Unha implementación de Rede Informática Educativa

O Sistema do Concello da Coruña.


Este sistema ten sido desenrolado po lo Laboratorio LFCIA baixo a dirección do Prof. J. L. Freire Nistal coa colaboración do Prof. J. Mª Molinelli Barba, os Enxeñeiros Informáticos Alejandro García Castro e David Guitián Fidalgo e o  técnico de sistemas Miguel Barreiro Paz.
 
 
 
 
 
 
 
 

Moito se leva escrito, e moito se escribirá, sobre a necesidade de informatización e interconexión dos centros educativos. É xa un tópico que esa infraestructura resulta necesaria para que os nosos mozos poidan afronta-los retos do futuro con posibilidades de éxito. Galicia necesita dar un salto significativo, e realizar unha especie de inmersión tecnolóxica, para poder levar ós seus estudiantes ó nivel necesario de coñecementos no eido das novas tecnoloxías da información e das comunicacións. Só con esa formación xeneralizada dispoñeremos da posibilidade de ser protagonistas e non meros usuarios subsidiados da nova era, onde o coñecemento se propón coma o máis importante elemento de cara ó progreso social.

A importancia destas cuestións, que teñen o seu máis famoso valedor no actual vicepresidente dos EEUU, Al Gore, queda de manifesto no noso contorno europeo, por exemplo, nunha das máis importantes liñas de financiamento da CE no seu Proxecto Trans-European Telecommunication Networks TEN TELECOM: (http://156.54.253.12/tentelecom/en/cfp20001.html) onde se di, por exemplo:

Education and training sectors increasingly use information and communication technologies, mainly based on the accelerating development of the Internet. This process, normally confined to a national basis, should be encouraged on a European level by the creation of sustainable activities using integrated multimedia products and demonstrating their potential to generate revenue. The objective in this sector is to stimulate the commercial deployment of multilingual, interactive and multimedia educational and training tools and services across the EU, and to promote Community-wide good practices for multimedia educational services. Temos comprendido ben como o acceso, case que inmediato, á información cambia totalmente a forma de ensinar. Xa non é o qué senón o cómo se ensina o máis importante aínda que me apresuro a dicir que hai que coñecer moi ben o primeiro para ter éxito no segundo. É necesario contar coa tecnoloxía pero ha de ser de modo eficaz porque é xustamente esa inmediatez de acceso (xunto cos outros aspectos derivados do formato da información) o que establece unha diferencia cualitativa entre esta forma de documentación e acceso a ferramentas, e outras máis tradicionais. Esta é unha tecnoloxía que cando se aplica á educación primaria e secundaria non serven de nada as "aproximacións". Aínda peor, serven para crear desánimo e dar argumentos a tódolos que, por simple comodidade mal entendida, prefiren non facer ningún cambio.

O que xa non está tan claro é o cómo se han de face-las cousas para converter nunha realidade todo isto nos nosos centros de ensino. E o feito é que xa existen experiencias dabondo para termos aprendido que os resultados poden depender, dende o éxito ó mais rotundo fracaso, da maneira de prepara-la solución. Desafortunadamente, ademais este é un asunto tan espectacular na súa presentación que o converte en algo nada desdeñable politicamente e mesmo, pola súa propia magnitude, en algo economicamente significativo. E así, tanto no seu inicio coma durante todo o seu ciclo de vida, a implantación dos medios e da forma de facelo poden verse desvirtuados por influencias que nada teñen que ver co seu principal obxectivo, esto é, a mellora e transformación da educación. É necesario pois estar alerta e ter moi claras as metas educativas dende o principio.

Sei que non tódolos centros teñen a mesma situación pois hainos cun nivel, e cunha tradición de formación nestas tecnoloxías, moi acreditada. Pero o seu número é moi pequeno. Como tamén o é o número de prazas nos ciclos formativos correspondentes. Non me referirei pois a estes casos que, como digo, teñen unha problemática propia diferente e ademais representan unha lamentablemente pequena fracción da oferta educativa non universitaria de Galicia.

