1. Tipologie e standard delle apparecchiature

Nel leggere le indicazioni che seguono si tenga presente che nel settore dei sistemi multimediali l'evoluzione delle attrezzature è molto veloce. L'elenco delle tipologie di apparecchiature da acquistare e i criteri di scelta, pur mantenendo una certa validità nel medio periodo, richiedono dunque una revisione periodica alla luce di possibili nuove soluzioni. Gli standard di prestazione (dimensionamento, velocità) sono addirittura soggetti ad essere superati nel giro di pochi mesi e a volte di poche settimane.

Per questa ragione le indicazioni qui fornite non sono troppo dettagliate per quanto riguarda gli aspetti tecnici e intendono sopratutto mettere in evidenza gli aspetti funzionali.
 

La SM è, allo stato attuale della tecnologia presente sul mercato, l'elemento di base delle attrezzature.

- l'unità centrale e le memorie di massa

Ogni SM ha al proprio interno una "scheda madre" (un dispositivo con un insieme di componenti elettronici), che contiene fra l'altro il microprocessore, la memoria principale (RAM) e la memoria "cache".

In un sistema multimediale tipico devono essere presenti almeno il disco rigido (Hard Disk - HD) il lettore di dischetti (Floppy disk), il lettore di disco a lettura ottica (CD-Rom) e scheda audio.

Per quanto riguarda le caratteristiche e le prestazioni, a titolo indicativo, i valori minimi ai quali ci si può attenere attualmente sono così riassumibili per le piattaforme tipo PC (per gli altri si raccomandano prestazioni analoghe):

per le stazioni di lavoro base:

Dimensione minima della RAM: 16 Megabyte

Velocità del microprocessore: 133 Megaherz

Dimensione della memoria "Cache": 256 Chilobyte

Dimensione dell'Hard Disk: 1,2 Gigabyte

Velocità del CD-ROM: 8x

Scheda grafica: 2 Mb Ram

stazioni di lavoro principali con funzioni di stazione di sviluppo o di server (vedi oltre):

Dimensione minima della RAM: 32 Megabyte

Velocità del microprocessore: 166 Megaherz

Dimensione della memoria cache: 512 Chilobyte

Dimensione dell'Hard Disk: maggiore di 1,2 Gigabyte

Velocità del CD-ROM: 12x

Scheda grafica: 2 Mb Ram

- le periferiche delle singole stazioni di lavoro

Alcune periferiche fanno parte di ogni sistema multimediale.

Il monitor deve avere una dimensione di almeno 15 pollici per le singole stazioni di lavoro e di 17 pollici per quelle destinate alla funzione di stazione di sviluppo. E' importante, per quanto riguarda la salvaguardia della vista, che l'immagine sia ferma: si richiede pertanto una frequenza verticale non inferiore a 60 Khz con 0,28 dpi non interlacciato per il 15" e oltre 70 Khz con 0,26 dpi per il 17" .

Le periferiche per la ricezione sonora per ogni SM possono essere due casse acustiche (a volte incorporate nella SM o nel monitor) oppure cuffie per ascolti individuali o a piccoli gruppi.

Il Mouse e la tastiera non richiedono particolari indicazioni

- le periferiche delle stazioni di sviluppo e le periferiche condivise

Per quanto riguarda le stampanti per le applicazioni didattiche lo standard di base è oramai costituito dalle stampanti a getto di inchiostro a colori. Le stampanti laser sono più costose, ma generalmente più veloci e di qualità migliore, e quindi utili se si vogliono stampare testi lunghi, ma senza colori. Per quanto riguarda il numero e la dislocazione delle stampanti si veda oltre.

Il microfono è necessario per registrare suoni: ad esempio commenti da associare alle immagini o da trasmettere via Internet.

Lo scanner di tipo piano (formato A4) consente, con opportuni programmi di riconoscimento di caratteri, di "leggere" pagine e quindi di acquisire testi e immagini stampate trasformandoli in file che possono essere poi manipolati all'interno della SM e incorporati nei propri prodotti.

