παιδείας με σκοπό να ενώσει τα σχολεία σε ένα κλειστό και ασφαλές δίκτυο. Το ΠΣΔ προσφέρει σήμερα πλειάδα διαδικτυακών υπηρεσιών στο σύνολο των σχολείων. Εκτός από την πρόσβαση στο Διαδίκτυο, το ΠΣΔ προσφέρει υπηρεσίες όπως τηλεδιάσκεψη και τηλεκπαίδευση, υπηρεσίες επικοινωνίας, ηλεκτρονική αλληλογραφία σε μαθητές και καθηγητές καθώς και την ασφαλή πρόσβαση των μαθητών στο Διαδίκτυο μεταξύ άλλων. Το 2008, δέκα σχεδόν χρόνια μετά, η συντριπτική πλειοψηφία των σχολείων της χώρας σε ποσοστό 99% επί του συνόλου των σχολείων πρωτοβάθμιας και Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης είχαν τουλάχιστον έναν υπολογιστή, σύμφωνα με έρευνα του Παρατηρητηρίου για την Κοινωνία της Πληροφορίας για την μέτρηση των δεικτών του σχεδίου δράσης i2010 για το έτος 2008 (Παρατηρητήριο για την Κοινωνία της Πληροφορίας, 2008). Σύνδεση με το Διαδίκτυο μέσω του ΠΣΔ έχουν πλέον όλα τα σχολεία που διαθέτουν υπολογιστές. Η χρονική εξέλιξη της αναλογίας μαθητών ανά υπολογιστή με [956]

3 πρόσβαση στο Διαδίκτυο παρουσιάζεται στον Πίνακα 1 και κυμαίνεται κατά μέσο όρο στους 15,6 μαθητές ανά υπολογιστή. Αριθμός μαθητών ανά υπολογιστή με σύνδεση στο Διαδίκτυο (Μέσος Όρος) Σχολεία με σύνδεση στο Διαδίκτυο (ευρεία / μη ευρεία ) Σχολεία με μη ευρεία σύνδεση στο Διαδίκτυο (PSTN / ISDN) Σχολεία με ευρεία σύνδεση στο Διαδίκτυο (DSL) ΣΧΟΛΕΙΑ ΟΛΩΝ ΤΩΝ ΒΑΘΜΙΔΩΝ (ΔΗΜΟΤΙΚΟ, ΓΥΜΝΑΣΙΟ, ΛΥΚΕΙΟ) ,50 16,18 14, ,05 16,19 12, ,44 15,89 12, ,37 17,25 17,40 ΛΥΚΕΙΟ ,66 9,43 11, ,05 9,52 8, ,88 9,09 7, ,15 11,09 12,58 ΓΥΜΝΑΣΙΟ ,50 14,87 14, ,01 13,74 15, ,30 12,66 18, ,63 13,54 14 Πίνακας 1: Εξέλιξη αναλογίας μαθητών ανά υπολογιστή με πρόσβαση στο Διαδίκτυο. Σήμερα, το μεγαλύτερο μέρος των συνδέσεων στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση είναι πλέον συνδέσεις DSL με αντίστοιχη μείωση της ISDN σύνδεσης. Η διείσδυση του DSL είναι σημαντικά χαμηλότερη στα δημοτικά της χώρας (60%), ενώ στις αγροτικές περιοχές η διείσδυση της συγκεκριμένης σύνδεσης φτάνει μόλις το 38% (Πανελλήνιο Σχολικό Δίκτυο, 2009) όπως φαίνεται στον Πίνακα 2. Δημοτικά Γυμνάσια Λύκεια ΕΠΑΛ/ΕΠΑΣ Σύνολο Πλήθος σχολείων Συνδεδεμένα στο Διαδίκτυο (%) ,00% 100,00% 100,00% 100,00% 100,00% Ευρυζωνική σύνδεση (%) 60,00% 83,00% 87,00% 85,00% 69,00% Πίνακας 2: Ευρυζωνική σύνδεση στο Δίκτυο των σχολικών και των διοικητικών μονάδων της εκπαίδευσης. [957]

