Chmura edukacyjna dla szkół. Krajowy Plan Odbudowy

Rekomendacje

Autor: Fundacja EdTech Poland (Rafał Lew-Starowicz)

Zakup 1,2 miliona mobilnych urządzeń dla szkół (dla nauczycieli i uczniów)

Jak najlepiej to zrobić? 

Kluczowi interesariusze

Kancelaria Prezesa Rady Ministrów, Ministerstwo Edukacji i Nauki, Ministerstwo Cyfryzacji, Urząd Zamówień Publicznych, Instytut Badań Edukacyjnych, Centrum Projektów Polska Cyfrowa, Naukowa i Akademicka Sieć Komputerowa PIB,  Fundacja Digital Poland, Stowarzyszenie Importerów i Producentów Sprzętu Elektrycznego i Elektronicznego, Polska Izba Informatyki i Telekomunikacji, Polskie Towarzystwo Informatyczne, Fundacja EdTech Poland, Fundacja Centrum Cyfrowe, Stowarzyszenie Miasta w Internecie. 

Tło

• KPO ma na celu finansowanie reform/transformacji cyfrowej. Czy wykorzystamy te fundusze na to, co finansowaliśmy przez ostatnie kilkadziesiąt lat, czy na innowacyjne rozwiązania? 
• Koszty: Biorąc pod uwagę ograniczony budżet i zobowiązanie do zakupu 1,2 miliona urządzeń, nie ma innej możliwości niż uwzględnienie rozwiązań opartych na chmurze edukacyjnej.
• Rząd zainwestował już w platformę opartą na chmurze, sensowne jest rozwijanie tego projektu.
• Umiejętności przydatne w przyszłości — wszystkie firmy korzystają z aplikacji opartych na chmurze, więc szkoły powinny robić to samo. Uczyć jak korzystać np. z MS Office 365 i Google Workspace. 
• Ograniczenia łańcucha dostaw — jaki jest najlepszy sposób na pozyskanie 425 000 urządzeń do rozpoczęcia następnego roku szkolnego? Producenci tzw. OEM (Original Equipment Manufacturer) już przyjmują zamówienia na dostawę w trzecim kwartale 2023 r. Sugeruje to, że należy dokonać scentralizowanego zaopatrzenia.
• Względy bezpieczeństwa. Urządzenia działające w chmurze nigdy nie zostały zhakowane. 
• Rolą Ministerstwa Edukacji i Nauki powinno być wskazanie celu i tego jak go osiągnąć. 

Oczywiście szkoły powinny mieć możliwość zakupu tego, czego potrzebują, ale MEiN powinno nalegać na podejście zgodne z tym, co robią wiodące pod względem cyfryzacji kraje, z własną wizją rozwiązań opartych na chmurze, i nalegać na inwestowanie przez szkoły w urządzenia Cloud-first z powodów, które zostały omówione w dalszej części rekomendacji. 

Wizja

Znajdujemy się w historycznym momencie dla edukacji w Polsce. Dzięki środkom 

z Krajowego Planu Odbudowy i Zwiększania Odporności (KPO) rząd będzie mógł wesprzeć cyfrową transformację szkół, kupując urządzenia dla nauczycieli i uczniów oraz inwestując w szkolną infrastrukturę informatyczną. Ta bezprecedensowa inwestycja może spowodować jedną z dwóch rzeczy: napędzać/wspierać reformy, które przeniosą polskie szkoły do nowego etapu rozwoju, zwiększając tym samym zwrot z inwestycji w edukację, lub utrzymać status quo, z powolnym tempem transformacji. 

Nadszedł czas, abyśmy zmienili paradygmat edukacji, jeśli chcemy, aby nasza wymagająca i coraz bardziej zróżnicowana populacja uczniów była przygotowana do pracy w nowoczesnym środowisku. Musimy stworzyć ekosystem uczenia się, w którym uczeń zajmuje centralne miejsce i rozwija się w każdym środowisku edukacyjnym. Ekosystem uczenia się polega na tym, że gdy tkanka łączna technologii zostaje oddana w ręce uczniów, mają oni dostęp do znacznie większych zasobów niż ma to miejsce w tradycyjnej edukacji. Aby mieć naprawdę zdrowy ekosystem uczenia się, potrzebujemy:

• Skoncentrowanej na uczniu i ukierunkowanej na przyszłość wizji edukacji
• Równych i dostępnych dla wszystkich możliwości kształcenia
• Zróżnicowanej, specjalistycznej i kreatywnej siły roboczej
• Elastycznych, bezpiecznych i bogatych w dane systemów cyfrowych
• Dobrej jakości i zrównoważonej infrastruktury 
• Standardów świadomych i elastycznych ścieżek uczenia się 
• Zaufanych form akredytacji i walidacji osiągnięć.
  

