„Auf neuen Schienen“: Umsteigen auf Open-Source-Software an einem Gymnasium

Wo wollen wir hin? Man steht am Bahnsteig. Links ein Hochgeschwindigkeitszug, viel beworben, mit exklusiver Ausstattung und adrettem Betreuungspersonal. Mit diesem Zug fahren nicht nur Geschäftsleute, denn die Fahrt verspricht angenehm, sicher und schnell zu werden. Rechts ein unscheinbarer Nahverkehrszug, an dem sich Schüler und Studenten tummeln. Ein Bahnbediensteter ist schwer zu finden, die Ausstattung wirkt etwas chaotisch – dafür ist die Fahrt umsonst. Wo steigt man ein?

Die Erneuerung eines IT-Systems stellt für alle Beteiligten eine besondere Herausforderung dar. Das gilt für jeden Einzelnen zu Hause wie auch für eine Schule mit tausend Nutzern. Denn seit dem letzten Systemwechsel hat sich viel getan. Es gibt neue Produkte und Lösungen. Ein „Wir machen es so wie immer“ verbietet sich. Also gilt es, eine Reihe von Entscheidungen zu fällen. Welche Hardware kommt in Frage – soll es ein gewöhnlicher Tisch-PC oder ein „Liter-PC“ sein, den man hinter den Bildschirm hängen kann? Oder macht man den harten Wechsel und setzt auf Thin-Client-Technologie? Welche Software ist vorzuziehen? Ist der Nachfolger des bisherigen Betriebssystems automatisch die richtige Wahl?

Die Fragen sind so vielfältig, dass man lieber andersherum fragt: Was soll unser System können? Daraus entwickelt man Kriterien und prüft anschließend, welche Systemvariante am besten darauf passt.

Dieser Artikel beschreibt einen solchen Systemwechsel, ausgelöst durch veraltete und zu wenig Hardware sowie durch die finanziell günstige Situation, eine Neuausstattung in einem Stück umsetzen zu können. Unser Weg ist keinesfalls direkt auf andere Schulen übertragbar, da die Randbedingungen wie Ausstattung des Gebäudes, Vorlieben und Vorerfahrung von Kollegen sowie Kompetenzen der Entscheider an jeder Schule spezifisch sind. Jedoch hoffe ich, dass einzelne Schritte für andere eine Hilfestellung beim langen Entscheidungsprozess sein können.

Das Besondere an diesem Weg ist, dass an unserer Schule mit dem Systemwechsel auch eine Neuorientierung vollzogen wurde. Wir nutzen jetzt fast ausschließlich freie Software. Auf allen 135 Rechnern und Notebooks läuft seit drei Jahren Linux (momentan Ubuntu 12.04). Der Artikel beschreibt also auch die Erfahrungen, die wir mit der für viele Schüler und Kollegen unbekannten Software gemacht haben.

Vorbereitungen

Egal in welchen Zug wir einsteigen werden, ein paar Vorbereitungen für die Reise sind wichtig. Das Reiseziel muss klar, der Abfahrtstermin bekannt sein und auch eingehalten werden. Generell sollte man natürlich wissen, was bei einer Zugfahrt zu beachten ist. In jedem Fall tauscht man sich mit kundigen Freunden aus, erzählt von dem, was man vorhat und hört sich genau an, was sie empfehlen. Hierzu eignen sich Mailinglisten und Foren sehr gut (Linuxmuster-Mailingliste und die Schulnetzwerk-Admin-Liste beim Deutschen Forschungsnetz).

Ein Konzept ist immer gut, auch wenn man es später nicht in Gänze einhält. Dabei sollten alle Beteiligten – insbesondere das Kollegium und die Schulleitung – eingebunden sein. Es müssen Anforderungen festgehalten werden, zum Beispiel in einer Liste von Anwendungsbeispielen, die man von Kolleginnen und Kollegen abfragt. Daraus können folgende Kriterien für das neue System abgeleitet werden.

Technische Aspekte

1. Das System muss möglichst leicht administrierbar sein und dauerhaft stabil laufen.
2. Es sollen bevorzugt Techniken eingesetzt werden, die offenen Standards genügen und betriebssystemübergreifend verfügbar sind.
3. Ein Zugriff auf Daten und Software muss gleichermaßen von jedem Arbeitsplatz und mobilen Gerät in der Schule wie auch von Heimarbeitsplätzen möglich sein.
4. Eine zentrale Nutzerverwaltung muss einheitliche Zugänge für alle Dienste zur Verfügung stellen.
5. Die Bereitstellungszeit nach einem Systemstart (Bootvorgang) muss möglichst kurz sein.

