Panu Hällfors <panu@hallfors.com>, Arto Teräs <ajt@iki.fi>
Linux kouluissa -työryhmä
Finnish Linux User Group FLUG ry
Tämä raportti esittää Suomen Linux-käyttäjien yhdistys Finnish Linux User Group FLUG ry:n Linux kouluissa -työryhmän näkemyksiä Linuxin tilasta Suomen oppilaitoksissa alkuvuodesta 2002. Tulosten taustalla ei ole objektiivista tutkimusta, vaan esitetyt ajatukset perustuvat työryhmän kokemuksiin muutamasta kymmenestä eri tason oppilaitoksesta. Osan kanssa työryhmä on tehnyt tiivistäkin yhteistyötä Linux-pilottiprojektien kanssa, osasta on kuultu lähinnä kuulumisia sähköpostin välityksellä.
Linux kouluissa -työryhmän WWW-sivut löytyvät osoitteesta http://flug.mpoli.fi/linuxkouluissa/.
GNU/Linux on ilmainen avoimen lähdekoodin1 käyttöjärjestelmäkokonaisuus, joka käyttää Linux-järjestelmäydintä. Lisätietoja GNU/Linuxista käyttöjärjestelmänä esimerkiksi osoitteesta http://www.portalux.com/ tai http://www.linux.org/. On kuitenkin huomattava, että kumpikaan sivusto ei ole millään tavalla virallinen GNU/Linux-käyttöjärjestelmän informaatiolähde -- sellaista ei ole olemassakaan.
Linux-järjestelmien käyttö on viime vuosina alkanut kiinnostaa kouluja sekä teknisten ominaisuuksien että hinnan vuoksi. Tekniset ominaisuudet ovat noin kymmenvuotiaassa Linuxissa vasta hiljattain kehittyneet kyllin helppokäyttöisiksi kouluja ajatellen. Linux on myös edullinen ratkaisu, sillä sekä GNU/Linux-käyttöjärjestelmä että monet Linuxissa toimivat koulujen tarvitsemat sovellusohjelmat ovat vapaata lähdekoodia ja täten ilmaisia.
Näyttää siltä, että Suomessa Linuxia käytetään käytännössä jokaisella koulutusasteella. Linux kouluissa -työryhmä on kuitenkin keskittynyt lähinnä toimimaan peruskoulujen, lukioiden ja ammattikorkeakoulujen kanssa. Näillä on Linuxin käytössä myös suurimmat haasteet, sillä varsinkin peruskouluilla ja lukioilla on vain harvoin varaa palkata riittävästi asiantuntevaa henkilöstöä. Linux kuitenkin houkuttelee lisenssien ilmaisuudella ja soveltuvuudella vanhempiinkin laitteisiin. Varsinkin verkkoratkaisuissa Linuxia käytetään myös sen teknisten verkko-ominaisuuksien vuoksi2.
Ehkä aktiivisimmin Linuxia käytetään lukioissa ja ammattikorkeakouluissa. Tämä selittynee sillä, että kouluissa on runsaasti aktiivisia oppilaita, joita Linux kiinnostaa -- varsinkin lukioissa ATK-ylläpitoon kuuluu hyvin usein myös (ja Linuxin osalta ehkä yksinomaan) oppilaita. Linux koetaan kuitenkin vielä melko oudoksi ja vaikeaksi eikä sitä ole käytössä kovinkaan monessa koulussa. Kiinnostus on suuri, mutta asiantuntemusta puuttuu.
Korkeakouluissakin Linuxia käytetään, mutta tämän alueen tutkiminen on jätetty tarkoituksella projektin ulkopuolelle. Korkeakouluilla on yleensä asiantunteva tietohallintohenkilöstö ja perinteet Unix-järjestelmien käytössä ovat pitkiä.
Koulussa käytettävän järjestelmän on täytettävä tiettyjä erityisvaatimuksia. Työryhmässä on keskusteltu mm. seuraavista asioista.
Kun Linux-järjestelmiä käytetään yleisessä tietotekniikan opetuksessa, on käytettävissä oltava ainakin toimistosovelluksia (tekstinkäsittely, taulukkolaskenta, esitysgrafiikka), Internet-asiakasohjelmia (selaimet, sähköpostiohjelmat), kuvankäsittelyohjelmia ja sovelluskehitysympäristöjä.
