GOVERNO FEDERAL
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
PROGRAMA UM COMPUTADOR POR ALUNO – UCA
PREPARANDO PARA EXPANSÃO: LIÇÕES DA EXPERIÊNCIA
PILOTO BRASILEIRA NA MODALIDADE UM COMPUTADOR
POR ALUNO
RELATÓRIO II - INFRA ESTRUTURA E CONECTIVIDADE
ESCOLA MUNICIPAL DE ENSINO FUNDAMENTAL
ERNANI SILVA BRUNO – SÃO PAULO, SP
EXECUÇÃO – ASSOCIAÇÃO DO LABORATÓRIO DE SISTEMAS
INTEGRÁVEIS TECNOLÓGICO (LSI-TEC) - USP
ABRIL 2010
PREPARANDO PARA EXPANSÃO: LIÇÕES DA EXPERIÊNCIA
PILOTO BRASILEIRA NA MODALIDADE UM COMPUTADOR
POR ALUNO
O Projeto UCA, uma iniciativa do Governo Federal do Brasil, estabeleceu durante o ano de 2007 cinco experimentos piloto para implementar a modalidade um computador por aluno. Cada escola foi orientada e trabalhou em colaboração com uma equipe de especialistas: i) a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) na cidade de Piraí coordena o piloto em uma escola com laptops Intel Classmate, um para cada aluno da escola; ii) a Secretaria da Educação do Estado de Tocantins na cidade de Palmas, apóiou um piloto com laptops Intel Classmate compartilhados por alunos em três turnos; iii) a Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) na cidade de Porto Alegre, coordenou o piloto na escola com laptops XO da OLPC, um por aluno; iv) a Universidade de São Paulo na cidade de São Paulo, coordenou o piloto em uma escola com laptops XO da OLPC, sendo cada laptop compartilhado por vários alunos em diferentes turnos e v) a Secretaria de Educação do Distrito Federal na cidade de Brasília, coordenou o piloto em uma escola com laptops Mobilis.
O potencial da modalidade um computador por aluno levou o governo brasileiro a planejar expansão para mais 300 escolas. Ciente dos desafios a serem enfrentados na expansão, o Ministério da Educação procurou o Banco Interamericano de Desenvolvimento -BID, para apoiar a documentação e disseminação das experiências significativas e linhas de ação dos 5 pilotos ativos. A Fundação Pensamento Digital foi indicada pelo governo brasileiro como executora da Cooperação Técnica estabelecida entre Ministério da Educação e BID.
Este relatório é parte de um conjunto de documentos gerado por esta Cooperação Técnica com objetivo de apoiar professores e administradores das 300 escolas que integrarão o projeto UCA em sua expansão. Espera-se que estas ferramentas fortaleçam também a formação de novas equipes de pesquisadores (universidades) ou secretarias de educação para apoiar as escolas do programa UCA. Especificamente, esta Cooperação Técnica gerou para cada um dos cinco experimentos: 3 Relatórios ( Relatório I – descrição da Escola; Relatório II – Infraestrutura e Conectividade; Relatório III – Gestão), um conjunto de 10 Relatos de Experiência e 3 Estudos de Experiências Educacionais, sendo os relatos e estudos constituídos por texto hipermídia e breves vídeos com depoimentos ou registro de situações específicas e eventos significativos.Para consolidar a produção dos pesquisadores foram construídos três documentos complementares que, sob diferentes enfoques, sistematizem as avaliações e sinalizam as lições aprendidas de cada experiência.
Conceitos e opiniões contidos nos documentos são de exclusiva responsabilidade dos autores e não refletem necessariamente a opinião da Fundação Pensamento Digital, BID ou Governo Federal.
