做出學生電腦決策

作者：R. Wilensky

學生電腦基礎

在學校環境中開發網路基礎設施設計時，學校環境中網路基礎設施設計的關鍵組成部分之一是選擇您要部署的學生電腦。這種決定如此關鍵的原因是它會影響網路基礎設施的所有其他方面。但是，您如何做出這個通常“宗教性”的決定？這個問題的答案，以及由此產生的任何購買決定，都可以透過初始評估找到。在做出此決定時，您必須考慮幾個因素。我們將簡要介紹每個因素。在進行此評估後，您可以開始研究可用的選項。將考慮平臺和外形因素選擇。平臺是指裝置的硬體和作業系統，而外形因素是指移動性和資料駐留。最後，我將包括幾個案例研究。

目標

在開始任何評估之前，您應該從對學生使用這些電腦的目標開始。這可能是由管理人員、教職工、家長或其他利益相關方決定的，但最終結果必須明確定義。在商業領域，這被稱為需求收集和使命宣言階段。雖然目標看起來很明顯（我們希望學生整合技術以增強學習），但實際上實現這個目標的過程相當複雜。這是因為人們對如何實施這個目標的看法差異很大。確保您的使命宣言清晰，並且您的目標列為 SMART 目標。SMART 目標是具體的、可衡量的、可操作的、現實的和有時間限制的。例如，一個目標可能是“透過確保每個學生在學年結束前維護自己的部落格並在每個月至少釋出一次條目來提高識字率”。“記住，在確定目標和目標時，您應該回答的關鍵問題是“您希望您的孩子能夠做什麼？他們應該能夠使用電腦做什麼？”紐約市公立學校老師凱文·戈爾說。

應用程式評估與選擇

下一個考慮因素必須面向應用程式。在做出任何關於學生電腦選擇方面的決定之前，您需要盤點和分析您今天在學校使用的現有軟體，以及您將來想要使用的軟體。

檢視免費軟體/開源選項也同樣重要。應用程式評估至關重要，因為您顯然不希望部署對增強課堂學習沒有幫助的學生電腦。如果您不知道需要什麼，請諮詢您的教育技術專家、電腦老師、圖書館員、精通電腦的老師甚至學生。尋求幫助以確保您獲得正確的工具。

現有基礎設施

如今，大多數學校都在學區中擁有某種形式的學生電腦。與應用程式評估類似，您必須對現有基礎設施進行盤點和評估。

評估完當前環境並能夠合理估計每個系統的預期剩餘壽命後，您就可以開始考慮未來對電腦的需求。

安全

您必須瞭解您這方面的學校。考慮電腦的物理安全問題以及確保電腦不受病毒、垃圾郵件等攻擊的問題。很容易忽視執行在作業系統上的應用程式，但“駭客開始更頻繁地攻擊應用程式，因為他們知道使用者不像更新作業系統那樣頻繁地更新它們”（特里爾，2006 年，第 60 頁）。

成本

顯然，對於學校環境來說，系統成本和預期預算都是需要考慮的關鍵因素。您可以很容易地檢視您的預算，從各種電腦製造商那裡獲取報價，減去並檢視還剩下多少。不幸的是，情況並非如此簡單。購買學生電腦的“成本”不僅僅是硬體和軟體的成本（順便說一下，這些成本對於教育機構來說通常有很大折扣）。還有支援成本。“運營成本可以透過將預期的故障頻率乘以解決故障的成本來確定（特里爾，2006 年，第 22 頁）。”對於任何新應用程式，還有培訓任何管理員的成本。最後一個要考慮的專案（通常會被忽視）是更換成本。

未來增長

更換成本引出了我們對未來增長的討論。除了每年增加的學生人數外，還要考慮計算需求。隨著技術的進步以及技術更多地融入課程，系統容量要求將增加以滿足學生對它們的需求。

平臺選擇

本節將簡要概述可用的不同平臺選擇。不可能涵蓋每個解決方案的重大細節，但以下提供了指向各種參考網站的連結。在開始研究時要謹慎的是要意識到供應商的偏見。所有提到的供應商都設有專門負責教育的部門，您應該要求與當地銷售代表（和銷售工程師）會面。還有我所說的“使用者偏見”。使用者偏見是學生和老師傾向於偏愛特定平臺的傾向，這主要是因為他們“習慣了”這種平臺。應該考慮這一點，但不允許它導致對其他更合適的解決方案出現隧道視野。