Näitä kaikkia löytyy3 täysin koulujen tarpeisiin -- lähinnä koulut ovat miettineet sitä, ovatko Linux-sovellukset kyllin yhteneväisiä oppilaille nykyisin tutumpien Windows-sovellusten kanssa. Internet-asiakassovellukset ovat hyvin samankaltaisia, samoin sovelluskehittimet. Myös OpenOffice-toimistosovellusperhettä pidetään melko hyvin totuttuja käyttöliittymätapoja mukailevana, mutta toki se eroaa Microsoftin tuotteista. Kuvankäsittelyssä ja muilla harvinaisemmilla sovellusaloilla Unix- ja Windows-maailmojen käyttöliittymäkulttuurien erot näkyvät selvemmin. Näillä sovellusaloilla toki myös sovelluskohtaiset erot ovat suurempia.
Varsinkin ala-asteilla kaikkien sovellusten on oltava opetuskielellä. Suomalaisissa jakeluissa Best-Linuxissa ja IT-Linuxissa näin onkin perusjärjestelmän osalta. Kaikista koulujen tarvitsemista sovelluksista ei suomen- tai ruotsinkielistä versiota silti välttämättä löydy. On myös huomattava, että työpöytäympäristöt (Gnome, KDE) ja niiden perussovellukset on suomennettu lähes kaikissa jakeluissa -- myös niissä, joita ei ole muutoin tehty Suomen markkinoille. Kongo Group on aloittanut (2002) OpenOfficen suomentamisen ja on ilmoittanut julkaisevansa vielä samana vuonna suomenkielisen tavutuksen ja oikoluvunkin. Erillisenä lisäosana OpenOfficeen on saatavissa Soikko4-oikolukija.
Kouluympäristössä on tärkeää, että suuri määrä kenties identtisiä työasemia saadaan asennettua ja päivitettyä vaivattta. Automaattiseen asennukseen ja konfigurointiin on olemassa työkaluja sekä jakeluilla5 että ulkopuolisilla toimittajilla. Jakeluiden työkalut hyödyntävät yleensä jakelun omaa ohjelmapakettijärjestelmää, kun taas muut järjestelmät perustuvat yleensä siihen, että kiintolevyn tai osion sisällöstä voidaan tehdä täysin identtisiä kopioita (jolloin eri koneiden mahdollisesti vaatimat pienet muutokset kuten verkkonimen asetus ei onnistu automatisoidusti).
Sekä kiintolevyjen kloonauksesta että jakeluiden omista järjestelmistä on työryhmällä hyviä kokemuksia. Lähinnä on huomattava, että kloonausjärjestelyn edellytyksenä on, että työasemissa on melko samanlaiset kiintolevyt. Jakeluiden järjestelmien käyttäminen vaatii hieman normaalia ylläpitoa syvällisempää osaamista.
Suomessakin on syntynyt Linuxissa toimivia verkko-oppimisympäristöjä. Tällaisia ovat mm. avoimella GPL-lisenssillä levitettävä Ionstream Oy:n kehittämä Mimerdesk6 sekä Fle37. Jyväskylän yliopiston koulutuksen tutkimuslaitoksen Peda.net-kouluverkko kehittää tietotekniikan käyttöä opetuksessa ja hyödyntää runsaasti Linuxia ja muita avoimia teknologioita.
Linuxille on vielä hyvin niukasti kouluhallinto-ohjelmistoja. Maailmalla on olemassa joitain järjestelmiä, mutta ne tuskin soveltuvat Suomeen ainakaan yleisesti. Suomalaisista kouluhallinto-ohjelmista Starsoft Primus-ohjelmiston8 palvelinosaa voidaan nykyään ajaa Linuxissa. Asiakasosa on edelleen saatavilla vain Windowsille, tosin siitäkin on luvattu Linux-versio tulevaisuudessa.
Moni suomalainen koulu toimii samassa tietoverkossa kunnan tai kaupungin kanssa. Tämä saattaa asettaa erityisiä vaatimuksia koulun verkon rakenteelle. Epätavanomaisten järjestelmien käytöstä verkossa on ehkä neuvoteltava erikseen kaupungin tietohallinnon kanssa.
Koulujärjestelmä eroaa mm. yritysjärjestelmistä siinä, että myös omilta käyttäjiltä on odotettava hyökkäyksiä järjestelmää kohtaan. Vaikka Linux ei ole erityisen haavoittuvainen viruksille, niin murtautujalle se on erityisen houkutteleva kohde. Harva Linux-järjestelmä on kyllin turvallinen heti asennuksen jälkeen -- varsinkaan, kun voidaan pitää lähes varmana, että sisäisiä hyökkäyksiä on odotettavissa.
