Mobiili OpenSource oppimisympäristö peruskouluihin ja lukioihin

I. Koulun mobiilin infrastruktuurin rakentaminen

Jotta koulun mobiili tulevaisuus olisi mahdollinen, tarvitaan kouluun mobiili infrastruktuuri. Seuraavassa tarkastellaan tätä suomalaisten peruskoulujen ja lukioiden näkökulmasta.

1. Laitteistot

Laitteistoratkaisuiksi tarvitaan helppoja ja halpoja toteutusmalleja, joilla päästään alkuun mobiilin tiedotus- ja oppimisympäristön rakentamisessa. Ei ole perusteltua tehdä heti alkuun suuria investointeja, jos käyttö on aluksi varsin pienimuotoista. Ympäristön tulee olla kuitenkin helposti laajennettavissa, jos käyttö ajan myötä kasvaa, kun mobiiliratkaisujen tuomat edut käytön myötä selviävät.

Päätelaitteina on pystyttävä käyttämään oppilaiden mobiililaitteita, sillä koulutuksen järjestäjä ei pysty tarjoamaan oppilaille omaa laitetta. Mobiilin oppimisympäristön suunnittelussa kannattaa siksi aluksi rajoittua nuorison suosimiin peruspuhelimiin, joissa nykyään on SMS (tekstiviesti), MMS (multimediaviesti), GPRS ("internetpohjainen" tiedonsiirto), Wap/XHTML (www-sivujen mobiili versio) ja mobiili sähköposti. 1.4.2006 alkanut 3G-puhelinten kytkykauppa saattaa nopeastikin tuoda älypuhelimet oppilaiden ulottuville, jolloin se lisää myös mobiilioppimisen mahdollisuuksia. Noin 35 euron kuukausihintaan saa älypuhelimen, puhe- (250 min) , tekstiviesti- (300 kpl) ja datasiirtopaketin (25 Mt) (Elisa 2006) . Yläkouluikäisten keskimääräisen puhelinlaskun suuruus on n. 20 euroa (Ketamo 2004) ja kun 35 euron kuukausihinnassa on mukana nyt myös laitteen ostokulut, niin vanhempien kipukynnys saattaa alittua.

Palvelin- ja verkkoratkaisuja

SMSC

Alkuun pääsee jo hankkimalla kouluun oman SMS-keskuksen (SMSC). Tähän käy koulun lähiverkossa oleva Linux- palvelin, jonka sarjaporttiin on liitetty tavallinen GSM-puhelin. Palvelin käyttää viestien lähettämiseen ja vastaanottamiseen ilmaista suomalaista alkuperää olevaa Kannel-ohjelmistoa (Kannel 2006) . Tekstiviestiliittymiä käyttämällä kustannukset koululle ovat luokkaa 10 euroa / 1000 viestiä. Vastaavanlainen lähiverkossa toimiva tuote löytyy myös kaupallisilta markkinoilta hintaluokassa 700 euroa (Avack 2006). Internet-käyttöisiä SMSC -palveluja on saatavilla myös valmiina palveluntarjoajalta, mutta silloin kustannukset ovat sangen korkeat, n. 100 euroa / 1000 viestiä. Useisiin sähköisiin reissuvihkopalveluihin on myös integroitu SMS-mahdollisuus (Helmi 2006, Kivahko 2006).

Wap-Gateway

Oma Wap-Gateway (esim. em. Kannel) asennettuna internet-palvelimelle laajentaa mahdollisuuksia. GPRS- puhelimilla pääsee selailemaan palvelimella olevia XHTML- sivuja. Gatewayn sisältämä Wap Push - toiminnallisuus on tarpeen, kun opettaja haluaa aktivoida oppilaan selaamaan jotain sivua. Tämä tarvitsee toimiakseen SMSC:n, joka voidaan toteuttaa edellisessä kohdassa mainituilla tavoilla.

MMSC

Multimediaviestipalvelin (MMSC) on seuraava aluevaltaus mobiilin oppimisympäristön kehittämisessä. Se voidaan toteuttaa esim. webhotelli-palveluntarjoajan VPS-palvelimella, jonne asiakkaalla on vapaa ohjelmistojen asennusoikeus. Ohjelmistoksi käy ilmainen Mbuni- ohjelmisto (Mbuni 2006). Tämä tarvitsee toimiakseen SMSC:n ja WapGateway:n, jotka voidaan toteuttaa Kanteleen avulla. MMSC tarvitsee täyteen toiminnallisuuteensa myös sähköpostipalvelimen. Palvelin voi sijaita myös koulun lähiverkossa DMZ- alueella tai koululle tilattavassa erillisessä "kotikäyttäjän" ADSL- linjassa.