UM COMPUTADOR POR ALUNO – UCA
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
PREPARANDO PARA EXPANSÃO: LIÇÕES DA EXPERIÊNCIA PILOTO
BRASILEIRA NA MODALIDADE UM PARA UM
RELATÓRIO II – INFRAESTRUTURA E QUESOTES
TÉCNICAS
EMEF ERNANI SILVA BRUNO
Execução:
Associação do Laboratório de Sistemas Integráveis Tecnológico (LSI-TEC)
Coordenação:
Roseli de Deus Lopes (Escola Politécnica da Universidade de São Paulo - EPUSP)
Pesquisadores:
Irene Karaguilla Ficheman (Gerente) Alexandre Antonino Gonçalves Martinazzo Edna de Oliveira Telles
Jorge Ferreira Franco Leandro Coletto Biazon Mary Grace Martins Valkiria Venâncio
Assistentes de Pesquisa:
Danúbia PercinottoRenato Aparecido de Farias Rodrigo Silva de Lucena
PREPARANDO PARA A EXPANSÃO: EXPERIÊNCIAS
DA FASE PILOTO DO MODELO UM COMPUTADOR
POR ALUNO (UCA) NO BRASIL
RELATÓRIO II
INFRAESTRUTURA E QUESTÕES TÉCNICAS
Escola Municipal de Ensino Fundamental
Ernani Silva Bruno
São Paulo - SP
DESCRIÇÃO GERAL DO PILOTO DE SÃO PAULO
O projeto piloto UCA na cidade de São Paulo foi conduzido na Escola Municipal de Ensino Fundamental Ernani Silva Bruno, localizada em Parada de Taipas na periferia da cidade. Em 2007, início do piloto em São Paulo, a escola funcionava em 4 turnos e contava com 1200 alunos, mudando para 900 alunos em 2008 e finalmente para 600 alunos no final de 2009. A escola contava inicialmente com 74 professores, passando para 43 e atualmente 34.
O piloto de São Paulo trabalhou com laptops XO da OLPC. No início de 2007, a escola recebeu
100 laptops e iniciou o trabalho com duas turmas, uma do Ciclo I e outra do Ciclo II. A partir das
primeiras experiências com os laptops em sala de aula, foi constatada a necessidade de ajuda
técnica e de organização para que o trabalho dos professores fosse mais proveitoso e então surgiu a idéia de constituir um grupo de alunos monitores, os quais teriam formação específica e ficariam incumbidos de ajudar os professores na organização do uso dos laptops .
No final do primeiro semestre de 2007, a escola recebeu mais alguns laptops XO, ficando um total de 275 maquinas para 1200 alunos e seus professores. A escola trabalhou com uso compartilhado dos laptops que foram organizados em lotes e compartilhados entre salas e entre turnos. Ao utilizarem os laptops nas suas aulas, os professores distribuíam um laptop por
criança, porem estes mesmos laptops eram utilizados por outras turmas em outros momentos.
A Ernani Silva Bruno já possuía um laboratório de informática educativa com um professor responsável, freqüentado semanalmente por cada turma. Na escola há computadores para professores, para a equipe pedagógica e administrativa; todos com acesso a Internet com banda larga e impressoras. Os laptops vieram impulsionar e ampliar o trabalho com as TICs e
começaram a serem utilizados gradualmente pelos professores. Os alunos levaram laptops em
passeios escolares e, com a autorização dos pais, puderam levar os laptops para casa nos
SUMÁRIO
1. DESCRIÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DA ESCOLA... 1
2. INTERNET: CONEXÃO E DISTRIBUIÇÃO ... 3
3. USO DOS LAPTOPS: CONSUMO DE ENERGIA E CARREGAMENTO DE BATERIAS... 4
4. EQUIPAMENTO: ARMAZENAMENTO E SEGURANÇA ... 6
5. SUPORTE TÉCNICO E MANUTENÇÃO DOS EQUIPAMENTOS ... 7
6. SUPORTE EXTERNO E MANUTENÇÃO DOS EQUIPAMENTOS... 8
7. UPGRADE DE SOFTWARE ... 9
PROGRAMA UM COMPUTADOR POR ALUNO 1/16 1. DESCRIÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DA ESCOLA
Salas de aula utilizadas no projeto
Tamanho Médio das Salas (m2) 49
Número de Alunos por Sala 35
Área de Sala por Alunos (m2) 1,4
Boa Regular Ruim Observações
Qualidade da iluminação das salas X Lâmpadas fluorescentes
em quantidade boa
Qualidade da ventilação das salas X Grandes janelas e
ventiladores
Descreva as principais vantagens e desvantagens da infraestrutura das salas de aula para o desenvolvimento do projeto:
Vantagens
As salas de aula são suficientemente amplas para permitir a circulação dos alunos monitores e a distribuição dos laptops entre os alunos.