É importante comprender que, neste tipo de problemas educativos, os aspectos cuantitativos son determinantes. Efectivamente, un ensino para o progreso ten que abarcar a todos. Non pode pois tratarse o problema dun xeito gradual empezando por uns cantos centros e seguindo despois polos demais. É necesario, se se quere saír do atraso, facer un esforzo que comprenda a tódolos centros e desta forma conseguir un salto cualitativo na formación e actitude dos noso mozos respecto ás novas técnicas informáticas e de comunicación. Formación e actitude que sirvan de soporte para expresa-la creatividade de cada individuo de maneira bastante autónoma. É esa liberación a que leva consigo o progreso da sociedade, non a creación de elites en contraposición dunha maioría de analfabetos tecnolóxicos.

A formulación é pois o de achega-la tecnoloxía ós nosos estudiantes e profesores de modo moi robusto (tecnoloxías sempre dispoñibles), coas máximas utilidades posibles (gran eficacia e velocidade nas comunicacións) e dentro dun marco de mantemento realista (case deben de manterse sen que ninguén os atenda "in situ"). E de modo que exista unha amplísima marxe de liberdade para o uso desas ferramentas por parte de todos. Nótese que esa liberdade leva consigo a ampla variedade nas demandas e polo tanto é necesario que alguén se ocupe (case sen que se note) de que todas esas necesidades se vaian cubrindo e que todo funcione. Ese alguén é toda unha estructura técnica e humana que constitúe a administración do sistema centralizadamente.

Cabe preguntarse se os alumnos de primaria e secundaria van te-la actitude positiva necesaria para levar adiante o esforzo de aprendizaxe que require esta formulación. A resposta eu creo que é afirmativa. E baséome na miña propia experiencia como profesor e tamén no comportamento que están a te-los alumnos dos centros da Coruña na experiencia que se presenta neste artigo. Unha experiencia que trata de cumprir tódolos requisitos que veño de mencionar.

Pero hai unha cuestión que compete claramente á administración educativa, e non é precisamente ó seu papel de provedor de medios materiais. É a necesidade de modifica-la organización temporal dos centros para prover ó alumno do tempo necesario, dentro deses mesmos centros, e poida así levar a cabo a súa propia aventura formativa utilizando os Medios Educativos e de Información na Rede Informática (en adiante "o Sistema"). Nestes momentos, salvo un ou dous recreos duns vinte minutos, os alumnos teñen clase seguido e non dispoñen nin dunha hora libre para utiliza-lo que o Sistema lles poida ofrecer para satisface-la súa curiosidade e vehicula-lo seu contrastado interese. Prodúcese así unha disparidade entre o discurso da Administración e a realidade dos centros. Realidade que, neste aspecto, resulta moito máis próxima a planificacións do século XIX que do nacente XXI. Se non se busca ese tempo nos horarios dos rapaces, producirase ademais unha discriminación en función do nivel económico das familias. Unhas dispoñerán de medios na súa casa pero os nenos das outras só terán a oportunidade de acceder ó Sistema dende os seus centros educativos.

Sabemos que só unha pequena parte dos educadores galegos ten unha formación suficiente para se adaptar ó uso das novas técnicas como o correo electrónico ou ó uso da Web como medio de implementación de aspectos moi importantes do seu traballo docente. Xorde aquí un dos aspectos máis característicos do período actual: ó entusiasmo dos estudiantes en contraposición coa actitude pasiva, ou mesmo contraria, dalgúns dos seus profesores respecto do uso destas novas técnicas. Pero, se ben se fai necesario un investimento en formación do profesorado non podemos esperar a tela conseguido pois eso atrasaría irreparablemente a incorporación da nosa xuventude á súa formación. É necesario pois apostar pola formación do profesorado pero simultaneamente, acercar do xeito máis completo e operativo posible o acceso ás novas tecnoloxías a tódolos estudiantes. E neste punto o papel da Administración debe ser: por unha parte crea-lo espacio físico e medios para acceder ó Sistema, e por outra dotar ós alumnos da xa mencionada cota de tempo para poder utiliza-los recursos. Porque non se pode argüír que estas tarefas se poden facer en horario extraescolar. Estando este tipo de actividades, tal como é, e todos din, no centro da formación ¿como van a ser actividades extraescolares? Pero aínda así ¿como farían os estudiantes que son usuarios do transporte escolar, principalmente no medio rural? Non. É necesario que nos horarios dos centros se abra un espacio, como se fose tempo de estudio ou biblioteca, onde durante algunhas horas á semana polo menos, o estudiante teña acceso libre ó Sistema á parte da súa utilización nas clases estándar.