4 «Ψηφιακές και Διαδικτυακές εφαρμογές στην Εκπαίδευση» Σύμφωνα με σχετική έρευνα για την μέτρηση των δεικτών του σχεδίου δράσης i2010 για το έτος 2008 προκύπτει ότι η χρήση του Διαδικτύου από τους μαθητές αφορά κυρίως στη γνωριμία με τους υπολογιστές (75%) και σε σχετικά μεγάλο βαθμό στην προετοιμασία εργασιών (63%). Σημαντική επίσης χαρακτηρίζεται η χρήση του και για παιχνίδια (25%). Αντιθέτως εκτιμήθηκε ως χαμηλή για το 2008 η χρήση του Διαδικτύου από τους μαθητές για συνεργασία με άλλα σχολεία, επικοινωνία με άλλους μαθητές/ καθηγητές και η αναζήτηση πληροφοριών για άλλα μαθήματα πέραν της πληροφορικής (Παρατηρητήριο για την Κοινωνία της Πληροφορίας, 2009). Για τους εκπαιδευτικούς η χρήση του Διαδικτύου σημαίνει πέρα από τις διοικητικές εργασίες και προετοιμασία του μαθήματος καθώς και αναζήτηση υλικού για διδακτική χρήση στην τάξη. Τον Σεπτέμβριο του 2009, το ΥΠΕΠΘ ξεκίνησε την υλοποίηση του προγράμματος Ψηφιακή Τάξη. Η πρώτη φάση του προγράμματος αφορά την διανομή προσωπικού φορητού υπολογιστή σε όλους τους μαθητές που φοιτούν στην Α' Γυμνασίου όπως και στους καθηγητές που υλοποιούν το πρόγραμμα. Ο φορητός υπολογιστής συνοδεύεται από εκπαιδευτικό λογισμικό το οποίο καλύπτει μεγάλο μέρος των μαθημάτων που διδάσκονται στο Γυμνάσιο. ΜΕΛΕΤΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗΣ & ΥΛΟΠΟΙΗΣΗΣ ΨΗΦΙΑΚΗΣ ΤΑΞΗΣ Μια ψηφιακή τάξη θεωρείται ότι ανταποκρίνεται πλήρως στο στόχο της εφόσον προσφέρει κατά τη διάρκεια του μαθήματος τη δυνατότητα χρήσης εξοπλισμού τεχνολογιών πληροφορικής και επικοινωνιών (ΤΠΕ), εκπαιδευτικού λογισμικού καθώς και πρόσβαση στο Διαδίκτυο. Είναι κοινά αποδεκτό, ότι πέρα από το διαθέσιμο εκπαιδευτικό λογισμικό, η επιπλέον πληροφορία που μπορεί να αντληθεί από τον παγκόσμιο ιστό έχει μεγάλη εκπαιδευτική αξία (βλ. ψηφιακή εκπαιδευτική τηλεόραση ( ψηφιακές βιβλιοθήκες, ψηφιακή περιήγηση κ.α.). Η διανομή φορητών υπολογιστών στους μαθητές του Γυμνασίου αποτέλεσε το πρώτο βήμα υλοποίησης της ψηφιακής τάξης στα ελληνικά σχολεία. Απαραίτητη όμως είναι η δημιουργία υποδομών στις σχολικές μονάδες, ώστε να μπορέσει να υποστηριχθεί η ασφαλής πρόσβαση στο Διαδίκτυο των εν λόγω υπολογιστών από οποιαδήποτε τάξη ή χώρο ενός σχολείου. Η εγκατάσταση ασύρματου δικτύου στους χώρους των σχολείων εκτιμήθηκε από την ομάδα εργασίας ως μια άκρως ικανοποιητική λύση. Τα ασύρματα δίκτυα υπερτερούν έναντι της δομημένης καλωδίωσης στην συγκεκριμένη περίπτωση. Η ευελιξία ενός τέτοιου δικτύου, η δυνατότητα επέκτασης ή αλλαγής σύμφωνα με τις κατά καιρούς ανάγκες καθώς και το σχετικά χαμηλότερο κόστος υλοποίησης τα κάνουν πολύ ελκυστικά για χρήση στα σχολεία. Ιδιαίτερα σε υφιστάμενα κτίρια η λύση της δομημένης καλωδίωσης θα ήταν πολύ πιο χρονοβόρα για να υλοποιηθεί και πιο δαπανηρή. Η βελτίωση της ταχύτητας των ασύρματων δικτύων τα τελευταία [958]