Desvantagens
Faltam tomadas nas salas de aula.
Descreva se foram realizadas adequações nas salas de aula para facilitar o uso do laptop. Detalhe o conteúdo e alcance das mesmas.
Foram instaladas tomadas nas carteiras a fim de permitir que os laptops estivessem
conectados à rede elétrica durante as aulas. Devido aos laptops serem um recurso
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Caso os laptops sejam usados continuamente nas aulas, é necessário implantar um sistema
para mantê-los ligados à rede elétrica. Essa afirmação pode não ser mais válida se o consumo dos laptops diminuir a ponto da bateria durar mais que um turno da escola, ou seja, durarem
cerca de 5 horas.
Outras Dependências da Escola
Outras dependências
Descrição
(m2, qualidade da construção, ventilação e iluminação)
Como foi usada no projeto (tipo de uso)
Sala de rádio − 3,4 x 7m − 1 janela
− Conjunto de lâmpadas fluorescentes
− Armazenagem e carregamento das baterias dos XO
− Formação de monitores
− Organização dos horários dos monitores
− Reparo de laptops
O principal requisito para uma sala com esta função é ter tomadas
disponíveis para ligar os
carregadores.
Sala para planejamento coletivo
− 3,4 x 3,9m − 1 janela
− Conjunto de lâmpadas fluorescentes
− Formação de professores para o uso das máquinas
− Planejamento coletivo dos conteúdos interdisciplinares
− Sala de leitura − 7 x 7m
− 1 janela
− Conjunto de lâmpadas fluorescentes
− Atividades de leitura
− Atividades de pesquisa e criação de conteúdo integrando livros e conteúdos digitais
Não há necessidade de outros espaços, pois a logística de armazenamento e reparos está solucionada. Há uma sala na qual os professores podem trabalhar com os laptops e para as formações.
PROGRAMA UM COMPUTADOR POR ALUNO 3/16 2. INTERNET: CONEXÃO E DISTRIBUIÇÃO
Conexão à Internet
Tipo de conexão na escola ADSL Observações
Velocidade (Mbps) 1 A velocidade da conexão da escola foi alterada em 2008 (anteriormente eram 256kpbs)
Nº de usuários simultâneos que
suporta com qualidade 25 A escola possui um laboratório de informática, além de computadores na sala do diretor, na sala dos professores, na coordenação pedagógica e na secretaria; todos compartilham a mesma banda.
Tipo de conexão dentro das salas de aula • Conexão por cabo
• Número de conectores dentro da sala de aula: • Conexão Wireless
• Capacidade da antena 7dBi
Principais usos da Internet no projeto
Pesquisa de conteúdos nas diferentes áreas do conhecimento, publicação de textos e imagens em blogs individuais e da escola, visualização de vídeos, jogos em Flash.
Qualidade da conexão em relação ao uso da Internet no projeto.
A velocidade de conexão não é suficiente para que toda a escola acesse a Internet simultaneamente. Em um ensaio de navegação simples (apenas conteúdo com HTML e Flash) feito pela equipe, o acesso foi satisfatório com até 30 máquinas simultâneas.
