Infrastructure digitale à l'école
Idées pour établir un réseau d'établissement : repenser l'enseignement - digitaliser avec Conrad
Le thème de “l'école numérique” mobilise actuellement les écoles, les directions de l'instruction publique, les enseignants, les élèves et les parents. La situation actuelle qui s'accompagne de l'enseignement à domicile, de l'enseignement hybride et de l'enseignement alterné souligne l'urgence d'une digitalisation générale. Les priorités varient en fonction de l'âge et du type d'établissement scolaire et la question de la digitalisation ou numérisation reste souvent vague, ses enjeux peu compris sans parler de son mode de fonctionnement.
Les experts du monde de l’éducation et de l’économie s'accordent toutefois à dire qu'il ne s'agit pas seulement de numériser des approches analogiques, mais de repenser fondamentalement l'enseignement de manière numérique.
Et pour franchir ce pas, ce guide se propose de rappeler d’abord les fondamentaux techniques mais aussi de répondre à la question suivante : comment peut-on créer une infrastructure digitale essentielle à l’école sans trop de frais et en utilisant l’équipement déjà existant. Cela inclut, par exemple, un réseau WiFi stable dans toutes les salles et des appareils connectables.
Que signifie infrastructure digitale à l'école ?
Tandis qu’au domicile, l’usage d’appareils mobiles et de technologies connectées comme la domotique fait partie du quotidien, de nombreux établissements scolaires ne sont pas si avancés. En effet, de nombreux points d'achoppement existent : financement, compétences des écoles et des administrations scolaires, sélection des appareils et intégration judicieuse dans le cours - pour n'en citer que quelques-uns.
Cela rend ce sujet souvent si complexe qu’il effraie les responsables face à cette tâche semblant colossale. Car ils doivent créer d’abord les conditions préalables pour permettre l’éducation digitale. On peut regretter l’absence d’un réseau WiFi rapide et longue portée dans de nombreuses écoles. On utilise peu les tablettes et tableaux blancs numériques si le réseau est instable et ne fonctionne pas de façon fiable.
Bonne nouvelle : il existe à présent des systèmes permettant d’avoir un équipement informatique optimal à faible investissement et à bas coût en réutilisant l’infrastructure existante. Passer au "digital" ne signifie pas pour autant que l’on doive faire l’acquisition de nombreux équipements onéreux.
Nous vous présentons ci-après des exemples illustrant les possibles premiers pas vers une infrastructure digitale.
Pour faire un premier pas vers l'avenir, il faut tenir compte de deux aspects qui contribuent à la réussite de l'apprentissage numérique :
1. Digitalisation de l’école
L'infrastructure doit être adéquate parce qu’elle constitue la base de tous les efforts supplémentaires pour digitaliser l’enseignement. En règle générale, il s’agit d’intervenir une fois sur le matériel qui doit être mis en place. Cela inclut l'équipement pour un réseau WiFi stable et la disponibilité des appareils ainsi que des moyens suffisants pour charger, transporter et stocker des tablettes, des ordinateurs portables, des caméras ou des smartphones.
2. Digitalisation de l’enseignement
Cela inclut l’usage quotidien avec des contenus et appareils multimédias numériques. À ce sujet, il convient d’éclaircir comment on peut utiliser de façon judicieuse une imprimante 3D, des tablettes, des smartphones ou des appareils de mesure (pour l’acquisition de mesures numériques) à l’école au quotidien. L’élaboration de scénarios didactiques et l’adaptation des programmes scolaires font partie intégrante de la solution de digitalisation. Il est également important que les enfants soient formés à un usage critique et réfléchi d’Internet et des réseaux sociaux.
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Conditions préalables
Pour qu’une école devienne une école digitale, des conditions préalables sont requises, notamment une connexion Internet fiable avec une bande passante standard moderne, c’est-à-dire à un débit de données fiable d’au moins 16’000 kbit/s. Cette bande passante doit fonctionner dans toutes les salles de façon stable, dans lesquelles on doit travailler avec des appareils connectés à internet. De plus, il est important que le réseau puisse accepter un grand nombre d’utilisateurs. En effet, puisque plusieurs salles de classe vont sur Internet en même temps, la connexion doit rester stable. Elle ne doit pas être interrompue ni être ralentie.