I sistemi per proiettare la schermata della SM su uno schermo sono indispensabili per lezioni in aula. Il sistema in genere più costoso è il videoproiettore che proietta direttamente l'immagine presa, tramite apposito cavo di collegamento, dalla SM. Più economico è in genere il "Data display": si tratta di uno schermo trasparente a cristalli liquidi connesso alla SM che, messo sopra una normale lavagna luminosa, consente la proiezione come quella di un lucido. Anche un normale televisore può essere connesso alla SM e usato come sistema di proiezione. In tale caso la SM deve essere dotato di opportuno adattatore.

La stazione di lavoro, abilitata a server, deve essere attrezzata per il collegamento ad una linea telefonica. Per questo vi sono due alternative:

- linea commutata e

- linea digitale ISDN. Quest'ultima è più veloce, indispensabile per applicazioni di videoconferenza. Richiede un maggior costo di installazione e per il canone mensile. Il costo degli scatti è invece lo stesso della linea commutata.

A seconda della linea scelta la stazione di lavoro deve essere dotata o di un modem o di una scheda ISDN. Tali apparecchiature possono avere anche la funzione fax/voice.

La lavagna luminosa è un dispositivo sempre utile sia per proiettare trasparenti sia, come si è visto, per proiettare schermate della SM.

La telecamera può essere uno strumento multiuso. Oltre a costituire il dispositivo di ingresso dei sistemi televisivi, può essere collegata alla SM per l'acquisizione di immagini in movimento. Se opportunamente installata su apposito supporto e dotata di un obiettivo macro, può anche essere usata per l'acquisizione di immagini ingrandite e costituire un'alternativa allo scanner. Naturalmente l'uso della telecamera richiede l'installazione di una apposita scheda.

Anche la macchina fotografica digitale può essere usata come tale oppure come sistema di acquisizione delle immagini fisse per la SM

Il televisore è un elemento essenziale di un sistema multimediale, sia per il suo uso tradizionale, sia come proiettore delle schermate della SM.

Il videoregistratore è anche esso utilizzabile in modo tradizionale, ma può anche essere connesso alla SM sia per trasferire immagini dalle videocassette alla SM sia per registrare sulle videocassette immagini della SM con una scheda video per il riversamento.

L'antenna parabolica può essere utile per catturare trasmissioni in lingua straniera. Il segnale di antenna può essere introdotto direttamente nella SM, che ovviamente deve essere dotata di una scheda video con lettura del segnale TV.

Il masterizzatore di CD-ROM, preferibilmente di tipo esterno per essere utilizzato da tutte le stazioni, è utile per la conservazione permanente dei dati.

Le SM possono essere collegate fra loro in rete locale. Questa possibilità deve essere presa in attenta considerazione perchè consente alle singole stazioni di lavoro di utilizzare risorse (memorie di massa, periferiche, software applicativo) installate in una sola esse.

La creazione di una rete richiede l'installazione di una apposita scheda in ogni SM, il collegamento fisico tramite cavi, e l'uso di un sistema operativo di rete che, almeno per le soluzioni client-server, è diverso da quello delle stazioni di lavoro isolate.

Una importante caratteristica del sistema client/server è che il server può funzionare da instradatore (router) delle comunicazioni telefoniche e che quindi con un solo collegamento dello stesso alla linea è possibile consentire l'accesso a tutte le stazioni di lavoro collegate.

Le SM devono essere corredate di:

software di base (sistema operativo stand-alone e collegamento in rete)

applicativi di tipo generale (elaborazione testi, foglio elettronico, slide show )

software specifico per lo sviluppo e l'utilizzo di applicazioni multimediali

software didattico per l'insegnamento delle diverse discipline curriculari

3. Il sistema di ricezione "Data broadcasting"

Il "Data broadcasting" è un sistema che consente di ricevere dati tramite il normale segnale televisivo. Occorre, per questo, installare in un computer una specifica scheda elettronica, alla quale si deve collegare il cavo connesso ad una normale antenna televisiva o a una antenna parabolica, e un software fornito dalle stesse società che forniscono la scheda. Il computer non deve avere caratteristiche particolarmente avanzate: basta un Personal Computer con un microprocessore 486 e 4 Mbyte di RAM e stampante. Gli standard indicati per le nuove stazioni di lavoro in questo documento sono quindi più che adeguati.

