做出学生电脑决策

作者：R. Wilensky

学生电脑基础

在学校环境中开发网络基础设施设计时，学校环境中网络基础设施设计的关键组成部分之一是选择您要部署的学生电脑。这种决定如此关键的原因是它会影响网络基础设施的所有其他方面。但是，您如何做出这个通常“宗教性”的决定？这个问题的答案，以及由此产生的任何购买决定，都可以通过初始评估找到。在做出此决定时，您必须考虑几个因素。我们将简要介绍每个因素。在进行此评估后，您可以开始研究可用的选项。将考虑平台和外形因素选择。平台是指设备的硬件和操作系统，而外形因素是指移动性和数据驻留。最后，我将包括几个案例研究。

目标

在开始任何评估之前，您应该从对学生使用这些电脑的目标开始。这可能是由管理人员、教职工、家长或其他利益相关方决定的，但最终结果必须明确定义。在商业领域，这被称为需求收集和使命宣言阶段。虽然目标看起来很明显（我们希望学生整合技术以增强学习），但实际上实现这个目标的过程相当复杂。这是因为人们对如何实施这个目标的看法差异很大。确保您的使命宣言清晰，并且您的目标列为 SMART 目标。SMART 目标是具体的、可衡量的、可操作的、现实的和有时间限制的。例如，一个目标可能是“通过确保每个学生在学年结束前维护自己的博客并在每个月至少发布一次条目来提高识字率”。“记住，在确定目标和目标时，您应该回答的关键问题是“您希望您的孩子能够做什么？他们应该能够使用电脑做什么？”纽约市公立学校老师凯文·戈尔说。

应用程序评估与选择

下一个考虑因素必须面向应用程序。在做出任何关于学生电脑选择方面的决定之前，您需要盘点和分析您今天在学校使用的现有软件，以及您将来想要使用的软件。

查看免费软件/开源选项也同样重要。应用程序评估至关重要，因为您显然不希望部署对增强课堂学习没有帮助的学生电脑。如果您不知道需要什么，请咨询您的教育技术专家、电脑老师、图书馆员、精通电脑的老师甚至学生。寻求帮助以确保您获得正确的工具。

现有基础设施

如今，大多数学校都在学区中拥有某种形式的学生电脑。与应用程序评估类似，您必须对现有基础设施进行盘点和评估。

评估完当前环境并能够合理估计每个系统的预期剩余寿命后，您就可以开始考虑未来对电脑的需求。

安全

您必须了解您这方面的学校。考虑电脑的物理安全问题以及确保电脑不受病毒、垃圾邮件等攻击的问题。很容易忽视运行在操作系统上的应用程序，但“黑客开始更频繁地攻击应用程序，因为他们知道用户不像更新操作系统那样频繁地更新它们”（特里尔，2006 年，第 60 页）。

成本

显然，对于学校环境来说，系统成本和预期预算都是需要考虑的关键因素。您可以很容易地查看您的预算，从各种电脑制造商那里获取报价，减去并查看还剩下多少。不幸的是，情况并非如此简单。购买学生电脑的“成本”不仅仅是硬件和软件的成本（顺便说一下，这些成本对于教育机构来说通常有很大折扣）。还有支持成本。“运营成本可以通过将预期的故障频率乘以解决故障的成本来确定（特里尔，2006 年，第 22 页）。”对于任何新应用程序，还有培训任何管理员的成本。最后一个要考虑的项目（通常会被忽视）是更换成本。

未来增长

更换成本引出了我们对未来增长的讨论。除了每年增加的学生人数外，还要考虑计算需求。随着技术的进步以及技术更多地融入课程，系统容量要求将增加以满足学生对它们的需求。

平台选择

本节将简要概述可用的不同平台选择。不可能涵盖每个解决方案的重大细节，但以下提供了指向各种参考网站的链接。在开始研究时要谨慎的是要意识到供应商的偏见。所有提到的供应商都设有专门负责教育的部门，您应该要求与当地销售代表（和销售工程师）会面。还有我所说的“用户偏见”。用户偏见是学生和老师倾向于偏爱特定平台的倾向，这主要是因为他们“习惯了”这种平台。应该考虑这一点，但不允许它导致对其他更合适的解决方案出现隧道视野。