Administrative Aspekte

1. Für die Problembehebung und Weiterentwicklung des Systems muss ein Forum eingerichtet sein, an dem Lehrer, Eltern und Schüler beteiligt sind.
2. Für komplexere und längerfristige Aufgaben ist der Austausch mit IT-Unternehmen und Universitäten notwendig. Dazu muss es feste Ansprechpartner geben.

Inhaltliche Aspekte

1. Das IT-System dient der pädagogischen Arbeit an der Schule.
2. Neben dem Einsatz von Software für bestimmte Anwendungen unterstützt das System die Bereitstellung von Lern- und Übungsmaterial.
3. Die Möglichkeiten der Kommunikation werden durch die Einrichtung von Foren und Mailnutzung verbessert.

Zu berücksichtigen sind außerdem

• das Nutzerverhalten und der Kenntnisstand der Nutzer, denn das System wird für sie gemacht. Sie müssen damit umgehen und sich damit wohl fühlen können. Schon jetzt sollte man daran denken, dass ein zeitlicher Rahmen für interne Schulungen eingeplant wird.
• die finanziellen Möglichkeiten. Häufig ist eine komplette Systemerneuerung nicht aus dem Haushalt finanzierbar. Findet man Partner, Fördervereine oder Stiftungen, die das Vorhaben unterstützen, dann hat man natürlich mehr Möglichkeiten.
• die Einstellung beziehungsweise Haltung der Nutzer. Dieser Punkt darf nicht vernachlässigt werden. Herrscht im Kollegium und in der Schulleitung eine Stimmung, die offen ist für ein neues System, oder gibt es überzeugte Anwender mit festen Vorstellungen? Hier spielt unter anderem das Vertrauen in die Systembetreuer eine große Rolle. Ohne dies ist die Überzeugungsarbeit schwer.

Bei uns war die Situation günstig. Allen war klar, dass etwas Neues kommen muss, da das alte System an seine Grenzen gekommen war. Zudem sollte es, gefördert durch Fundraising- und Fördervereine, erheblich erweitert werden. Durch Beratung bei einem IT-Unternehmen wurde schnell klar, dass die gewünschten Anforderungen mit einem proprietären System den als günstig eingeschätzten finanziellen Rahmen bei Weitem sprengen würden. Natürlich gibt es Programme mit proprietären Lizenzgebern, die die Kosten in dem für Schule möglichen Rahmen halten. Doch damit gibt man in der Regel personenbezogene Daten in einer Weise aus der Hand, wie es sich für das schulische Umfeld nicht gehört beziehungsweise nicht erlaubt ist.

Günstig war außerdem, dass bei der bisherigen Nutzung der Einsatz von Lernsoftware der Schulbuchverlage eine geringe Rolle spielte. Einige Programme liefen bereits unter Wine, andere werden bald ebenso nutzbar sein. Mit diesem Wissen und der Hoffnung, dass mittelfristig auch die Schulbuchverlage auf browserorientierte Anwendungen umschwenken werden, stand in diesem Punkt einem Wechsel auf Linux nichts im Wege. Wie wir später sehen werden, war diese Einschätzung nicht ganz zutreffend (siehe „Baustellen“).

Ein Systemwechsel wurde nicht zuletzt durch die Menschen begünstigt, die das System betreuen sollten. Sowohl Lehrer und Schüler der Computer-AG als auch das betreuende IT-Unternehmen kannten sich mit Open-Source-Lösungen aus.

Es sah also alles ganz gut aus für einen Systemwechsel. Dennoch sollte ein Punkt nicht außer Acht gelassen werden: Die Lizenzen. Bei einem Vergleich der bekanntesten Open-Source-Lizenz, der GNU General Public License (GPL), mit der Lizenz eines proprietären Anbieters wird unserer Meinung nach offensichtlich, welches Modell für den Bildungssektor geeignet ist und welches nicht. Es wird aber auch deutlich, dass man auf keine Gewährleistung setzen kann, es sei denn, sie wird mit einem Supportunternehmen vereinbart. Wenn etwas nicht läuft, benötigt man Hilfe, die man aber – wenn man sich etwas auskennt – weltweit findet.

