虽然许多人认同扩展资源以支持 K-12 教育中的科学、技术、工程和数学 (STEM) 课程的重要性,但在最佳工具或技术方面并非总能达成一致,正如美国教育部解释的那样,为学生配备“解决难题、收集和评估证据以及理解信息所需的知识和技能”,或为学校和学区提供资源和专业知识以“改进 STEM 工作的交付、影响和可见性”。
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最近,开源促进会 (OSI) 与纽约州北部的 Schodack 中央学区 合作,开发了 FLOSS 儿童桌面电脑孵化项目,或者在枫树山中学被称为开源电脑俱乐部。该计划补充了目前为六年级、七年级和八年级学生提供的技术课程,旨在通过动手、基于项目的学习活动介绍计算机和工程概念。最棒的是,该计划完全免费为学区运行,因为它使用了退役硬件和开源软件。
该计划始于当时的学区主管 Bob Huron,他采取了一项创新举措,让当地企业家直接参与到学区的学术活动中,创建了一个 企业孵化器计划,为初创企业提供免费的办公室、实验室和制造空间,以换取他们教授学生科学、工程和技术的时间,这些科学、工程和技术在他们的产品和服务中得到了广泛应用。例如,一家专注于开发废水处理应用程序,同时利用废水产生能源的科技初创公司,每个学期都会开设一个关于微生物生命周期的实验室。
开源拯救二手设备
最初,为了扩展孵化器的资源和吸引力,学区希望也能为初创企业提供电脑,提供那些因达到服务合同期限而退役的机器。然而,即使这些机器不再受制造商支持,并且注定要被回收,但与家庭教育权利和隐私法案 (FERPA)、软件许可合同、学区政策和当地 IT 支持相关的问题,使得共享这些仍然可用的电脑成为不可能。此外,即使计算机硬件可以提供给当地初创企业,它也不能包含学区采购和许可的任何软件。开源软件应运而生。
枫树山中学技术教师 Kristopher Navratil 和 校长 James Derby 很快看到了翻新这些退役电脑的教育潜力,并将它们不仅提供给初创企业,还提供给学生,甚至当地社区。“该计划是学生获得计算机世界实践经验的绝佳机会。学生知道如何使用我们提供的技术和学生知道技术如何工作之间是有区别的,”Navratil 说。
虽然 STEM 教育确实越来越受到关注,但围绕在线学习、教育游戏和数字素养的其他教育倡议也是如此,所有这些都依赖于学生使用技术和计算机。对于许多弱势青少年来说,家用电脑(包括完成作业所需的所有软件)根本负担不起。“旧电脑原本要被扔掉,现在学生们可以修理它们,然后把它们带回家,”Derby 说。“这增加了额外的参与因素。它赋予学生一种主人翁意识,因为这是他们的电脑。他们正在为一个富有成效的目标而努力。”
动手、失败、修复、挫败和成就
FLOSS 儿童桌面电脑计划翻新剩余和废弃的学校电脑,让学生通过诊断、拆卸和维修硬件组件来亲身学习有关计算机和技术的知识。学生获取、安装和配置开源软件,包括 Linux 操作系统、LibreOffice、GIMP、Pidgin 等,而不仅仅是在平板电脑上运行应用程序。该计划旨在通过动手、失败、修复、挫败和最终成就来教授工程和技术——这就是科学、技术、工程和数学的真实运作方式,这也与 STEM 的目标完美契合:“解决难题、收集和评估证据以及理解信息所需的知识和技能。”
最棒的是什么?一旦完成,学生可以将他们的电脑带回家,正如一位学生所说,“永久保留”。对于许多服务于弱势学生的学区来说,这些电脑不仅为 STEM 提供了教育机会,还扩展了访问权限以支持更广泛的教育活动:登录他们的班级网站下载家庭作业、与同学交流作业、研究和撰写论文,所有这些都在他们自己组装、管理……和理解的电脑上完成!
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FLOSS 儿童桌面电脑计划刚刚完成第二个年头,课程和形式仍在完善中。目前,该计划旨在运行 10 周,学生们首先从字面上将他们的电脑和外围设备从垃圾箱中拉出来。接下来,他们清点内部组件(有什么,缺少什么),擦除他们的驱动器以符合学区标准,并诊断问题和维修他们的硬件——在此过程中了解硬件是什么以及它是如何工作的——直到机器启动到 BIOS。在他们可以下载和安装他们的操作系统和桌面应用程序之前,他们首先必须连接到互联网,使用他们自己压制的以太网线缆。一旦联网,他们就扮演系统管理员的角色:设置用户和权限,连接到不同的网络,安装、配置和自定义他们工作站的软件。
开源电脑俱乐部
每个阶段都包括一项评估,学生们分享他们做了什么来启动和运行他们的机器,安装软件,添加外围设备。鼓励合作。如果一个学生完成了他们的模块,他们可以帮助朋友。每台机器都有不同的问题,所以学习永无止境。Navratil 说:“开源电脑俱乐部允许学生通过解决问题、故障排除和识别个别问题来学习,并通过协作找到解决方案。”当被问及该计划的实践目标与学术目标时,Navratil 补充说:“这些经验培养了学生在现实世界中需要的技能,无论他们追求哪个领域。我们能够在中学阶段为他们提供非传统的、动手的、协作的环境,这真是太棒了。是的,它是实用的,孩子们带着电脑离开,但它也提供了超越硬件和软件的螺丝钉的学习机会:关于决心、毅力、协作、奉献的课程。”
两年后,学区和 OSI 对结果感到非常满意。事实上,管理者们正在构思各种新的机会:以学生为中心的帮助台;一个向所有学生开放的重建机器实验室;向社区捐赠翻新机器(老年人中心、图书馆等);向学区其他孩子捐赠已完成的机器。
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由于学区、管理者以及最重要的学生们都给予了如此积极的响应,OSI 和 Schodack CSD 已准备好将该计划扩展到其他学校和学区。课程和补充资源正在开发中,以为感兴趣的教师和学校提供实施该计划的学术和组织资源:教学和学习活动、基础设施要求、如何与学区管理者合作等。如果您有兴趣了解更多关于该计划的信息,或者您可能已经在做类似的事情,请访问 OSI 的 FLOSS 儿童桌面电脑孵化项目。
https://open-source.net.cn/sites/default/files/flossdesktops01.jpg" title="从垃圾箱中拯救出来的翻新台式机和笔记本电脑,现在运行开源软件。" typeof="foaf:Image" width="520" height="292">
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