Dato il basto costo di questo tipo di trasmissione il Ministero della PI ha in programma di utilizzarlo per un servizio di diffusione permanente di informazioni e di documenti ufficiali a tutte le scuole.

L'attrezzatura per la ricezione "Data Broadcasting" fa parte comunque dello standard di base e deve quindi essere acquisita qualunque sia il tipo di configurazione scelta per i progetti Ia e Ib (vedi oltre). E' sufficiente che una sola stazione di lavoro, fra quelle acquisite nell'ambito del Programma o già in possesso della scuola, sia attivata per questa funzione.

Le schede e il software per il Data Broadcasting sono forniti in Italia, al momento, esclusivamente dalla società IBM e dalla società SKY Data - Olivetti le quali hanno formalmente comunicato al Ministero una offerta particolare:

Società IBM, (Tel: 167-017001, 06-59664807)

KIT di ricezione Datavideo £ 350.000 + Iva

Il KIT comprende la scheda di ricezione per PC e software di installazione, ricerca canali, sintonizzazione e ricezione.

Società Olivetti/Skydata (Tel:06-3207300)

Sistema SCATT-Fast £ 290.000 + Iva

Il sistema comprende la scheda, una licenza software con le funzioni di installazione, sintonia segnale, ricezione e memorizzazione dati, correzione di errore.

Ai fini della comunicazione nell'ambito dell'Amministrazione le caratteristiche funzionali delle due schede risultano equivalenti. Resta naturalmente alla piena discrezione delle istituzioni scolastiche la scelta dell'una o dell'altra opzione.

Nei costi indicati non è inclusa l'installazione e le scuole che non sono in grado di attuarla in proprio debbono prevedere il relativo costo nel piano di spesa. Si suggerisce alle scuole la possibilità di richiedere alle società fornitrici delle altre attrezzature di includere nell'offerta tale operazione.

La configurazione delle Unità per i Docenti , nella sua struttura minimale,

dovrebbe includere:

- due stazioni multimediali una delle quali in configurazione-base e una in configurazione server/stazione di sviluppo. E' utile connettere in rete le due stazioni perchè questo consente una migliore condivisione delle risorse; eventualmente la stazione principale può essere dimensionata, se la situazione logistica e il tipo di impianto scolastico (vedi oltre) lo consentono, per funzionare da server anche per le istallazioni per la didattica in classe;

- almeno una stampante di buona qualità; se la stampante è una sola deve essere a colori;

- un sistema di proiezione fra quelli descritti (data display o televisore). Il televisore e il videoregistratore e l'antenna, indipendentemente dal loro collegamento al SM, debbono essere disponibili.

- un sistema di cattura delle immagini e dei suoni fra quelli descritti

- un collegamento in linea : il collegamento ISDN, che tende a diventare uno standard e che quindi, compatibilmente con le risorse finanziarie, è preferibile e consente di servire contemporaneamente le due stazioni di lavoro.

Come già chiarito dal documento di base del Programma di Sviluppo occorre che le scuole scelgano le configurazioni e gli assetti prendendo in considerazione diverse ipotesi. Infatti non è necessario assumere come modello unico quello tradizionale dell'aula multimediale o laboratorio in cui concentrare tutte le risorse. Sono possibili diversi modelli di configurazione e distribuzione delle risorse, di cui si danno, nella tabella allegata, alcuni esempi.