So haben wir also alles für den Systemwechsel vorbereitet, alle Beteiligten eingeweiht und ausreichend Zustimmung erhalten. Dann stiegen wir ein – in den Nahverkehrszug.

Abfahrt

Entscheidet man sich für Open Source, bedeutet das in der Regel, man setzt auf Linux als Betriebssystem. Als Neuling kann man sich da schon schnell verloren fühlen, denn eine Eigenart von freier Software ist, dass es eine Vielzahl von Lösungen gibt. Und dies gilt bereits für die Softwaresammlungen, die mit dem Betriebssystem zusammen angeboten werden.

• Debian gilt als sehr stabil und wird häufig als Serversystem eingesetzt.
• Ubuntu baut auf Debian auf, ist aber mehr an der Unterstützung aktueller Hardware ausgerichtet und bietet mehr für das Look and Feel eines Arbeitsplatzes.
• Mint ist wiederum eine Parallelentwicklung zu Ubuntu und gilt als vorbildlich im Bereich Multimedia.
• SuSE ist einer der ersten Linux-Distributoren und der einzige aus Deutschland. Bereits seit zehn Jahren bietet er eine Serverlösung für Schulen an.
• Der Vollständigkeit halber sei auch Redhat erwähnt, der größte Linux-Distributor aus den USA.

Es ist, als ob man durch den Zug läuft und sich nicht entscheiden kann, in welchem Abteil man Platz nehmen soll. Glücklicherweise gibt es auch eine Vielzahl von Menschen, die sich mit den Varianten auskennen und gerne helfen (siehe ubuntuusers.de oder Freie Software und Bildung).

Wir verwenden Debian als Serversystem, denn

• Debian gilt als besonders stabil und sicher gegen Angriffe,
• unser betreuendes IT-Unternehmen hat eine Vorliebe für Debian,
• Debian „harmoniert“ mit Ubuntu, das heißt Konfiguration und Systemaufbau gleichen sich sehr stark.

An den Arbeitsplätzen setzen wir Ubuntu 12.04 LTS ein, denn

• Ubuntu bietet einen relativ einfachen Einstieg für Umsteiger von anderen Systemen,
• Ubuntu ist sehr gut dokumentiert,
• Ubuntu bietet umfangreiche Software, mit vielen interessanten Programmen für den schulischen Einsatz,
• Ubuntu unterstützt Multimedia-Anwendungen in ausreichendem Maße,
• die Version 12.04 ist eine Variante mit extra langem Support (Long Term Support, LTS), das heißt es werden fünf Jahre lang Sicherheitsupdates und Verbesserungen angeboten.

Diese Entscheidung kann in anderem Umfeld, mit anderer Betreuung natürlich ganz anders ausfallen. In jedem Fall sollte man die Komplettlösungen für Schulen in Betracht ziehen, da hier eine Kopplung mit professionellem Support möglich ist. Nicht jede Schule hat ein linuxaffines IT-Unternehmen vor Ort.

• Linux-Musterlösung: ursprünglich vom Land Baden-Württemberg als Pädagogische Musterlösung (PaedML) in Auftrag gegebenes System, wird nun von einer Gruppe freier Entwickler weiterentwickelt.
• Skolelinux: auf Debian basierendes, international eingesetztes System.
• OpenSchoolServer: Schulserver-Lösung aus dem Hause SuSE mit kostenpflichtigem Support.
• Arktur: aus einem Projekt mit der Computerzeitung c’t und dem Offenen Deutschen Schulnetz entstandene Schulserverlösung.
• Univention: Kostenpflichtige Open-Source-Lösung, die sich eher an Schulträger richtet.

Nach der Entscheidung für das Betriebssystem kommt nun der Einkauf der Hardware. Dabei sollte man wissen, dass nicht jede Hardware gleich gut von Linux unterstützt wird. Insbesondere bei Peripherie-Geräten wie Scannern und Druckern kann es Probleme geben. Generell gilt: Mit Markenprodukten fährt man nicht schlecht, zum einen weil diese häufig einen eigenen Linux-Support betreiben, zum anderen sind sie meist besser dokumentiert als Noname-Produkte. In jedem Fall lohnt sich eine kurze Recherche, ob die gewünschte Hardware bereits erfolgreich mit Linux betrieben wird (siehe zum Beispiel wiki.ubuntuusers.de oder tuxhardware.de).