Comme déjà décrit dans l’introduction, il ne s’agit pas d’une digitalisation à 100% de l’enseignement analogique, mais d’une nouvelle approche avec les bons concepts pour l'enseignement numérique. Toutefois, l'infrastructure seule ne suffit pas. Les enseignants doivent aussi s’ouvrir à la digitalisation et élaborer des concepts d'application pertinents. La question se pose alors : est-il suffisant de diffuser un texte en PDF sur le tableau blanc au lieu de le distribuer sous forme papier ? Beaucoup répondent « Non », parce que ça ne crée pas de valeur ajoutée. Il serait judicieux par exemple d’ajouter des liens menant vers des informations complémentaires, des vidéos ou des images ou encore de rédiger le texte de façon collective et interactive avec les élèves (édition collaborative).
Toutefois, les méthodes de travail numériques doivent être adoptées seulement si elles offrent réellement une valeur ajoutée et pas uniquement parce que les appareils sont disponibles et doivent être utilisés.
Des fonds suffisants pour compléter l'équipement de réseau existant et les appareils multimédias numériques sont également nécessaires. À cela s'ajoutent des coûts à long terme pour la formation, les consommables, les licences pour les logiciels et les applications, ainsi que le personnel pour l'administration et le dépannage.
Une fois l'infrastructure en place et les premières idées d'application des médias numériques formulées, une grande quantité de travail attend toutes les personnes impliquées. Mais, en définitive, ce sont les enseignants qui sont responsables du contenu des cours. S'ils n'utilisent pas les moyens disponibles, le concept peut être parfait malgré tout. L'une des principales conditions préalables consiste donc à soutenir les enseignants dans leurs efforts pour dispenser un enseignement moderne à l'aide des médias numériques. Il ne faut pas non plus sous-estimer la nécessité de disposer sur place d'une personne capable de résoudre rapidement les problèmes techniques.
Voici ci-dessous un bref récapitulatif des principales exigences qu’un réseau devrait satisfaire :
Solutions simples pour l’infrastructure digitale dans les écoles
Tout d'abord, les écoles n'ont pas forcément besoin de systèmes complexes ou d'acheter de nouveaux équipements. De nombreux fabricants ont développé des produits destinés aux petits budgets et pouvant être gérés à moindre frais par des enseignants expérimentés. Nous vous présentons les possibilités techniques, à savoir comment installer un puissant réseau WiFi donnant accès à Internet à toute salle de classe et connectant ensemble les appareils existants même les anciennes imprimantes. De plus, nous vous montrons comment transformer les projecteurs et téléviseurs existants en panneaux intelligents et comment les enseignants peuvent commander les tablettes de leurs élèves.
Internet dans chaque salle de classe - sans grand investissement
Questions au début du projet d’infrastructure digitale
La première question qui se pose pour commencer l’école digitale devrait être : Le réseau existant peut-il satisfaire aux exigences d’un grand nombre d’utilisateurs et d’appareils sans fil en même temps ? Un usage intensif a automatiquement pour conséquence un fort trafic de données, de communications vocales et de vidéos. Si le réseau n’est pas conçu de façon adaptée, cela peut aboutir à des goulots d’étranglement et donc à un engorgement des autoroutes de l’information.
De plus, la sécurité du système est un sujet important. Car le réseau doit protéger les données sensibles comme les fiches d’évaluation ou encore les travaux en classe à venir contre la curiosité de personnes au sein ou à l’extérieur de l’établissement. En même temps, les élèves ne doivent pas accéder à des contenus dangereux pour la jeunesse depuis le réseau scolaire.