Ekosystem uczenia się, który koncentruje się na równości i powszechnym dostępie, zapewnia możliwości uczenia się w dowolnym miejscu i czasie, ma na uwadze zdrowie i dobre samopoczucie uczniów, uwzględnia kwestie związane z przetwarzaniem danych i ochroną prywatności. 

Kluczowymi elementami edukacji przyszłości są: Innowacje, chmura, sztuczna inteligencja, adaptacja. Aby to osiągnąć, potrzebujemy dostępu do internetu, urządzeń, platformy edukacyjnej, metodyki pracy i wspierania talentów. Musimy współpracować z partnerami, którzy wzbogacają ekosystem edukacyjny w zakresie infrastruktury informatycznej odpowiedniej dla wyzwań przyszłości, szkoleń dla nauczycieli i ścieżek certyfikacji zaprojektowanych w celu poprawy umiejętności cyfrowych uczniów i nauczycieli.

KPO – Szansa na ponowne zdefiniowanie celów edukacji

Krajowy Plan Odbudowy i Zwiększania Odporności (KPO) to program, na który składają się 54 inwestycje i 48 reform. Polska otrzyma 158,5 mld zł, w tym 106,9 mld zł w formie dotacji i 51,6 mld zł w formie preferencyjnych pożyczek. Zgodnie z celami UE znaczna część budżetu zostanie przeznaczona na transformację cyfrową (20,85%)¹. To szansa na rozwój Polski w tym jej sektora edukacyjnego. Wśród innych projektów finansowanych z KPO są dwa, które mogą trwale zmienić dostęp do szerokiej gamy aplikacji i usług edukacyjnych, urzeczywistniając transformację cyfrową. Inwestycje w urządzenia mobilne dla nauczycieli i uczniów oraz w infrastrukturę informatyczną w szkołach, które wypełnią luki i pomogą zmienić przestrzeń pracy nauczycieli na dającą im takie same możliwości, jakie ma każdy urzędnik państwowy, czy pracownik biurowy. 

KPO ma finansować reformy i transformacje w całym systemie edukacji. Po omówieniu tego programu z wieloma interesariuszami z całego Ekosystemu Edukacji w Polsce, możemy podsumować najważniejsze pytania związane z wdrażaniem KPO:  

• Czy wykorzystamy te środki na to, co robiliśmy od kilkudziesięciu lat, a mianowicie na finansowanie sprzętu ad hoc bez odpowiednich wskazówek i szkoleń oraz bez rozwijania cyfrowego ekosystemu i systemowego procesu zarządzania? Czy te bezprecedensową wielkość środków do prowadzenia celowego programu transformacji edukacji cyfrowej, który motywuje i wspiera innowacyjne podejścia do nauczania i uczenia się?
• Czy jesteśmy zainteresowani kontynuacją tradycyjnego paradygmatu edukacyjnego, czy też jesteśmy zainteresowani odkrywaniem zupełnie nowych podejść do nauczania i uczenia się?
• Czy Ministerstwo Edukacji i Nauki (MEIN) wykorzysta tę okazję, aby wprowadzić kraj w erę nowoczesności, inspirowaną przykładami z całego świata, które od lat przesuwają granice tego, co jest możliwe dzięki wykorzystaniu technologii
  w szkolnych klasach? 

Na podstawie wielokrotnych rozmów z przedstawicielami rządu i nadzorowanymi przez niego instytucjami, a także przyglądając się rekomendacjom Urzędu Zamówień, ZIPSEE, PIIT, IBE i innych organizacji, możemy śmiało wnioskować, że brak jest jednoznacznej konkluzji, że potrzebujemy najpierw chmury jako odpowiedzi na potrzeby już zidentyfikowane i zdiagnozowane.

