Obliczenia jeden-do-jednego — One-to-one computing

W kontekście edukacji przetwarzanie jeden-do-jednego (czasami w skrócie „ 1:1 ”) odnosi się do instytucji akademickich, takich jak szkoły lub kolegia, które umożliwiają każdemu zapisanemu uczniowi korzystanie z urządzenia elektronicznego w celu uzyskania dostępu do Internetu, cyfrowe materiały szkoleniowe i cyfrowe podręczniki . Koncepcja była aktywnie eksplorowana i sporadycznie wdrażana od końca lat 90-tych. Przetwarzanie jeden-do-jednego kontrastowało z polityką „ przynieś własne urządzenie ” (BYOD), która zachęca lub wymaga od uczniów korzystania z własnych laptopów, smartfonów lub innych urządzeń elektronicznych w klasie. Rozróżnienie między BYOD a urządzeniami szkolnymi zatarło się, gdy wiele szkół zaczęło polecać rodzicom urządzenia do kupowania (przykłady iPadów i Chromebooków są używane 1:1 w szkołach, ale są opłacane przez rodziców, mogą istnieć podobne dowody na inne urządzenia). Termin przetwarzanie 1:1 w edukacji został teraz przedefiniowany do sytuacji, w której uczniowie mają dostęp do urządzenia na osobę, które jest wykorzystywane w nauczaniu jako narzędzie do nauki. Historycznie programy koncentrowały się wokół następujących urządzeń:

  • Laptopy (Windows i Mac) 1990-2010.
  • iPady (z niektórymi konkurencyjnymi urządzeniami z systemem Android i Windows) 2010-2014
  • Chromebooki (2015–obecnie) (z iPadem + klawiaturą i innymi konkurencyjnymi laptopami i tabletami).

Poziom wykształcenia wpłynie na rodzaj adopcji poprzez takie czynniki, jak: gotowość użytkownika, budżet, oczekiwane zalety i korzyści kosztowe.

  • Wśród młodych studentów iPady i urządzenia konkurencyjne nadal cieszą się dużą popularnością, ale nie zawsze w stosunku 1:1. Wiele bardziej zamożnych szkół zapewnia każdemu ze swoich uczniów iPada, z którego można korzystać przez cały rok szkolny.
  • W przypadku uczniów, którzy muszą pisać więcej, najpopularniejsze są Chromebooki. Gimnazjum i licea oraz, do pewnego stopnia, uczelnie były klientami Chromebooków.
  • W przypadku dojrzałych/dorosłych studentów szkół wyższych najczęściej stosuje się podejście BYOD. Instytucje zapewniają dostęp do sieci WiFi i LMS. Jednak chromebooki można znaleźć w wielu bibliotekach.

Korzyści

Wydaje się, że panuje zgoda, że ​​dostępność urządzeń w skali 1:1 poprawia ich użyteczność. Konieczność udostępniania urządzeń zmniejsza ich skuteczność edukacyjną ze względu na zmniejszoną intensywność i długość doświadczenia oraz dodatkowy czas poświęcony na zarządzanie plikami, zarządzanie konfiguracją, zarządzanie urządzeniami i dystrybucję.

Przed przetwarzaniem w chmurze główne korzyści dotyczyły dostępu do urządzeń. Wraz z postępem przetwarzania w chmurze współpraca, redukcja kosztów, eliminacja papieru, umiejętności XXI wieku stały się bardziej skoncentrowane. Czerwone badanie obejmowało 1:1 i współpracę w kluczowych wynikach badań. Przetwarzanie jeden-do-jednego oferuje korzyści w postaci równego dostępu, standaryzacji, łatwych aktualizacji, prostej sieci oraz możliwości monitorowania postępów uczniów i zachowania w Internecie. Z tych powodów przetwarzanie jeden-do-jednego jest głównym elementem polityki edukacyjnej w wielu krajach. Korzyści te leżą również u podstaw modelu jeden do jednego One Laptop per Child (OLPC), organizacji charytatywnej, której celem jest dostarczanie urządzeń elektronicznych milionom dzieci w krajach rozwijających się. Wraz z rozwojem łączności internetowej możliwość wykorzystania chmury obliczeniowej do przesyłania danych i administracji z urządzeń do chmury obliczeniowej usunęła konieczność znacznego wsparcia technicznego ze strony nauczyciela.

Ostateczne korzyści akademickie, jeśli takie istnieją, są niejasne. Mogą nie być takie same dla różnych epok 1:1.

