Σχολικό Εργαστήριο Ανοιχτών Τεχνολογιών - 5ο ΓΕΛ Βύρωνα

From Ελεύθερο Λογισμικό / Λογισμικό ανοιχτού κώδικα
Revision as of 19:09, 15 January 2016 by Lenarompola (talk | contribs)
Jump to navigation Jump to search

ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ[edit | edit source]

Στα ελληνικά δημόσια σχολεία γίνονται συχνά σοβαρές προσπάθειες για την γνωριμία των μαθητών με το ΕΛ/ΛΑΚ. Υπάρχουν πολλοί εκπαιδευτικοί που επιχειρούν να μυήσουν τους μαθητές τους στον κόσμο του ανοιχτού κώδικα και μέσα από αυτόν να καλλιεργήσουν την δημιουργικότητα και την εφευρετικότητα των παιδιών.
Ένα τέτοιο σχολείο είναι το 5ο ΓΕΛ Βύρωνα, στο οποίο έχει οργανωθεί και λειτουργεί σε εβδομαδιαία βάση ένα σχολικό hackerspace. Τα παιδιά αυτά συμμετείχαν στην 8η FOSSCOΜΜ στο ΤΕΙ Αθήνας στις 7/11/2015, παρουσιάζοντας κάποιες από τις κατασκευές τους και παρακολουθώντας ομιλίες και εργαστήρια του συνεδρίου.
Αυτή ήταν η αρχή της γνωριμίας και συνεργασίας της ΕΕΛ/ΛΑΚ με το Σχολείο τους.


P9.jpg P24.jpg

Η ΙΔΕΑ[edit | edit source]

Η πρόταση που έγινε από την ΕΕΛ/ΛΑΚ προς το Σχολείο ήταν η παραχώρηση εξοπλισμού για το στήσιμο ενός Εργαστηρίου Ανοιχτών Τεχνολογιών. Ανοιχτές τεχνολογίες τόσο για το υλικό όσο και για το λογισμικό. Συγκεκριμένα, προτάθηκε η υλοποίηση 12 σταθμών εργασίας με RaspberrryPi ως clients ενός κεντρικού server Ubuntu 14.04.
Η πρόταση έγινε δεκτή με ενθουσιασμό από την διεύθυνση και τους καθηγητές πληροφορικής του Σχολείου.


Erg1.jpg

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ[edit | edit source]

Ο εξοπλισμός που παραχωρήθηκε στο Σχολείο από την ΕΕΛ/ΛΑΚ είναι ο εξής:

ΣΤΑΘΜΟΙ ΕΡΓΑΣΙΑΣ (x 12)

  • ΟΘΟΝΗ SAMSUNG S22D300HY 22 LED FULL HD HDMI BLACK
  • LOGIC LS-09 2.0 SPEAKER SET WHITE
  • INNOVATOR BASIC WIRED USB OPTICAL MOUSE BLACK - RUBBER COATED
  • ΠΛΗΚΤΡΟΛΟΓΙΟ INNOVATOR BASIC WIRED USB BLACK GR
  • VALUELINE VGVP34000B2.00 HDMI M/M CABLE 2M BLACK
  • MODMYPI POWER SUPPLY - EU PLUG 5V 2A
  • ΜΗΤΡΙΚΗ RASPBERRY PI 2 MODEL B
  • RASPBERRY PI ACRYL CASE MODEL B+ AND 2 BLACK


SERVER

  • HDD SEAGATE ST1000DM003 1TB BARRACUDA 7200.14 SATA3
  • ΜΗΤΡΙΚΗ ASROCK H97M ANNIVERSARY RETAIL
  • CPU INTEL CORE I3-4170 3.70GHZ LGA1150 - BOX
  • VGA ASUS R7 240 R7240-2GD3-L 2GB GDDR3 PCI-E RETAIL
  • RAM G.SKILL F3-1600C11D-8GIS 8GB (2X4GB) DDR3 PC3-12800 1600MHZ AEGIS DUAL CHANNEL KIT
  • INTEL PRO/1000 CT DESKTOP PCI-E ADAPTER BULK
  • PSU FORCE FO28XD 500W
  • CASE AEROCOOL V3X MIDI TOWER EVIL BLACK EDITION BLACK/ORANGE
  • SAMSUNG DVD-RW SH-224FB/BEBE SATA BLACK BULK


ΔΙΚΤΥΟ

  • NETIS ST3124G 24 PORT GIGABIT ETHERNET RACKMOUNT SWITCH

ΣΤΗΣΙΜΟ ΤΟΥ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ[edit | edit source]

Το εργαστήριο στήθηκε προς το τέλος του Δεκεμβρίου 2015 με την συμμετοχή τεχνικών συνεργατών της ΕΕΛ/ΛΑΚ και μελών της σχολικής κοινότητας.


Erg4b.jpg Erg4c.jpg
Erg4d.jpg
Erg4e.jpg


Στην τωρινή του δομή, οι σταθμοί εργασίας επικοινωνούν ως thin clients με έναν Ubuntu 14.04 LTSP server. Το λειτουργικό που τρέχει στους clients είναι το BerryTerminal [1].
Ιδιαίτερα χρήσιμο εργαλείο στην διαχείριση των clients όσο και στην διαχείριση της τάξης κατά την διάρκεια του μαθήματος είναι το Epoptes [2], το οποίο επίσης έχει εγκατασταθεί.