A velocidade da conexão é importante por conta do número de acessos simultâneos; a influência do tipo de conteúdo acessado é pouca. Em função dos professores proporem atividades coletivas, vários usuários tentam acessar a Internet num curto espaço de tempo, causando uma impressão de lentidão, já quea banda total fica dividida entre todos os usuários. O uso de equipamentos tipo switch (comutador) capazes de gerenciar conflito de pacotes pode
ajudar a contornar este problema.
Um cálculo simples permite uma idéia de qual a banda necessária: no caso da EMEF Ernani Silva Bruno, o pior caso seria o de 300 alunos e 30 professores e gestores (total de 330) tentarem acessar a Internet ao mesmo tempo. Supondo ainda uma banda nominal de 64kbps para cada usuário (equivalente de uma linha telefônica), a banda da escola deveria ser de aproximadamente 21Mbps. Estabelecendo um fator de demanda de 50%, a banda adequada para a escola seria de 10Mbps.
PROGRAMA UM COMPUTADOR POR ALUNO 4/16 3. USO DOS LAPTOPS: CONSUMO DE ENERGIA E CARREGAMENTO
DE BATERIAS
Energia Elétrica
Nº de computadores por sala 35 Um para cada aluno.
Nº de horas diárias de uso de cada
computador 3,8 Os computadores eram usados em regime de rodízio.
Duração média das baterias dos
computadores 2,5h A duração da bateria caiu conforme o uso dos laptops. Além disso, o fato de serem usados
apenas protótipos na experiência piloto influenciou negativamente neste sentido, pois nem todos os protótipos eram capazes de fazer corretamente o gerenciamento de energia.
Nº de tomadas por sala (média) 2 Foi necessário criar extensões para conectar os laptops na rede elétrica, também foi preciso
garantir o funcionamento correto de todas as tomadas das salas de aula.
Tipo de conexão elétrica da escola (se significativo no Brasil)
127V Operação em 60Hz.
Amperagem 80
Potência conectada Não foi possível levantar no momento.
Avaliação do consumo de energia da escola
Para fazer esta análise, é necessário ter as contas de energia de 2006 e 2007. Uma cópia das mesmas foi solicitada à Diretoria Regional de Ensino que nos orientou a procurar a EletroPaulo – empresa responsável pelo fornecimento de energia de São Paulo. Esta solicitação foi encaminhada. Estamos aguardando uma resposta para poder fazer a análise da mesma.
Adequação da instalação elétrica da escola
A capacidade da rede elétrica era adequada para as necessidades do projeto. Entretanto, o reduzido número de tomadas nas salas de aula dificultou a instalação dos equipamentos da rede sem fio. Para ligar os laptops na rede elétrica, foi necessário criar extensões, também em
função do número de tomadas por sala. Em certas ocasiões, o uso das extensões pode prejudicar a circulação dos alunos durante as aulas.
Carregamento de Baterias
Foram criados e fabricados carrinhos para armazenar os laptops. Estes carrinhos tem tomadas
embutidas para permitir o carregamento simultâneo dos laptops ligando o carrinho à tomada
elétrica. Durante as aulas, os laptops eram conectados à rede elétrica por meio de tomadas
PROGRAMA UM COMPUTADOR POR ALUNO 5/16
Pontos fortes e pontos fracos do sistema utilizado:
Pontos fracos
A duração da bateria torna necessária a implantação de tomadas nas carteiras, ou seja, perde-se mobilidade, o que é uma das diretrizes do projeto.
Pontos fortes
O carrinho permite que apenas uma tomada carregue 40 laptops simultaneamente.
Sugestão
Colocar um armário no fundo das salas para carregamento e armazenamento dos laptops no
caso de o número de laptops ser suficiente para atender cada aluno em cada turno.
PROGRAMA UM COMPUTADOR POR ALUNO 6/16 4. EQUIPAMENTO: ARMAZENAMENTO E SEGURANÇA
Equipamento com uso compartilhado
A sala da rádio tem cerca de 24m², nela estão 5 carrinhos que guardam os laptops da escola.