W erze laptopów laptopy były często używane jako dodatki do ustalonego nauczania. Ich ograniczone zastosowanie wzbudziło wątpliwości co do ich wartości edukacyjnej i czy warto było zainwestować w wysokie koszty utrzymania. Według badań opublikowanych przez Boston College, wartość edukacyjna 1:1 w erze laptopów zależała od nauczyciela w klasie. Niektóre szkoły wycofały nawet swoje indywidualne programy, ponieważ zgodnie z artykułem z 2007 roku nie było dowodów na osiągnięcia w nauce. (Chociaż: pamiętaj, że okręg wymieniony w artykule zdecydował się na inicjatywę dotyczącą Chromebooków 1:1 w kwietniu 2017 r.)

Inne badania wykazały pewne postępy w konkretnych przedmiotach, zwłaszcza w pisaniu wyników, które są skorelowane z korzystaniem z laptopów wydawanych w szkole. Szeroki zakres wyników dla programów 1:1 oznacza, że ​​nie ma zgody co do ich zalet lub wad.

Era iPada przyniosła wzrost popularności iPadów (i porównywalnych tabletów) w szkołach, co w konsekwencji zwiększyło liczbę programów w szkołach 1:1. Coraz więcej aplikacji i narzędzi związanych z edukacją stało się dostępnych w miarę publikowania coraz większej liczby badań dotyczących wartości edukacyjnej i metod wdrażania programów 1:1.

Popularność opierała się na ich ekranach dotykowych, dobrej żywotności baterii i dostępności aplikacji, a także ich ogólnym wizerunku związanym z marką i porównywalnej łatwości użytkowania w porównaniu do laptopów/komputerów stacjonarnych.

Era Chromebooków miała kilka głównych czynników sukcesu (kilka z nich było często używanych w szkołach na iPadzie 1:1).

  1. Bardzo przenośne: małe laptopy, lekkie.
  2. urządzenia do automatycznej aktualizacji. Zmniejszenie potrzeby zarządzania urządzeniami i oczekiwania na aktualizację.
  3. Szybkie uruchamianie/ prawie natychmiastowe wybudzanie ze snu.
  4. Żywotność baterii (trwała dobry dzień szkolny)
  5. Prawdziwie niezależne urządzenie. Kopie zapasowe plików i konfiguracji dostępne zawsze i wszędzie. Umożliwiło to dystrybucję treści edukacyjnych. Umożliwiło to również utrzymywanie zapasów zapasowych chromebooków dostępnych. Jeśli uczeń logował się na swoje konto, działało to bez zarzutu. iPady i komputery PC przechowywały wiele informacji konfiguracyjnych na urządzeniach, co utrudnia lub uniemożliwia szybką wymianę.
  6. Dostępność ogólnego oprogramowania biurowego opartego na chmurze. Pozwoliło to na robienie notatek, bez papieru.
  7. Niski koszt (w porównaniu do iPadów i laptopów) zarówno w przypadku zakupu, jak i kosztów eksploatacji/konserwacji (tj. kosztu posiadania).
  8. Zwiększona dbałość o rozwój zawodowy i zakorzenienie zastosowania 1:1 w nauczaniu różnych przedmiotów.
  9. Zwiększone zaangażowanie zainteresowanych stron, takich jak rodzice i dyrekcje szkolne, ze względu na koszty WiFi, zwiększoną tendencję do korzystania z urządzeń w domu oraz zwiększoną świadomość procesów napraw, ubezpieczeń, tymczasowej wymiany itp.
  10. Zwiększone wykorzystanie w ocenie i testach.
  11. Zwiększona współpraca, samodzielne uczenie się, uczenie się oparte na dociekaniu

Ponieważ programy komputerowe 1:1 mogą mieć wiele celów, od poprawy wyników edukacyjnych po zwiększanie równości i są powiązane z tak szerokim zakresem metod nauczania, trudno jest również ocenić ich ogólny sukces lub wartość. Jedną z godnych uwagi korzyści, które zostały udokumentowane i zbadane, jest potencjał inicjatyw komputerowych 1:1 w celu wspierania korzystania z otwartych zasobów edukacyjnych (OER) , dostępnych w formie cyfrowej, dla powszechnego dostępu uczniów.

Niedogodności

Wady 1:1 są kontrowersyjne, ale istnieją ogólne zastrzeżenia co do zwiększania „czasu przed ekranem”, gdy w życiu prywatnym dzieci również jest dużo czasu przed ekranem. Mogą występować wady psychiczne i/lub fizyczne, tak jak w przypadku każdej technologii, w tym zastąpionej (papier, farba, noszenie większej liczby książek).

Chociaż urządzenia nie uzależniają, niektóre aplikacje mogą uzależniać. Można również zarzucić ewentualne skutki narażenia na promieniowanie z ekranów i WiFi. Jak stwierdzono w części „Zalety”, nie ma ogólnego konsensusu co do naukowych dowodów skuteczności. W dziedzinie tak nowej, jak 1:1, w której stosowana technologia przeszła poważne zmiany, pojawienie się i uzgodnienie wyraźnych wzorców może zająć trochę czasu.