Finalmente, a solución, ou solucións, terán que ser necesariamente dinámicas no sentido de preve-la súa obsolescencia parcial en pouco tempo. Terán que ser capaces de evolucionar o cal significa, e esto é moi importante, que debe ser economicamente abordable o seu cambio parcial e a súa adecuación ás circunstancias cambiantes que se vaian presentando.

Neste sentido, a xestión da obsolescencia tecnolóxica, que se converteu nos últimos anos nun dos puntos de referencia dos xestores de sistemas de información e comunicacións, xoga aquí un papel fundamental. A pregunta clave é ¿como deberemos face-los investimentos para que algunhas partes, mesmo partes significativas, do sistema poidan ser cambiadas sen afectar ó funcionamento do conxunto dun xeito o máis económico posible? E nesto ten que estar incluído o mantemento. Isto é, o conxunto de métodos, mecanismos e persoal que fan que o sistema permaneza dispoñible para os usuarios. Hai que ter en conta que o mantemento ofertado polos vendedores de hardware nunca é gratis, e ademais todo o diñeiro que se paga en mantemento para que funcionen as máquinas é diñeiro que non axuda a formar equipos propios que representen un capital humano para o futuro do sistema.

Desde logo, se un centro dispón de profesores que coñezan, aínda que sexa superficialmente, o manexo dun ordenador e poidan estar presentes todo o tempo que os alumnos usen as máquinas, e ademais hai un persoal no centro que poida manter operativas as máquinas, entón o dotar ó centro de PC’s pode non ser unha mala idea. Terase bastante robustez e moita operatividade. Pero se, poñamos por exemplo, nun centro de barrio, ou nun centro rural, onde o normal é que ningún profesor estea dispoñible para acompañar ós estudiantes e, tampouco haxa ninguén que manteña as máquinas, entón os PC’s non nos provén de robustez e, a curto prazo, tampouco de operatividade. Partamos da base realista de que un centro modesto non dispoñerá da infraestructura humana, e ó pouco tempo todo o investimento estará, como mínimo, mal utilizada e, case seguro, abandonado.

Non ter esto en conta é correr de novo o risco certo de discriminar un tipo de centros (privados e con medios) do resto onde o desencanto ante os medios infrautilizados e moi pouco operativos resultaría moi negativo. Por iso será necesario utilizar outros medios de acceso que lle permitan robustez para acceder ó sistema e maximice a operatividade e a administración, minimizando o mantemento humano local. Os puntos claves de toda esta filosofía son: unha rede rápida de conexión dos centros e o nodo de administración e unhas redes locais sinxelas pero robustas.

Pero é que ademais, a propia filosofía dun medio de acceso que obrigue a traer todo pola rede, ten un valor educativo maior. Efectivamente, o futuro non vai na liña de que todos teñan todo nun ordenador de sobremesa, e non porque a tecnoloxía, cada día máis barata e potente, non estea dispoñible, senón porque é absolutamente imposible manter un sistema tan complexo e de propósitos tan diversos, funcionando se non é dedicándolle un tempo absolutamente desproporcionado á súa utilidade. ¿Paráronse a calcula-lo tempo que se inviste en recuperar datos perdidos dun disco que morre, montar novas versións dos paquetes que usamos, novas utilidades (que ás veces entran en conflicto con outras), o atasco da impresora que ten un driver que xa non serve para a nova versión do sistema operativo e debemos baixar unha nova release en Internet que logo non se instala ben porque non desinstalamos outro paquete que é incompatible por razóns misteriosas, etc. etc....A cantidade de tempo perdido é extraordinaria. Ó punto que seguramente os arqueólogos do futuro quedarán asombrados cando descubran os restos desta tecnoloxía e se pregunten cómo foi compatible co progreso e co aumento de productividade propios da nosa época. Con redes dun ancho de banda de 2Mb como mínimo (cable coma no caso da rede educativa do Concello da Coruña que presento aquí) ou incluso de Gb (como é a nova rede administrativa deste mesmo concello), pódese acceder a tódolos servicios sen necesidade de posuír ningún ordenador tal e como os coñecemos hoxe. O acceso desde Set Tops, ou outros thin clients, algúns con capacidade de execución local pero outros simplemente cun software de presentación gráfica dun protocolo lixeiro (e.g. ICA) permite realizar tódalas tarefas e acceder tanto a aplicacións como a información, e incluso ós nosos propios datos, almacenados nalgún servidor seguro, dun modo absolutamente transparente para o usuario. Cos sistemas de rede, desde a consulta dun dato histórico ata a utilización dunha ferramenta matemática moi potente para resolver un problema complexo en segundos, están ó alcance de calquera estudiante. E ademais sempre funcionando. Non como ocorre cando un trata de usar unha ferramenta nun ordenador local.