5 χρόνια ενισχύει την άποψή μας ότι είναι η βέλτιστη λύση. Σημειώνεται τέλος ότι ο εξοπλισμός που προτείνεται είναι σύμφωνος με την ελληνική και ευρωπαϊκή νομοθεσία ως προς τα επιτρεπτά επίπεδα ακτινοβολίας και σύμφωνος με το διεθνές πρότυπο ETSI EN Η ομάδα εργασίας του ΚΕ.ΠΛΗ.ΝΕ.Τ Ανατολικής Θεσσαλονίκης πραγματοποίησε μελέτη με σκοπό τη δημιουργία προδιαγραφών που θα διασφαλίσουν αφενός τη μεγαλύτερη αποδοτικότητα και αφετέρου θα παρέχουν το υψηλότερο δυνατό επίπεδο ασφάλειας ενός τέτοιου δικτύου. Βασικοί παράγοντες που αφορούν την αποδοτικότητα είναι: Η εξασφάλιση ικανοποιητικής ταχύτητας για τον απαιτούμενο αριθμό χρηστών Η δυνατότητα μελλοντικής επέκτασης Η δυνατότητα μελλοντικής αναβάθμισης Βασικοί παράγοντες που αφορούν την ασφάλεια είναι: Η απαγόρευση της πρόσβασης σε ιστοσελίδες με απαγορευμένο ή/και άσχετο περιεχόμενο με τη μαθησιακή διαδικασία Ο περιορισμός της αλόγιστης χρήσης του εύρους ζώνης που οδηγεί στη δικτυακή συμφόρηση Η απαγόρευση της πρόσβασης στο Διαδίκτυο εκτός των προβλεπόμενων διδακτικών ωρών. Ο αποκλεισμός από το δίκτυο οποιασδήποτε άλλης ασύρματης συσκευής (π.χ. κινητό τηλέφωνο), πέρα από τα netbook που λειτουργούν ως εργαλεία του μαθήματος. O σαφής διαχωρισμός του ενσύρματου δικτύου του σχολικού εργαστηρίου από το ασύρματο δίκτυο. Ο αποκλεισμός από το δίκτυο οποιουδήποτε θα επιχειρούσε να εισχωρήσει σ' αυτό από χώρους εκτός σχολείου. Η βάση των προδιαγραφών των σχολικών ασύρματων δικτύων αποτελείται από τις παραμέτρους που ικανοποιούν τις παραπάνω βασικές απαιτήσεις. Για να είναι επιτυχής η εγκατάσταση του εξοπλισμού ενός ασύρματου δικτύου, οφείλει αρχικά να γίνει επιτόπια μελέτη των διαθέσιμων χώρων. Το πλήθος των αιθουσών, οι μεταξύ τους αποστάσεις και το υλικό των μεσοτοιχιών, αποτελούν βασικά κριτήρια για την επιλογή της τοπολογίας του δικτύου και του αριθμού των σημείων πρόσβασης (Access Points ή AP) που θα χρησιμοποιηθούν προκειμένου να εξασφαλιστεί η εξυπηρέτηση του μέγιστου αριθμού χρηστών. Προτεινόμενη τοπολογία που δύναται να καλύψει τις ανάγκες των σχολικών χώρων είναι η τοπολογία ESS, Extended Service Set. Σύμφωνα με αυτήν, το συνολικό δίκτυο αποτελείται από έναν αριθμό κυψελών. Κάθε κυψέλη εξυπηρετείται από ένα σημείο πρόσβασης (AP), και τα AP είναι διασυνδεδεμένα μεταξύ τους με μια δομή δικτύου μετάδοσης σε ένα ενσύρματο ethernet δίκτυο. [959]

6 «Ψηφιακές και Διαδικτυακές εφαρμογές στην Εκπαίδευση» Ο σκοπός της τοπολογίας αυτής είναι να μεγαλώσει την εμβέλεια ασύρματης κάλυψης. Όπως και στη συγκεκριμένη περίπτωση, αυτή η τοπολογία επιλέγεται όταν ένα μόνο AP δεν μπορεί να καλύψει ένα χώρο ή μπορεί να τον καλύψει αλλά όχι με ικανοποιητική ποιότητα. Πιο αναλυτικά: Κάθε τάξη που θα οριστεί ως χώρος λειτουργίας ψηφιακής τάξης, θα αποτελεί και μια κυψέλη του δικτύου που θα εξυπηρετείται από ένα AP. Χωροταξικά προτείνεται κάθε κυψέλη να περιορίζεται στο χώρο μιας τάξης για δύο λόγους: Ένα AP μπορεί να εξυπηρετήσει χρήστες, όσοι δηλαδή