Da Hardware in der Regel immer noch gemeinsam mit einem proprietären System angeboten wird, so, als müsste man mit einem Paar Schuhe auch die Socken mitkaufen, sollte man gezielt nach Angeboten ohne Betriebssystem suchen oder die Anbieter danach fragen. Vielleicht kommt auch der Erwerb von gebrauchter Hardware in Betracht. Wir nutzen seit Jahren ohne Probleme Notebooks, die wir aus zweiter Hand erworben haben. Neue Hardware ist für schulische Zwecke in der Regel überdimensioniert – zumindest wenn man Linux benutzt.

Gemütlich reisen – der Alltag

Nun fährt der Zug. Man hat sich für ein Abteil entschieden und dort eingerichtet. Nach der Installation, die nicht Thema dieses Artikels ist, gibt es folgende Aufgaben im Alltag zu erledigen:

1. Pflege der Images: Wir arbeiten mit dem Image-Verwaltungssystem Linbo – einem Produkt der Linux-Musterlösung. Damit können Installationen gesichert und auf viele Rechner verteilt werden. Es geht also darum, neue Software, Updates und Sicherheitsaktualisierungen an einem Rechner zu installieren und als Image zu speichern. Die anderen Rechner werden dann mit diesem Abbild synchronisiert.
2. Pflege der Benutzerdatenbank: Eine Besonderheit des IT-Systems in einer Schule ist der hohe Grad der Änderung in den Benutzerdaten. Jedes Schuljahr wird ein Neuntel der Benutzer komplett ersetzt, alle übrigen ändern ihre Gruppenzugehörigkeit. Bei uns kommt für diese Aufgabe eine Sammlung von Skripten namens sophomorix zum Einsatz. Durch eine eigene Erweiterung können wir nun sehr einfach Schüler-, Eltern- und Lehrerdaten aus der Schulverwaltung exportieren und daraus Benutzer für das Schulnetz, für das Intranet der Homepage sowie allerlei Mailverteiler erstellen und löschen.
3. Allgemeiner First-Level-Support: In einem System mit etwa 140 Arbeitsplätzen gibt es immer etwas zu tun. Mal haben Benutzer ihr Passwort vergessen und wissen nicht, wie sie es wiederherstellen können, mal muss ein Gast in das System eingewiesen werden, mal möchte jemand sein privates Gerät im Schulnetz betreiben, mal streikt ein Drucker.

In diesen Punkten unterscheidet sich ein Open-Source-System nicht von einem proprietären. Vorteile ergeben sich aber unter anderem in der Flexibilität durch die Nutzung offener Standards beziehungsweise Quelltexte. Nur dadurch lassen sich Systeme leicht miteinander verbinden und nach individuellen Vorstellungen anpassen. So haben wir zum Beispiel eine Lösung für das interne Publizieren des Vertretungsplans gefunden, für die keine Lizenzkosten anfallen, die aber beliebig erweiterbar ist. Dafür muss keine zusätzliche Benutzerverwaltung betreut werden und keine Update-Pflicht steht uns bevor. Der Vertretungsplan ist für alle Schüler und Lehrer jederzeit überall einsehbar.

In der Arbeitsgemeinschaft der Schüler, die sich für Computer interessieren, kann gezeigt werden, wie die Probleme in der Systemadministration gelöst werden und das bis in alle Tiefen des Systems hinein. So lernen die Jugendlichen mehr, als wenn sie sich durch Menüs und Untermenüs klicken. So können sie Fehler aufspüren und ausbessern und dies mit den Entwicklern weltweit diskutieren – ohne dass ein kommerzielles Interesse dahinter steht, es geht allein um die Problemlösung. Natürlich ist nicht jeder Schüler in der Lage, Software anzupassen, aber im kleinen Rahmen passiert das bei uns schon. Es werden unter Verwendung von Open-Source-Produkten selbstständig Lösungen entwickelt, die von einer nächsten Schülergeneration verbessert und erweitert werden.

In ähnlicher Weise streben wir dies für Erweiterungen des Open-Source-Content-Management-Systems Plone an, mit dem wir nicht nur unsere Homepage generieren, sondern in einem Intranet auch viele interne Inhalte anbieten. So läuft die Terminverwaltung, die Reservierung von Räumen und Geräten sowie die Sammlung von Protokollen über diese Oberfläche. In Planung ist die Terminvergabe für den Elternsprechtag, eine Verwaltung der Entschuldigungen von Schülern sowie ein Bereich zum gleichzeitigen Bearbeiten von Dokumenten wie bei Google Docs. Natürlich geht das nicht ohne IT-Kenntnisse, aber es wird immer einfacher, diese Dinge zu lernen. Open Source ist ein fulminantes Bildungsangebot!