Lo scopo della tabella non è quello di assegnare modelli rigidi, ma solo uno schema di ragionamento: è necessario che le scuole riflettano sui limiti e i vantaggi di ciascuna scelta e decidano sulla distribuzione delle risorse partendo da un progetto didattico-organizzativo. Comunque è bene evitare la sottoutilizzazione delle risorse: è irrazionale, ad esempio mettere tutte le stazioni di lavoro in una sola aula per poi fare prevalentemente lezioni frontali (per le quali basta una stazione) o per condurre progetti che richiedono una interazione con le stazioni di lavoro non continua (per i quali bastano alcune stazioni multimediali).

E' bene infine chiarire che i modelli indicati non sono fra loro alternativi: ad esempio l'uso di reti si combina con ciascuna delle soluzioni relative alla distribuzione delle macchine.

Configurazioni - Possibilità organizzativo-didattiche

1 Aule con una sola stazione multimediale

L'unica stazione multimediale dell'aula deve comprendere

- la SM con periferiche

- un sistema di proiezione per rendere visibile la schermata a tutta la classe

- un sistema di diffusione del suono adatto all'aula

- possibilmente una linea di collegamento: nel caso di molte aule di questo tipo ciò è fattibile solo realizzando una rete di scuola (7)

La utilizzazione di televisori come sistemi di proiezione collegati alla SM appare come il miglior compromesso fra prestazioni e costi. Oltretutto il televisore può essere direttamente collegato a un'antenna e a un videoregistratore.

L'aula attrezzata con una sola stazione multimediale consente la gestione di "lezioni multimediali" con classi intere.

Il docente ha la possibilità di accompagnare le sue esposizioni con la proiezione da materiali di vario genere: schemi e disegni preparati ad hoc, materiali reperiti in Internet, CD-ROM, film ecc.

Non è detto che la lezione debba essere necessariamente di tipo "versativo": come con i mezzi tradizionali è possibile, anzi è più facile, adottare metodi interattivi che coinvolgano l'intera classe.

E' anche possibile che singoli studenti vengano chiamati a esporre loro materiali o a interagire con la SM.

2 Aula/laboratorio con alcune stazioni multimediali

Nell'aula vengono installate un numero limitato di stazioni multimediali, tipicamente 3-5, con le periferiche prescelte.

Un sistema di proiezione può non essere necessario se le stazioni sono in rete e se sono opportunamente collocate per consentire la visione a tutti gli studenti (1).

Insieme alle stazioni multimediali debbono essere disponibili spazi di lavoro normali e indipendenti in modo tale da consentire sia lezioni a tutta la classe sia lavoro di gruppo.

Un'aula con poche stazioni multimediali, configurata come descritto, può consentire:

a) la gestione di lezioni multimediali come nel caso dell'aula con una sola stazione, ma ovviamente con qualche possibilità in più;

b) l'uso come laboratorio in cui possono lavorare gruppi di studenti di grosse dimensioni (es: 5-7 studenti per gruppo); questa modalità è utile per attività costruttive che richiedano tempi di studio e preparazione abbastanza lunghi rispetto alla realizzazione multimediale vera e propria. E' il caso, ad esempio, di gruppi studenti che progettano e realizzano un ipertesto o un giornale o creano una banca dati di immagini o partecipano a un gioco di simulazione complesso.

3 Aula/laboratorio con molte stazioni multimediali.

Le stazioni multimediali sono tipicamente 10-12 (il numero dipende dal numero delle classi) con le periferiche preselte.

Si noti che anche in assenza di una rete locale si può utilizzare una sola stampante connessa a tutte le stazioni attraverso la porta parallela.

Debbono comunque essere disponibili spazi di lavoro normali. Questi possono essere associati alle stazioni multimediali creando posti lavoro banco+SM, ma sembra preferibile una soluzione meno rigida che consenta sia le lezioni o le esercitazioni sia il lavoro di gruppi più grandi.

Se gli spazi sono opportunemente progettati e dimensionati questa configurazione consente ovviamente sia la lezione sia i lavori per gruppo di grandi dimensioni.