Omaa Mbuni- MMSC:tä käyttäen WWW-käyttöliittymän kautta viestin lähetyskustannus on normaalin tekstiviestin hinta. Vastaanottaja maksaa viestin vastaanotosta GPRS- tiedonsiirtomaksun. Jos viesti lähetetään puhelimesta puhelimeen, maksavat sekä lähettäjä että vastaanottaja GPRS- tiedonsiirtomaksun ja koulu yhden tekstiviestin hinnan. Oppilailla pitää olla puhelimessaan koulun oman MMSC:n asetukset valittuna, jolloin oppilaan pitää vaihtaa takaisin oman operaattorinsa MMS-asetukset viestiessään muiden kuin koulun MMS-keskuksen käyttäjien kanssa. Jos oppilaalla on kiinteä kuukausihintainen GPRS-datasiirtopaketti liittymässään, on MMS-viestintä käytännössä ilmaista oppilaalle.

Oman MMS- palvelimen avulla liikkuvat viestit voidaan myös säilöä talteen, toisin kuin operaattorin MMS- järjestelmää käytettäessä. MMSC voidaan hankkia palveluntarjoajalta, mutta viestikohtaiset kustannukset ovat korkeat.

Kokemuksia SMSC- ja MMSC-palvelimista

Lempäälän lukiossa on vuoden ajan käytetty Kannel- tekstiviestipalvelinta. Käyttökokemukset ovat olleet alun käyttöönotto-ongelmien jälkeen positiivisia. Kannel on yllättävän varmatoiminen ja sen kapasiteettikin riittää hyvin massatekstiviestien lähettämiseen opetusryhmälle ja sen kaksisuuntaiset toiminnot (oppilas lähettää viestin palvelimelle ja palvelin lähettää oppilaalle paluuviestin) ovat myös toimineet luotettavasti yhden opetusryhmän kokoisissa testiryhmissä. Kannel ja palvelimeen kytketty GSM-puhelin on riittävä ratkaisu mobiiliviestinnän aloittamiseen koulussa.

Lähinnä ugandalaista alkuperää oleva Mbuni- multimediaviestipalvelin on tuotteena vasta vuoden ikäinen. Laboratoriotesteissä olen saanut lähetettyä tekstiä ja kuvia sisältäviä MMS- viestejä puhelimesta puhelimeen, puhelimesta sähköpostiin ja WWW-käyttöliittymän välityksellä palvelimelta puhelimeen. Testit opetustilanteissa alkavat syksyllä 2006.

2. Käyttöliittymät

Rakennetaan edellisessä kohdassa mainittujen ilmaisten palvelinohjelmistoratkaisujen päälle käyttöliittymä, mobiili viestintä- ja oppimisympäristö. Ympäristö voidaan siirtää myös helposti toimimaan kaupallisten ratkaisujen päälle.

Opettaja hallinnoi ympäristöä WWW-käyttöliittymällä, jossa voi rakentaa osista ja lähettää SMS- , MMS- ja sähköpostiviestejä oppilaille ja joihin oppilaat voivat vastata. Oppilaiden vastauksia voidaan kerätä erilaisiin WWW-gallerioihin, joissa oppilaat voivat kommentoida toistensa tuotoksia, kuten kännykällä otettuja kuvia ja videoita. Ympäristö mahdollistaa myös interaktiiviset pelinomaiset sovellukset sekä yhteisöllisen oppimisen eli oppilaat voivat viestiä keskenään pienryhmissä tehden yhdessä esim. ongelmanratkaisutehtäviä. Oppilailla on myös pääsy WWW-ympäristöön, mutta heidän oikeuksiaan voidaan tapauskohtaisesti rajoittaa (esim. sallia SMS-viestit ja sähköpostit mutta estää MMS-viestien lähettäminen).

Käyttöliittymä on tietokantapohjainen PHP-sovellus. Tuotekehityksessä käytetään vain avoimen lähdekoodin tuotteita ja käyttöliittymä toimii Linux-palvelimella, kuten kaikki edellisessä kohdassa esitellyt palvelimet. Näistä ei synny ohjelmistokuluja. Syntyvä käyttöliittymä laitetaan vapaaseen jakeluun ilmaisella GPL-lisenssillä. Näin käyttöliittymä on muokattavissa esimerkiksi yrityskäyttöön.

Käyttöliittymään voidaan siirtää oppilaitoksen tietokannasta oppilaiden tiedot, kuten puhelinnumerot ja sähköpostiosoitteet. Mobiili oppimisympäristö pyritään integroimaan jollakin tasolla myös perinteiseen Moodle verkko-oppimisympäristöön.

Järjestelmän tuki SMS-tekniikalle on pitkälti toteutettu ja aloitettu MMS-toteutus on valmistumassa keskeisiltä osiltaan kesällä 2006.

Asiasta lisää oheisessa liitteessä:

Mobiilioppimisymparisto.doc (65,54 kilotavua)