Progetto InfoLAB ICORMA

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1 Progetto InfoLAB ICORMA Progetto di riqualificazione dell aula di informatica dell di Roma Preparato per: - Roma Preparato da: Gianluca Pietrangeli Revisione: novembre 2010 Gianluca Pietrangeli gianluca.pietrangeli@gmail.com 1

2 Prefazione Perché le scuole dovrebbero adottare software libero? La prima cosa che la scuola dovrebbe insegnare ai propri studenti è uno stile di vita e comportamentale che consenta di portare beneficio all intera società. L importanza di promuovere ed utilizzare software libero nelle scuole non è meno importante di educare alla legalità, al riciclaggio e ad altri principi etico-sociali ed assume la stessa importanza di una lezione di educazione civica continua. L impiego di software proprietario nelle scuole (vedi Windows, MS-Office, AutoCAD, OrCAD ecc.) va ad incrementare il fenomeno della pirateria a causa del costo elevato se non proibitivo dello stesso. La pirateria è un fenomeno che oltre ad essere illegale, risulta eticamente scorretto e profondamente diseducativo per gli studenti. Il software libero educa alla legalità ed al rispetto delle licenze perché permette, sia all'insegnante che all'allievo, l'assoluta libertà di copia e distribuzione, fondamento dello scambio della conoscenza che di fatto va ad eliminare o quanto meno ridurre drasticamente il fenomeno della pirateria informatica. La scuola italiana, non ha accesso a risorse economiche infinite e certamente sempre di più ci sarà bisogno di ridurre i costi anche in vista della piena realizzazione dell autonomia. Facendo un calcolo approssimativo, ma comunque molto vicino alla realtà, possiamo quantificare i costi di una postazione di lavoro (Windows + MS-Office, + Programmi vari per le attività didattiche) in circa di software proprietario regolarmente licenziato. Moltiplicando tale costo per il numero di computer presenti nelle scuole italiane capirete che la spesa affrontata per l acquisto di licenze software che lo stato e le scuole devono affrontare sono davvero consistenti! Il fatto, per certi versi più aberrante nell attuale scenario scolastico, è che troppo spesso l informatizzazione della scuola e gli strumenti utilizzati per l insegnamento fanno capo ad una sola azienda, Microsoft, la quale ha pieno controllo (seppur in maniera indiretta) su cosa gli insegnanti e gli studenti possano o non possano fare ed utilizzare, il tutto governato da mere regole di mercato e di convenienza per l azienda che per di più non è nemmeno italiana! In una scuola che si basa sui principi dettati dalla Costituzione Italiana (art. 33, "L'arte e la scienza sono libere e libero ne è l'insegnamento") questo monopolio non ha senso di esistere e soprattutto deve cessare! Gianluca Pietrangeli gianluca.pietrangeli@gmail.com 2

3 Attualmente alcune realtà scolastiche sono uscite da questa situazione di soggiogazione, ma purtroppo si tratta ancora di casi sporadici. Una delle realtà che con successo è riuscita ad uscire da questo circolo vizioso è stata la scuola della provincia di Bolzano grazie al progetto FUSS. Il progetto FUSS ha consentito alle scuole di lingua italiana di questa provincia di adottare il sistema operativo GNU/Linux e software libero per i suoi studenti, scelta che al di là delle ragioni economiche o tecniche, è stata portata avanti per motivi etici e politici. E stata infatti operata una scelta: La scelta di rifarsi, anche nell insegnamento, ai valori della libertà e della condivisione del sapere uniti all impiego di software efficiente, stabile e sicuro. La politica di soggezione a Microsoft implica seri danni, soprattutto di ordine didattico, sia per gli studenti che per gli insegnanti medesimi, in quanto entrambe le categorie vengono private dalle possibilità offerte dal software libero. Vengono meno la possibilità di utilizzare, copiare, ridistribuire, modificare e studiare il software: condizioni che non possono mancare all interno di un autentico laboratorio di ricerca e apprendimento come la scuola! Fonte: Istituto Avogadro di Torino, articolo su Linux, didattica e dintorni Gianluca Pietrangeli gianluca.pietrangeli@gmail.com 3