Sam koszt może być wadą. Szkoły i okręgi na obszarach o niskich dochodach i wysokim wskaźniku bezdomności argumentują, że programy Chromebooków wypadają pozytywnie w porównaniu z papierami pod względem liczby zwrotów odrabiania prac domowych. Inne wady mogą być związane z trwałością infrastruktury. Obecnie suma wszystkich części zamiennych jednego Chromebooka przekracza koszt Chromebooka uzyskanego w ramach rabatu zbiorczego okręgu szkolnego. Spowodowało to, że okręgi szkolne przeszły z tradycyjnego modelu naprawy na traktowanie Chromebooków jako urządzeń jednorazowych. Kolejną wadą jest konieczność zapewnienia niezawodności w przyszłości. Do niedawna i przed udoskonaleniami technologii baterii laptopy służyły głównie jako urządzenia nieprzenośne. Wiele problemów z komponentami, takich jak problemy z baterią i okablowaniem związanych z laptopami, spłynęło do modelu Chromebooka. Jest to problem, ponieważ Chromebooki są zwykle dystrybuowane w znacznie większej liczbie. Grozi to przerwaniem nauczania, które należy przezwyciężyć.

Koszty

Jeden do jednego wymaga znacznych inwestycji instytucjonalnych. Oprócz kosztów zakupu urządzeń, koszt posiadania nie jest bez znaczenia i może obejmować łączność/WiFi, ładowarki/kaddy, wdrażanie, szkolenia, licencjonowanie oprogramowania, monitorowanie, bezpieczeństwo, aktualizacje i konserwację. Dlatego ogólny stosunek kosztów do korzyści modelu jeden do jednego nie jest jasny. Poza kosztami technicznymi, sama zmiana nauczania jest pracochłonna i może wymagać rozwoju zawodowego, licencjonowania, przepisywania materiałów, przeprojektowywania planów lekcji.

Istnieje kilka metodologii zapewniających zaangażowanie wszystkich interesariuszy, a przyjęcie/wdrażanie odbywa się w sposób odpowiedzialny. Jeden przykład można znaleźć w programie The Natpicks Schools 1:1 Program, który ma „czerwone” logo wskazujące, że jest to projekt Red Signature District, co oznacza, że ​​zastosowali czerwoną metodologię, a także logo Apple Distinguished District (konkurenci tacy jak Google i Microsoft mają własne programy uznawania). Jeśli spojrzeć na dokumenty, zwiększyli liczbę Chromebooków i mają dojrzałe procesy planowania, w tym współpracę z badaczami z Boston College.

Wraz ze spadkiem kosztów usług internetowych i opłat za transmisję danych, szybkość i dostępność sieci Wi-Fi wzrosły do ​​tego stopnia, że ​​nie są już czynnikiem ograniczającym dla użytkowników Chromebooków i innych urządzeń wykorzystywanych w edukacji.

Ostatnie zmiany

Amerykańskie programy Chromebook mogły wykazywać zmiany w ekonomice programów 1:1. Chociaż programy 1:1 wymagają lepszego Wi-Fi niż poprzednie programy, korzystają z ChromeOS, który automatycznie aktualizuje i łata w tle (obniża koszty utrzymania). Ceny zakupu Chromebooków były znacznie niższe niż konkurencyjnych urządzeń. Według badań IDC koszty utrzymania były znacznie niższe. Ponieważ baterie Chromebooków z łatwością wytrzymują cały dzień, szkoły eksperymentowały z uczniem ładowania ich w domu i utrzymywaniem w szkole tylko zapasu zastępczego (w przypadku uszkodzonych, zapomnianych i rozładowanych Chromebooków), zmniejszając potrzebę ładowania sprzętu/wózków . GAM (Google Accounts Management) pobierał opłaty za licencje, ale może wyeliminować konieczność stosowania innych rozwiązań MDM (Mobile Device Management) i innych rozwiązań bezpieczeństwa na poziomie niższym niż poziom uwierzytelniania internetowego. Niektóre szkoły eksperymentowały również z rodzicami posiadającymi urządzenia (i płacącymi za nie). Posiadanie mniej kosztownego sprzętu na miejscu mogło również zaoszczędzić na ubezpieczeniu, a pokoje mogły stać się dostępne do innych celów. 1:1 umożliwiło również wyeliminowanie papieru (tj. wydawcy dostarczali tańsze cyfrowe wersje materiałów dydaktycznych) i obniżenie kosztów używanego papieru/drukarek. W tej chwili nie są znane żadne poważne badania na ten temat. Ale poszczególne szkoły opublikowały koszty i oszczędności. Korzystanie z oprogramowania Google-Classroom i ogólnie pakietu G było kluczowe dla wyeliminowania papieru. Umożliwiło to elektroniczne oddawanie, ocenianie i zwracanie projektów grupom studentów. Firma Microsoft próbuje skopiować funkcję klasy w swojej O365 for Education.