Quando precisam ser carregados, os laptops são colocados em um dos carrinhos com
tomadas. Cada um deles carrega 40 laptops por vez (vide Figura 2).
Os alunos monitores, geralmente em duplas, levam 1 carrinho e as extensões para a sala de aula. Primeiramente, fazem as conexões necessárias para a ligação das tomadas das carteiras e dos laptops na rede elétrica. Em seguida, distribuem um laptop para cada aluno. Esta
operação leva cerca de 20 minutos.
O modelo adotado implicou numa responsabilidade extra no ambiente escolar. A sala em que se armazenam os laptops sempre deve contar com um responsável. Além disso, alguém é
responsável por organizar e orientar os alunos monitores. Foi necessário organizar um esquema de rodízio dos laptops entre as turmas, já que não havia laptops para todos os alunos
do mesmo turno.
Para segurança dos equipamentos foi necessário estabelecer um controle sobre a chave da sala em que os mesmos ficam armazenados. A solução dos carrinhos para armazenagem e carregamento dos laptops teve de ser desenvolvida e custeada por recursos do NATE-LSI .
Equipamento com uso individual
PROGRAMA UM COMPUTADOR POR ALUNO 7/16 5. SUPORTE TÉCNICO E M ANUTENÇÃO DOS EQUIPAMENTOS
Sistema de suporte técnico interno
Um engenheiro eletricista do grupo de pesquisa do NATE-LSI estava alocado 10h por semana e era responsável pelo suporte técnico. Houve suporte da PRODAM, empresa da prefeitura de São Paulo responsável pelas questões relativas ao acesso à Internet, pois já existia na escola a instalação da rede cabeada. Outro apoio era cerca de 20 alunos monitores que foram formados para solucionar problemas simples na escola; estes alunos monitores atuam no contra turno.
Tipo de
suporte Descrição Soluções habituais
Software Instalação de novos softwares Alunos monitores copiam os arquivos
necessários de um pendrive previamente
configurado pela equipe do NATE-LSI.
Elétrico N/a N/a
Baterias Baterias descarregadas − Trocar bateria; as baterias trocadas são colocadas em um XO que não está em uso no momento a fim de recarregá-la. − Conectar laptop na tomada no momento
de uso.
Internet Laptops não acessam a Internet − Verificar se os equipamentos da rede sem fio estão ligados
− Verificar se outros computadores da escola (laboratório de informática, secretaria...) acessam a Internet
− Orientar alunos a tentar conectar em outra rede sem fio disponível
outros Calibração do touchpad Apertar e segurar 4 teclas específicas, procedimento criado pelos desenvolvedores do XO
PROGRAMA UM COMPUTADOR POR ALUNO 8/16 6. SUPORTE EXTERNO E MANUTENÇÃO DOS EQUIPAMENTOS
Inicialmente, os alunos monitores tentavam resolver os problemas usando procedimentos rotineiros. Esses procedimentos eram capazes de contornar a maior parte dos problemas enfrentados no cotidiano. Quando não, o engenheiro contratado pelo LSI executava procedimentos mais avançados usando os recursos disponíveis na escola. Caso esta tentativa não tivesse sucesso, os equipamentos defeituosos eram levados para o Laboratório de Sistemas Integráveis da USP; lá era possível ter um diagnóstico definitivo sobre o laptop. Em
função do número de protótipos B2 ser grande, cerca de um terço dos laptops B2 recebidos foi
inutilizado. Conforme detalhado anteriormente, diversos problemas deste modelo não tinham solução.
Sobre demandas por serviço técnico mais usuais.
Descrição Soluções Usuais médio para Tempo solução Reinstalação
do sistema operacional
Baixar versão compatível com o protótipo, copiar em um pendrive e
instalar a partir da porta USB.