“PC”

个人电脑通常被认为是最流行的家用电脑，Windows 操作系统在桌面用户中的市场份额最大。人们也普遍认为，Windows 有最多的应用程序。也就是说，它可能适合也可能不适合您的学校。PC 模型不同于下面的 Mac 模型，因为操作系统和硬件由不同的制造商生产。微软将操作系统许可给像戴尔、IBM、惠普和 Sun 这样的 OEM（原始设备制造商），因此在考虑 PC 决策时，比较所有制造商的价格、支持和其他选项非常重要。微软教育

微软了解到，技术资金可能是教育机构面临的一大障碍 - 这可能会阻碍您实现将电脑作为强大的教育工具的愿景。迁移到 Windows Vista 实际上可以帮助降低您的信息技术 (IT) 成本，因为操作系统更容易部署、管理和支持（“让 PC 成为教育工具，而不是支出 - 使用 Windows Vista”，2008 年）

使用PC的优势在于，大多数用户（因为很多学生和老师在家都有PC）学习起来很容易，有大量的应用程序可用，而且由于硬件方面的竞争，其成本通常低于Mac环境。挑战通常集中在对安全性的担忧。Windows是黑客、病毒、垃圾邮件和其他恶意软件的最爱，虽然保护软件和硬件设计可以将风险降至最低，但在这方面总是存在担忧。此外，PC硬件（鼠标、键盘、笔记本电脑等）和数据更容易被盗，比其他环境更容易被盗。

"Mac"

虽然PC在台式机市场占据了最大的份额，但苹果的Macintosh在笔记本电脑领域正在迅速崛起。从纯粹的购买角度来看，主要区别在于苹果制造并分发了硬件和操作系统（OSX，一种Linux的形式）。另一个重要的考虑因素是，Mac一直以其出色的桌面出版和其他多媒体类型应用程序而闻名。 Apple in Education

苹果帮助学校通过21世纪的数字学习环境让学生参与其中，这种环境反映了他们的生活方式，而且越来越多的学生希望学习这种方式（“Apple - Education - K-12.”，2008）。苹果卓越学校因其在实施21世纪学习环境方面的成功而受到苹果的认可（“Apple Learning Interchange - Apple Distinguished Schools”，2008）。

部署Mac环境的优势在于它易于学生和老师使用和学习。它也比PC环境更安全，因为到目前为止，它不太可能是恶意攻击的目标，并且通常设计有更少的安全漏洞。现在Mac OS是Linux的一种实现，这一点就更加真实了。此外，Mac现在支持在OSX旁边运行Windows XP。挑战在于Mac的应用程序选择较少，并且传统上是最昂贵的选择。此外，大多数企业使用PC，在教授21世纪工作时，应考虑知识的可迁移性。

"Lintel"

Lintel是用来描述在Intel芯片上运行的任何Linux发行版的通用词，尽管如今Linux也很有可能部署在AMD处理器上，但我在这里使用这个词来泛指这个平台。Linux是进入教育领域的新成员，至少是在K-12领域。Linux及其近亲Unix在高等教育领域的使用时间远超过Mac或PC。与PC一样，Linux发行版并没有与硬件打包在一起。RedHat是最流行的Linux发行版，但还有很多其他的发行版。硬件选择与PC的选择相同。关于在K-12中使用Linux的争论仍在继续。

Linux的优势在于它日益普及，成本低廉，安全性高。对于K-12来说，它的良好用途包括编程课程和关于网站管理和基础设施的课程，因为这些是Linux的流行应用程序。Lintel解决方案的挑战在于应用程序有限，并且可能需要更复杂的管理和维护。同样重要的是要注意，虽然Linux通常被认为是“免费”支持，但赔偿和维护会使总拥有成本明显地“不免费”。

