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).
- Bardzo przenośne: małe laptopy, lekkie.
- urządzenia do automatycznej aktualizacji. Zmniejszenie potrzeby zarządzania urządzeniami i oczekiwania na aktualizację.
- Szybkie uruchamianie/ prawie natychmiastowe wybudzanie ze snu.
- Żywotność baterii (trwała dobry dzień szkolny)
- 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.
- Dostępność ogólnego oprogramowania biurowego opartego na chmurze. Pozwoliło to na robienie notatek, bez papieru.
- Niski koszt (w porównaniu do iPadów i laptopów) zarówno w przypadku zakupu, jak i kosztów eksploatacji/konserwacji (tj. kosztu posiadania).
- Zwiększona dbałość o rozwój zawodowy i zakorzenienie zastosowania 1:1 w nauczaniu różnych przedmiotów.
- 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.
- Zwiększone wykorzystanie w ocenie i testach.
- 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
- Bebell, D.; O'Dwyer, LM (styczeń 2010). „Wyniki edukacyjne i badania z ustawień obliczeniowych 1:1” (PDF) . Journal of Technology, Learning and Assessment . 9 (1). Zarchiwizowane z oryginału (PDF) w dniu 20 kwietnia 2015 r.
- Kubański, L. (2006). „Cuban Op-Ed: Laptopowa rewolucja nie ma ubrań” . Tydzień Edukacji . 26 (8). Zarchiwizowane od oryginału w dniu 11 maja 2013 r.
- Grimes, D.; Warschauer, M. (2008). „Nauka z laptopami: studium przypadku wielu metod” (PDF) . Journal of Educational Computing Research . 38 (3): 305–332. doi : 10.2190/ec.38.3.d . S2CID 62644496 . Zarchiwizowane z oryginału (PDF) w dniu 1 sierpnia 2013 . Źródło 9 listopada 2013 .
- Więzienie, A. (2004). „Co się dzieje z przenośnymi komputerami w szkołach?”. Journal of Science Edukacja i Technologia . 13 (1): 115–128. Kod Bib : 2004JSEdT..13..115J . doi : 10.1023/b:jost.0000019644.31745.9e . S2CID 56813377 .
- Lengel, James (maj 2016). Edukacja 1.2.1: Jak najlepiej zapewnić urządzenie dla każdego ucznia (wyd. 1.0). iBooks. P. 225 . Pobrano 14 czerwca 2016 .
- McKnight, Katarzyna; O'Malley, Kimberly; Ruzic, Roxanne; Horsley, Maria Kelly; Franey, John J.; Bassett, Katherine (2 lipca 2016). „Nauczanie w epoce cyfrowej: jak nauczyciele wykorzystują technologię do poprawy uczenia się uczniów”. Journal of Research on Technology in Education . 48 (3): 194-211. doi : 10.1080/15391523.2016.1175856 . ISSN 1539-1523 . S2CID 63967439 .
- Harper, Ben; Milman, Natalie B. (2 kwietnia 2016). „Technologia One-to-One w salach K-12: przegląd literatury od 2004 do 2014”. Journal of Research on Technology in Education . 48 (2): 129–142. doi : 10.1080/15391523.2016.1146564 . ISSN 1539-1523 . S2CID 146838456 .
- Penuel, WR (2006). „Wdrażanie i skutki inicjatyw komputerowych jeden-do-jednego: synteza badań”. Journal of Research on Technology in Education . 38 (3): 329–348. doi : 10.1080/15391523.2006.10782463 . S2CID 61728835 .
- Srebrny Paznokieć, DL; Pinkham, C.; Wintl S.; Walker, L.; Bartlett, C. (sierpień 2011). „Program jednego laptopa w szkole średniej: The Maine Experience” (PDF) . Uniwersytet Południowej Maine . Zarchiwizowane z oryginału (PDF) w dniu 4 marca 2016 r . Źródło 7 września 2015 .
- Zucker, A.; Światło, D. (2009). „Programy laptopów dla studentów”. Nauka . 323 (5910): 82-85. Kod Bibcode : 2009Sci...323...82Z . doi : 10.1126/science.1167705 . PMID 19119224 . S2CID 206517139 .