4 Obiettivo Obiettivo di questo progetto e la riqualificazione dell aula di informatica dell attraverso una architettura di rete semplice sulla quale si appoggia un ambiente operativo ancora piu semplice ed efficace, utilizzando i PC gia presenti e implementandone di nuovi. Anche l aspetto economico concorre al raggiungimento dell obiettivo ed e per questo motivo che si e scelto Linux come sistema operativo e l ambiente Terminal Server come infrastruttura software di base. Unitamente a questi concetti base e stato scelto di implementare una serie di programmi appositamente improntati alla didattica al fine di utilizzare il laboratorio anche in modo trasversale sulle varie discipline di insegnamento, svincolandolo in tal modo dall unico ruolo infomatico Situazione attuale aula Attualmente l aula informatica e attrezzata con le seguenti macchine: 9 Pc IBM NETVISTA MTM Pentium IV MB RAM - HDD 40 GB - Lettore DVD - Monitor 17 CRT 5 Pc HP Vectra VL 420 DT - Pentium IV MB RAM - HDD 20 GB - Lettore DVD - 3 Monitor 17 /2 Monitor 15 CRT 1 Pc nobrand - Pentium D MB RAM - HDD 80 GB - Lettore DVD - Monitor 17 LCD 11 stampanti HP a getto d inchiostro 1 Proiettore EPSON 1 Scanner CANON 1 Panel Switch Rack mount da porte di cui 18 cablate 16 Cavi patch per Panel Switch Cavo di rete per uscita su rete FastWeb 18 Torrette di alimentazione/rete Considerazioni sull attuale configurazione La configurazione hardware attuale, dopo una breve ma esaustiva analisi, ha denunciato tutti i limiti per qualsiasi installazione di ambienti operativi commerciali (Microsoft Windows) anche solo in versione Pc standalone ( termine con il quale si identifica un Pc singolo in una rete di computer non dipendente da altri Pc). Per perseguire la strada del rimodernamento dell hardware per attuare una politica di installazioni Microsoft, la spesa da sostenere e ben superiore ai euro, dovendo aggiornare praticamente tutto ( CPU, RAM, DISCO, SCHEDA MADRE) A tale cifra va poi aggiunta quella per l acquisto dei sistemi operativi, programmi software base e didattici, licenze d uso. Pertanto si e deciso di andare verso un sistema operativo free, capace di utilizzare le risorse dei pc attuali e che offrisse anche un pacchetto di software didattico. La scelta e quindi caduta su LINUX Gianluca Pietrangeli gianluca.pietrangeli@gmail.com 4

5 Perche LINUX Laboratorio Informatico Il sistema operativo Windows, i suoi programmi e i computer sui quali gira sono destinati, nel tempo, a diventare obsoleti. Questo invecchiamento, seppur fisiologico e commercialmente motivato, non sempre, anzi mai, rappresenta la realtà; infatti i computer vengono forzatamente dismessi, anche se perfettamente funzionanti, a causa appunto di questo fenomeno commerciale. Altro fattore che concorre all invecchiamento e al rapido decadimento di performance del computer e da attribuire all utilizzo stesso da parte degli studenti e degli insegnanti stessi. La semplice navigazione su internet e lo scaricare file porta inevitabilmente ad un rallentamento dei computer, a blocchi indesiderati del sistema e a infezioni da virus, spyware o trojan. L unica soluzione, arrivati a questo punto, per rende nuovamente fruibili i computer, e quella di formattarli allo stato iniziale. A questo si aggiungono tutti i problemi relativi al salvataggio e al recupero dei dati prima e dopo l operazione di formattazione. A volte e così complesso il lavoro che ci si deve affidare ad aziende specializzate con i relativi costi che ne conseguono. Tutto ciò rallenta l attività didattica, introduce costi per la scuola e concretizza la situazione tipica di molte scuole e cioè le aule di informatica rimangono chiuse a chiave. A salvare questa situazione così caotica e disastrosa fortunatamente ci pensa LINUX. GNU/LINUX e un sistema operativo libero (da licenze commerciali), aperto (cioè chiunque può modificarlo e a sua volta ridistribuirlo) e gratuito. Non conosce virus o spyware, e, in termini tecnici, leggero, flessibile e soprattutto permette di riciclare, riutilizzare o semplicemente usare vecchi computer altrimenti destinati al macero. Quale LINUX Negli ultimi anni il mondo del software libero ha dato molta importanza al mondo scolastico e all educazione. Sono infatti molte le distribuzioni (termine con il quale si definisce una raccolta di software e programmi che assieme costituiscono un sistema operativo) GNU/Linux dedicate all istruzione. Tra queste vale la pena di citare Eduknoppix, Edubuntu, Skolelinux (progetto norvegese in uso dai primi anni 90), Freeduc (progetto in collaborazione con l UNESCO), Itix (specifica degli Istituti Tecnici) e So.Di.Linux (Sviluppata dall Istituto delle tecnologie didattiche del CNR). Dopo un analisi ed alcuni test comparativi la scelta e ricaduta sulla distribuzione So.Di.Linux sviluppata dall Istituto delle Tecnologie Didattiche (ITD) del CNR. So.Di.Linux, pensato per i docenti L'Istituto delle Tecnologie Didattiche del Centro Nazionale Ricerche da tempo si occupa di catalogazione del software didattico attraverso il Servizio nazionale di Documentazione Didattica SD2.. Il servizio consiste nella ricognizione, valutazione ed analisi delle caratteristiche didattiche del software open source. I prodotti che superano i test sono descritti attraverso schede tecniche di facile consultazione fruibili attraverso un sito Internet. Recentemente tale lavoro di schedatura ha trovato un collante che lega tra loro i vari software, nella realizzazione da parte di ACME Solutions e frutto della collaborazione scientifica tra CNR-ITD ed AICA di una distribuzione live in cui sono presenti tali software pronti per essere utilizzati. La distribuzione prosegue il lavoro svolto per EduKnoppix ed è indirizzata al personale docente non particolarmente dotato di competenze tecniche specialistiche per un utilizzo nei laboratori didattici. La filosofia è sostanzialmente identica, ma l'itd inserisce il valore aggiunto derivante dalla catalogazione del software che contribuisce a rendere So.Di.Linux uno strumento di lavoro per il docente. Gianluca Pietrangeli gianluca.pietrangeli@gmail.com 5