外形选择

台式机

全国各地的学校，尤其是管理部门，都在推动学校建立“无线咖啡馆”。但是，有一些令人信服的理由值得考虑坚持使用传统的台式机。首先，让我们谈谈电池寿命。台式机始终连接到电源，因此不必担心在课堂中间没电。台式机也（通常）是连线的，这意味着它们通过电缆连接到互联网（而不是无线），因此它们更安全，也不太可能断开与互联网的连接。多媒体的使用是另一个需要考虑的因素。据IT Guy称，“如果电脑将用于硬盘密集型活动，如视频编辑，那么台式机有更多硬盘扩展选项”（“techLEARNING.com | Technology & Learning - The Resource for Education Technology Leaders”，2008）。总的来说，台式机在学校环境中的最佳用途包括学生电脑实验室、图书馆的学生访问、教室中的固定电脑和学校各地的多媒体站。

笔记本电脑

笔记本电脑手推车（COW）如今风靡一时。笔记本电脑手推车在学校环境中有一些明显的优势，但是我想先指出一些缺点，以便记住它不一定是乌托邦。首先，正如之前所暗示的，笔记本电脑会没电。其次，笔记本电脑的优势之一（无需连接）也是其缺点。无线访问互联网比有线访问更让人担心安全问题，而且还存在信号强度和可扩展性问题。实际上，根据Kevin Gole的说法，一个无线接入点最多支持15-20台笔记本电脑，具体取决于位置。最后，还有一个事实，学生常常被要求一次从一个教室搬到另一个教室，帮助搬运几台笔记本电脑，即使是最负责任的孩子也倾向于丢东西。笔记本电脑会掉下来。这是不可避免的。它们也比台式机更贵，更不用说它们更容易被盗了。好吧，那么有了所有这些警告，为什么要考虑笔记本电脑呢？因为这些便携式设备也具有许多好处。

笔记本电脑最大的优势是移动性。笔记本电脑手推车允许学生共享计算能力，而且也比每周只去电脑实验室上一节课的学生更容易获得电脑。另一个优势是，学生会有一种主人翁意识，因为他们在手推车上“分配”了特定的一台笔记本电脑，可以快速找到他们需要的东西。早在2005年，一些学校就变成了“纯电子书”学校，这意味着笔记本电脑取代了学校的传统课本（“亚利桑那州学校放弃课本，使用笔记本电脑 - Engadget”，2005），更多的学校也纷纷效仿。学校是否允许学生将笔记本电脑带回家，情况各不相同。“在美国，实行一对一笔记本电脑项目的学区和州正在考虑如何将便携式电脑用于课堂教学以外的用途，例如，当恶劣天气或其他事件迫使学校关闭时”（“教育周的数字方向：即使学校关闭，学习也不停止”，2008）。

当考虑笔记本电脑时，另一个需要考虑的额外组件是笔记本电脑手推车本身。需要注意的功能包括电源选项、通风、万向轮移动、机柜尺寸、锁定/安全机制和组织方面（“笔记本电脑手推车 - 学校计算”，2008）。

移动设备

关于移动设备，包括手机和PDA，我只想简单地说一下：这是一个尚未探索的学习领域，虽然关于学校是否应该允许手机或设备出现在学校的争论很大，但移动设备的普及率只会继续上升。因此，值得考虑一下在课堂上或教育环境中可能受益于使用这些设备的学习情境。例如，学生在实地考察中使用手机记录和博客到他们班级的博客网站（“20个想法：让学生使用手机作为学习工具”，2008）。

瘦客户机

“瘦客户机”计算是学校低成本计算领域中新兴的选择之一，它是一个被重新改造的旧概念。该术语指的是一种已有数十年的模式，其中许多低容量的计算机（或瘦客户机）依赖于功能强大的中央计算机服务器来完成大部分数据处理。数据通过网络在客户机和服务器之间来回传输。（“教育周：‘NComputing’ 开发人员为学校推出了节省成本的解决方案”，2008 年）。瘦客户机环境的优势在于您可以“兼得所有优点”。实际的处理系统可以是 PC、Mac、Linux 或您可能拥有的任何其他系统，它们都在服务器机房集中管理。实际的学生计算机本身只是一台“智能”终端——一台瘦客户机设备，之所以这样命名是因为它通常没有硬盘驱动器。事实上，除了智能卡读卡器、一些 USB 端口和输入设备端口之外，它几乎没有其他功能。