“PC”

個人電腦通常被認為是最流行的家用電腦，Windows 作業系統在桌面使用者中的市場份額最大。人們也普遍認為，Windows 有最多的應用程式。也就是說，它可能適合也可能不適合您的學校。PC 模型不同於下面的 Mac 模型，因為作業系統和硬體由不同的製造商生產。微軟將作業系統許可給像戴爾、IBM、惠普和 Sun 這樣的 OEM（原始裝置製造商），因此在考慮 PC 決策時，比較所有制造商的價格、支援和其他選項非常重要。微軟教育

微軟瞭解到，技術資金可能是教育機構面臨的一大障礙 - 這可能會阻礙您實現將電腦作為強大的教育工具的願景。遷移到 Windows Vista 實際上可以幫助降低您的資訊科技 (IT) 成本，因為作業系統更容易部署、管理和支援（“讓 PC 成為教育工具，而不是支出 - 使用 Windows Vista”，2008 年）

使用PC的優勢在於，大多數使用者（因為很多學生和老師在家都有PC）學習起來很容易，有大量的應用程式可用，而且由於硬體方面的競爭，其成本通常低於Mac環境。挑戰通常集中在對安全性的擔憂。Windows是駭客、病毒、垃圾郵件和其他惡意軟體的最愛，雖然保護軟體和硬體設計可以將風險降至最低，但在這方面總是存在擔憂。此外，PC硬體（滑鼠、鍵盤、筆記型電腦等）和資料更容易被盜，比其他環境更容易被盜。

"Mac"

雖然PC在臺式機市場佔據了最大的份額，但蘋果的Macintosh在筆記型電腦領域正在迅速崛起。從純粹的購買角度來看，主要區別在於蘋果製造並分發了硬體和作業系統（OSX，一種Linux的形式）。另一個重要的考慮因素是，Mac一直以其出色的桌面出版和其他多媒體型別應用程式而聞名。 Apple in Education

蘋果幫助學校透過21世紀的數字學習環境讓學生參與其中，這種環境反映了他們的生活方式，而且越來越多的學生希望學習這種方式（“Apple - Education - K-12.”，2008）。蘋果卓越學校因其在實施21世紀學習環境方面的成功而受到蘋果的認可（“Apple Learning Interchange - Apple Distinguished Schools”，2008）。

部署Mac環境的優勢在於它易於學生和老師使用和學習。它也比PC環境更安全，因為到目前為止，它不太可能是惡意攻擊的目標，並且通常設計有更少的安全漏洞。現在Mac OS是Linux的一種實現，這一點就更加真實了。此外，Mac現在支援在OSX旁邊執行Windows XP。挑戰在於Mac的應用程式選擇較少，並且傳統上是最昂貴的選擇。此外，大多數企業使用PC，在教授21世紀工作時，應考慮知識的可遷移性。

"Lintel"

Lintel是用來描述在Intel晶片上執行的任何Linux發行版的通用詞，儘管如今Linux也很有可能部署在AMD處理器上，但我在這裡使用這個詞來泛指這個平臺。Linux是進入教育領域的新成員，至少是在K-12領域。Linux及其近親Unix在高等教育領域的使用時間遠超過Mac或PC。與PC一樣，Linux發行版並沒有與硬體打包在一起。RedHat是最流行的Linux發行版，但還有很多其他的發行版。硬體選擇與PC的選擇相同。關於在K-12中使用Linux的爭論仍在繼續。

Linux的優勢在於它日益普及，成本低廉，安全性高。對於K-12來說，它的良好用途包括程式設計課程和關於網站管理和基礎設施的課程，因為這些是Linux的流行應用程式。Lintel解決方案的挑戰在於應用程式有限，並且可能需要更復雜的管理和維護。同樣重要的是要注意，雖然Linux通常被認為是“免費”支援，但賠償和維護會使總擁有成本明顯地“不免費”。

