Ein wartungsarmes Computernetz für den
Unterricht
mit Internet-Zugang
Martin Cornel, MRCornel@t-online.de
Dr. Michael Mrowka, michael.mrowka@auge.de
März 1999, überarbeitete Fassung vom 26. Januar 2000
Ziel des Artikels ist die Vorstellung eines seit nunmehr über einem Jahr in der
Schulpraxis bewährten Konzepts für einen Computer-Raum mit geringem Arbeitsaufwand und
wenig Spezialwissen für den Administrator. Das Konzept wurde auf einer neuen
Computeranlage realisiert, lässt sich aber auch mit relativ geringem Kostenaufwand auf
einer bestehenden installieren (natürlich von der Ausgangslage abhängig). Der Artikel
richtet sich nicht an phantastisch ausgestattete Schulen mit angestellten
Netzwerkadministratoren, sondern will einen Weg zeigen, wie man trotz knappester Mittel
und engster personeller Ressourcen die neuen Medien nutzen kann.
Die folgenden Aussagen verstehen sich als Fortsetzung und eine mögliche
Konkretisierung des bekannten Artikels von Rüddigkeit/Kuhley:
"Pädagogisch-technische Konzepte für den Einsatz von WINDOWS 95 in den lokalen
Netzwerken der Schulen" (s. http://www.bildung.hessen.de/abereich/inform/techhilf/w95lan.htm ).
Die dort sehr kompetent diskutierten Konzepte mit ihren Vorteilen, Schwachstellen
und Konsequenzen werden im folgenden verwendet und als bekannt vorausgesetzt. Mittlerweile
gibt es einen Folgeartikel von Volker Rüddigkeit (Juni 99): "Beim nächsten Boot
wird alles wieder gut" (s. http://www.bildung.hessen.de/anbieter/help/frankf/support/techhilf/boot/boot.htm
).
1. Anforderungen an die Computer-Ausstattung
Die Helmholtzschule Frankfurt (Gymnasium) stellte für die Einrichtung
ihres Computer-Raums folgende grundlegende Anforderungen: Ein serverbasiertes
Computer-Netzwerk für den
- Einsatz im Informatik-Unterricht der Oberstufe (Programmieren in Delphi/Pascal),
Kursgröße bis 24 Schüler.
- Einsatz in der Informationstechnischen Grundbildung
(Textverarb./Zeichnen/Tabellenkalkulation/Datenbank).
- Einsatz in der Kommunikationstechnischen Grundbildung (Internet/FTP/Newsgroups).
- E-Mail-Möglichkeit für alle (interessierten) Lehrer und Schüler.
- Einsatz von Multimedia-Programmen im Nicht-Informatik-Unterricht (Lern-CDs),
Klassengröße bis 33 Schüler.
- Einsatz in besonderen Projekten und AGs
(Scannen/Klaviatur/Homepageerst./Messen-Steuern-Regeln...).
Im wesentlichen sind das die Anforderungen, wie sie sich allen Schulen stellen.
Üblicherweise wird dann ein klassisches Computer-Netz aufgebaut, wie es auch in jeder
Firma steht (Windows-NT, Windows 95, Novell...). Dass dessen Betrieb in der
Schule dann nicht oder nur
mit enormem Erhaltungsaufwand funktioniert, ist mittlerweile klar geworden. Eine der
Hauptgründe dafür: es gibt keinen für diese Aufgabe extra angestellten Administrator.
Man kann sich nun mit Forderungen nach einem solchen, nach mehr Geld oder mehr Fortbildung
und Entlastungsstd. für den Computer-Betreuer aufhalten oder geht - wie wir - den anderen
Weg: die Computer-Anlage muss der personellen Realität angepasst werden: möglichst
"zero-administration".
Wir legen nun unsere Ansichten dar, worin sich die Randbedingungen für eine
Computer-Ausstattung an Schulen vom Firmeneinsatz unterscheiden und welche Konsequenzen
daraus für ein Schulkonzept gezogen werden können:
- Es gibt keinen hauptberuflichen Administrator (fest nur für diese Aufgabe eingestellt):
- Die Computer-Verwaltung wird von einem Informatik-Lehrer nebenher durchgeführt
(wie schon oben erwähnt:)
Forderung: Die Administration muss zeitlich auf ein Minimum reduziert werden
("zero-administration"). Konkret heißt das: stabile Workstations, die nicht
jede Woche neu aufgespielt werden müssen. Und es heißt: ein Minimum an
Benutzerverwaltung.
- Vom Wissensstand her kann der Lehrer kein System-Administrator sein, der
serverbasierte Installationen mit ihren tausend Tricks und Patches aus dem Ärmel
schüttelt, weil er es jahrelang gelernt und nichts anderes getan hat.
Forderung: Die Rechner sollten ein gängiges und von zu Hause her bekanntes
Betriebssystem haben: Windows 95/98-Workstations. Als Server bietet sich das ganz
ähnliche System Windows NT 4.0 an.
- Es arbeiten viel zu wenige Lehrer im Computer-Raum mit:
- Selbst engagierte Informatik-Lehrer halten das hohe Innovationstempo nicht lange mit.
Nebenher jedes Jahr eine oder mehrere neue Programmiersprachen, Betriebssysteme und
Internet-Techniken zu lernen überfordert und treibt zum Rückzug.
Forderung: Bekanntes einsetzen (Windows 95/98, MS Word, MS Excel...), auch ältere
Programmiersprachen wie Turbo Pascal installieren, gewohnte Programme auch aus
DOS-Zeiten...
Forderung: Lernprogramme (Lern-CDs) installieren, mit denen sich Lehrer und
Schüler gemeinsam neueres Wissen aneignen können ("Interaktives Lernen: Windows
98", "Word 97 in 15 Lektionen"...).
Forderung: Einrichtung eines zentralen Pools für Anleitungen und Arbeitsblätter,
den Nachwuchslehrer benutzen können.
- Hält man es für wichtig, dass die Computer auch im Nicht-Informatik-Unterricht
eingesetzt werden, z.B. für Textbearbeitung, Informationsbeschaffung oder Multimediale
Lernprogramme, so erfordert das ein Abbauen von Hemmschwellen.
Forderung: Die Workstation agiert so, wie der Lehrer-Rechner zu Hause: kein
Einloggen, keine vergessenen Passwörter. Der Rechner muss nach dem Booten zuverlässig
den gewohnten Desktop zeigen. Auf die mitgebrachte Diskette oder CD muss am Arbeitsplatz
zugegriffen werden können, keine Einschränkungen in der Funktionsfähigkeit der
Schulrechner.
- Es arbeitet nicht ein, und schon gar nicht ein geschulter Benutzer an seinem
PC:
- SachbearbeiterInnen in Firmen decken ihre Tastatur mit einer Schablone ab, damit ihr
geliebter Computer nicht vom Staub belästigt wird, der Schüler betrachtet es eher als
sportiven Anreiz, die Maschine in Grund und Boden zu fahren.
- Die Vielzahl der wechselnden Anfänger tut ein übriges, dass Programme, Links und
Systemeinstellungen verschwinden.
- Viele Anfänger scheitern schon am Einloggen und der Handhabung diverser
Passwörter.
- Am System muss auch der Umgang mit dem System gelernt werden. Ein total dichtes System,
bei dem der Benutzer gerade nur noch ein Programm starten darf, ist für die Schule
unsinnig.
Forderung: (hört sich erst einmal absurd an) Die Schule braucht Workstations mit
völliger System-Stabilität bei trotzdem völliger System-Offenheit.
- Programme von außerhalb werden mitgebracht und installiert:
- Lehrer haben zu Hause ein schönes Lernprogramm ausprobiert, das soll jetzt im
Unterricht laufen. Schüler versuchen häufig die Installation von Programmen/Spielen.
Forderung: trotz vieler (oft missglückter) Installationen und Deinstallationen
muss das System stabil bleiben.
- Schüler bringen gern virenverseuchte Disketten mit.
Forderung: ein effektiver Viren-Schutz der Geräte muss vorhanden sein.