Pour assurer la stabilité du réseau et la sécurité des données enregistrées, il est essentiel d’effectuer un examen de l’état réel au départ. Les points suivants doivent être pris en compte :
- Appareils et utilisateurs : Quel est le nombre d'appareils ayant accès au réseau et comment devrait-il évoluer au fil des ans ?
- Stockage : Avez-vous besoin de plus de puissance, de capacité ou de sécurité pour votre stockage en réseau et vos serveurs ? Cela dépend de la complexité des applications et des services utilisés.
- Performance : Des goulots d'étranglement peuvent-ils se produire en cas d'augmentation du trafic de données, comme c'est le cas avec les grands réseaux dans les établissements scolaires ? Certains services doivent-ils être exécutés en priorité ?
- WiFi : Existe-t-il des appareils qui perturbent les fréquences WiFi parce qu’ils émettent sur la même fréquence ou sur une fréquence voisine ?
- Données : Quelles conséquences aurait une défaillance du réseau sur le cours ? Existe-t-il une garantie pour que les enseignants puissent continuer leur cours sans problème ?
Exemple de solution réseau à l’école
La mise en place d'un réseau dans l'école doit répondre à plusieurs exigences. D’une part, un réseau d’enseignement pour les enseignants et les élèves ainsi qu’un réseau d’administration destiné au personnel administratif et les enseignants sont nécessaires, chacun étant doté d’une connexion à Internet et ayant des droits d’accès correspondants.
Ces réseaux ont un comportement d’utilisateur tout à fait différent : tandis que le réseau d'enseignement est utilisé de différentes manières par un nombre croissant d’utilisateurs mobiles, seuls quelques employés de l’école travaillent sur le réseau d’administration.
En outre, le réseau d'enseignement se caractérise par le fait que les utilisateurs espèrent un environnement de travail prédéfini, permettant par exemple de trouver facilement les nombreuses applications et d’activer la protection de la jeunesse. Il s'agit notamment de bloquer une sélection de sites web qui présentent des contenus préjudiciables aux mineurs. Il convient également de limiter l’accès aux réseaux sociaux ou à d’autres sites web indésirables.
Un défi possible pour le réseau est que les enseignants souhaitent apporter et utiliser leurs propres appareils, sur lesquels sont stockés par exemple le matériel didactique préparé. Par ailleurs, il existe entre-temps des applications portables, stockées sur un support d’enregistrement comme une clé USB et pouvant être connectées aux appareils de l’établissement. Dans les deux cas, le support système n'a aucune idée des risques, tels que les logiciels malveillants, que présentent les appareils étrangers. Il convient donc de réfléchir sur la manière dont on peut s’en servir dans ces cas.
En complément aux aspects de sécurité évoqués, l'accès au réseau d’administration doit être interdit depuis le réseau d'enseignement.
Un exemple de solution de réseau avec des points d’accès WiFi, qui tient compte de toutes les exigences, est illustré ci-après. On y voit nettement une séparation claire des droits d’accès des élèves, des enseignants et de l’administration.
De quoi a-t-on besoin pour établir un réseau WiFi fonctionnel ?
Si vous avez fait un plan et créé un système pour votre réseau WiFi, il s'agit de sélectionner les appareils individuels. Pour ce faire, la compatibilité entre les appareils, le type de montage ainsi qu’une installation et une maintenance simples jouent un rôle important. D’autres facteurs essentiels sont la sécurité, la rapidité, la flexibilité, la séparation de groupes d’utilisateurs, les possibilités de gestion, les conditions structurelles sans oublier les coûts associés.
La plupart du temps, vous n’avez pas besoin d’acheter neufs les appareils nécessaires à votre réseau. Les routeurs ou points d’accès existants peuvent en général être réutilisés pour étendre le réseau.
Connexion Internet : Plus le nombre d’utilisateurs connectés en même temps à Internet est important, plus le réseau doit être puissant. Veuillez donc consulter un professionnel, par exemple votre fournisseur Internet.
Routeur DSL : Vous pouvez le louer auprès de votre fournisseur Internet. Si vous souhaitez un routeur plus performant ou plus récent, vous pouvez l’acheter chez nous.