Jako organizacja zrzeszająca praktyków, innowatorów, dystrybutorów i programistów mocno wierzymy, że podejście cloud-first jest najbardziej skutecznym sposobem na osiągnięcie celu opisanego i przyjętego w KPO (komponent C), a mianowicie: 

• ciągłe podnoszenie poziomu kompetencji cyfrowych poprzez zapewnienie każdemu w Polsce możliwości rozwoju zgodnie z jego potrzebami;
• umożliwienie korzystania z narzędzi cyfrowych w każdej szkole, pomagających w wyrównywaniu szans edukacyjnych uczniów w całej Polsce;
• standaryzację wyposażenia, a co za tym idzie obniżenie kosztów ponoszonych przez poszczególne szkoły. 

Chmura

Czym dokładnie jest rozwiązanie oparte na chmurze i jakie są jego zalety? 

„Po pierwsze chmura” odnosi się do treści, aplikacji i platform, które powstają i działają
w tzw. chmurze.  

Chmura to zdalny dostęp do plików i mocy obliczeniowej komputera. Pamięć masowa w chmurze jest zintegrowana z systemem operacyjnym, tzn. nie wymaga instalacji żadnych programów, odwiedzania adresów stron internetowych w celu wysyłania plików lub uzyskiwania do nich dostępu. Urządzenia oparte na chmurze nie wymagają wysokich parametrów technicznych procesora czy pamięci, co czyni je tańszymi, co pozwala na zakup znacznie większej ilości urządzeń lub wyposażenie ich w elementy wspierające naukę, takie jak ekran dotykowy i rysik, czy też zabezpieczające inwestycje takie jak jako wzmocniona Obudowa i/lub klawiatura odporna na zalanie.

Termin ten oznacza transformację, polegającą na przenoszeniu pracy na platformy obsługiwane w chmurze – tendencję, która przekształciła zarówno gigantów, takich jak Google i Microsoft, ale także szereg dostawców urządzeń². Lenovo, Acer, Asus, DELL i inni stworzyli nowe generacje urządzeń, które działają w całości w chmurze. Technologia chmury zapewnia niedrogą opcję hostowania infrastruktury - zwłaszcza dla przedsiębiorstw lub instytucji poza dużymi miastami. Mogą płacić mniej za przestrzeń fizyczną, zasilanie lub chłodzenie, a jednocześnie działają bardziej elastycznie dzięki wsparciu dostawców usług w chmurze³.

Globalne przejście do pracy w chmurze umożliwia pracę i naukę zdalną; stanowi podstawę każdego hybrydowego modelu uczenia się; zachęca do elastyczności i innowacji; oraz zwiększa niezależność, wydajność i bezpieczeństwo. 

Przetwarzanie w chmurze oparte na dojrzałych technicznie rozwiązaniach jest atrakcyjną alternatywą dla wdrażania dedykowanych systemów informatycznych. Pozwala to na znaczne obniżenie kosztów zarówno w zakresie sprzętu i oprogramowania, jak i związanych z tym kosztów pośrednich z nakładem pracy niezbędnym do uruchomienia i administrowania systemem, a także rozwój sieci internetowej we wszystkich szkołach w Polsce zapewniającej niezawodną komunikację o wysokich parametrach użytkowych⁴. 

Wykonując zaawansowane obliczenia lub analizy wymagające dużej mocy obliczeniowej korzystamy z przestrzeni chmurowej, która jest obecnie światowym standardem. Jest to jeden z powodów, dla których system urządzenia oparty na chmurze niekoniecznie potrzebuje takiej samej mocy obliczeniowej jak komputer, który wymaga instalacji
i uruchamiania programów na urządzeniu.

Przechowywanie plików w chmurze, a nie lokalnie, ma dwie główne zalety. Po pierwsze, pliki są bezpieczniejsze niż przechowywane lokalnie. Po drugie, dostęp do plików można uzyskać z innych urządzeń (np. telefonu, tabletu czy innego komputera), z dowolnego miejsca. Przechowując pliki lokalnie na komputerze, gdy plik danych zostanie uszkodzony lub komputer zostanie skradziony/zgubiony, dokumenty zostaną trwale utracone. Zapisywanie plików w chmurze usuwa ten problem do dokumentów zapisanych w chmurze, do których masz zawsze dostęp, niezależnie od miejsca, z którego się logujesz, czy komputera, z którego korzystamy.