外形選擇

桌上型電腦

全國各地的學校，尤其是管理部門，都在推動學校建立“無線咖啡館”。但是，有一些令人信服的理由值得考慮堅持使用傳統的桌上型電腦。首先，讓我們談談電池壽命。桌上型電腦始終連線到電源，因此不必擔心在課堂中間沒電。桌上型電腦也（通常）是連線的，這意味著它們透過電纜連線到網際網路（而不是無線），因此它們更安全，也不太可能斷開與網際網路的連線。多媒體的使用是另一個需要考慮的因素。據IT Guy稱，“如果電腦將用於硬碟密集型活動，如影片編輯，那麼桌上型電腦有更多硬碟擴充套件選項”（“techLEARNING.com | Technology & Learning - The Resource for Education Technology Leaders”，2008）。總的來說，桌上型電腦在學校環境中的最佳用途包括學生電腦實驗室、圖書館的學生訪問、教室中的固定電腦和學校各地的多媒體站。

筆記型電腦

筆記型電腦手推車（COW）如今風靡一時。筆記型電腦手推車在學校環境中有一些明顯的優勢，但是我想先指出一些缺點，以便記住它不一定是烏托邦。首先，正如之前所暗示的，筆記型電腦會沒電。其次，筆記型電腦的優勢之一（無需連線）也是其缺點。無線訪問網際網路比有線訪問更讓人擔心安全問題，而且還存在訊號強度和可擴充套件性問題。實際上，根據Kevin Gole的說法，一個無線接入點最多支援15-20檯筆記本電腦，具體取決於位置。最後，還有一個事實，學生常常被要求一次從一個教室搬到另一個教室，幫助搬運幾臺筆記型電腦，即使是最負責任的孩子也傾向於丟東西。筆記型電腦會掉下來。這是不可避免的。它們也比桌上型電腦更貴，更不用說它們更容易被盜了。好吧，那麼有了所有這些警告，為什麼要考慮筆記型電腦呢？因為這些行動式裝置也具有許多好處。

筆記型電腦最大的優勢是移動性。筆記型電腦手推車允許學生共享計算能力，而且也比每週只去電腦實驗室上一節課的學生更容易獲得電腦。另一個優勢是，學生會有一種主人翁意識，因為他們在手推車上“分配”了特定的一臺筆記型電腦，可以快速找到他們需要的東西。早在2005年，一些學校就變成了“純電子書”學校，這意味著筆記型電腦取代了學校的傳統課本（“亞利桑那州學校放棄課本，使用筆記型電腦 - Engadget”，2005），更多的學校也紛紛效仿。學校是否允許學生將筆記型電腦帶回家，情況各不相同。“在美國，實行一對一筆記型電腦專案的學區和州正在考慮如何將行動式電腦用於課堂教學以外的用途，例如，當惡劣天氣或其他事件迫使學校關閉時”（“教育周的數字方向：即使學校關閉，學習也不停止”，2008）。

當考慮筆記型電腦時，另一個需要考慮的額外元件是筆記型電腦手推車本身。需要注意的功能包括電源選項、通風、萬向輪移動、機櫃尺寸、鎖定/安全機制和組織方面（“筆記型電腦手推車 - 學校計算”，2008）。

移動裝置

關於移動裝置，包括手機和PDA，我只想簡單地說一下：這是一個尚未探索的學習領域，雖然關於學校是否應該允許手機或裝置出現在學校的爭論很大，但移動裝置的普及率只會繼續上升。因此，值得考慮一下在課堂上或教育環境中可能受益於使用這些裝置的學習情境。例如，學生在實地考察中使用手機記錄和部落格到他們班級的部落格網站（“20個想法：讓學生使用手機作為學習工具”，2008）。

瘦客戶機

“瘦客戶機”計算是學校低成本計算領域中新興的選擇之一，它是一個被重新改造的舊概念。該術語指的是一種已有數十年的模式，其中許多低容量的計算機（或瘦客戶機）依賴於功能強大的中央計算機伺服器來完成大部分資料處理。資料透過網路在客戶機和伺服器之間來回傳輸。（“教育周：‘NComputing’ 開發人員為學校推出了節省成本的解決方案”，2008 年）。瘦客戶機環境的優勢在於您可以“兼得所有優點”。實際的處理系統可以是 PC、Mac、Linux 或您可能擁有的任何其他系統，它們都在伺服器機房集中管理。實際的學生計算機本身只是一臺“智慧”終端——一臺瘦客戶機裝置，之所以這樣命名是因為它通常沒有硬碟驅動器。事實上，除了智慧卡讀卡器、一些 USB 埠和輸入裝置埠之外，它幾乎沒有其他功能。