Kaikilla tasoilla Linux on yleisimmin käytössä palvelimena. Linuxia käytetään ennen kaikkea Internetiin liittyvissä tehtävissä, usein reitittimenä, palomuurina tai WWW-palvelimena. Melko usein Linux toimii myös Windows-verkon tiedostopalvelimena.
Varsinkin viime aikoina Linux on herättänyt kiinnostusta myös työasemakäytössä. Tähän ovat vaikuttaneet sekä Microsoftin lisensointipolitiikan muutokset että Linuxin työasemasovellusten kehittyminen. Erityisesti huomiota ovat saaneet StarOffice9 ja OpenOffice10, joka on StarOfficen vapaaksi julkaistuista lähdekoodeista kehitetty avoimen lähdekoodi toimistopaketti. Muita toimistokokonaisuuksia Linuxille edustavat KOffice11, joka on KDE-työympäristön toimistopaketti, sekä hieman vähemmän tunnettu AbiWord12. Työasemakäyttöä on Suomen kouluissa kuitenkin selvitetty lähinnä vain tietokoneluokkien osalta; useat hallinto-ohjelmistot toimivat vain Microsoft Windowsissa, joten henkilökunnan Linux-käyttöä ei ole juurikaan edes harkittu. Muualla maailmassa käytetään jonkin verran täysin Linuxiin pohjautuvia koulun hallintojärjestelmiä. Monet järjestelmistä ovat vielä melko nuoria eikä niitä ole työryhmän tietojen mukaan Suomessa kokeiltu. english(kts. SEUL-projektin listaus http://richtech.ca/cgi-bin/seul/seulvw.pl?category=Administrative)
Melko useissa kouluissa Linux toimii Windows- eli SMB-verkon tiedostopalvelimena, Internet-yhteyden jakajana tai WWW-palvelimena. Nämä ovat paitsi usein koulujen suurimpia tarpeita, niin myös alueita, joissa Linux-ratkaisu on hyvin toimiva. Yksi Linux-kone voi toimia koulun verkossa mm. seuraavissa rooleissa:
SMB-verkko on Microsoftin tuotteiden käyttämä lähiverkkoratkaisu. Linux voi toimia SMB-verkossa tiedosto- tulostin- tai kirjautumispalvelimena Samba-nimisen palvelinohjelman avulla. Samba kykenee nykyisin toimimaan useimmissa tapauksissa täysin NT-palvelimen tavoin. Linuxin käyttöä SMB-verkon palvelimena puolustavat Linuxin yleinen vakaus sekä mahdollisuus käyttää Linuxia muissakin verkkopalvelintehtävissä.
Linux voi toimia tulostinpalvelimena monissa eri verkoissa, mukaanlukien Windows-verkot. Erityisiä Windows-tulostimia lukuunottamatta Linuxille löytyy melko hyvin yleisimpien tulostinten ajurit. Toisaalta jos tulostaminen tapahtuu Windows-työasemilta, niin tulostustyöthän muotoillaan jo työasemalla, jolloin Linuxin ajurituella ei edes ole merkitystä.
Tulostuspalvelussa on huomattava, että eri Linux-levitykset (distribuutiot) käyttävät tulostuksen hallintaan eri järjestelmiä. On myös osoittautunut, että joidenkin koulujen kaipaamaan käyttäjäkohtaisten tulostusrajoitusten asettamiseen ei ole valmiita työkaluja, vaan ratkaisu on rakennettava itse.
Melko usein Linuxia käytetään reitittämään Internet-yhteys koulun työasemille. Linuxilla voidaan toteuttaa NAT13, joka tarkoittaa sisäverkon liikenteen reitittämistä Internetiin yhden IP-osoitteen kautta. Linuxin asemaa NAT reitittimenä puolustavat edullisuus ja monikäyttöisyys: NAT-reitittimenä voi toimia hieman vanhemmallakin laitteistolla varustettu kone ja toisaalta sama kone voi toimia myös WWW-proxypalvelimena tai jopa lähiverkon palvelimena.