6 Il software didattico presente nella distribuzione (oltre 140 programmi) tratta di vari argomenti, orientato ai vari livelli di scuole (scuola dell'infanzia, primaria e secondaria di I grado), e più della metà sono in lingua italiana. Inoltre sono presenti applicativi non pensati per un utilizzo didattico, ma comunque utili allo scopo, e applicativi generici che possono trovare comunque posto nelle varie realtà scolastiche (giochi, strumenti tipici da ufficio, strumenti di grafica,...). Terminal Server e thin client Una volta determinato e scelto il sistema operativo, nel nostro caso So.Di.Linux, si e scelto di optare per una installazione di tipo Client/Server a discapito di quella tradizionale denominata Desktop. Per meglio comprendere si pensi che la Desktop prevede l installazione del sistema operativo su ogni pc che compone l aula, un po come avviene su di un pc di casa. Questo tipo d installazione pero e svantaggiosa dal punto di vista di gestione software, richiede una serie di pc completi nei loro componenti, per esempio hard disk e DVD ed inoltre ha un impatto molto alto in termini di manutenzione. Contrariamente la versione Client/Server ha bisogno dell installazione di un solo sistema operativo, sul Server; i Client (per noi i pc usati dagli alunni) privi di hard disk e dvd si limitano a lanciare il sistema operativo direttamente e concorrenzialmente dal Server. Tutti i programmi usati sui pc Client quindi gireranno nella realtà sul Server ma saranno visualizzati sul Client. La caratteristi principale di questo ambiente e che basta un solo pc potente mentre i Client potranno essere anche di vecchia, se non vecchissima, generazione. E appunto questo il fattore trainante che unitamente ai fondi economici non elevati ha portato alla scelta del progetto LTSP per l implementazione di un environment Client/Server Progetto LTSP - Introduzione Il progetto Ltsp fornisce un modo semplice per utilizzare dei computer a basso costo come terminali (THIN CLIENT), collegandoli a un server GNU/Linux. In una tipica situazione d'ufficio o in un laboratorio scolastico su ogni scrivania vengono normalmente utilizzati computer abbastanza potenti, basati su processori Intel o AMD, ognuno con molti gigabyte di spazio su disco fisso. Ciascun utente memorizza i propri dati sul disco rigido presente nel computer e molto raramente vengono effettuati dei backup. Con Ltsp, si possono usare anche computer piuttosto datati o comunque di scarse prestazioni, basta aggiungere a ogni terminale una scheda di rete con supporto per il boot da rete (PXE). Gianluca Pietrangeli gianluca.pietrangeli@gmail.com 6