είναι κατά μέσο όρο οι μαθητές μιας τάξης. Περιορίζοντας την εμβέλεια του σήματος μόνο στα όρια του χώρου κάθε τάξης, μειώνεται σημαντικά το επίπεδο ακτινοβολίας. Το χρονοπρόγραμμα εφαρμόζεται πιο αποτελεσματικά στα πλαίσια κάθε μιας τάξης και ανταποκρίνεται στα μαθήματα της τάξης αυτής. Τα AP θα συνδέονται σε ένα ενσύρματο Ethernet δίκτυο με τοπολογία αστέρα. Έτσι, κάθε access point θα συνδέεται με ένα καλώδιο πάνω σε μια θύρα ενός διακλαδωτή (switch), το οποίο θα βρίσκεται στο χώρο φύλαξης του δρομολογητή (router) του σχολικού εργαστηρίου πληροφορικής. Ο συγκεκριμένος δρομολογητής θα αποτελεί και την πύλη του ασύρματου δικτύου προς το Διαδίκτυο. Με την επιλογή αυτής της τοπολογίας επιτυγχάνεται η δυνατότητα επέκτασης του δικτύου, αφού για κάθε νέο χώρο που απαιτεί κάλυψη, χρειάζεται μόνο ένα access point το οποίο θα καταλήγει ενσύρματα στο διακλαδωτή (switch). Όσο αφορά τη δυνατότητα αναβάθμισης, προτείνεται εξοπλισμός που να μπορεί να υποστηρίξει και το νέο πρωτόκολλο n. Το πρωτόκολλο αυτό βελτιώνει τα προηγούμενα πρωτόκολλα (Σχήμα 1). Ένα από τα βασικά χαρακτηριστικά του είναι ότι λειτουργεί με την τεχνολογία ΜΙΜΟ (multiple-input multiple-output, δηλ. πολλαπλές είσοδοι πολλαπλές έξοδοι). Η προτεινόμενη τεχνολογία χρησιμοποιεί πολλαπλές κεραίες μεταφέροντας περισσότερη πληροφορία από ότι είναι δυνατό να μεταφερθεί με χρήση μιας μόνο κεραίας, πετυχαίνοντας σαφή αύξηση της πραγματικής ταχύτητας του δικτύου. [960]

7 Σχήμα 1: Κάλυψη και ταχύτητα που επιτυγχάνει το πρωτόκολλο n έναντι του πρωτοκόλλου g Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι ο εξοπλισμός που υποστηρίζει το n έχει συμβατότητα προς τα πίσω και μπορεί να υποστηρίξει και τα παλαιότερα πρωτόκολλα (Πίνακας 3). Ημ/νια Έκδοσης Σεπτέμβριος 11, 2009 Συχνότητα λειτουργίας 5 GHz και/ή 2.4 GHz Πραγματική ταχύτητα μετάδοσης δεδομένων (throughput) Θεωρητική ταχύτητα μετάδοσης δεδομένων (Net Bit Rate (max.)) Μέγιστη Εμβέλεια (σε εσωτερικό χώρο) Μέγιστη Εμβέλεια (σε εξωτερικό χώρο) 144 Mbit/s 600 Mbit/s ~91 μέτρα ~182 μέτρα Πίνακας 3: Προδιαγραφές πρωτόκολλου n Η εγκατάσταση, όμως, ενός αποδοτικού ασύρματου δικτύου δεν αποτελεί λύση για ένα σχολείο αν δεν προβλέπεται και η μέγιστη δυνατή ασφάλειά του. Με δεδομένο ότι η πλειοψηφία των χρηστών είναι μαθητές, είναι σαφές ότι βασική προϋπόθεση της πρόσβασης στο Διαδίκτυο είναι η ασφαλής πρόσβαση σε αυτό. Βάσει των δεδομένων απαιτήσεων, σε κάθε ΑΡ οφείλει να είναι εγκατεστημένο λογισμικό που να δίνει τη δυνατότητα επιμέρους διαχείρισης. Ένα λογισμικό που ανταποκρίνεται στις υπάρχουσες ανάγκες είναι το dd-wrt. Αυτό διανέμεται δωρεάν (freeware). Οι λόγοι που στοιχειοθετούν την καταλληλότητά του είναι οι εξής: Επιτρέπει τη διαχείριση εμβέλειας και ισχύος του σήματος του ΑΡ ώστε αυτή να περιορίζεται στα όρια μιας τάξης. [961]