Linuxilla käytetään useimmiten Squid-nimistä proxy- eli välipalvelinta. Squidia pidetään tehokkaana ja monipuolisena välipalvelimena ja on sellaisena maailmalla paljon käytetty. WWW-välipalvelimen käyttäminen on suositeltavaa kaikissa ympäristöissä -- välipalvelin vähentää ulospäin liikkuvaa liikennettä 30-60% ja koulukäytössä, jossa oppilaiden tiedonhakutavat ja -lähteet ovat hyvin yhtenäisiä, jopa 70%. On huomattava, että välipalvelimen on oltava (verkkoyhteysmielessä) lähellä työasemia. Jos koulun Internet-yhteys on hitaan ISDN-yhteyden varassa, niin välipalvelin nopeuttaa WWW-käyttöä huomattavasti, vaikka ISDN-yhteyden toisessa päässä olisikin jo yhteydentarjoajan välipalvelin.
Linuxilla käytetään WWW-palvelimena lähes yksinomaan Apache-palvelinta. Apache on maailman käytetyin WWW-palvelin ja sellaisena hyvin muovautuva ja suorityskykyinen. Apachen alustana taas juuri Linux on hyvin suosittu.
Verkossa, jossa on käytössä eri käyttöjärjestelmiä, on kätevää käyttää yhtä ainoata käyttäjätunnusta. Linux voi toimia sekä kirjautumistietoja säilyttävänä palvelimena että asiakkaana tällaiselle palvelimelle. Järjestelmäriippumattomuudestaan johtuen LDAP on osoittautunut tässä käytössä hyväksi ratkaisuksi.
Yksi mielenkiintoisimmista Linuxin sovelluskohteista on sovelluspalvelinjärjestelmä, jossa vanhoja tietokoneita käytetään päätteinä keskuspalvelimelle, jossa itse sovellukset ajetaan. Tällaisessa järjestelyssä päätekoneisiin asennetaan vain Linuxin perusasennus ja graafinen X-järjestelmä. Graafiset sovellusohjelmat kuitenkin käynnistetään siten, että ne ajetaan keskuspalvelimella ja vain sovelluksen käyttöliittymä siirretään verkon yli päätekoneelle. Sovelluspalvelimeksi tarvitaan nopea PC-tietokone, jossa on runsaasti muistia, mutta päätteinä voidaan käyttää vanhoja tietokoneita ja säästää sekä ylläpito- että laitteistokuluissa.
OpenOffice-toimistopaketti on herättänyt kiinnostusta kouluissa sen edistyneisyyden ja ilmaisuuden takia. Mm. Turun kaupungin tilaamassa selvityksessä suositeltiin kaupungin siirtymistä OpenOfficen käyttöön asteittain. Kynnyskysymys muiden kuin Microsoftin toimistotuotteiden käyttöönotossa on ollut useissa paikoissa yhteensopivuus Microsoftin tuotteiden tiedostomuotojen kanssa. OpenOffice kykenee lukemaan melko sujuvasti Microsoftin tiedostomuotoja, mutta niiden tallentaminen siten, että lopputulos avautuisi Microsoft Officessa vastaavana, on osoittautunut joskus ongelmaksi.
Suomessa koulut ovat käyttäneet työpöytäratkaisuissaan paljolti levitysten tarjoamaa perustyöpöytäjärjestelmää, joka usein perustuu Gnome- tai KDE-ympäristöön. Esimerkiksi Ranskassa kehitettyjä ja käytettyjä ala-asteille suunnattuja työpöytä- ja ohjelmistokokonaisuuksia ei ole Suomessa tullut vastaan. Syynä lienee järjestelmien suomenkielisten versioiden puuttuminen sekä ala-asteiden suhteellisen pieni Linux-kokeiluaste.
Laitteistomielessä Linux-palvelimia on yleensä mahdollista pystyttää vaatimattomammalla laitteistolla kuin vastaavia Windows-palvelimia. Varsin usein koulut käyttävät Linux-palvelinkokeiluissa käytöstä poistettua työasemaa - kokeilupalvelimella ei yleensä ole erityisen suurta kuormaa, joten hitaampikin laitteisto soveltuu. Tuotantokäyttöön otettaessa on toki varmistettava, että palvelimella on kylliksi levytilaa ja varsinkin sovelluspalvelimena käytettäessä myös prosessoritehoa ja etenkin muistia.
Koulun työasemissa Linuxin laitteistovaatimukset riippuvat käytettävistä sovellusohjelmista. Varsinkin nykyiset toimistosovellukset vaativat Windows-ratkaisujen lailla vähintään Pentium II -tasoisen työaseman, jossa on kylliksi muistia. Työasemissa voidaan kuitenkin säästää huomattavasti ajamalla kaikkia tai ainakin suurimpia sovelluksia sovelluspalvelimella etä-X-yhteyden yli. Tällaisissa ratkaisuissa työasemana voi toimia jopa verkkokortilla varustettu 486-mikro.