7 Cos'è un thin client? Ltsp è quindi una soluzione completa che permette di collegare diversi terminali poco potenti, chiamati thin client a un server Linux. Per l'utente, un thin client si comporta come un computer normale mentre per l'amministratore non ha alcun supporto di archiviazione proprio, è facile da gestire e può fornire all'utente un'esperienza di un desktop moderno, anche con hardware obsoleto. Come funziona un thin client? I thin client sono computer che caricano ed eseguono la maggior parte dei programmi da un server centrale, ma sono visualizzati sullo schermo del client. In termini più tecnici, il thin client può ottenere un kernel da un archivio locale oppure caricarlo dalla rete. Svantaggi Lo svantaggio più grande utilizzando il sistema Ltsp è che in caso di guasti al server, tutti i thin client connessi a esso sono inutilizzabili. È quindi buona norma implementare un sistema ridondante in modo che, se un server è fuori uso, l'altro può prendere il suo posto e permettere ai client di tornare al lavoro. Soluzione finale e configurazione La soluzione finale dell infrastruttura hardware e software, partendo da quanto attualmente presente nell aula e sulla base di quanto enunciato sinora, prevede quindi: Acquisto dei seguenti componenti o pc completi 1 PC Server CPU E RAM 4 Gigabyte - HDD 500 Gigabyte - Masterizzatore - 2 schede di Rete (una di tipo gigabit) - Monitor 17 LCD 2 PC Client CPU E RAM 1 Gigabyte - scheda di rete - Monitor 17 LCD 14 Monitor 17 LCD 14 Case midi Tower colore Blu 14 Tastiere tipo PS2 14 Mouse tipo PS2 1 Stampante Laser B/N A4 1 Switch di rete gigabit 2 Cavi patch (come reintegro degli attuali 16) Una volta ottenuto il materiale, i 14 Case di colore BLU andranno a sostituire i Case degli attuali 5 pc Hp e i 9 pc IBM, mantenendo di questi ultimi soltanto la scheda madre, la memoria e l alimentatore. Verranno sostituiti i video di tipo CRT (oramai vecchi e anche dannosi per la vista) con i più moderni ed ergonomici LCD. Stessa sorte spetta alle tastiere e ai mouse. Ai 14 pc così ristrutturati si Gianluca Pietrangeli gianluca.pietrangeli@gmail.com 7

8 affiancheranno sia i 2 nuovi client acquistati che il pc nobrand (ex pc insegnanti) donando pertanto all aula un insieme di uniformità e professionalità. Verrà inoltre installato il pc Server, la stampante ad esso collegata, lo scanner e il proiettore. Infine e non ultimo di importanza lo Switch di rete per il collegamento di tutto l ambiente. E importante sottolineare che questa soluzione Client/Server, nello specifico l utilizzo di Thin Client, permette un sostanziale risparmio di energia elettrica e un notevole abbattimento dell inquinamento acustico essendo tutti i pc privi di hard disk e dvd. La configurazione finale e visibile nella figura seguente. Ultimo passo sarà costituito dall installazione dell ambiente operativo cui faranno seguito i test e i collaudi. Sviluppi futuri e note di contorno E possibile ed auspicabile portare il numero di postazioni dell aula da 18 a 25 ( o come il numero massimo di alunni per una sezione) più una postazione per l insegnante. Questa miglioria permette un miglioramento nell uso e nell apprendimento dell alunno e uno scarico di risorse del Server con l utilizzo da parte dell insegnante di un proprio pc. L ampliamento prevede ulteriori spese di acquisto per pc Client, Cavi di rete, cablatura elettrica e di rete, un secondo Switch di rete. Un controllo del carico elettrico dell aula, dello spazio vivibile e della sicurezza in generale e propedeutico per il punto precedente E possibile installare un ulteriore Server per il controllo in uscita ed in entrata (possibilità remota) del traffico internet e di rete. Gianluca Pietrangeli gianluca.pietrangeli@gmail.com 8