8 «Ψηφιακές και Διαδικτυακές εφαρμογές στην Εκπαίδευση» Παρέχει τη δυνατότητα δημιουργίας λίστας επιτρεπόμενης πρόσβασης στο κάθε AP σε επίπεδο ταυτότητας υπολογιστή (MAC address). Αυτό σημαίνει ότι καταγράφονται οι διευθύνσεις των καρτών δικτύου των συσκευών, στις οποίες θα επιτρέπεται η πρόσβαση στο δίκτυο εντός της εμβέλειας του συγκεκριμένου ΑΡ. Κατόπιν έρευνας που έγινε φάνηκε ότι υπάρχει πληθώρα access points πολλών διαφορετικών εταιρειών που μπορούν να υποστηρίξουν το παραπάνω λογισμικό και ταυτοχρόνως να είναι συμβατά και με το νέο πρωτόκολλο n (DD-WRT Documentation). Όπως προαναφέρθηκε, τα ΑΡ θα καταλήγουν μέσω ενσύρματης καλωδίωσης σε ένα switch το οποίο θα συνδέεται σε μια από τις 2 κάρτες δικτύου ενός κεντρικού Η/Υ. Η δεύτερη κάρτα του συγκεκριμένου Η/Υ θα συνδέεται στο δρομολογητή και επομένως το Διαδίκτυο. Με αυτό τον τρόπο θα μπορεί να γίνεται έλεγχος της κίνησης και σαφής διαχωρισμός των διαφορετικών δικτύων (ενσύρματο και ασύρματο) του σχολείου. Ο κεντρικός αυτός υπολογιστής θα έχει λειτουργικό Server και θα έχει εγκατεστημένο τον MS ISA SERVER. Μέσω αυτού του λογισμικού θα καλύπτονται οι βασικές ανάγκες κεντρικής ασφάλειας. Αυτές είναι: Η εγκατάσταση τείχους ασφαλείας. Ο αποκλεισμός πρόσβασης σε συγκεκριμένες ιστοσελίδες με μη επιθυμητό για τους σκοπούς της εκπαίδευσης περιεχόμενο. Ο χρονοπρογραμματισμός της επιτρεπόμενης πρόσβασης στο Διαδίκτυο. Ο αποκλεισμός άλλων πρωτοκόλλων εκτός των HTTP και HTTPS (όπως FTP, Telnet κλπ). Αποφυγή της περιαγωγής των φορητών υπολογιστών. Ο κάθε φορητός υπολογιστής θα μπορεί να συνδέεται μόνο στο ΑΡ της τάξης όπου ανήκει ο μαθητής και σε κανένα άλλο. Αυτό επιτυγχάνεται με τη δημιουργία λίστας επιτρεπόμενης πρόσβασης στο κάθε AP σε επίπεδο ταυτότητας υπολογιστή (MAC address). Επίσης το λογισμικό αυτό (Proxy Server) υποστηρίζει τη λειτουργία μνήμης αποταμίευσης (cashing), που συντελεί σημαντικά στη βελτίωση της ταχύτητας απόκρισης του δικτύου. Συνοπτικά οι προδιαγραφές που μπορούν να καλύψουν τις ανάγκες ενός σχολικού ασύρματου δικτύου είναι: Τοποθέτηση ΑΡ σε κάθε τάξη που θα λειτουργεί ως ψηφιακή. Επιλογή ΑΡs που υποστηρίζουν το πρωτόκολλο n και το λογισμικό dd-wrt. Εγκατάσταση δομημένης καλωδίωσης για την ενσύρματη σύνδεση κάθε ΑΡ σε ένα switch σε τοπολογία αστέρα. Το switch αυτό να βρίσκεται στο χώρο που βρίσκεται ο δρομολογητής. Το switch που θα επιλεγεί να έχει τουλάχιστον μια Gigabit θύρα. [962]