为了说明解决方案，下面描述了 Sun Microsystems 的虚拟桌面解决方案。SunRay 是一个“瘦”或“虚拟显示”客户端。虚拟显示客户端顾名思义，它们显示任何桌面，就像它们在本地运行一样，但实际上它们是在服务器级别运行的。Sun Microsystems 与苹果模式类似，是台式机外形 SunRay 的唯一制造商，并且他们还制造了驱动这种架构的软件。Accutech 和 Naturetech 等公司制造 SunRay 笔记本电脑。学生计算机上没有配置、操作系统或数据，这比传统的 PC 或 Mac 提供了更高的安全性以及可管理性。Sun 正在帮助学校应对诸如预算有限、台式机成本上升、补丁管理负担过重以及桌面停机时间等挑战。（“Sun 虚拟桌面解决方案：连接校园”，2008 年）。

这种瘦客户机架构的优势包括：由于数据位于中央位置，因此安全性得到增强，从而最大限度地减少了设备被盗的风险；可以轻松部署多个平台；可以重复使用现有的学生计算机和/或显示器；管理得到改善；成本降低；以及更环保的组件。Sun 虚拟桌面解决方案的其他优势包括：教师可以轻松“控制”课堂上的学生桌面，以及通过任何设备上的浏览器随时随地访问。挑战包括：管理更加复杂的服务器机房；进行初始培训；以及多媒体功能有限（目前）。

案例研究

在评估了当前的目标和环境，并研究了所有选项之后，决策过程的最后一步是索取参考资料。您始终想与做过这件事的人交谈。询问他们不仅是哪些方案奏效了，还要询问他们遇到了哪些陷阱。每个情况都不同，但每个情况也可能有一些相似之处，您可以利用这些相似之处进一步完善您的选择。为此，我将在下面提供一些案例研究示例。

PC 决策：“三中心社区学校在爱荷华州西南部的一个校区内教育 900 名 K-12 学生。通过将计算机升级到...Windows Vista®...，该学区为教师提供了最先进的多媒体功能，让他们能够创造更具吸引力的学习体验，从而更好地帮助学生为大学和工作做好准备”（“微软案例研究：三中心社区学校”，2008 年）。

Mac 决策：“回声湖小学因其在教育中创新使用技术而继续受到认可...回声湖的学生和教师每天都在创建...用于学生创作的新闻通讯的 Pages 以便与家长交流；用于将文学与历史联系起来的公民权利播客的 Garageband；用于定格动画寓言的 iMovie...用于数学幻灯片的 iPhoto...用于数学教程的 iMovie... [以及] 用于传记项目的 iWeb。苹果技术的优势在于，每周都会产生新的项目，学生们不断地互相提高标准”（“苹果学习交流——回声湖小学”，2008 年）。

瘦客户机选择：Sun Microsystems 的 J. Holland 描述了两个部署了瘦客户机架构的城市学区。第一个是美国最贫困的学区之一。他们选择安装 Sun Secure Global Desktop，因为他们负担不起更换现有无法使用的旧计算机的费用。该解决方案允许全区的学生访问 NCLB 中提供的额外辅导。另一个卖点是教师能够在授课时锁定学生计算机的显示屏。他们计划在多媒体支持可用后部署低成本的 SunRay，因为它们的寿命至少为 10 年。另一个城市学区已经在他们的科学课堂上部署了 SunRay。在他们课堂上使用的老式计算机上，Java 程序需要大约一半的课堂时间才能加载。现在每个学生都有一张智能卡，他们只需在进课堂时将卡插入 SunRay，就能立即调出他们前一天离开时的会话，从而节省宝贵的课堂时间。他们还能够通过降低功耗和减少噪音来节省资金。另请参阅：英国未来学校布拉德福德。

结论

虽然准备工作和选择似乎让人难以应付，但我们必须记住，“技术不会消失，教育工作者必须将其作为一种教育工具来接受。了解技术及其在社会中的力量是学生和成年人的责任”（Cuban，2003，第 194 页）。因此，作为教育工作者，我们有责任向我们的学生教授计算机素养。如今，计算机素养不仅仅是简单的办公生产力软件。它涉及更强大的应用程序，在所有学科中都拥有舒适的技术使用水平，以及普遍接受 21 世纪的职业需要 21 世纪的工具这一概念。