Móstranse a continuación algunhas das máis importantes características técnicas do Sistema implantado polo concello da Coruña e que está funcionando xa en tódolos centros educativos da cidade.

Consta dunha infraestructura informática e dunha rede de comunicacións de cable que cando estea totalmente despregada proverá dun ancho de banda de 2Mb, e que permite acceder ó coñecemento e manexo das novas tecnoloxías da información e das comunicacións, dun xeito sinxelo e robusto.

Estructura do nodo central

Son, precisamente, estas características de sinxeleza e robustez as que mellor definen o proxecto en cuestión. En efecto, os terminais que se instalaron nos centros e institutos son terminais gráficos de mantemento centralizado e sinxelo e cunha interface de usuario, sumamente amigable.

A rede de cable que se implantou consta dun nodo central dotado de persoal técnico informático moi cualificado e os medios técnicos necesarios. E de arredor dunhas 70 aulas coa súa rede local de, unha media de, 15 Network Computers (NC’s) unha impresora e un scanner, repartidas por cada un dos centros da cidade da Coruña. Inclúense figuras coa estructura da rede: do nodo central e as LAN de cada centro.

No nodo central danse servicios xerais como Correo, Backup (ADSM), servidor e proxy de Web, servidor de IRC, servidor de News e, en fase de desenvolvemento aínda, a creación de contidos. Para esto último estase en fase de avaliación de varios paquetes como por exemplo Learning Space (Lotus), WebCT , LearningLoop....

O protocolo ICA é propiedade de Citrix

As NC’s son máquinas que poderiamos definir como ordenadores de Rede, tamén chamados "clientes delgados". Arrancan conectadas a unha rede cargando os seus programas desde un servidor remoto de arranque. Aínda que poden telos, non veñen con periféricos como discos duros, disquetes ou lectores de CD, por iso practicamente non necesitan mantemento hardware. Tódolos datos de funcionamento, agás algunhas cousas que veñen no seu firmware, proveñen de dito servidor de arranque ou doutras máquinas da Rede.

Posúen un sistema operativo sinxelo (tipo Unix, BSD) e un sistema de administración: NetworkStation Manager. Este, mediante unha interface sinxela que se le en calquera browser de web, permite unha administración realmente fácil desde o nodo central.

Nunha mesma sesión, pódense ter nunha pantalla da NC: ventás de diversas máquinas Unix, browsers locais ou remotos navegando por internet, e outras con distintas máquinas Windows executando calquera programa de ofimática o cal, como é lóxico, estará executándose no seu correspondente servidor NT remoto. Esta última posibilidade realízase mediante o protocolo lixeiro ICA de Citrix e as correspondentes licencias Metaframe. Naturalmente, as outras van sobre o protocolo X, aínda que xa está dispoñible tamén ICA para servidores Unix. Esto último abre serias posibilidades de simplificación e abaratamento da infraestructura informática ó permitir, dado o ancho de banda do que se dispoñerá ó final, conexións remotas eficaces con este último tipo de máquinas.

O sistema operativo das NC’s mellórase constantemente. A versión última V2 R5 para as NC1000 permite xa o uso do software de Real e resolve algunhas das limitacións das versións anteriores, como por exemplo unha xestión de memoria moito mellor. Os cambios de sistema operativo lévanse a cabo desde o nodo central de modo que o usuario só se dá conta do cambio ó ver que dispón de máis utilidades. Claro é, que tanto as News coma o taboleiro de anuncios da páxina do sistema anuncian tódolos cambios e manteñen un contacto permanente con tódolos usuarios.