Urugwajski projekt Ceibal . z 2007 roku

W latach 2007-2016 Project Ceibal był najbardziej udanym programem 1:1 na świecie. Obejmował prawo do dostępu do Internetu w szkole, a także w domu, oprócz prawa do posiadania komputera „Od momentu jego wprowadzenia każde dziecko, które wejdzie do systemu edukacji publicznej w dowolnej części kraju, otrzymuje komputer do użytku osobistego z bezpłatnym dostępem do Internetu połączenie w szkole. Ponadto Plan Ceibal zapewnia programy, zasoby edukacyjne i kursy szkoleniowe dla nauczycieli, które zmieniają sposoby nauczania i uczenia się.". Dekret z 2007 r. określił w nim pożądane rezultaty „1.2.3. OCZEKIWANE REZULTATY: Objąć 100% dzieci w wieku szkolnym w ciągu 3 lat dostępem do Internetu w swoich Szkołach, tak jak w swoich domach”. Do 2009 roku wszystkie 300 000 uczniów było wyposażonych w sprzęt, a wszystkie szkoły miały WiFi. Do 2013 r. do CREA dodano Google-drive i aplikacje, a do 2015 r. 95% szkół miejskich posiadało łącza światłowodowe. Do 2016 roku do dostępnego sprzętu dodano Chromebooki. Odkąd oryginalny sprzęt był oparty na Fedorze, Urugwaj od lat zajmuje pierwsze miejsce w rankingu Linuksa, według statcounter.

Ostatnie masowe rozpowszechnienie w amerykańskich szkołach

Programy 1:1 w amerykańskich szkołach nabrały poważnego tempa gdzieś w okolicach 2016/2017. W lutym 2017 r. edtechmagazine poinformował, że ponad 50% nauczycieli zgłosiło korzystanie z obliczeń 1:1. W marcu 2017 r. firma Futuresource poinformowała, że ​​Chromebooki mają 58% udziału w rynku edukacji w USA. Sukces Chromebooków w edukacji został ogłoszony przez The New York Times w maju 2017 roku. Wyjaśnia to sukces „Stało się to poradnikiem marketingu edukacyjnego Google: Woo urzędnicy szkolni z łatwymi w użyciu, oszczędnymi usługami. Następnie werbują szkoły na rynek do innych szkół, utrzymując wśród swoich rówieśników pionierów jako postępowych myślicieli”.

W czerwcu 2017 r. zgłoszono, że CMS-district korzystał z programu 150 000 Chromebooków 1:1. Wygląda na to, że programy na Chromebooki 1:1 stały się bardzo popularne dzięki adopcji i ewangelizacji przez entuzjastycznych użytkowników w szkołach. Jako influencerów najczęściej wymienia się przedmieścia Chicago. Leyden w Dystrykcie 212 ma na swojej głównej stronie dr Nick Polyak, który mówi: „Ponad 2000 nauczycieli z całego kraju odwiedziło Leyden, aby dowiedzieć się o nauczaniu i uczeniu się w erze cyfrowej”. co wyraźnie nawiązuje do jego programu 1:1. Historia programu 1:1 w Leyden została wyraźnie przedstawiona w artykule z 2014 roku „Ilu administratorów potrzeba, aby dzielnica zamieniła się w jeden do jednego”. Są więc dowody na to, że szkoły odnoszące sukcesy rzeczywiście wskazują innym drogę.

Oryginalna legitymizacja edukacji 1:1 mogła wywodzić się z badań grupy Red (głównie finansowanych przez Intel), których wyniki opisują potencjał transformacji edukacji „Nasze wyniki pokazują, że szkoły stosujące stosunek liczby uczniów do komputera w skali 1:1 i kluczowe wdrożenie przewyższają inne szkoły i ujawniają znaczące możliwości poprawy zwrotu z inwestycji w edukację (ROI) poprzez transformację nauczania i uczenia się”. Wpływ zmiany w nauczaniu jest również podkreślany akademicko, jak w artykule „Chromebooki i grupa produktów G Suite, takich jak Google Search, Gmail i Google Docs, gwałtownie rozszerzyła się w amerykańskich szkołach w ciągu ostatnich 5 lat. nie można przecenić urządzeń typu to-one Chromebook i powszechnego wykorzystywania oprogramowania Google w amerykańskiej edukacji”. Apple promuje również własne programy na iPada 1:1 i są pewne oznaki, że jego oprogramowanie „klasowe” i iPady zaczynają być stosowane, na przykład w San Bernardino. Inne kraje, w których programy 1:1 odnoszą sukcesy, to Szwecja, Nowa Zelandia (oba wymienione we wspomnianym wyżej artykule w New York Times ).

Bibliografia

Dalsza lektura