- Schüler sind keine Angestellte:
Angestellte produzieren auf den Firmencomputern Dateien für die Firma. Diese Dateien sind
für die Firma wichtig und müssen daher von der Firma verwaltet und geschützt werden.
Schüler dagegen erstellen Dateien in ihrem Lernweg nur für sich. Daher sind sie selbst
für deren Verwaltung und Sicherheit zuständig.
Forderung: Keine Verwaltung von Homedirectories der Schüler durch den
Administrator.
Forderung: Für die Wahrung ihres Postgeheimnisses beim E-Mailen sind die Nutzer
selbst zuständig.
2. Unser wartungsarmes Konzept
Als Server dient ein Windows NT 4.0 - Domaine-Server. Und wir sagen zunächst einmal,
was der Server nicht organisiert: keine klassische Benutzerverwaltung mit
Verwaltung von Hunderten von Schülern und Lehrern!
Seine Aufgaben sind vielmehr:
- Nur rudimentäre Benutzerverwaltung mit drei Benutzergruppen: Administratoren,
Lehrergruppe (mit wenigen, benötigten Zugriffsmöglichkeiten wie: lokales Einloggen,
Einwahl ins Internet, Bildschirm-Verwaltung, Drucker-Kontrolle und Zugriff auf Teile der
Server-Festplatte) und Schülergruppe (mit nur einem einzigen Benutzer
"Schüler")
- Bereitstellen von Programmen (Office, Programmiersprachen... soweit nicht lokal auf den
Workstations installiert)
- Bereitstellen eines Dateipools mit Lesezugriff für jede Workstation (Arbeitsblätter,
Beispielprogramme usw.)
- Bereitstellen eines offenen Ordners für Datei-Austausch zwischen den Workstations:
Tauschbörse
- Bereitstellen von Multimedia CDs (in der Regel auf Server-Festplatte kopiert oder vom
Server-CD-ROM)
- Bereitstellen eines ZIP-Drives zum Speichern größerer Schülerdateien
- Druck-Server
- Bereitstellen einer Sicherheitskopie für die Workstations
- Bereitstellen eines Internet-Zugangs für jede Workstation (Proxy-Server)
- Bereitstellen von E-Mail-Zugang (über Freemail-Server)
- Bereitstellen einer Bildschirm -Verwaltung (MasterEye)
Im Computerraum werden 12 Windows 98-Rechner als Workstations aufgestellt, ein weiterer
im Lehrerzimmer zur Unterrichtsvorbereitung. Die Rechner booten wie ein
Einzelplatz-Rechner normal hoch, das Anmelden am Server geschieht automatisch und ohne
Schülereingabe (alle unter dem gleichen Kennwort "Schüler").
Geschützt wird dieses völlig offene System von einer Hardware-Karte, bei
uns dem "Daten-Airbag". Diese kleine
Einsteck-Platine hält auf der Festplatte der Workstation eine Kopie des Systems versteckt
vorrätig. Bei jedem Neueinschalten des Computers wird dem Schüler von diesem Ursystem
eine neue Kopie zur Verfügung gestellt. Der Schüler kann also die Maschine in Grund und
Boden fahren: ausschalten, einschalten, die Maschine ist wieder wie gewohnt lauffähig.
Genaueres dazu später.
3. Die benötigte Hard- und Software
Auf der Grundlage dieses Konzepts ergib sich folgende Computer-Zusammenstellung
(aktualisiert für November 1999):
1 Server:
Tower mit Pentium III /
500 MHz
128 MB SDRAM
Festplatte EIDE 6,4 GB
Festplatte EIDE 20 GB
Festplatte EIDE 20 GB
SCSI-Controller
CD-ROM SCSI
ZIP-Drive 250 MB SCSI
Grafikkarte AGP (einfach)
Monitor 15" (einfach)
Parallele Printerkarte 3 Port bidirektional ECP
Netzkarte PCI 100 MHz
Tastatur/Maus
ISDN-Karte |
Systempreis
4.000 DM |
Betriebssyst. Windows NT Server
4.0 Klassenraumlizenz |
800 DM
SAN-Schulen kostenlos! |
MasterEye Bildschirmverwaltung |
800 DM |
ProxyServer Sambar
Vers.4.3 für
Internet-Zugang |
kostenlos |
1 Netzeinrichtung:
Hub 100 Mbit/s 16 Port |
600 DM |
Installation Kabelkanal,
Verkabelung, Netzsteckdosen |
1.000 DM |
12 Workstations:
Mini-Tower (z.B.
AMD K6-II 450 MHz)
64 MB SDRAM
Festplatte EIDE 6,4 GB
CD-ROM ATAPI
Grafikkarte AGP (gute Grafikkarte!)
Soundkarte 16 bit
3 Kopfhörer + Bausatz für deren Anschluss
Netzkarte PCI 100 MHz
Tastatur/Maus |
12 x
1.000 DM 12.000 DM |
Monitor 17" |
12 x
400 DM 4.800 DM |
Daten-Airbag (Elabo) |
12 x
200 DM 2.400 DM |
Betriebssystem Windows 98 |
12 x
180 DM 2.160 DM |
MS Office Professional 97
Klassenraumlizenz |
800 DM |
Borland Delphi 4.0
Klassenraumlizenz |
800 DM |
Farstone Virtual Drive |
800 DM |
Netscape Navigator,
IE 4.0, Cute-FTP, Eudora, Outlook Express,
MS Frontpage, F-Prot Antiviren-Software, WinZip, diverse Freeware,
Star-Office, Turbo Pascal 6.0, Netcopy bzw. HDCopy zum Vervielfältigen der Rechner |
Peripherie und sonstiges
Druckertisch für 3 Drucker |
350 DM |
Drucker HP-Laserjet
1100 |
750
DM |
Drucker HP Deskjet
710 C |
370 DM |
Scanner parallel |
150 DM |
CD-ROM-Brenner |
500 DM |
Interfaces zum
Messen-Steuern-Regeln (Lego, Fischer...) |
|
Medien (Disketten, CD-Rohlinge,
ZIP-Medien) |
300 DM |
Multimedia-Lernprogramme,
anfängliche Auswahl |
1.000 DM |
Summe der gesamten
Installation |
ca. 35.000 DM |
4. Anmerkungen zur
benötigten Computer-Einrichtung
- Der Server steht im Computerraum offen in einer
Ecke. Das hat man eigentlich nicht so gern, spart aber Geld: er kann dadurch
Service-Leistungen übernehmen, für die sonst ein weiterer Rechner nötig wäre: Drucken,
Einwählen ins Internet, Bildschirmverwaltung, Anbieten eines ZIP-Drives für alle. Die
Sicherheit wird softwaremäßig gelöst, lokal einloggen (auch noch mit genau abgestuften
Rechten) dürfen sich nur Lehrer.
- Als Betriebssystem für den Server wählten wir Microsoft Windows NT
4.0. Dieses Betriebssystem ist von der Oberfläche her genauso zu bedienen wie das jedem
bekannte Windows 95/98. Gegenüber Novell- oder Linux-Systemen fällt viel
Einarbeitungszeit weg. Die Einarbeitung in die benötigten Verwaltungsprogramme
geht sehr schnell. Ist das Gerät einmal (vom Händler) richtig installiert, braucht man
nur wenig Zeit, um sich zurechtzufinden, Benutzer einzurichten und Zugriffsrechte
festzulegen.
Leider zu spät erfuhren wir, dass die NT-Server-Software für SAN-Schulen sogar kostenlos
von Microsoft gestellt wird.
- Die Konfiguration und Sicherheit des Servers (diese Aussagen sind nur
für den Fachmann):
Windows NT 4.0 wird als Domain-Server installiert. Als Netz-Protokoll ist TCP/IP
festgelegt. Die IP-Vergabe für die Workstations erfolgt über DHCP. Dabei muss
die Dauer
der Lease auf unbeschränkt gesetzt werden. Damit wird jeder Workstation eine feste IP
zugeordnet, was für die Bildschirmverwaltung MasterEye und die Internet-Protokollierung
nötig ist.