為了說明解決方案，下面描述了 Sun Microsystems 的虛擬桌面解決方案。SunRay 是一個“瘦”或“虛擬顯示”客戶端。虛擬顯示客戶端顧名思義，它們顯示任何桌面，就像它們在本地執行一樣，但實際上它們是在伺服器級別執行的。Sun Microsystems 與蘋果模式類似，是桌上型電腦外形 SunRay 的唯一製造商，並且他們還製造了驅動這種架構的軟體。Accutech 和 Naturetech 等公司製造 SunRay 筆記型電腦。學生計算機上沒有配置、作業系統或資料，這比傳統的 PC 或 Mac 提供了更高的安全性以及可管理性。Sun 正在幫助學校應對諸如預算有限、桌上型電腦成本上升、補丁管理負擔過重以及桌面停機時間等挑戰。（“Sun 虛擬桌面解決方案：連線校園”，2008 年）。

這種瘦客戶機架構的優勢包括：由於資料位於中央位置，因此安全性得到增強，從而最大限度地減少了裝置被盜的風險；可以輕鬆部署多個平臺；可以重複使用現有的學生計算機和/或顯示器；管理得到改善；成本降低；以及更環保的元件。Sun 虛擬桌面解決方案的其他優勢包括：教師可以輕鬆“控制”課堂上的學生桌面，以及透過任何裝置上的瀏覽器隨時隨地訪問。挑戰包括：管理更加複雜的伺服器機房；進行初始培訓；以及多媒體功能有限（目前）。

案例研究

在評估了當前的目標和環境，並研究了所有選項之後，決策過程的最後一步是索取參考資料。您始終想與做過這件事的人交談。詢問他們不僅是哪些方案奏效了，還要詢問他們遇到了哪些陷阱。每個情況都不同，但每個情況也可能有一些相似之處，您可以利用這些相似之處進一步完善您的選擇。為此，我將在下面提供一些案例研究示例。

PC 決策：“三中心社群學校在愛荷華州西南部的一個校區內教育 900 名 K-12 學生。透過將計算機升級到...Windows Vista®...，該學區為教師提供了最先進的多媒體功能，讓他們能夠創造更具吸引力的學習體驗，從而更好地幫助學生為大學和工作做好準備”（“微軟案例研究：三中心社群學校”，2008 年）。

Mac 決策：“回聲湖小學因其在教育中創新使用技術而繼續受到認可...回聲湖的學生和教師每天都在建立...用於學生創作的新聞通訊的 Pages 以便與家長交流；用於將文學與歷史聯絡起來的公民權利播客的 Garageband；用於定格動畫寓言的 iMovie...用於數學幻燈片的 iPhoto...用於數學教程的 iMovie... [以及] 用於傳記專案的 iWeb。蘋果技術的優勢在於，每週都會產生新的專案，學生們不斷地互相提高標準”（“蘋果學習交流——回聲湖小學”，2008 年）。

瘦客戶機選擇：Sun Microsystems 的 J. Holland 描述了兩個部署了瘦客戶機架構的城市學區。第一個是美國最貧困的學區之一。他們選擇安裝 Sun Secure Global Desktop，因為他們負擔不起更換現有無法使用的舊計算機的費用。該解決方案允許全區的學生訪問 NCLB 中提供的額外輔導。另一個賣點是教師能夠在授課時鎖定學生計算機的顯示屏。他們計劃在多媒體支援可用後部署低成本的 SunRay，因為它們的壽命至少為 10 年。另一個城市學區已經在他們的科學課堂上部署了 SunRay。在他們課堂上使用的老式計算機上，Java 程式需要大約一半的課堂時間才能載入。現在每個學生都有一張智慧卡，他們只需在進課堂時將卡插入 SunRay，就能立即調出他們前一天離開時的會話，從而節省寶貴的課堂時間。他們還能夠透過降低功耗和減少噪音來節省資金。另請參閱：英國未來學校布拉德福德。