Baustellen

Manches Mal gerät die Fahrt ins Stocken. Es gibt auf unserer Strecke ein paar Baustellen. Unsere Mitfahrer müssen sich erst an manche Besonderheit gewöhnen.

Wie ist eine Schülerleistung zu bewerten, wenn die Präsentation auf den schulischen Geräten nicht richtig dargestellt wird, weil sie mit einer Software erstellt wurde, die keine offenen Formate unterstützt? Soll man die Schüler mit diesen Problemen konfrontieren oder ihnen den Weg ebenen, indem man die proprietäre Lösung wählt und damit in Kauf nimmt, dass jeder Schüler sich diese Lösung „besorgen“ muss? Natürlich gehört heute zur Medienerziehung dazu, dass man über Lizenzmodelle aufklärt und den Schülern eine Wahl lässt. Das ist im Alltag nicht immer einfach, wird aber von Schülerseite besser akzeptiert als von den Kollegen, die ihre Arbeitsblätter in der Schule nicht in der gewünschten Formatierung ausdrucken können. Dabei wird häufig vergessen, dass ein Versionswechsel innerhalb der proprietären Systeme ähnliche Effekte haben kann. Wer gelernt hat, ein Textdokument als PDF-Datei zu speichern, ist klar im Vorteil. Und eine Präsentation mit Prezi sorgt immer noch für Überraschungen.

Wenn jedoch der Beamer nicht vom angeschlossenen Notebook erkannt wird, ist der Ärger groß. Da nützt es auch nicht, wenn die Lösung mit drei Klicks über den Menüpunkt „Anzeigegeräte“ erreicht ist. Die meisten Nutzer erwarten, dass der Beamer nur angesteckt wird und das Bild sofort an der Wand zu sehen ist. Hier lässt sich natürlich auch mit gescheiter Konfiguration eine Lösung finden, wenn jedoch durch allgemeinen Beamerschwund sich die Gerätetypen hin und wieder ändern, wird das Leben schwer.

Ein weiterer Punkt ist das Angebot der Schulbuchverlage, mit jedem Buch eine CD mitzuliefern, die zusätzliches Material enthält. Meist sind diese Angebote ausschließlich auf einem proprietären System lauffähig, was leicht abzustellen wäre, wenn man bei der Entwicklung ein paar Punkte beachten würde. Von Kollegenseite wächst verständlicherweise der Druck, die mit dem Buch erworbene Software auch in der Schule im Unterricht einsetzen zu können. Dies gelingt mit Nacharbeit zum Teil, manches Mal aber auch nicht.

Ausblick

Neben der Bearbeitung der Baustellen schweift der Blick auch mal in die Ferne. Ein Projekt, das gerade in der Testphase ist, soll es ermöglichen, dass alle Nutzer an ihrem Gerät zu Hause mit der gleichen Umgebung arbeiten können wie in der Schule. Das heißt Daten und Software stehen ohne zusätzliche Installation zur Verfügung. Zwei Lösungen stehen da in der engeren Auswahl: FOSS-Cloud und Ulteo – beides Open-Source-Produkte.

Damit wäre es auch möglich, private Endgeräte in den Unterricht zu integrieren – ein Trend, der sich unter dem Namen Bring Your Own Device (BYOD) auch an den Schulen durchsetzen wird, da an eine Ausweitung der Systeme durch mehr Hardware wegen der nicht wachsenden Administrationsressourcen nicht zu denken ist.

Und damit wird es bunt in der Schule. Es werden sich (hoffentlich) Anwendungen durchsetzen, die auf allen Endgerätformaten (PC, Notebook, Netbook, Tablet, Handy) lauffähig sind. Webapplikationen sind da klar im Vorteil. Vielleicht brauchen wir bald nur noch einen (Open-Source-)Browser und einen Internetanschluss?

Dieser Beitrag ist in dem von Sebastian Seitz herausgegebenen Band „Open Source und Schule – Warum Bildung Offenheit braucht“ (Verlag Liberio) erschienen. Der Band ist bei Amazon, iTunes sowie auf der Website von Sebastian Seitz erhältlich. Eine Printfassung ist angekündigt. Das Buch inklusive dieses Beitrags steht unter der Lizenz CC BY-SA.