Zur Sicherheit wird der laufende Betrieb über ein gespiegeltes System gefahren, d.h.
Systemaktionen werden parallel auf zwei verschiedenen Platten durchgeführt. Geht eine
Festplatte kaputt, fährt man auf der Kopie weiter und kann die defekte Platte
auswechseln.
Zum zweiten muss in regelmäßigen Intervallen eine Sicherungskopie des Systems
durchgeführt werden, die Helmholtzschule löst das über ein ZIP-Drive und von Zeit zu
Zeit über einen CD-Brenner.
- Die Geschwindigkeit des Servers:
Hier muss man wirklich sagen, da sollte am Board/Prozessor nicht gespart
werden. Unter Windows NT rechnet man
etwa 8 MB RAM pro Client, 128 MB sollten es daher sein. Bei den Festplatten hieß
die Devise bisher: nur SCSI. Von der Geschwindigkeit her ist das aber nicht mehr zwingend.
Hier lassen sich schnell 1.000 DM einsparen, wenn E-IDE-Platten genommen werden.
- Die Festplatten des Servers:
Da in unserem Konzept die Schüler nicht zentral ihre Homedirectories auf dem Server
haben, sondern ihre Dateien lokal auf den Workstations speichern, benötigen wir auf dem
Server relativ wenig Speicherplatz. 2 Festplatten zu je 4 GB würden völlig ausreichen.
Allerdings stellt die Vorgabe, viele Multimedia-Programme auf dem Server vorrätig zu
halten, gigantische Anforderungen an die Festplattenkapazität. Im Rechner sind deshalb
neben der Systemplatte zwei zusätzliche große Festplatten zur Aufnahme kompletter CD-ROMs vorgesehen.
Erweiterung ist mit einer 4.Platte möglich und darüber hinaus in einem separaten
Gehäuse mit Einschubfächern für weitere Festplatten. Sukzessive könnte man hier das
System bis über 200 GB erweitern.
- Partitionierung und Einteilung der Server-Festplatten:
Festplatte 0
6,4 GB EIDE
Formatierung NTFS |
C: 1,5 GB |
Boot WindowsNT/Proxy/MasterEye
Internet Expl./Outlook ... |
D: 2,4 GB |
Kopie von Workstations |
E: 2,5 GB |
Arbeitsblätter, Anleit. und
Datei-Austausch |
Festplatte 1
10 GB EIDE
Formatierung NTFS |
1,5 GB |
Spiegelung von C: |
F: 8,5 GB |
für CD-ROMs und gemeinsame
Progr. |
Festplatte 2
20 GB EIDE
Formatierung NTFS |
G: 20 GB |
für CD-ROMs |
- Das Betriebsystem der Workstations: Windows 98
Von der grundsätzlichen Forderung eines allen Lehrern bekannten Systems her kamen nur
Windows 98 oder Windows NT in Frage. Die bessere Treiber- und Multimedia-Versorgung
(zumindest momentan) sprach für Win98, Stabilität und Sicherheitsaspekte sprachen für
NT. Da wir für die Sicherheit der Workstations aber auf anderem Weg sorgen, brachte uns
NT in unserem Konzept keine zusätzlichen Vorteile, wir entschieden uns daher für Win98.
Bisher arbeiteten die auf dem Markt befindlichen Schutzkarten auch nur mit
DOS/Windows 3.11/95/98 auf zufriedenstellende Weise zusammen. Unter NT waren
unsere Anforderungen nicht erfüllbar. Erst seit neuestem (Mitte Januar
2000) gibt es eine Karte ( www.dr-kaiser.de
) , welche im Automatik-Mode unter Windows NT läuft, so dass man ab jetzt
durchaus auch eine Computer-Anlage mit NT-Clients aufbauen könnte.
- Die Sicherheit der Workstations: Der Daten-Airbag
Hier kommt nun der Knackpunkt für unser System:
bisher löste man den Sicherheitsaspekt über die Benutzerverwaltung, schränkte alle
Rechte mittels Richtlinien-Editor rigoros ein, dass der Schüler schließlich gerade noch
ein Programm starten konnte und sonst nichts. Und trotzdem funktionierte das nicht: ein
läppisches Makro in Word - und eine wichtige DLL war überschrieben oder die Festplatte
gelöscht.
Unsere ersten Überlegungen, wie wir ein völlig offenes und doch unzerstörbares System
aufstellen könnten, führten zu einer Softwarelösung: Von einem Rechner wird (z.B. mit
DriveImage oder Ghost...) ein Image auf den Server gelegt. Wenn eine Workstation
zerschossen ist, dann wird über eine Netzdiskette das Image wieder aufgespielt. Aber wir
verwarfen diese Lösung. Selbst mit einem schnellen Netz dauert das Aufspielen ca. 20
Minuten, damit ist diese Unterrichtsstd. gelaufen. Und wenn sich ein Anfänger irgendwo in
der Systemsteuerung verrannt hat, dann ist eben doch nicht garantiert, dass in der
nächsten Stunde der Rechner wieder zuverlässig aussieht und wie gewohnt reagiert . Unser
Ziel wäre damit nicht erreicht: Jeder Lehrer (vor allem auch jeder
Nicht-Informatik-Lehrer) soll mit der Gewissheit in den Computer-Raum gehen, alle
Maschinen laufen zuverlässig.
Wir schafften daher schließlich eine Hardware-Lösung an: Die Firma ELABO vertreibt
eine winzige Platine, genannt Daten-Airbag (heute gibt es auch noch
andere Karten von anderen Anbietern, die Arbeitsweise aller Karten ist aber
gleich). Diese steckt man in einen freien
ISA-Slot jeder Workstation. Die Karte kennt zwei Modi:
- Im Supervisormodus (durch Passwort gesichert, ganz ähnlich wie beim
BIOS-Passwort) richtet man die Festplatte ein, hier verhält sich der Computer wie ohne
diese Platine. Die Helmholtzschule richtete Windows 98 und alle Programme auf Laufwerk C:
ein (Supervisorpartition 2,2 MB). Von sich aus legt die Karte dann automatisch noch eine
weitere, leere Partition an (Anwenderpartition z.B. 0,4 MB). Eine
dritte Partition der Festplatte bleibt vom Daten-Airbag unberührt: hier speichern die
Schüler später ihre eigenen Dateien (Laufwerk D: 3,8 MB).
- Nach dem Einrichten aller Programme wird in den Anwendermodus umgeschaltet.
Äußerlich gesehen fährt der Computer wie jeder andere hoch. Jeweils benötigte
Programme werden von der Original-Partition gelesen, aber geschrieben wird nur auf die
leere. Das alles merkt man aber gar nicht, gearbeitet wird nominal weiterhin auf
Laufwerk C:, alle Programme laufen wie gewohnt. Da aber alle
Speichervorgänge auf C: immer auf die leere Partition laufen, sind
Änderungen auf C: nur temporär - auf der originalen Festplatte C: wird
ja nichts geändert! Nach dem erneuten Einschalten ist der
Computer wieder bereinigt, man arbeitet auf einer neuen Kopie. Kopiert werden dabei nur
die Systemverweise und abgeänderte Dateien, nicht die ganze Festplatte. Nur beim Booten
bemerkt man einen geringfügigen Zeitverlust (bei uns anstelle 49 sec ohne Airbag jetzt 62
sec mit Airbag). Später beim Arbeiten gibt es keine merkbaren Geschwindigkeitseinbußen
mehr. Aber sicher ist der Computer jetzt: verschwundene Links, verstellter Desktop,
gelöschte DLLs, selbst der Befehl FORMAT C: oder ein Virenbefall sind kein Problem mehr,
Rechner nur neu starten.
- Partitionierung und Einteilung der Workstation-Festplatte:
Festplatte
6,4 GB EIDE
FAT32 |
C: 2,2 GB |
Windows 98 und alle Programme |
C: 0,4 GB |
leere Partition für den
Anwendermodus |
D: 3,8 GB |
Ordner mit Schülerdateien |
- Die Sicherheit der Schülerdateien:
Schüler speichern ihre Dateien auf dem Laufwerk D:. Dieses Laufwerk wird nicht mit dem
Daten-Airbag geschützt, sonst wären ja alle Schülerdateien nur temporär. Diese
Partition verhält sich ganz normal, jede Datei ist daher auch zerstörbar und wir
empfehlen den Schülern, wichtige Dateien auf der eigenen 3 ½"-Diskette zu sichern.