9 Στον ίδιο χώρο με το δρομολογητή να τοποθετηθεί και ένας κεντρικός Η/Υ με 2 κάρτες δικτύου. Η μια από τις 2 κάρτες να είναι Gigabit. Αυτή η κάρτα να συνδέεται στη Gigabit θύρα του switch στο οποίο θα συγκεντρώνονται τα AP. Έτσι θα βελτιωθεί σημαντικά η ταχύτητα απόκρισης του Proxy Server προς τους Η/Υ του ασύρματου δικτύου. Ο κεντρικός Η/Υ να έχει εγκατεστημένο λειτουργικό WINDOWS SERVER και λογισμικό MS ISA SERVER και να διατεθεί αποκλειστικά για τις ανάγκες δρομολόγησης, βελτίωσης ταχύτητας και ασφάλειας. Στην διάρκεια της μελέτης εξετάστηκε η περίπτωση του ελέγχου του δικτύου και με άλλα λογισμικά εκτός του MS ISA SERVER, όπως και με λογισμικά ανοιχτού κώδικα (Smoothwall, pfsense). Προκρίθηκε όμως σαν αποδοτική λύση το MS ISA SERVER. Τα περισσότερα σχολεία είναι ήδη εφοδιασμένα με το εν λόγω λογισμικό το οποίο το προμηθεύτηκαν μαζί με το σχολικό εργαστήριο. Επομένως αν δεν είναι ήδη προεγκατεστημένο στους εξυπηρετητές (server) των σχολείων, μπορεί να εγκατασταθεί χωρίς επιπλέον κόστος γι' αυτά. Ένας ακόμη λόγος που το επιλέξαμε είναι η εξοικείωση των καθηγητών πληροφορικής με το εν λόγω πακέτο, σε περίπτωση που κληθούν να το υποστηρίξουν. Επιπλέον διαπιστώσαμε ότι είναι το μοναδικό από όσα λογισμικά εξετάσαμε το οποίο πληρεί τις προδιαγραφές που θέσαμε χωρίς να απαιτείται η χρήση και δεύτερου ή τρίτου λογισμικού (Microsoft Technet, Deploying the Secure Firewall, Proxy, and Web Cache at Microsoft και Microsoft Technet, Remote Administration of ISA Server 2004). Ενσωματώνει όλες τις λειτουργίες που χρειαστήκαμε κάτι που δεν κάνουν τα άλλα λογισμικά. Η προηγούμενη λύση σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε στα γραφεία του ΚΕ.ΠΛΗ.ΝΕ.Τ Ανατολικής Θεσσαλονίκης από την ομάδα εργασίας. Τα αποτελέσματα ως προς την ορθή λειτουργία του ασύρματου δικτύου ήταν πολύ ενθαρρυντικά. Στη συνέχεια προχωρήσαμε στην υλοποίηση ασύρματων δικτύων σε μικρό αριθμό σχολικών τάξεων. Στο άμεσο μέλλον ελπίζουμε ότι θα έχουμε μια πρώτη εκτίμηση της απόδοσής τους και της χρήσης τους. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Με την εφαρμογή της παραπάνω πρότασης ελπίζουμε σε μια σειρά από αναμενόμενα αποτελέσματα στην κατεύθυνση της βελτίωσης της λειτουργίας της τάξης και του σχολείου. Η εφαρμογή των νέων τεχνολογιών επεκτείνεται σε όλα τα μαθήματα και σε όλους τους χώρους του σχολείου. Η χρήση του υπολογιστή ξεφεύγει από τα στενά όρια του εργαστηρίου πληροφορικής και του αντίστοιχου μαθήματος, όπως συμβαίνει μέχρι σήμερα. Έτσι επιτυγχάνεται πιο αποτελεσματικά η διάδοση της γνώσης της πληροφορικής στον μαθητή μέσα από την καθημερινή χρήση των εργαλείων της καθώς και η βελτίωση των δεξιοτήτων του μαθητή. [963]