Como unha mostra do funcionamento detallarei aquí a secuencia de arranque dunha NC. Mediante un novo sistema de autentificación que desenvolveron e implantaron os enxeñeiros que traballan no nodo central, e baseado na tecnoloxía LDAP, lévase a cabo a xestión centralizada de miles de usuarios (na actualidade, en fase de expansión, xa máis de 4000)

O sistema de directorios LDAP (descendente do protocolo DAP para o acceso a directorios X.500) permite manter información acerca da rede, que pode ser consultada mediante este protocolo estándar. A posibilidade de almacenar gran variedade de información acerca de tódolos aspectos dunha rede, e de ser fácil e rapidamente consultados, permiten centraliza-la xestión de tódolos datos relacionados cunha rede, tanto no aspecto de información acerca de usuarios, coma de hardware e software. No directorio almacénase a información para da-los diferentes servicios ós usuarios; desde a súa conta de Windows, o seu contrasinal, conta de correo, información académica, conta de web ... Preténdese ademais o almacenamento nun futuro da configuración tanto dos elementos hardware coma dos elementos software.

Nótese que cada usuario (alumno ou profesor) ten o seu propio directorio de traballo onde só el pode acceder, ten o seu correo electrónico, a súa páxina web etc. Ademais os seus ficheiros non se perden e as súas aplicacións sempre están dispoñibles e actualizadas.

A secuencia de arranque nunha NC, levaranos á pantalla na que nos pedirá que nos identifiquemos para poder entrar no sistema. Como xa se dixo esta autentificación realízase mediante unha conta, é dicir un nome de usuario (login) e un contrasinal (password). Nesta pantalla teremos dous campos nos que poderemos introducir estes dous datos.


 
 

Se se desexa cambia-lo contrasinal ou outras características do usuario, débese acceder ós formularios que se encontran na Web, pois desenvolveuse un sistema de xestión de usuarios que permite a interacción destes coa súa conta a través da Web. Esta parte da web non é máis ca un gateway co directorio LDAP. O formulario executa un programa (servelet) que autentifica ó usuario e permítelle ver e modifica-la información da súa conta.

Páxina da web do sistema: http://edu.aytolacoruna.es





Para a creación de contas dos usuarios neste sistema úsase esta aplicación. Nela, o responsable da aula de cada centro pode realiza-la xestión das contas que ten no seu centro, hai que ter en conta que estas contas representan tamén as correspondentes de Windows. As operacións que se poden realizar son:
 
 

Inclúese a continuación un esquema do servidor Web, aínda que no seu estado actual tivo modificacións realizadas á luz das novas tecnoloxías do proxecto Cocoon de Apache.

En definitiva, esta experiencia, creo que é orixinal e, pola facilidade de mantemento e a súa gran robustez, pode ser de interese para a comunidade educativa e de desenvolvedores de solucións para a educación mediante e para as tecnoloxías da informática e das comunicacións.

De tódolos xeitos, non debe esquecerse que o máis importante non é a tecnoloxía en si, aínda que o seu coñecemento e familiaridade resulten moi necesarias por moitas e variadas razóns. Non. O máis importante é educar mellor a tódolos nosos mozos (e a tódolos demais). Colaborar a que sexan persoas con máis posibilidades, con máis recursos para enfrontarse ós problemas que nos rodean e para aportar solucións a estes. Solucións orixinais e solucións creativas.

Debemos de ter ese obxectivo. É o coñecemento o que os fará libres e útiles ós demais e ó seu propio desenvolvemento. E hoxe xa ninguén dubida de que o dispoñer de instalacións como as que se implementaron neste proxecto ó que me referín, resulta un paso de xigante na dirección correcta. ¿Que me dirían moitos profesores, desanimados seguramente por ter que actuar nun contexto frustrante tanto pola falta de interese dos estudiantes como pola plétora de Leis e normas completamente inadecuadas polas que se rexe a vida nos seus centros, se lle contara, que hai estudiantes de institutos situados en barrios da Coruña que pediron acceder desde os seus terminais a un contorno de programación en C baixo LINUX? ¿E que nunhas horas accedían a unha máquina do nodo central e estaban traballando? Eso é moi positivo. E a iso contribúe un bo Sistema. Estou convencido de que existe un enorme potencial de ilusión e ansias de coñecemento nos nosos mozos pero temos que saber canalizalo adecuadamente e, sobre todo, implanta-los medios de forma que todos teñan acceso a un sistema que funcione.