Die Schüler bekommen diese Verletzlichkeit ihrer eigenen Daten mitgeteilt und werden zum
verantwortungsvollen Umgang aufgefordert. Wir denken sogar, dass diese Offenheit
pädagogisch sinnvoll ist. Wenn es trotzdem Zerstörungen gibt, so betrifft es nicht das
System.
Größere Dateien können entweder (mittels WinZip) auf mehrere 3½"-Disketten
aufgeteilt und gesichert werden oder die Dateien können über ein freigegebenes ZIP-Drive
am Server auf ein ZIP-Medium (100MB oder 250MB) gespeichert werden
Wenn Schüler an Projekten arbeiten, an denen die Schule interessiert ist, dann
steht die Schule natürlich in der Pflicht und hat auch ein Interesse daran, für die
Sicherheit dieser Daten zu sorgen. Dazu können auf dem Server dann projektbezogene
Verzeichnisse freigegeben werden.
- Schutz vor Viren:
Betriebssystem und Programme auf Laufwerk C: sind im Anwendermodus vor Viren geschützt.
Höchstens die Kopie auf der gearbeitet wird, kann von Viren befallen werden. Nach dem
Ausschalten und erneuten Hochfahren ist der Virus weg.
Ganz anders sieht das auf der Schüler-Festplatte D: aus. Diese ist ja ungeschützt. Hier
sorgt ein Viren-Schutzprogramm (F-Prot) für Sicherheit.
- Das Vervielfältigen der Workstations:
Man arbeitet so, dass man ein Mastergerät konfiguriert: Windows einstellt, Programme und
Links installiert und dann diesen Rechner auf die übrigen vervielfältigt. Das setzt aber
zwingend voraus, dass die Workstations absolut identisch sind! Nicht nur gleiche Hardware,
das BIOS muss die selbe Version haben und buchstäblich jede Einstellung muss
gleich sein,
die Zusatzkarten in den selben Slots sitzen usw. Sind die Rechner so wirklich identisch,
dann booten sie nach dem Kopieren tatsächlich ohne irgendwelche Wünsche nach erneuter
Installation von Netzkarten o.ä. hoch.
Es hat keinen Sinn, noch brauchbare alte 486er oder Pentium in ein Netz
zusammen mit
neuen Computern zu hängen, der Arbeitsaufwand, die unterschiedlichen Rechner auf gleichem Level zu halten,
wird sofort gigantisch! Wohl einzige Ausnahme: die Monitore können unterschiedlich sein,
solange sie mit einer gemeinsamen Einstellung gefahren werden können.
Trotzdem können bestehende Rechner natürlich mit ans Netz gehängt werden. Nur sollten
Sie dann für spezielle Aufgaben genutzt werden mit Peripherie, die an den anderen
Rechnern nur stören würde: zum Messen, Steuern, Regeln (Lego-, Märklin-,
Fischer-Technik-Interfaces, AD/DA-Wandler und was es alles so gibt), Scanner, CD-Brenner,
Video-Karten usw. Diese Rechner werden dann einmal gesondert installiert, müssen aber
nicht in allen Komponenten auf dem laufenden gehalten werden.
Das Vervielfältigen unserer 12 Workstations geht mit verschiedenen Methoden und
hängt vom Installationsstand ab:
- DriveImage, das Standard-Programm zum Clonen, läuft leider
nicht mit dem DatenAirbag. Der Grund dafür ist, dass der Daten-Airbag den
Master-Boot-Record versteckt und dieser dann von den meisten Imageprogrammen nicht erkannt
wird.
- Das Programm HDCopy von der Fa. HDTRONIC. EDV-Service GmbH (
www.hdcopy.com ) läuft unter dem Daten-Airbag.
Laufwerk C: eines Schülerrechners wird von diesem Programm in eine Imagedatei auf dem
Server kopiert und kann von dort auf jeden anderen Schülerrechner gezogen werden. Das
Programm kann als Shareware mit den üblichen Zeitverzögerungen ausgetestet werden, die
Standard-Version kostet 99 DM.
- Man hängt die Festplatte eines zweiten Rechners als zweite
Platte in den Masterrechner und kopiert Festplatte 1 auf Festplatte 2. Das wird durch
eigene BIOS-Routinen des Daten-Airbags komfortabel unterstützt. Kopierzeit ca. 25 Minuten
für 6,4 GB, allerdings müssen dazu immer alle Computer-Gehäuse geöffnet werden.
- Ist Windows 95/98 installiert, so gibt es eine unfeine aber
trotzdem funktionierende Kopiermethode (jeder Fachmann jault auf und fragt nach den
offenen Dateien, aber es ist vielfach erprobt und gab bisher nie Probleme): eine Kopie des
Masterrechners (mit Explorer) auf den Server zu legen (ohne Papierkorb und win386.swp, die
sollte möglichst auf einer anderen Partition liegen), auf dem Server den Ordner
"Windows" in "w" und "Programme" in "p"
umbenennen. Diese Dateien werden (mit dem Explorer) von jeder anderen Workstation
heruntergeladen, "Programme" gelöscht und "p" in
"Programme" umbenannt. Anschließend von DOS aus den Ordner "Windows"
in "winalt" und "w" in "Windows" umbenennen.
"winalt" kann dann nach dem Hochfahren mit dem Explorer gelöscht werden.
- Optimal ist das parallele Kopieren aller Rechner über den
Hub. Dazu liefert die Fa. Elabo das kostenlose Netcopy. Unschön ist im Moment noch,
dass nur die komplette Festplatte kopiert werden kann (bei uns 6,4 GB in genau 65
Minuten), die Schülerdateien müssen daher vorher gesichert sein. Ein komplettes Update
für alle Rechner mit allen Vor- und Nacharbeiten dauert bei uns ca. 2 Stunden. Das halten
wir für akzeptabel. Laut Angaben von der Fa. Elabo wird an der Möglichkeit gearbeitet,
nur einzelne Partitionen zu kopieren. Das wäre dann das Non-plus-ultra.
- Das Netz:
Am billigsten ist ein 10 Mbit-Bus-Netz (10Base2), bei dem alle Rechner an einem BNC-Kabel
hintereinander hängen. Ein beliebter Scherz ist es dann, bei Rechner Nr. 4 das Kabel
abzustöpseln, dann können die Rechner Nr. 5 bis 12 nicht mehr auf den Server zugreifen.
Aber selbst ohne diese Späße ist die Störanfälligkeit bei diesem Netzwerktyp sehr
hoch. Die Folge sind häufige Fehler im Netzwerk, die selbst von Profis schwer zu
lokalisieren sind. Wir raten davon dringend ab. Sicherer ist eine Sterntopologie
(10BaseT oder besser 100BaseTX). Jeder Rechner hängt mit einer eigenen Leitung am
sogenannten Hub, einem kleinen Metallkasten mit 16 Buchsen, der den Netzverkehr regelt.
Das Netz der Helmholtzschule ist auf eine Übertragungsrate von 100 Mbit/s
ausgelegt (100BaseTX). Der Hub erkennt und akzeptiert aber auch 10 Mbit-Karten. Für die
hohe Übertragungsrate werden UTP-Kabel der Kategorie 5 benötigt, zwischen Hub und
Rechner dürfen jeweils maximal 100 m liegen. Steckdosen im Hub und Kabelkanal und die
entspr. Stecker entsprechen der Norm RJ-45.
Die Rechnung ist ziemlich einfach: Bei einer Übertragungsgeschwindigkeit von 10 Mbit/s
können theoretisch 1,25 MByte/s übertragen werden. Damit eine Netzübertragung aber
klappt, müssen jede Menge Zusatzinformationen wie Zieladresse, Quelladresse, Prüfsummen
usw. mit den eigentlichen Daten mitgeschickt werden. Tatsächlich werden daher nur etwa
0,8 MByte/s an Nutzdaten übertragen.