La caratteristica di questa soluzione, però, è quella di consentire il lavoro di picoli gruppi (2-3 studenti). Questo è necessario per attività di apprendimento che richiedano una forte e continua interazione per un certo periodo di tempo come le esercitazioni e lo studio per l'acquisizione di abilità di vario genere: scrittura, produzione di documenti, disegno, uso di software didattici interattivi.4 il centro-servizi (centro di documentazione)

Un certo numero di stazioni multimediali può essere collocato in un ambiente nel quale non debbono entrare classi intere, ma che deve comunque avere spazi di lavoro normali.

Il centro può offrire tutta la gamma dei servizi multimediali oppure essere specializzato per alcuni tipi di servizi. Es: stazioni per ricerca in banche dati e sistemi informativi esterni, stazioni per l'edizione avanzata di testi, ipertesti e produzioni video ecc.

Un centro servizi non può ovviamente essere utilizzato per esercitazioni o lezioni. Ad esso possono accedere singoli studenti o piccoli gruppi, generalmente di classi diverse, quando debbono fare un lavoro che richieda l'uso dei servizi del centro.

La situazione è analoga a quella di una biblioteca ben organizzata che prevede spazi di lavoro e può effettivamente essere frequentata dagli studenti. E' infatti plausibile che il centro servizi sia collocato fisicamente in continuità con la biblioteca con la quale potrebbe condividere gli spazi di lavoro.

L'uso di un centro servizi implica ovviamente che la scuola organizzi la didattica in un modo che preveda che gruppi di studenti possano, in certe fasi e per lavori specifici, allontanarsi dalle aule o dai laboratori.

5 Unità mobili

Le stazioni di lavoro possono essere normalmente collocate in un aule in modo da realizzare la soluzione 2 o 3, ma tutte o alcune di esse potrebbero essere mobili e spostate temporaneamente in un'altra aula per realizzare, ad esempio, la soluzione 1.

Questa possibilità è ovvia se si usano SM portatili, che però, in questo momento, costano più di quelli da tavolo.

Il vantaggio della creazione di stazioni multimediali mobili è ovviamente quello della flessibilità e della possibilità di creare, a seconda dei momenti, le soluzioni 1, 2 e 3.

Naturalmente aumenta anche la complessità organizzativa e quindi la necessità di un progetto di scuola e di un insieme di regole ben studiato.

6 Rete locale limitata a un'aula/laboratorio

Le stazioni di un'aula-laboratorio possono essere messe in rete.

Per alcune periferiche è possibile installarne anche un solo esemplare di migliore qualità e velocità (es: una stampante laser) condiviso da tutte le stazioni.

La rete in un'aula richiede la soluzione di problemi software ed hardware (cavi e prese di connessione) che possono essere risolti con l'aiuto del fornitore di attrezzature.

Dal punto di vista delle possibilità didattiche la rete locale aggiunge molto alle aule/laboratori non in rete. Vi sono infatti importanti vantaggi organizzativi, come la possibilità di configurare tutte le stazioni di lavoro installando il software direttamente dal server.

7 Rete locale di scuola estesa a più ambienti (INTRANET)

La rete locale può essere estesa a più ambienti di una scuola fino a consentire, nel caso di scuole con maggiori esperienze e risorse, di creare una "rete di scuola". La situazione che si crea, nel caso di una rete molto estesa, è analoga a quella degli impianti elettrici: ogni ambiente è attrezzato per allacciare apparecchiature e per fornire ad esse il servizio di una risorsa esterna (in questo caso il server di rete).

La rete estesa a più ambienti può avere varie architetture. Una soluzione possibile è quella di un solo server al quale sono allacciate sia stazioni di lavoro singole sia "grappoli" di stazioni, come nel caso di aule/laboratorio, laboratori e centri servizi.