10 «Ψηφιακές και Διαδικτυακές εφαρμογές στην Εκπαίδευση» Ας μην ξεχνάμε ότι για μεγάλο ποσοστό μαθητών η πρόσβαση στο Διαδίκτυο δεν θεωρείται ακόμη δεδομένη εκτός σχολείου για οικονομικούς, κοινωνικούς ή γεωγραφικούς λόγους. Η μόνη επαφή πολλών μαθητών με το Διαδίκτυο ήταν μέχρι τώρα το σχολικό εργαστήριο πληροφορικής. Δημιουργώντας την ψηφιακή τάξη δίνονται κι άλλες ευκαιρίες στους μαθητές να έρθουν σε επαφή με τον ψηφιακό κόσμο της γνώσης. Αντίστοιχα και ο καθηγητής εξοικειώνεται περισσότερο με την χρήση του Διαδικτύου και των νέων τεχνολογιών αναζητώντας τρόπους ώστε να αντεπεξέλθει στην νέα μορφή του μαθήματος. Η αναζήτηση στους ιστοχώρους, η αξιολόγηση του εκπαιδευτικού υλικού, η χρήση των δυνατοτήτων της τεχνολογίας των δικτύων γενικότερα οδηγεί σε νέους δρόμους την εκπαιδευτική διαδικασία. Το εκπαιδευτικό υλικό όλων των μαθημάτων εμπλουτίζεται και διευρύνεται. Η πηγή μάθησης παύει να είναι πλέον μόνο το σχολικό εγχειρίδιο ή το τυχόν εκπαιδευτικό λογισμικό που υπάρχει στο εργαστήριο και ανοίγεται στην αστείρευτη πηγή γνώσης που ονομάζεται Διαδίκτυο. Τι καλύτερο για τον μαθητή από το να δει την γη όπως φαίνεται από τους δορυφόρους στο μάθημα της γεωγραφίας, να συνδεθεί στις πινακοθήκες των μεγαλύτερων μουσείων του κόσμου ή να έχει άμεση πρόσβαση στην εκπαιδευτική τηλεόραση; Με την καθοδήγηση του εκπαιδευτικού ο μαθητής διευρύνει τους ορίζοντές του, μαθαίνει να αναζητά την πληροφορία και να την αξιολογεί ο ίδιος, αντί να την δέχεται ως δεδομένη. Επομένως αυξάνεται η κριτική ικανότητα του μαθητή καθώς και η ικανότητα σύνθεσης πληροφοριών από διαφορετικές πηγές. Η επικοινωνία και ο διάλογος μεταξύ των μαθητών βρίσκει μία ακόμη δίοδο μέσω του Διαδικτύου. Δίνεται η ευκαιρία στον μαθητή να συνεργαστεί και να συνδιαλεχθεί με τους συμμαθητές του αλλά και με μαθητές άλλων σχολείων στα πλαίσια πάντα του μαθήματος. Όλα τα προηγούμενα επιτυγχάνονται μέσα από ένα ασφαλές περιβάλλον πλοήγησης. Ο μαθητής δεν έχει πρόσβαση σε υλικό απαγορευμένο, ακατάλληλο για την ηλικία του, επικίνδυνο ή μη πρόσφορο για εκπαιδευτικούς σκοπούς. Αρχίζει να αντιλαμβάνεται λοιπόν από πολύ νωρίς τις διαφορετικές χρήσεις του Διαδικτύου. Αναγνωρίζει τις ωφέλιμες σελίδες και αποτρέπεται από αυτές που είναι έξω από την σχολική πρακτική. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. DD-WRT Documentation ( 2. Microsoft Technet, Deploying the Secure Firewall, Proxy, and Web Cache at Microsoft ( 3. Microsoft Technet, Remote Administration of ISA Server 2004 ( 4. Λυμπέρης Αντώνης (2005), Καταγραφή και αποτίμηση της χρήσης του [964]

11 Πανελλήνιου Σχολικού Δικτύου ( 5. Πανελλήνιο Σχολικό Δίκτυο (2009), Σύντομη αναφορά χρήσης ( pdf) 6. Παρατηρητήριο για την Κοινωνία της Πληροφορίας (2008), Έκθεση αποτελεσμάτων έρευνας σε σχολεία ( 7. Παρατηρητήριο για την Κοινωνία της Πληροφορίας (2009), Έκθεση αναφοράς αποτελεσμάτων έρευνας χρήσης των Νέων Τεχνολογιών στα Σχολεία ( λεία.pdf) [965]