Wenn 100 Mbit pro Sekunde übertragen werden können, so kommt man auf geeigneten Rechnern
entsprechend auf 8 MByte/s. Das hört sich phantastisch an, wird auf unseren Rechnern
allerdings nicht erreicht - man stößt an die Rechnergrenzen, es können gar nicht so
schnell Daten bereitgestellt werden, wie sie die Netzkarte versenden könnte. Immerhin:
wenn wir mit dem Windows-Explorer zwischen Server und einer Workstation kopieren, dann
kommen wir auf Werte von etwa 1,5 bis 3 MByte/s, je nach dem, was der Server sonst noch zu
tun hat.
Für Multimedia-Anwendungen (Filme z.B. im AVI-Format, kleines Fenster) rechnet man 100
bis 200 KByte pro Sekunde. Liegen nun die CDs auf dem Server und an allen 12 Rechnern
werden Multimedia-Anwendungen gefahren, so müssen pro Sekunde bis zu 2,4 MByte über das
Netz transportiert werden, ein 100Mbit/s-Netz schafft das. Auf einem 10 Mbit-Netz hätte
man nur noch geruckelte Standbilder.
Wichtig ist die Netzgeschwindigkeit auch für die Wartung der Workstations: Nach unserer
Erfahrung braucht man bei einem 100 Mbit-Netz nur etwa ein Drittel der Zeit wie beim 10
Mbit-Netz: Statt Vervielfältigung der Rechner in 3-4 Stunden nur in 65 Minuten.
- Monitore:
Als Monitore sind 17" beinahe unerlässlich: bei den heutigen Klassengrößen sitzen
während der Multimedia-Nutzung 3 Schüler vor einem Gerät. Der Abstand zum Bildschirm
ist dabei schon so groß, dass ein 17"-Monitor dringend zu empfehlen ist. Die Preise
dafür sind auch dermaßen in den Keller gegangen, dass darüber keine Diskussion mehr
herrschen sollte: für 400 DM bekommt man mittlerweile exzellente 17"er. Die
Helmholtzschule hatte dafür allerdings keine Gelder, es werden alte Firmenspenden
(14" und 15") genutzt.
- Multimedia:
- Viele Programme sind ohne ihre Tonausgabe nicht nutzbar: Erläuterungen werden nicht
mehr schriftlich vorgelegt, sondern mündlich gegeben, während auf dem Bildschirm die
zugehörige Animation abläuft. An jeden Rechner Lautsprecher zu hängen, ist nicht
besonders sinnvoll, im dann einsetzenden Lärm kann keiner arbeiten oder etwas verstehen. Kopfhörer
gibt es bereits ab 3,95 DM, Schüler können sie im Informatik-Raum beim ersten Mal
käuflich erwerben oder sie haben vom Walkman sowieso den Ohrclip dabei. Bei 12 Geräten
für Klassengrößen über 30 müssen also 3 Schüler an jedes Gerät. Die Schulwerkstatt
bastelt 3 Klinkenbuchsen 3,5 mm vorn in eine leere Einbaublende an den Computer, jeweils
mit 150 Ohm abgesichert und einem Kabel durch den Computer zur Soundkarte. An einem Gerät
sollte allerdings ein Lautsprecherpaar für Vorführungen angeschlossen sein.

- Viele Lernprogramm-CDs kann man auf den Server kopieren und sie von dort im gesamten
Netz benutzen. Das ist natürlich optimal, die CDs werden nicht zerkratzt, verschwinden
nicht oder sind im Schrank eingeschlossen und nicht greifbar. So etwa ein Drittel der
LernCDs fordert allerdings nach dem Start vom Server: "Bitte legen Sie die CD in das
lokale CD-ROM-Laufwerk ein." Im Programm ist fest eingestellt, daß Bilder, Filme,
Sprache nur auf dem lokalen CD-ROM-Laufwerk gesucht werden. Dies kann man mit dem
Installieren eines virtuellen CD-ROMs umgehen. Dem Lernprogramm wird ein lokales
CD-ROM-Laufwerk vorgegaukelt, was aber in Wirklichkeit auf die Festplatte des Servers
weist, wo die Lernprogramme liegen. Es gibt da übrigens verschiedene Programme mit
unterschiedlichem Komfort. Hier sollte das "virtuelle CD-ROM"- Programm
unbedingt batch-fähig sein, was eine Parameter-Übergabe ermöglicht (das von CoTec
vertriebene Programm der Firma Microtest ist in diesem Sinne nicht komfortabel).
- Demonstrationen vor der gesamten Klasse:
Die meisten Programme sind wirklich so angelegt, dass einer allein (bzw. eine kleine
Schülergruppe) an dem Multimedia-Programm arbeiten muss. Um aber Aktionen dem Plenum zu
zeigen, gibt es verschiedene Methoden: Die Helmholtzschule hat zwei:
- Softwaremäßig können alle Bildschirme zusammengeschlossen werden (MasterEye),
so dass jeder Schüler das gleiche Bild sieht. Mit der Standardversion von
MasterEye gab
es bei uns übrigens technische Probleme, erst die Pro-Version lief einwandfrei. Das
zentrale Sperren von Tastatur und Monitor an allen Workstations ist sehr schön und
verhilft wirklich zur Aufmerksamkeit auf den Lehrer. Und das Übersenden eines Bildschirms
an alle anderen Rechner läuft in Verbindung mit dem 100 Mbit-Netz sehr schnell (nach etwa
3 sec sind alle Rechner an den gemeinsamen Bildschirm angebunden, dann erfolgt die
Übertragung fast verzögerungsfrei.
- Als Alternative kann die Schule noch einen Overhead-Aufsatz an einen Computer
anstöpseln, der das Bild an die Leinwand wirft. Dazu muss der Raum aber abgedunkelt
werden.
- Eine dritte Methode ist noch relativ teuer: der Video-Beamer (6.000 - 15.000 DM). Den
konnte sich die Schule natürlich nicht leisten.
- Drucker:
Man erleichtert sich wieder die Pflege der Workstations, wenn alle Drucker am Server
hängen. Dazu besitzt dieser eine parallele Printerkarte mit 3 Druckeranschlüssen. Es
sollten daran Drucker für Massen-, Schönschreib- und Farbausgaben liegen, evtl. sogar
über einen mechanischen Switch je zwei, falls einer ausfällt oder Papierstau hat.
- Internet-Zugang:
- Der Computer-Raum besitzt einen eigenen ISDN-Anschluss, der Server hängt über seine ISDN-Karte
an diesem Anschluss (64 Kbit/s). Wenn von 12 Rechnern gleichzeitig über eine Leitung im Internet
gesurft werden soll, dann ist ein analoger Anschluss weit überfordert. Dann dauert der
Aufbau einer Bildschirmseite Minuten! Kann man mit
ISDN-Kanalbündelung fahren, so erreicht man 128 Kbit/s. Für
Schulen ist möglicherweise der neue ADSL-Zugang der Telekom (T-DSL) von
Interesse: nominal kann über die normale ISDN-Leitung mit 768 Kbits/s
gefahren werden! Allerdings bei 98 DM monatl. Grundgebühr incl.
Modem-Miete plus 3 Pfg/Min. Verbindungsgebühr.
- Aber selbst mit einer ISDN-Verbindung ist Geschwindigkeit noch nicht garantiert. Um ins
Internet zu gelangen, muss man bei einem Provider (Vermittlungscomputer) angemeldet
sein (AOL, Compuserve, T-Online usw.) In den Computer-Zeitschriften werden alle paar
Wochen die Übertragungsbandbreiten dieser Provider getestet, da gibt es gigantische
Unterschiede. Die Helmholtzschule hängt dank dem Kooperationsvertrag der
Stadt mit der Uni-Frankfurt am kostenlosen Zugang über den Uni-Rechner
mit 64 kbit/s. Dafür sind wir wirklich dankbar, da sonst erhebliche Kosten auf die
Schule zukämen. Im letzten Jahr wurde auch viel in diesen Uni-Zugang
investiert, so dass nunmehr die Übertragungszeiten recht gut und auch
für den Zugriff von 12 Rechnern aus akzeptabel sind.