10 minutos Software
Atualização do sistema operacional
Baixar versão compatível com o protótipo, copiar em um pendrive,
fazer backup dos dados e instalar a
partir da porta USB.
15 minutos Componentes dos equipamentos (teclado, carregador, etc.,) Teclado quebrado
Desmontar a parte inferior da máquina e reposicionar conexão
30 minutos
Hardware n/a n/a
Baterias n/a n/a
Pontos fortes e pontos fracos do sistema de suporte externo
Pontos fortes
− engenheiros especializados atendendo à demanda da escola − a solução não gerou custo para a escola
− valorização do aluno monitor
Pontos fracos
− as máquinas são protótipos
− alguém da escola deve ser responsável por organizar os alunos monitores
Um modelo de suporte no qual um profissional especializado fica dedicado 10h na própria escola seria difícil de implantar em outras escolas. Entretanto, o contato direto entre este profissional e os alunos monitores melhora bastante a atuação destes alunos no suporte técnico simples.
O suporte técnico na escola foi implementado num modelo de suporte in loco. Assim, uma
PROGRAMA UM COMPUTADOR POR ALUNO 9/16 7. UPGRADE DE SOFTWARE
Tipo de Upgrade Quantos meses após o início do projeto
Procedimento seguido para instalação em todos os laptops
Troca do sistema
operacional 10
Instalação do firmware, backup dos dados da
máquina, instalação da nova versão do novo sistema operacional e restauração dos dados. O processo era quase totalmente automático, bastava copiar os arquivos de atualização para um
pendrive e ligar o laptop com este dispositivo
conectado1.
O procedimento de upgrade de software não é suficientemente simples para ser realizado por pessoal não-especializado.
PROGRAMA UM COMPUTADOR POR ALUNO 10/16 8. CAPACIDADES E POTENCIALIDADES DO LAPTOP
Avaliação geral dos laptops utilizados na escola
Os equipamentos possibilitam diversos usos interessantes, capazes de contribuir com a aprendizagem dos estudantes. Destaca-se a importância dos modelos de protótipo usados na escola, apenas. Conforme relatado anteriormente, os dispositivos B2 não puderam ser atualizados devidamente por questões de compatibilidade do hardware. Em diversas ocasiões, os problemas causados por essa versão eram usados como motivo de dispersão entre alunos menos interessados. Faz-se necessário um estudo detalhado do uso das versões comerciais do XO.
Pontos fortes desse equipamento
- Relativa resistência física
- Tela permite uso sob luz solar
- Baixo consumo
Pontos fracos do equipamento
- Tela pequena (especialmente para professores)
- Teclado pequeno (especialmente para professores)
Recomendações
A questão da logística na distribuição e armazenagem dos laptops merece destaque: é importante pensar para quem fica a responsabilidade dos laptops. Se for a escola, será necessário prover uma infraestrutura elétrica considerável no lugar onde as máquinas forem armazenadas. Além disso, os profissionais da escola seriam responsáveis pela logística da distribuição das máquinas. É provável também que fique a cargo dos profissionais da escola o controle das máquinas e usuários. Essa nova responsabilidade pode comprometer a motivação dos profissionais envolvidos no projeto afinal, é preciso uma carga extra de trabalho para o projeto funcionar. Uma alternativa seria a contratação de um profissional dedicado exclusivamente ao exercício desta função.
É necessário que os laptops estejam sempre em condições de uso. As observações na escola
indicam que problemas de software e de acesso à Internet podem provocar dispersão dos alunos. Ressalta-se também que a falta de acesso à Internet pode comprometer o planejamento da aula. Assim, o suporte técnico deve responder à demanda da escola.
Do ponto de vista pedagógico, explorar a mobilidade dos equipamentos traz novas possibilidades de atividades. Desta forma, as redes sem fio e elétrica devem cobrir todas as dependências da escola, não somente as salas, mas também pátios, corredores, refeitórios, espaços para atividades extra-curriculares, entre outros.