9 E possibile ed auspicabile l installazione di un secondo Server da affiancare al primo per una totale fault tollerance ( tolleranza ai guasti ) così da evitare il blocco dell aula in caso di guasto al Server principale E possibile e didatticamente utile installare un Web Server per la produzione di siti interni. Lo sviluppo di un sito oltre che abituare ed insegnare all alunno l uso di uno strumento software e anche un momento di creatività e può essere anche esteso all insegnamento trasversale delle varie materie, creando di fatto dei siti a tema come fosse una ricerca, anche di gruppo. L aula al momento dell avvio sarà strutturata in modo tale da permettere al solo insegnante l utilizzo di Internet tramite il proprio pc e con l uso del proiettore. Di fatto quindi gli alunni non potranno in alcun modo accedere in modo indipendente a tale risorsa. Questo per loro tutela e per il buon svolgimento della didattica. E possibile in seguito eliminare il blocco di Internet ed inserire o un Server per il controllo del traffico o un software apposito (parental control o proxyweb) in modo da filtrare il traffico internet con contenuti adeguati alla didattica. L insegnante avrà la possibilità dal proprio pc di inibire l uso di uno, più o tutti i pc dell aula, tramite software apposito. Note e Considerazioni finali Software Libero Il sistema operativo Gnu/Linux è rinomato per essere versatile, affidabile ed economico. E' software libero, nato sotto la spinta degli ideali di collaborazione e di libera circolazione del sapere, ideali in sintonia con gli obiettivi educativi della scuola. E' software sviluppato senza fini di lucro, perciò in modo indipendente dalle richieste delle leggi del mercato, rispondendo anche alle esigenze ed alle richieste di chi non genera profitto, ad esempio del mondo della scuola. E' software a licenza gratuita, quindi senza oneri per la scuola. E' software che garantisce la libertà di copia. La scuola può quindi distribuire i programmi gratuitamente e legalmente alle famiglie degli alunni, in modo che gli alunni possano portare a casa insieme ai libri di testo, anche gli strumenti informatici che usano a scuola. Il Software Libero e la legge La pubblica amministrazione è tenuta a preferire sistemi informatici non dipendenti da un'unica tecnologia proprietaria e programmi informatici a sorgente aperto. Direttiva 19 dicembre 2003 "Sviluppo ed utilizzazione dei programmi informatici da parte delle pubbliche amministrazioni" - Presidenza del Consiglio dei Ministri - Dipartimento per l'innovazione e le tecnologie (Pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale del 7 febbraio 2004, n.31) Per cogliere lo spirito della direttiva può essere utile leggere questa vecchia pagina (Settembre 2003) del Ministero della Pubblica Istruzione. Decreto Legislativo 7 marzo 2005, n. 82 "Codice dell'amministrazione digitale" (pubblicato nella Gazzetta Ufficiale n. 112 del 16 maggio Supplemento Ordinario n. 93), art. 68 e seguenti. Ribadisce l'obbligo di valutazione comparativa di tipo tecnico ed economico tra tutte le soluzioni disponibili sul mercato (open source espressamente compreso). Gianluca Pietrangeli gianluca.pietrangeli@gmail.com 9

10 Legge regionale 14 novembre 2008, n. 19 (BUR n. 95/2008) - NORME IN MATERIA DI PLURALISMO INFORMATICO, DIFFUSIONE DEL RIUSO E ADOZIONE DI FORMATI PER DOCUMENTI DIGITALI APERTI E STANDARD NELLA SOCIETÀ DELL INFORMAZIONE DEL VENETO. Afferma tra l'altro come la Regione Veneto prediliga l uso di software libero, nel rispetto del principio costituzionale di buon andamento e del principio di economicità dell attività amministrativa. Il Software Libero ed il Ministero per le Riforme e le Innovazioni nella Pubblica Amministrazione Il Centro Nazionale per l Informatica nella Pubblica Amministrazione (CNIPA) valorizza il Software Libero attraverso l'osservatorio Open Source. Il Software Libero ed il Ministero della Pubblica Istruzione Il Ministero della Pubblica Istruzione sostiene Linux nella scuola attraverso il Servizio di osservatorio tecnologico per la scuola.per conoscere meglio quest'istituzione, si visiti la pagina di presentazione nel sito dell'osservatorio Tecnologico. Il Ministero della Pubblica Istruzione ha realizzato, in collaborazione con il Politecnico di Milano, il Progetto Linux@School che si pone l'obiettivo di diffondere la conoscenza riguardo al mondo del Software Libero nella scuola con particolare riferimento al sistema operativo Linux. Consigliamo di visitare i link nella sezione "argomenti correlati" nel menù di destra nella pagina Linux@School per fare interessanti approfondimenti. La presentazione del progetto Linux@School è disponibile in formato PDF. Fonte: Associazione di Promozione Sociale Faber Libertatis Riferimenti siti - Sito di riferimento per la distribuzione SODILINUX - Osservatorio Tecnologico per la scuola (Min. Pubblica Istruzione) - Servizio Documentazione Software Didattico - Software libero nella scuola Gianluca Pietrangeli gianluca.pietrangeli@gmail.com 10