結論

雖然準備工作和選擇似乎讓人難以應付，但我們必須記住，“技術不會消失，教育工作者必須將其作為一種教育工具來接受。瞭解技術及其在社會中的力量是學生和成年人的責任”（Cuban，2003，第 194 頁）。因此，作為教育工作者，我們有責任向我們的學生教授計算機素養。如今，計算機素養不僅僅是簡單的辦公生產力軟體。它涉及更強大的應用程式，在所有學科中都擁有舒適的技術使用水平，以及普遍接受 21 世紀的職業需要 21 世紀的工具這一概念。

計算機在 [/wiki/Schools 學校] 中被用於許多應用程式，例如撰寫論文或在 [/wiki/Internet 網際網路] 上搜索資訊。計算機技能也是許多學校（尤其是從青春期開始）專門教授的科目....許多（但並非所有）“計算機素養”或計算機教育專案的其中一個問題是，它們可能過於依賴於死記硬背的 [/wiki/Memorization 記憶]。例如，學生可能會被教導如何以非常具體的方式使用特定版本的特定程式來執行一些常用功能（例如：開啟檔案）。當此類專案的畢業生遇到競爭的程式，甚至遇到同一程式的不同版本時，他們可能會因與學習內容的差異而感到困惑....這就是主要計算機公司...認為 [/wiki/Education 教育] 市場很重要的原因之一：學校提供的計算機教育時間通常有限，這使得它們更容易進行死記硬背，從而造成一種 [/wiki/Vendor_lock-in 供應商鎖定] 效應，導致畢業生害怕切換到競爭的計算機系統（“計算機素養——維基百科，免費的百科全書”，2008 年）。

因此，我們作為技術協調員和教育技術專家在學生計算機選擇以及應用程式和工具選擇方面做出的決定對於實現成功的知識轉移和培養具有計算機素養的畢業生至關重要。

測試您的知識

回答以下問題

判斷對錯

決定購買哪種學生計算機的第一步是“應用程式評估與選擇”。
個人計算機的價格可能更具競爭力，因為它們是由多家制造商生產的。
Linux 在學校環境中沒有立足之地。
瘦客戶機架構安全性較低，因為所有資料都駐留在伺服器機房中。

多項選擇

影響學生計算機購買決策的因素包括
a. 定義目標、應用程式評估與選擇、學生意見
b. 應用程式評估與選擇、現有基礎設施、未來增長
c. 成本、安全性、校長想要什麼
d. 應用程式評估與選擇、成本、教師意見
以下哪個陳述是錯誤的？
a. Mac 通常比 PC 更貴
b. PC 比 Mac 的安全隱患更多
c. PC 是桌面出版和圖形的最佳平臺。
d. 有許多不同的 Linux 發行版
以下哪個陳述是正確的？
a. 桌上型電腦比筆記型電腦更容易被盜
b. 筆記型電腦始終是學校的最佳選擇
c. 虛擬顯示裝置具有硬碟驅動器和作業系統
d. 移動裝置可能具有潛在的學習應用
以下哪個陳述是錯誤的？
a. 回聲湖小學使用 GarageBand 建立有關公民權利的播客
b. 在 SunRay 中使用智慧卡不會提高課堂效率
c. 三中心社群學校使用 Windows Vista 中的多媒體功能創造了更具吸引力的學習體驗
d. 一個城市學區部署了 Sun Secure Global Desktop，因為他們無力更換現有基礎設施。

答案

判斷對錯

1. F (第一步是定義目標)

2. T

3. F (Linux 適合用於程式設計、Web 基礎設施等方面的教學課)

4. F (瘦客戶端架構更安全，因為資料儲存在伺服器機房，而不是單個客戶端上)

多項選擇

1. b

2. c

3. d

4. b

參考文獻

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Cuban, L. (2003). 過度銷售，使用不足：課堂中的計算機。劍橋：哈佛大學出版社。

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K-12 學校計算機網路/第 6 章