- Nun ist es so, dass eigentlich über eine Telefonleitung nur ein
Gespräch/eine Internetsitzung geführt werden kann. Damit mehrere Schüler
gleichzeitig im Internet arbeiten können, muss man sich etwas einfallen
lassen: entweder man installiert einen Proxy-Server, was wir
machten, oder man kauft einen Router.
Der Vorgang an der Helmholtzschule läuft dann so ab: Ein Schüler möchte
z.B. die Internet-Seite der Fa. Microsoft
ansehen. Diese Seitenanforderung wird an den Proxy-Server, ein Programm auf dem Server,
geschickt und der geht übers Telefon ins Internet. Er holt die Seite und schickt sie
über das lokale Netz zum Schüler. Und das macht er mit allen Schülern praktisch
parallel. Leistungsumfang und Preise für Proxy-Server sind sehr unterschiedlich, die
Schule setzt den billigen Sambar-Proxy ein.
- Insbesondere ist zu bedenken, wie die Gebühren und Telefonkosten kontrolliert
werden können. Die Helmholtzschule hat sich gegen einen Auto-Dial-Connect entschieden:
Nur der Lehrer mit seinem Passwort kann das Internet direkt vom Server aus anwählen, dann
können die Schüler surfen, anschließend trennt der Lehrer die Verbindung.
- Eine Inhaltskontrolle (Schmuddel-Seiten, Gewalt...) kann im Proxy (und auch dem
Internet-Explorer bzw. Netscape Navigator) eingestellt werden. Das Problem ist aber
folgendes: im Prinzip muss man sich jede Seite im Internet angesehen haben und
entscheiden, das dürfen Schüler sehen, das nicht. Wenn nicht, muss man die Seitenadresse
in eine Liste der verbotenen Seiten auf dem Server eintragen, auf diese
Seite können Schüler dann
nicht zugreifen. Bei Millionen von dauernd wechselnden Seiten ist dieses Verfahren
ziemlich hoffnungslos. Es gibt Firmen, die sich darauf spezialisiert haben und solche
Listen anbieten (www.rsac.org, www.cyberpatrol.com usw.), entweder sie taugen
nichts oder ein Abonnement ist für Schulen unerschwinglich teuer.
Eine andere Technik bietet das Packet-Filtering. Hier wird von einem Programm jede Seite
vor dem Darstellen auf bestimmte Worte untersucht: tritt das Wort "Sex" auf,
dann wird die Seite nicht dargestellt. Solche Programme gibt es für Linux-Systeme, unter
Windows habe ich bisher noch keine gefunden. Optimal sind solche Programme allerdings auch
nicht. Medizinische Seiten oder englische Seiten, die z.B. das Geschlecht (sex?) abfragen,
wären in unserem Beispiel gesperrt.
Die Diskussion geht allerdings ohnehin in die Richtung: Sollte man den Schülern nicht
vielmehr den verantwortungsvollen Umgang mit dem Medium beibringen anstelle rigoroser
Zensur? Nach Versuchen und Diskussionen hat sich die Helmholtzschule für einen freien
Internet-Zugang entschieden. Verbindliche Regeln werden mit den Schülern abgesprochen.
Die Protokollierung der angeforderten Seiten im Proxy-Server unter Angabe, welches Gerät
zu welcher Zeit welche Seite angefordert hat, gestattet eine wirksame Kontrolle.
- E-Mail einrichten:
Das Problem: Normalerweise bekommt man von seinem Provider genau eine E-Mail-Adresse.
Unter der könnten natürlich Dutzende von Lehrern E-Mails schreiben und empfangen. Aber
jeder kann die Post von jedem lesen. Es gibt kein Kriterium, nach dem die E-Mails in
separate und geschützte Postfächer sortiert werden könnten.
Zunächst probierten wir folgende Lösung: Über die Internet-Firma Bigfoot (es gibt noch
etliche andere) richtet man für jeden Lehrer eine E-Mail-Adresse ein (Müller@bigfoot.com) mit Weiterleitung von dort an
die E-Mail-Adresse der Schule. Dort sorgt ein Mail-Server (z.B. Mercury) für die
Verteilung anhand der beigefügten ursprünglichen Lehrer-Adresse. Aber von diesem Weg
kamen wir schnell ab: Die Mail-Verwaltung für Lehrer war schon enorm arbeitsaufwendig,
wollten wir auch E-Mail für Schüler zulassen, so käme man sofort wieder in die
zeitfressende Benutzerverwaltung.
Deshalb gehen wir jetzt einen ganz anderen Weg: Seit kurzer Zeit gibt es Free-Mail-Anbieter,
wir wählten die Firma gmx für die Helmholtzschule aus. Jeder Lehrer/Schüler geht
zunächst über einen Browser ins Internet zu www.gmx.de. Dort
beantragt er (kostenlos) ein Postfach (Müller.HHS@gmx.de
- HHS für Helmholtzschule). Zu diesem Postfach hat nur der Besitzer über ein
Passwort Zugriff. Über ein Mail-Programm (z.B. Outlook Express) oder sogar über den Browser kann
er nun Mails schreiben und empfangen. Der Administrator hat nun überhaupt nichts mehr mit
der E-Mail-Verwaltung von Lehrern und Schülern zu tun.
Einen nicht zu unterschätzenden Nebeneffekt hat übrigens diese Organisation der E-Mail:
da das Postfach beim Provider liegt, kann jeder auch vom eigenen Rechner zu Hause auf
dieses Postfach zugreifen. Gerade Lehrern kommt dies von ihrer Arbeitsorganisation sehr
entgegen.
- Software:
Ein lebendiger Unterricht lebt von einem breiten Spektrum an interessanter und aktueller
Software. Sehr viele Programme gibt es zum Glück kostenlos via Internet (http://www.kostenlos.de , http://www.datatip.de , http://freewarepage.de , http://top-download.de , http://www.zdnet.com , http://www.simtel.net
usw.). Andererseits muß man aufpassen, daß man nicht nur im universitären oder
Free-/Shareware-Bereich lebt und die Verbindung zur Software, wie sie in Firmen eingesetzt
wird, verliert. Wenn der Schule schon so häufig der Vorwurf der Weltferne gemacht wird,
hier können wir viel von diesem Bild korrigieren. Viele Schüler setzen ihre Word- oder
Excel-Kenntnisse gewinnbringend in Freizeit und Ferien ein.
Es werden Programme für fünf Bereiche benötigt:
- Informatik-Unterricht Oberstufe: Turbo Pascal(DOS) und Delphi, evtl. C/C++ und Visual
Basic, VBA für MS-Office-Anwendungen
- ITG: Office-Paket, Adressenverwaltung, Corel Draw, PaintShop Pro, KHK kaufm. Software,
Quicken oder MSMoney, HELP-Programme, Hardcopy, ClipArts, Fonts ...
- IKG: Internet Explorer, Outlook Express, Netscape Navigator, CuteFTP, Telnet,
MS-Frontpage, Terminal-Programm
- Multimedia: s. Zentralstelle Medien (http://www.rz.uni-frankfurt.de/labi/didaso.html)
oder Infothek Didaktische Computersoftware (http://www.lbw.bwue.de)
...
- AGs und Projekte: Freeware zu Kryptographie, Musik, Spracherkennung, Morphing,...
Für die Schule ist es überlebenswichtig, billig auch an kommerzielle Software zu
gelangen. Viele Händler (wie z.B. CoTec
,
Basis1...) bieten verbilligte Schulversionen an.
Microsoft-Produkte bekommen hessische Schulen sehr billig über die Hessische Zentrale
für Datenverarbeitung (HZD), Mainzer Str.29, 65185 Wiesbaden.
Über bestimmte Projekte und Aktionen wie SaN usw. bekommt man Software sogar kostenlos.