Questa configurazione richiede la soluzione di problemi impiantistici più complessi e ovviamente costi maggiori di quelli della rete limitata a un'aula. Occorre, fra l'altro una analisi del tipo di informazioni che si vogliono far circolare nella scuola (dati, multimediali digitali o miste con segnali TV) per scegliere, con l'aiuto del fornitore, il tipo di impianto.

Anche il problema del software è più complesso e richiede una analisi del tipo di prestazioni richieste al sistema.

Dal punto di vista organizzativo la rete di scuola crea una situazione del tutto nuova e di grande flessibilità nella collocazione delle stazioni di lavoro e nella fornitura ad esse di servizi.

E' possibile in particolare creare servizi fruibili in tutta la scuola.

Intranet può avere una funzione reale, nel senso che ogni informazione creata all'interno o importata dall'esterno, ma anche ogni materiale didattico, può, in forma ipertestuale, essere fruita da tutti.

6.1 Direzione Generale dell'Istruzione Elementare

In relazione agli standard, alla scelta ed alla organizzazione delle attrezzature multimediali, per il programma 1A, è auspicabile uno sforzo congiunto di più scuole, nella costituzione di una rete che renda sommativa l'esperienza delle scuole stesse sui diversi progetti.

Il programma 1B richiede una più elevata capacità di progettazione da parte delle scuole, stante anche la possibilità di differenziare i finanziamenti.

Quale che sia la scelta tra le configurazioni ipotizzate nel progetto generale, ogni scuola dovrebbe dotarsi di non meno di 10-12 stazioni di lavoro e privilegiare la costituzione di una rete, in grado di moltiplicare le esperienze e di favorire l'integrazione e la continuità.

6.2 Direzioni Generali dell'Istruzione Tecnica e dell'Istruzione Professionale

Le soluzioni tecnologiche nel settore dell'Istruzione Tecnica e professionale, relativamente al progetto 1(b), debbono tenere conto del fatto che generalmente in questi istituti la presenza di dotazioni informatiche è più consistente e in qualche caso può consentire scelte strutturalmente più complesse. La tradizionale soluzione di una o più aule ciascuna delle quali attrezzata con una piccola rete, ma isolate fra di loro e dal resto dell'istituto, pur avendo una sua validità per l'insegnamento di determinate discipline, dovrebbe essere superata da un approcio più dinamico e aperto. Si dovrebbero dunque tendere, non necessariamente in un unico passo, ma anche con una evoluzione progressiva, alla interconnessione delle stazioni multimediali in una INTRANET (vedi Allegato B-configurazione 7) onde consentire la fruizione di ogni materiale multimediale (sia interno che esterno alla realtà scolastica locale) da parte di tutto il personale scolastico.

Questa indicazione considera l'esistenza di realtà scolastiche avanzate ed intende promuovere negli istituti un lavoro collaborativo che comporti una creazione di valore aggiunto, sia con lo scambio di informazioni che con la rielaborazione delle stesse anche in forma ipermediale.

La creazione di una infrastruttura di istituto consente di far convivere diversi modi di aggregazione delle SM. In un contesto di rete di istituto anche l'allestimento di aule attrezzate con una sola stazione che possa attingere alle risorse del server può offrire molte opportunità.

La rete, nonostante il costo iniziale di impianto, può condurre a un minor costo per posto di lavoro sia perchè è possibile integrare attrezzature già esistenti anche se più vecchie, purchè non obsolete, sia perchè è possibile acquistare SM meno dotate di risorse e quindi meno costose.

La soluzione della rete di istituto potrebbe in futuro acquistare un significato anche maggiore con l'ingresso nel mercato di apparecchiature a basso costo, come i Network Computer e alcuni tipi di elaboratori con prestazioni ridotte, che potrebbero combinare una maggiore diffusione dei posti di lavoro con la possibilità di accedere comunque a risorse importanti. Soluzioni di questo tipo non sono ancora mature e sperimentate e quindi non è possibile dare indicazioni operative, ma ci si limita a raccomandare di tenere sotto osservazione le evoluzioni del mercato.