Yhtenä suurimmista ongelmista Linux-järjestelmien käytössä on kouluissa koettu asiantuntemuksen puute. Harvoilla kouluilla on omaa tietohallintohenkilöstöä ja jos onkin, niin heillä on vain harvoin kokemusta Linux-järjestelmien ylläpidosta. Edes kiinnostuneiden opettajien koulutus ei aina onnistu, sillä koulutukseen ei ole rahaa eikä asiantuntevan koulutuksen löytäminenkään ole aina helppoa. Varsinkin lukioissa ja ammattikorkeakouluissa on Linux-kokeiluissa hyödynnetty oppilaiden Linux-tuntemusta, mutta tämä toimii harvoin tuotantojärjestelmän jatkuvassa ylläpidossa. Linux kouluissa -projektissa pyritään erityisesti keskittymään näiden ongelmien ratkaisuun.
Linuxin ohjelmistopuolella ongelmia aiheuttavat lähinnä hallinnon tarpeet. Opetusluokkakäyttöön sovelluksia on saatavilla, mutta kouluhallintojärjestelmiä ei vielä Linuxille ole.
Yleisemmällä tasolla Linuxia käytettäessä on otettava huomioon uuden järjestelmän luonnostaan tuomat tottumus- ja yhteensopivuuskysymykset. Linux saadaan toimimaan yhteen minkä tahansa yleisesti kouluissa käytetyn järjestelmä- ja verkkoratkaisun kanssa, mutta uuden järjestelmän tuominen kouluun aiheuttaa aina aluksi lisävaivaa. Kuten aina muutoksia toteutettaessa, yllätyksiin on varauduttava.
Varsinkin työasemien kohdalla koulujen Linux-kiinnostus johtuu paljolti Microsoftin tuotteiden hinnoista ja epävakaudesta. Microsoftin hinnoittelupolitiikka ja tuotteiden laatu siis varmasti vaikuttaa Linuxin menestykseen seuraavien vuosien aikana.
Microsoftin tuotteiden korvaajista työryhmän sähköpostilistalla on keskusteltu eniten OpenOffice-toimistopaketista. Paketti on vapaa, ilmainen ja tarjoaa toiminnoiltaan haastajan Microsoftin tuotteille. OpenOfficen tai muun Linuxissa toimivan toimistosovelluskokonaisuuden toimivuus ja saatavuus saattaa olla merkittävä tekijä siinä, miten Linux löytää tiensä työpöydille.
Linuxin rooli nykyisissä ratkaisuissa on vielä useimmiten ``kakkosjärjestelmä'' Mircrosoftin tuotteiden rinnalla. Tämä onnistuu, koska Linux-tuotteita on kyetty Microsoftin suljetusta politiikasta huolimatta kehittämään yhteensopiviksi. Jos yhteensopivuus Microsoftin tai muun suuren toimittajan kanssa kuitenkin alkaa tulevaisuudessa horjua, on eri järjestelmien yhteistoiminta koulussa entistä vaikeampaa ja päädytään helpommin joko-tai -ratkaisuun. Tämä voi olla Linuxille sekä hyvä että huono asia.
Lopulta Linuxin omaksumiseen toki vaikuttaa huomattavasti Linuxin käyttö muualla yhteiskunnassa -- sekä kotona että yrityksissä. Tämän prosessin ennustaminen on kuitenkin huomattavasti tätä asiakirjaa laajempi asia.
Linux tuo opetusluokkiin monipuolisuutta ja uusia vaihtoehtoja, mutta tekniset erot Windows-järjestelmiin on otettava huomioon ja varauduttava haasteisiin. Vapaita järjestelmiä käytettäessä on myös mahdollisuus säästää ohjelmien lisenssikuluissa.
Linuxissa toimivien Suomeen soveltuvien kouluhallintojärjestelmien puuttuminen14 haittaa Linuxin käyttämistä koulun hallinnossa.
Linux kouluissa -työryhmä ottaa mielellään mukaan postituslistalleen
ja toimintaansa aiheesta kiinnostuneita koulujen, Linux-järjestöjen
tai -sovellusten sekä muiden tahojen edustajia. Kiinnostuneet voivat
ottaa yhteyttä Panu Hällforsiin <panupa@iki.fi>.