Urządzenia oparte na aplikacjach przeglądarkowych to obecnie najnowocześniejsze komputery, co w perspektywie zakupu na najbliższe lata przedstawia zakup tego sprzętu w bardziej perspektywiczny sposób. Najwięksi producenci oprogramowania na świecie skupiają się obecnie na cloud computingu, a nie na dostarczaniu klientom programów, które powinny być instalowane lokalnie, administrowane i stale aktualizowane do nowszych wersji. Co więcej, mniej oprogramowania instalowanego lokalnie to także mniej problemów z takim oprogramowaniem na barkach lokalnego administratora IT w szkole oraz większa niezawodność narzędzi wspierających edukację cyfrową.

Ogólnie rzecz biorąc, ideą podejścia opartego na chmurze w edukacji jest przygotowanie uczniów do umiejętności przyszłości i zwiększenie szans na zatrudnienie. W tym scenariuszu każdy użytkownik korzysta z aplikacji do współpracy w chmurze. Powszechnie wiadomo, że głównymi dostawcami pakietów biurowych są Google i Microsoft. Wspólny użytek z nich jest w miliardach. 

Jedną z głównych zalet urządzeń zorientowanych na chmurę jest łatwe i wydajne zarządzanie nimi. Ma to kluczowe znaczenie, gdy mamy setki tysięcy, a nawet miliony urządzeń, które wymagają serwisowania i zarządzania. Wiadomo, co się dzieje, gdy tak wiele urządzeń jest dostarczanych do szkół – nie wiadomo, co się z nimi dzieje i czy są używane. Urządzenia Cloud-first mają specjalne licencje, które pozwalają administratorom uzyskać dane na temat użytkowania urządzeń, dzięki czemu inwestycja nie pójdzie na marne lub identyfikuje bariery w korzystaniu z nich. Tak więc przy każdym nowym zakupie urządzeń do edukacji powinniśmy uwzględniać zarządzanie urządzeniami jako niezbędny element specyfikacji.

Urządzenia działające w chmurze są również bardzo konkurencyjne pod względem kosztu jednostkowego i kosztów w całym okresie eksploatacji, który zwykle stanowi ułamek ceny urządzeń o wysokiej specyfikacji. Po zakupie 1,2 mln urządzeń, Polska będzie mogła osiągnąć model 1:3 (jeden laptop na 3 uczniów), ale przy umiejętnym zastosowaniu podejścia cloud-first device można będzie osiągnąć bliski 1:1 - jak to ma miejsce w bardziej nowoczesnych ekosystemach edukacyjnych.  

Konsekwencje dla Polski

Istnieją bezpośrednie implikacje dla strategii uwzględniającej w Polsce podejścia opartego na chmurze. Istnieje oczywista potrzeba przejścia na urządzenia działające w chmurze, niezależnie od tego, czy są to tablety, urządzenia z systemem Windows, Chromebooki czy inne. Jeśli ostatnie dwa lata pandemii czegoś nas nauczyły, to tego, że przestrzeń edukacyjna musi być adaptacyjna, wydajna, bezpieczna i dostępna w dowolnym miejscu
i czasie. 

Na przykład rząd Wielkiej Brytanii wprowadził podejście „Cloud First”⁵ już w 2013 r. dla wszystkich procesów technologicznych. Podczas zamawiania nowych lub istniejących usług organizacje sektora publicznego, w tym instytucje edukacyjne, powinny najpierw rozważyć i w pełni ocenić potencjalne rozwiązania w chmurze, zanim rozważą jakąkolwiek inną opcję. Takie podejście jest obowiązkowe i zdecydowanie zalecane szerszemu sektorowi publicznemu. Zachowano swobodę wyboru alternatywy dla chmury, ale należy wykazać, że oferuje ona lepszy stosunek jakości do ceny. Zarządzanie pieniędzmi publicznymi definiuje „jakość za pieniądze” jako „zapewnienie najlepszego połączenia jakości i skuteczności przy ponoszeniu jak najmniejszych nakładów w okresie użytkowania zakupionych towarów lub usług”. 