Um den Platz, an dem diese Software aufgespielt wird, tobt seit
Jahren ein heftiger Glaubenskrieg: Konzept des Programm- oder Datenservers. Hier halte ich
mich weise heraus. Server- und Netzgeschwindigkeit erlauben an der Helmholtzschule die
Installation von Programmen auf dem Server. Wer es kann und keine Angst vor dem Patchen
von Zugriffsordnern usw. hat, es kann die Wartung der Programme erleichtern und spart
Speicherplatz auf den Workstations. Man kann auch anders argumentieren: Wozu soll ich mir
den Stress machen, ich schmeiße alles auf die lokalen Platten mit einer simplen
Standardinstallation, Festplatten gibt es in fast beliebiger Größe für ein paar Mark.
5. Wie sieht der Alltag
an der Computer-Anlage aus?
Der Server steht in der Ecke und läuft Tag und Nacht, der Bildschirm ist meist
ausgeschaltet, man merkt eigentlich gar nicht, dass der Server da ist. (Die folgenden
Ausführungen greifen auf die hausinterne Bedienungsanleitung für die Computer-Anlage der
Helmholtzschule zurück http://home.t-online.de/home/MRCornel
).
5.1. Wie arbeiten Schüler mit den Rechnern?
Schaltet man einen Rechner ein, so fährt der Rechner ohne Verzögerung oder gar
Eingaben von Passwörtern in Windows 98 hoch, nach kurzer Zeit sieht man den Desktop.
Diese Oberfläche steht nach jedem Neustart fest. Jeder Schüler kann jedes Programm
benutzen, die Windows-Einstellungen nach seinem Belieben ändern, er kann Programme
löschen, die Festplatte C: formatieren, mit DOS von einer Diskette booten und auf C:
herumwüten, den Rechner mit Viren infizieren - der Rechner wird ausgeschaltet und nach
dem Einschalten ist der normale Desktop wieder da und alles funktionstüchtig.
Für den Anfänger, aber auch für Fortgeschrittene und Lehrer, ist ein Fragezeichen
mit einem Link auf ein stetig wachsendes Hilfe-System auf dem Desktop: Wie beantrage ich
eine E-Mail-Adresse für mich, wo sind interessante Internet-Informationen, wie
programmiere ich in Delphi usw...

Auf dem Desktop liegen 4 Ordner, in denen Links für verschiedene Schülergruppen
zusammengefasst sind:
- Im Internet & E-Mail-Ordner befinden sich Browser, E-Mail-Programme und
FTP-Explorer, Lernprogramme zum Internet.
- Im Informatik-Ordner befinden sich alle Werkzeuge für den Informatik-Unterricht: Links
auf Programmiersprachen, Kalkulations- und Datenbankprogramme, Arbeitsblätter,
Lernprogramme zu Windows 98 usw.
- Im Ordner Multimedia-Lernprogramme befinden sich Lernprogramme im weitesten Sinne, diese
werden zumeist von Klassen außerhalb des Informatik-Unterrichts genutzt. Beispiele:
Englisch-Vokabeltrainer, Mathematik-Programme, Musik-Trainer usw.
- Die Programme im Ordner Büroprogramme & Lexika werden von allen genutzt (MSWord,
StarOffice, MSEncarta, ... ).
Im Ordner "Eigene Dateien" auf Laufwerk D: hat jeder Schüler eines
Informatik-Kurses oder einer AG seinen eigenen Ordner mit seinen selbsterstellten Briefen,
Bildern, Programmen, Favoriten usw. Ein wichtiger Punkt zu den Schülerdateien: Während alle
Programme auf Laufwerk C: gegen Zerstörung geschützt sind, sind alle Schülerdateien auf
Laufwerk D: völlig frei zugänglich. Ein Zerstören fremder Dateien zählt zu den
schlimmsten Vergehen im Unterricht. Im übrigen sollte jeder Sicherheitskopien seiner
eigenen Dateien auf Diskette oder ZIP-Medium erstellen.
Neben den lokalen Festplatten und dem CD-ROM stehen den Schülern folgende Bereiche im
Explorer zur Verfügung. Es sind Ordner auf dem Server, was aber für den Anwender
praktisch ohne Belang ist:
- Tauschbörse V:
ist ein Bereich auf dem Server, in den jeder eigene Dateien zur
Veröffentlichung hineinstellen kann: ein besonders gut gelungenes Bild, einen Text, ein
geniales, selbsterstelltes Programm. Alle anderen Schüler können auf diese Daten
zugreifen, sich auf ihren Rechner holen und damit arbeiten.
- Beispiele W:
hier geben Lehrer ihre Daten für den Unterricht hinein:
Arbeitsblätter, Beispielprogramme usw. Alle Schüler können davon lesen, sich die Daten
auf den eigenen Rechner holen und damit arbeiten.
- ZIP-Drive auf Ntserver Y:
ist das Zip-Drive im Server. Jeder Schüler kann hier
größere Dateien sichern.
- CD-ROM auf Ntserver Z:
ist das CD-ROM-Laufwerk des Servers. Wird dort eine CD
eingelegt, kann die CD von jedem Schülerrechner genutzt werden.
5.2. Was wird auf der Anlage alles gemacht?
Wir hatten ganz am Anfang dieses Artikels die Anforderungen an die Computer-Anlage
aufgelistet. Anhand der mittlerweile erstellten hausinternen Anleitungsseiten ( Bedienungsanleitungen ) zeigen wir, was erfüllt wurde.
5.3. Wie arbeiten Lehrer an den Rechnern?
Normalerweise arbeiten auch Lehrer an einem Schülerrechner, ein Gerät steht ja
auch im Lehrerzimmer, so dass ungestört gearbeitet werden kann. Meist genügt sogar die
automatische Anmeldung, das heißt, der Lehrer arbeitet mit Schülerrechten.
Dazu einige Hintergrund-Informationen: Wir haben gesagt, dass die Daten auf Laufwerk D:
völlig ungeschützt sind. Jeder kann dort speichern, löschen, kaputtmachen. Das ist in
anderen Bereichen natürlich unerwünscht. Spaßig aber lästig sind kleine Abänderungen
an den Arbeitsblättern, Bedienungsanleitungen usw. Dazu sind im Netz verschiedene Gruppen
mit verschiedenen Rechten festgelegt. Das dürfen Schüler, das dürfen Lehrer und der
Administrator kann am meisten kaputt machen.
Für bestimmte Zwecke sollte sich also der Lehrer unter seinem Usernamen und Passwort
am Computernetz anmelden: Lehrer arbeiten an der Workstation
Darüber hinaus müssen einige Aktionen allerdings vom Server aus durchgeführt werden.
Nach dem Einloggen am Server, sieht man folgenden Server-Desktop:

Die verschiedenen Spalten geben die verschiedenen Arbeitsmöglichkeiten wieder.
- Links die Spalte dient der Server-Verwaltung, auf das meiste haben nur die
Administratoren Zugriff.
Ganz unten der Explorer. Wenn Lehrer Dateien auf den Server kopieren wollen, können sie
dies auch hier direkt am Server mit dem Explorer machen (s. z.B. Lehrer
schreiben an den Anleitungen mit ).
- Die zweite Spalte ist für das Internet zuständig: Lehrer müssen von hier aus ins
Internet einwählen, damit alle Schüler an ihren Rechnern surfen oder E-Mail empfangen
und versenden können (s. Wie gelangt mein Kurs ins Internet?
).
- Die dritte Spalte: Wenn es beim Drucken von den Schülerrechnern aus irgendwelche Fehler
gab, können von hier aus die Drucker angehalten und Druckaufträge gelöscht werden (s. Was mache ich bei Druckerproblemen? ).
- Das Symbol "MasterEye" in der vierten Spalte: Von hier aus können alle
Schülerbildschirme und Tastaturen zentral gesperrt oder ein ausgewählter Bildschirm auf
alle anderen Bildschirme gelegt werden (s. Das MasterEye ).
- Mit dem Symbol ganz rechts kann eine Mitteilung auf alle Schülerbildschirme gelegt
werden. Wie z.B. "Nächste Woche werden die Festplatten aufgeräumt. Alle Dateien
außerhalb von Schülerordnern werden rigoros gelöscht!"