计算机在 [/wiki/Schools 学校] 中被用于许多应用程序，例如撰写论文或在 [/wiki/Internet 互联网] 上搜索信息。计算机技能也是许多学校（尤其是从青春期开始）专门教授的科目....许多（但并非所有）“计算机素养”或计算机教育项目的其中一个问题是，它们可能过于依赖于死记硬背的 [/wiki/Memorization 记忆]。例如，学生可能会被教导如何以非常具体的方式使用特定版本的特定程序来执行一些常用功能（例如：打开文件）。当此类项目的毕业生遇到竞争的程序，甚至遇到同一程序的不同版本时，他们可能会因与学习内容的差异而感到困惑....这就是主要计算机公司...认为 [/wiki/Education 教育] 市场很重要的原因之一：学校提供的计算机教育时间通常有限，这使得它们更容易进行死记硬背，从而造成一种 [/wiki/Vendor_lock-in 供应商锁定] 效应，导致毕业生害怕切换到竞争的计算机系统（“计算机素养——维基百科，免费的百科全书”，2008 年）。

因此，我们作为技术协调员和教育技术专家在学生计算机选择以及应用程序和工具选择方面做出的决定对于实现成功的知识转移和培养具有计算机素养的毕业生至关重要。

测试您的知识

回答以下问题

判断对错

决定购买哪种学生计算机的第一步是“应用程序评估与选择”。
个人计算机的价格可能更具竞争力，因为它们是由多家制造商生产的。
Linux 在学校环境中没有立足之地。
瘦客户机架构安全性较低，因为所有数据都驻留在服务器机房中。

多项选择

影响学生计算机购买决策的因素包括
a. 定义目标、应用程序评估与选择、学生意见
b. 应用程序评估与选择、现有基础设施、未来增长
c. 成本、安全性、校长想要什么
d. 应用程序评估与选择、成本、教师意见
以下哪个陈述是错误的？
a. Mac 通常比 PC 更贵
b. PC 比 Mac 的安全隐患更多
c. PC 是桌面出版和图形的最佳平台。
d. 有许多不同的 Linux 发行版
以下哪个陈述是正确的？
a. 台式机比笔记本电脑更容易被盗
b. 笔记本电脑始终是学校的最佳选择
c. 虚拟显示设备具有硬盘驱动器和操作系统
d. 移动设备可能具有潜在的学习应用
以下哪个陈述是错误的？
a. 回声湖小学使用 GarageBand 创建有关公民权利的播客
b. 在 SunRay 中使用智能卡不会提高课堂效率
c. 三中心社区学校使用 Windows Vista 中的多媒体功能创造了更具吸引力的学习体验
d. 一个城市学区部署了 Sun Secure Global Desktop，因为他们无力更换现有基础设施。

答案

判断对错

1. F (第一步是定义目标)

2. T

3. F (Linux 适合用于编程、Web 基础设施等方面的教学课)

4. F (瘦客户端架构更安全，因为数据存储在服务器机房，而不是单个客户端上)

多项选择

1. b

2. c

3. d

4. b

参考文献

20 个想法：让学生将手机用作学习工具。 (无日期)。检索于 2008 年 7 月 26 日，来自 http://teaching.mrbelshaw.co.uk/index.php/2006/09/21/20-ideas-getting-students-to-use-their-mobile-phones-as-learning-tools/.

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苹果学习交流 - 回声湖小学。 (无日期)。检索于 2008 年 7 月 27 日，来自 http://edcommunity.apple.com/ali/story.php?itemID=13881.

亚利桑那州学校放弃教材改用笔记本电脑 - Engadget。 (无日期)。检索于 2008 年 7 月 26 日，来自 http://www.engadget.com/2005/07/11/arizona-school-ditches-texts-for-laptops/.

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Cuban, L. (2003). 过度销售，使用不足：课堂中的计算机。剑桥：哈佛大学出版社。

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K-12 学校计算机网络/第 6 章