Εν συντομία, οδηγίες για την εγκατάσταση των παραπάνω λογισμικών για thin-clients:

  1. Εγκατάσταση του Ubuntu 14.04 στον server.
  2. Επιβεβαίωση ότι το λειτουργικό είναι πλήρως ενημερωμένο (sudo apt-get update, sudo apt-get upgrade).
  3. Εγκατάσταση Gnome 3 (sudo apt-get install gnome-desktop-environment).
  4. Εγκατάσταση LTSP (sudo apt-get install ltsp-server-standalone, sudo ltsp-build-client --arch i386).
  5. Ρύθμιση του δικτύου και καθορισμός στατικής IP του server την οποία θα χρησιμοποιούν οι clients κατά τη σύνδεση.
  6. Δημιουργία χρηστών (sudo adduser student1, sudo adduser student2, κλπ.).
  7. Εγκατάσταση του Epoptes (sudo apt-get install epoptes-client, sudo apt-get install epoptes).
  8. Καθορισμός του χρήστη-διαχειριστή του Epoptes (gpasswd -a ονομαχρηστη epoptes).
  9. Ενημέρωση του LTSP (sudo ltsp-update-image).
  10. Κατέβασμα του BerryBoot από http://www.berryterminal.com/doku.php/berryboot και αντιγραφή του φακέλου στην SD κάρτα κάθε RaspberryPi.
  11. Τοποθέτηση των SD καρτών στα RaspberryPi και κατέβασμα σε καθένα από αυτά του LTSP Client.
  12. Προσθήκη στο τέλος του αρχείου cmdline.txt καθενός RaspberryPi: server=1.2.3.4 (όπου 1.2.3.4 η IP του Ubuntu LTSP Server με τον οποίο θα συνομιλούν οι clients).
  13. Boot των RaspberryPi και δοκιμή.

Σε περίπτωση επιτυχημένης επαλήθευσης username και password των clients από τον server, αλλά αδυναμίας φόρτωσης του γραφικού περιβάλλοντος στους clients, συνιστάται η δημιουργία ενός νέου αρχείου με όνομα .xsession και με το ακόλουθο περιεχόμενο:
gnome -session --session=gnome-flashback --disable-acceleration-check
το οποίο πρέπει να αντιγραφεί στο /home κάθε χρήστη και στη συνέχεια να οριστεί ως ιδιοκτήτης του αρχείου (π.χ. sudo chown student1.student1 .xsession).
Σε περίπτωση που έχει χρησιμοποιηθεί 2η κάρτα δικτύου στον server (με στατική IP, η οποία θα περιέχεται και στο cmdline.txt αρχείο των raspberryPi όπως φαίνεται παραπάνω), ώστε να λειτουργεί και ως DHCP server για το (εσωτερικό πλέον) δίκτυο των raspberryPi, θα πρέπει να ενεργοποιείται πριν το boot των clients: sudo service isc-dhcp-server restart.


Erg4j.jpg

ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ[edit | edit source]

Το εργαστήριο θα λειτουργήσει για κάποιο εύλογο χρονικό διάστημα με την τωρινή του μορφή, ώστε να μελετηθούν
(α) οι δυνατότητες και οι περιορισμοί, και
(β) η χρηστικότητα και απόδοσή του.
Ήδη γίνονται σε αυτό τα μαθήματα Πληροφορικής που περιλαμβάνονται στο πρόγραμμα σπουδών του Γενικού Λυκείου, κάποια μαθήματα Γενικής Παιδείας (φιλολογικά, ερευνητικές εργασίες), καθώς και το σχολικό hackerspace.
Το τελευταίο είναι ιδιαίτερα σημαντικό, διότι οι μαθητές θα έχουν την δυνατότητα να πειραματιστούν με την χρήση των GPIO pins του RaspberryPi, θα μπορέσουν να υλοποιήοσυν ιδέες που αγγίζουν νέες τεχνολογίες (π.χ. IoT), ενώ ταυτόχρονα οι καθηγητές πληροφορικής του σχολείου θα μπορέσουν να επεκταθούν πέραν της προβλεπόμενης σχολικής διδακτέας ύλης.

Erg4i.jpg

ΧΡΗΣΗ LTSP[edit | edit source]

Το LTSP χρησιμοποιείται ευρύτατα στην Ελλάδα, το 57,9% των καταγεγραμμένων εγκαταστάσεων παγκοσμίως είναι στην Ελλάδα. Το LTSP μειώνει σημαντικά το κόστος λειτουργίας του σχολικού εργαστηρίου γιατί επιτρέπει την επαναχρησιμοποίηση παλαιού εξοπλισμού και συμβάλλει στην απόκτηση τοπικής τεχνογνωσίας σε εκπαιδευτικούς αλλά και σε εταιρείες του ιδιωτικού τομέα που παρέχουν υπηρεσίες τεχνικής υποστήριξης. Το LTSP στην Ελλάδα υποστηρίζεται από το Σχολικό Δίκτυο, αλλά και από φορείς όπως ο HELLUG που σε συνεργασία με εκπαιδευτικούς έχουν σχεδιάσει και εγκαταστήσει πρότυπα εργαστήρια σε αρκετά σχολεία.