Sélection de produits pour votre réseau WiFi
Intégrer les appareils existants dans le nouveau réseau WiFI et faire des économies
1. En cours
Une fois le WiFi en place, l'étape suivante consiste à acheter de nouveaux appareils. Cela peut rapidement coûter plusieurs milliers de CHF par appareil si de nouvelles technologies telles que les tableaux blancs sont utilisées. Afin de réaliser l’école digitale, il n’est pas nécessaire de faire de lourds investissements dans ce domaine. L’imprimante du secrétariat et les téléviseurs ou moniteurs HDMI peuvent être réutilisés sans problème dans les salles de classe.
Pour que l'apprentissage numérique soit efficace, il faut connecter les appareils Wi-Fi existants entre eux. Si un réseau Wi-Fi stable est disponible, par exemple, les tablettes ou les ordinateurs portables de l'enseignant et de la classe peuvent être couplés dans le réseau et connectés à des tableaux interactifs ou à des téléviseurs compatibles Wi-Fi.
Il en résulte de nombreuses applications possibles, par exemple :
Les élèves effectuent leurs travaux en petits groupes. L’enseignant(e) souhaite terminer le travail de groupe ou expliquer quelque chose au sujet du devoir. Pour attirer l'attention des élèves, il envoie un message de sa tablette à la tablette de chaque élève en leur demandant de regarder devant eux.
Un(e) élève fait un exposé. L’enseignant(e) partage l’écran du présentateur pour le téléviseur de sorte que tous les élèves puissent voir la présentation préparée, une vidéo ou des photos.
L’enseignant(e) peut appeler tous les écrans de sa classe à l’aide d’une application dédiée et voit où en sont les élèves par rapport à la tâche donnée.
Un(e) élève calcule sur le tableau interactif. Ses calculs apparaissent sur les écrans de ses camarades et de l’enseignant. Ce dernier peut compléter sur sa tablette, ce qui est également visible sur tous les appareils (saisie tactile USB bidirectionnelle).
Ce dont vous avez besoin pour la mise en œuvre, c’est un adaptateur d’écran interactif et d’un point d’accès. Cette solution unique est proposée par exemple par Silex.
2. Dans l’administration et pour l’organisation des cours
Cette mise en réseau ne fonctionne pas seulement en classe mais aussi pour l’organisation et l’administration de l’école. A cet effet, un serveur pour périphériques USB est suffisant. Cet adaptateur connecte les appareils USB au réseau, lesquels fonctionnent effectivement avec un câble USB sur un ordinateur individuel. Par exemple, un scanner, une imprimante ou des caméras. Même d’anciennes imprimantes s’intègrent facilement à un environnement moderne avec cet adaptateur. Si les appareils sont connectés au serveur pour périphériques, ils sont compatibles WiFi.
Les pilotes et les programmes logiciels existants sur les PC peuvent continuer à être utilisés. Le logiciel correspondant au serveur de périphériques ajoute un port virtuel au système d'exploitation de l'ordinateur à partir duquel vous voulez imprimer. De cette manière, le système d’exploitation se comporte comme si l’imprimante était connectée directement bien qu’ils communiquent de façon bidirectionnelle par connexion au réseau WiFi.
Avantage : Il n'est plus nécessaire de brancher et de débrancher entre plusieurs ordinateurs. Le corps enseignant et le secrétariat ont accès aux mêmes appareils, peu importe où ils se trouvent dans l'établissement scolaire. Chacun dispose des mêmes droits et options d'accès que s'il était connecté directement au périphérique USB.
Si de plus grands volumes de données sont transmis de la caméra ou du scanner, il est judicieux de tenir compte du débit de données du serveur et, si nécessaire, d'utiliser un serveur de périphériques USB3. Avant toute utilisation, il convient de vérifier si tous les appareils à intégrer sont compatibles. Tous les serveurs de périphériques ne fonctionnent pas avec tous les périphériques USB.