5.4. Ein Resümee:
Wir arbeiten jetzt über ein Jahr mit der
Anlage. Die Anforderungen an Funktionalität und
Sicherheit erfüllte die Anlage bisher vollständig. Informatik-Kurse arbeiten problemlos auf
der Anlage, AGs und Unterrichts-Klassen nutzen die Internet- bzw.
Multimedia-Möglichkeiten. Alle kleinen Anlaufprobleme konnten bisher beseitigt werden.
Es hat bisher kein Schüler geschafft, das System in irgendeiner Weise
anzuschlagen - und die Schule besitzt wirklich Freaks! Die Anlage läuft Tag
für Tag zuverlässig ohne jeden Reparatur-Aufwand!
Dies haben nicht nur der Administrator und die
Informatik-Lehrer mit Freude bemerkt, sondern auch die Nicht-Informatik-Lehrer
nutzen den Raum nun immer stärker, so dass es manchmal schon Zeitprobleme
gibt.
6. Arbeitsaufwand für den Administrator
6.1. Die Installation der Anlage:
Wir zwei Idealisten haben über mehrere Wochen verteilt in überschlägig 12-15
nachmittäglichen Orgien die Anlage sukzessive hochgefahren. Dabei war die Anlage
innerhalb einer knappen Woche betriebsbereit und stand für den Unterricht zur Verfügung.
Bis aber alle Multimedia- und Internet-Anwendungen liefen, das dauerte dann doch noch gut
8 Wochen. Es traten natürlich auch die tausend üblichen kleinen Probleme auf, die man bei jedem
Computeraufbau hat.
Aber ich denke, es gab einen Aspekt, der bei unserem Konzept
einen besonderen Stellenwert hat:
Die einerseits erfreuliche Tatsache, dass die Festplatte C: im Normalbetrieb nur
temporär beschrieben werden kann, hat auch verblüffende Konsequenzen. Das Sammeln von
Links aus dem Internet in den Favoriten (Ordner C:\Windows\Favoriten) ist ziemlich
sinnlos, auch das Adreßbuch in Outlook Express ist erst einmal nutzlos. Sollen
Druckformatvorlagen von Word geändert werden können (C:\Programme\Microsoft
Office\Vorlagen ) ?
Das Lösen dieser Probleme ist in der Regel einfach: in Programm-Menüs wie
Extras...Optionen... oder der Registry muss man nur einen anderen Ordner einstellen
usw. Keine weltbewegenden Dinge, aber man muss sich alles sehr, sehr genau überlegen. Alles, was man im Supervisor-Modus einstellt, wird
ja dann "eingefroren". Ich empfand es immer als feines Austarieren zwischen
einerseits statischem und unzerstörbarem System und andererseits dynamischen,
entwicklungsfähigen Anwendungen.
Unsere Wertung zum Installationsaufwand: Wenn man so ein neues Konzept zum ersten Mal
auf die Beine stellt, so ist es immer eine Menge Arbeit. Aber es spielt sich alles in
einer gewohnten Umgebung ab, es sind meistens Probleme, die jeder Windows-Nutzer zu Hause
auch irgendwann einmal hat. Wir denken, die Installation dieses Systems ist wesentlich
leichter, als die Einarbeitung in Novell- oder Linux-Systeme. Außerdem kann sich ja jetzt
jeder bei uns Unterstützung holen.
6.2. Die Pflege des laufenden Systems:
Am spannendsten ist die Frage: Ist die Wartung und Administration der Anlage in Zukunft
mit einem vertretbaren Aufwand an Einarbeitung und Zeit zu verwirklichen? Was hat der
Administrator zu tun?
- Windows NT 4.0 wird genauso wie Windows 95/98 bedient. Da bedarf es kaum zusätzlicher
Einarbeitung. Die Benutzerverwaltung erlernt man schnell, neue Lehrerzugänge (Benutzer)
werden durch einfaches Kopieren bestehender Benutzer erzeugt, das erfordert keine
Einarbeitung und kaum Zeit. Ordnerfreigaben sind einfach und schnell gemacht.
- Der dickste Brocken, die permanente Neuinstallation von Schülergeräten wegen
Zerstörung oder Virenbefall ist bisher tatsächlich weggefallen. Jetzt schon über ein
Jahr lang musste kein einziges Gerät wegen Zerstörung neu aufgespielt werden!!!
- Der zweite Brocken, die sonst nötige, zeitaufwendige Benutzerverwaltung und
E-Mail-Verwaltung für Schüler gibt es nicht.
- Neuinstallationen von Programmen laufen in der Regel lokal auf einem
Windows98-Rechner, kein Herumschlagen mit Patches und Tricks. Mittels des
NetCopy-Programms wird dann innerhalb von zwei Stunden auf alle übrigen Rechner
vervielfältigt Das passiert etwa 4-mal im Jahr.
Fazit: ist der Rechnerraum einmal richtig eingerichtet, so laufen die Computer auch am
100. Tag genauso wie am ersten. Der Arbeitsanfall für den Administrator ist verblüffend
gering.
Wir wollen aber nicht verschweigen, dass bei all dieser Zeiteinsparung doch eine
zusätzliche Belastung hinzugekommen ist:
- Da die Computer-Anlage so zuverlässig läuft und so viele Möglichkeiten bietet, die
vorher völlig utopisch waren, kommen nun die Kollegen und benutzen die Anlage. Das
Aufspielen und Installieren von Multimedia-CDs muss vom Administrator gemacht werden, das
benötigt zwar keine besonderen Kenntnisse, kostet aber Zeit. Eine Englisch-Kollegin
wollte im gesamten Shakespeare-Werk (liegt auf dem Server) nachforschen, wo und wie oft
ein "raven" vorkommt. Ruck-zuck ist ein Volltext-Such-Programm installiert und
ihre Wünsche werden erfüllt. Ein multimediales Französisch-Programm, ein neuer
MP3-Player, ein neues Lexikon? - null problemo. Weil die Anlage funktioniert und wir nicht
mehr mit Reparieren beschäftigt sind, kann zum erstenmal viel Neues ausprobiert werden.
Das macht natürlich Arbeit, aber auch viel Spaß - in der Schule steht nicht mehr eine
müde, belächelte, altertümliche und am besten gemiedene Anlage. Hier
machen wir es mittlerweile so, dass Termine angekündigt werden, wann wieder
neue Programme installiert und auf alle Rechner vervielfältigt werden.
Alles in allem sind wir von unserem Konzept immer noch (eigentlich: immer mehr)
überzeugt. Die Anlage läuft rund und der Erhaltungsaufwand ist sehr gering. Trotzdem
wird die Administration eine Arbeit für einen engagierten und fortbildungswilligen Lehrer
bleiben, aber sie ist jetzt einigermaßen während der zur Verfügung stehenden
Stundenentlastung und ohne mehrjährige Administrator-Ausbildung leistbar. Und die Arbeit
hat sich entscheidend geändert: keine hoffnungslosen Dauerreparaturen, sondern Neues
erproben an einer zuverlässig laufenden Anlage.
7. Bezugsquellen und Adressen
Martin Cornel
- Dipl.Math. und selbständiger EDV-Berater -
Große Spillingsgasse 10
60385 Frankfurt am Main
Tel: 069 - 46 59 81
Fax: +49 (0)69 - 46 99 42 51
E-Mail: MRCornel@t-online.de
http://home.t-online.de/home/MRCornel
Dr. Michael Mrowka
- StD. (M/Ph) und Fachbereichsleiter an der Helmholtzschule Frankfurt -
Liebigstraße 27b
60323 Frankfurt am Main
Tel.: 069 - 722 363
E-Mail: michael.mrowka@auge.de
Helmholtzschule Frankfurt
- Gymnasium -
Habsburgeralle 57-59
60385 Frankfurt am Main
Tel. 069 - 212 - 35284
E-Mail: fxhes222@rz.uni-frankfurt.de
http://www.rz.uni-frankfurt.de/schule/hes