W Polsce, pomimo różnych poziomów zaawansowania technologicznego, wiele szkół wciąż ma trudności ze wsparciem nauczycieli, ponieważ ich obecne urządzenia są zapchane niepotrzebnymi funkcjami, nie są odpowiednio serwisowane lub zbyt wolno uruchamiają się ponownie i wykonują kluczowe operacje. Ze względu na wiele obowiązków nauczyciele woleliby nie zajmować się pracami technicznymi, marnowaniem czasu na aktualizację oprogramowania lub rozwiązywanie problemów z siecią, do których większość nie jest przeszkolona. 

Projekt OSE (Ogólnopolska Sieć Edukacyjna), a także inne interwencje na poziomie lokalnym i krajowym w trakcie i tuż przed pandemią Covid-19, nie umożliwiły pracy w modelu 1:1 w zakresie wyposażenia i dostępu do Internetu. Niestety doprowadzenie Internetu do budynku szkoły nie wiązało się automatycznie z inwestycjami w komputery i sieci wewnątrzszkolne ze strony samorządów. Zresztą inwestycje w nowe serwery, urządzenia, oprogramowanie i ich utrzymanie, według luźnych szacunków, znacznie przewyższyłyby koszt inwestycji poczynionych na doprowadzenie Internetu do budynku szkoły. Dlatego rozwiązania oparte na chmurze są niezwykle ważne w kontekście przyszłości.

Warto zauważyć, że w ciągu ostatnich dwudziestu lat polskie szkoły zostały wyposażone w różnorodne urządzenia i laboratoria cyfrowe. W tym okresie infrastruktura szkolna, a także wykorzystywane oprogramowanie były wielokrotnie modernizowane, rozbudowywane
i rozszerzane funkcjonalnie. Dodatkowym bodźcem do takich inwestycji było przejście na tryb nauczania zdalnego związany z pandemią Covid-19 w marcu 2020 r.

Wraz z rozbudową infrastruktury szkolnej pojawiły się pierwsze zagrożenia dla cyberbezpieczeństwa, podobnie jak konieczność utrzymania odpowiednich wymagań związanych z ochroną danych, wizerunku, tożsamości użytkownika, urządzeń i aplikacji. Kolejnym ważnym elementem jest zapewnienie podnoszenia kwalifikacji, rozwijania wiedzy i umiejętności nauczycieli i uczniów. 

Bezpieczeństwo i prostota w obsłudze urządzeń jest preferowaną opcją przez polskich nauczycieli.

Co robią inne kraje?

Na całym świecie istnieją doskonałe przykłady rządów, które z powodzeniem zmieniają paradygmat edukacji w obliczu nadciągającego kryzysu. W 2019 r. Japonia postanowiła zmodernizować środowisko edukacyjne i opracować „chmurę” w szkołach w modelu 1:1,
w której każdy uczeń miałby swój komputer mobilny. Rząd krajowy przeznaczył dodatkowe fundusze w wysokości 4 miliardów dolarów.

Transformacja cyfrowa miała nastąpić w ciągu pięciu lat (2020-2024), ale przez Covid została skrócona do 18 miesięcy. W rezultacie rząd zakupił 9 milionów urządzeń Cloud First dla systemu K-12 i przeszedł od bardzo tradycyjnej pedagogiki do nauki opartej na chmurze i opartej na projektach (PBL - Project based learning). 

Efekty tej transformacji w Japonii są zdumiewające. W artykule badawczym z 2021 r. oceniono pozytywny wpływ PBL i cloud-first⁶ w Japonii na budowanie wiedzy przez uczniów, głębokie myślenie i zgłaszanie pomysłów w trakcie dyskusji. Urządzenia oparte na chmurze były powszechnie uznawane za najlepsze rozwiązanie. Na przykład do najnowszych testów PISA Japonia wybrała takie urządzenia.

Rząd Wielkiej Brytanii stworzył strategię opartą na chmurze, zgodnie z którą wszystkie aplikacje, urządzenia i rozwiązania muszą być oparte na niej. W 2013 roku rozpoczęli tworzenie polityki Cloud First Government. Wszystkie instytucje edukacyjne wykorzystały czas pandemii, aby przejść na rozwiązania cyfrowe, które radykalnie zmieniły sposób prowadzenia zajęć, dzięki czemu są bardziej efektywne. Urządzenia zorientowane na chmurę były ich pierwszym wyborem w ciągu ostatnich lat. 

Inne kraje również poszły w ich ślady. Irlandzka strategia edukacyjna wskazuje, że brak dostępu do urządzeń cyfrowych jest przeszkodą w cyfrowym uczeniu się, a nawet w zaangażowaniu uczniów. Inną sugestią były odpowiednie proporcje urządzeń dla uczniów i nauczycieli, aby zapewnić obu grupom dostęp do wszystkich potrzebnych im zasobów cyfrowych. Nauczyciele i uczniowie muszą mieć dostęp do wysokiej jakości sprzętu i infrastruktury wraz z niezbędnym szkoleniem, aby zapewnić, że korzystanie z technologii cyfrowych będzie uwzględniane w nauczaniu, uczeniu się i ocenianiu (w ankiecie przeprowadzonej przez ASTI w maju 2020 r. 61% nauczycieli było wyposażonych w szkolny laptop). Po drugie, istniał pogląd, że potrzebne jest zwiększenie świadomości bezpieczeństwa w szkołach, zwłaszcza w zakresie bezpieczeństwa sieci, sieci Wi-Fi, unikania oprogramowania ransomware i zarządzania urządzeniami mobilnymi.

Jak wyraźnie wskazał rząd irlandzki, „Wdrożenie podejścia opartego na chmurze dla centralnych systemów ICT, aplikacji, usług i infrastruktury, w tym zarządzania zasobami ludzkimi, zarządzania systemami finansowymi, jest koniecznością. Maksymalizacja wykorzystania chmury przyniesie szkołom korzyści technologiczne i kosztowe, a także zapewni uczniom możliwość korzystania z nowych programów edukacyjnych opartych na chmurze, dzielenie się wiedzą i usprawnioną administrację, umożliwiając nauczycielom skupienie się na nauczaniu i ograniczaniu biurokracji. Umożliwi to również lepszą współpracę między nauczycielami, a w stosownych przypadkach między szkołami.

Więc pytanie przed nami brzmi: czy Polska patrzy w przyszłość? Jeśli chcemy być
w czołówce, musimy zacząć przestawiać się na podejście oparte na chmurze w edukacji.

Rekomendacje na przyszłość

Przyjęcie technologii cyfrowych we wszystkich działaniach związanych z nauczaniem, uczeniem się i ocenianiem jest kluczowym czynnikiem ułatwiającym równość możliwości w edukacji i zapewnienia wszystkim uczniom wsparcia w wykorzystaniu ich potencjału przez cały okres nauki, aby rozwijać nabycie wiedzy niezbędnej do bezpiecznej i produktywnej nawigacji w cyfrowym świecie.

Patrząc na najlepsze praktyki z całego świata i biorąc pod uwagę przyszłe potrzeby rynku pracy i wymagania polskiego systemu edukacji, oto co polski rząd może teraz zrobić: 

• Zainwestować w platformę chmurową ZPE.gov.pl, która rozszerza koncepcję Cloud-First na szkoły i sale lekcyjne;
• Zrewidować specyfikacje zamówień publicznych, aby uwzględnić opcje Cloud-First, w tym do zastosowań edukacyjnych;
• Ustawić Cloud-First jako priorytetową opcję przetargów na urządzenia w edukacji
• Uwzględnić zarządzanie urządzeniem jako niezbędny element specyfikacji.
• Upowszechnić znajomość tego podejścia w środowisku edukacyjnym.

¹ https://www.gov.pl/web/planodbudowy/o-kpo

² https://www.technologyreseller.uk/innovations/cloud-first-device-hp-is-launching-half-a-tuzen-new-devices-designed-for-cloud-first-computing/

3 https://sharegate.com/blog/cloud-first-strategy-co-to-jest-i-dlaczego-potrzebujesz-it

⁴ Przetwarzanie w chmurze, Szpor G. (red.), Bianco G., Dobrzeniecki K., Fisher B, Lew-Starowicz R. i in., Ed. CH Beck, Warszawa 2013, s. 3

⁵ https://www.gov.uk/guidance/government-cloud-first-policy.

⁶Nauka oparta na projekcie promująca społeczne budowanie wiedzy poprzez przezwyciężanie dysonansu za pomocą G Suite Informacja i technologia w edukacji i uczeniu się (2021), tom. 1, nr 1. Dostępne pod adresem: https://doi.org/10.12937/itel.1.1.Pra.p001.