Voici le texte de notre rapport sur les terminaux X

Note: Gardons une mise en page simple, nous ferons un pdf avec le contenu.

Pourquoi GNU/Linux

Linux, dont le seul nom fascine... Depuis 91, le phénomène se propage dans le monde entier, donnant un nouveau souffle à l'informatique, et révélant la véritable puissance d'Internet. En effet, pour la première fois, des informaticiens de tous les pays se sont associés, pour mener leur passion à bout, sans aucun but lucratif afin de créer le système que nous connaissons aujourd'hui.

Pourquoi GNU/Linux? Quelle belle question! Malheureusement, il est difficile d'y répondre en quelques lignes seulement. Par contre, voici quelques points importants que nous avons considérer dans notre démarche.

Le rôle du service national du RÉCIT en mathématique, science et technologie est de développer, entre autre, de l'expertise dans intégration des TIC en classe. Si nous développons avec des logiciels dispendieux et que les écoles n'ont pas les budgets pour suivre les innovations et les recommandations que nous proposons, il devient difficile d'offrir des solutions abordables et réalisables en classe par les enseignants et les élèves. Par conséquent, nous croyons qu'il est important pour nous que les milieux scolaires aient un accès facile aux outils développés ou expérimentés par le service national. De plus, grâce à ces outils peu dispendieux, nous remplissons les mandats qui nous sont confiés.

Afin d'intégrer les TIC dans l'apprentissage des élèves, ceux-ci doivent y avoir accès. L'accessibilité aux technologies ne peut se faire à raison d'une période de 75 minutes à un moment précis dans une semaine. Les outils à utiliser doivent se situer impérativement «près de l'action», près du milieu où se vivent les situations d'apprentssage. Le nombre d'ordinateurs mis à la disposition des élèves devient une variable importante dans une véritable démarche d'intégration des technologies dans l'apprentissage. La technologie GNU/Linux offre la possibilité et permet aisément de récupérer certains appareils «désuets» et de leur donner une «seconde vie» augmentant du même coup le nombre d'outils performants dédiés à des usages pédagogiques.

Nous croyons également que la philosophie (partage de la connaissance, collaboration, protection de l'environnement, accessibilité des TIC par tous) sur laquelle repose le logiciel libre est similaire à celle qui doit se vivre dans le monde de l'éducation.

Voici donc notre rapport d'expérimentation de cette technologie.

Un rapide tour d'horizon

Système d'exploitation développé par des milliers d'anonymes sous la tutelle de son créateur Linus Torvalds, Linux est le plus bel exemple de logiciel libre. Il est aujourd'hui utilisé par des millions de passionnés et son aura ne cesse de s'étendre...

Mais en fait, qu'est-ce que Linux ?
La définition la plus courte pour décrire Linux pourrait être un système d'exploitation de la famille des Unix.

Qu'est ce qu'un système d'exploitation ?
Un ordinateur, en soi, n'est rien de plus qu'un ensemble de composants. Pour faire fonctionner ces composants, il faut un système d'exploitation. En fait, le système d'exploitation est l'application qui fait le lien entre le matériel et les autres logiciels. Il fournit notamment à ces derniers les services suivants (cette liste n'est pas exhaustive):
  • la gestion des fichiers (création, modification ou effacement de fichiers)
  • la communication avec d'autres ordinateurs
  • la gestion des imprimantes
  • etc...

  • Qu'est ce qu'Unix ?
    Unix est un système d'exploitation conçu en 1969 par deux chercheurs (Thompson et Ritchie) des laboratoires Bell. À ses débuts, Unix est un produit de laboratoire, distribué gratuitement aux universités. Il remporte un grand succés. En 1975, l'engouement est tel que les laboratoires Bell décident de le commercialiser. Disponible sous forme de licence (on achète une licence, qui permet de le modifier et de le revendre), de nombreuses déclinaisons apparaissent. Mais cette diversité de systèmes Unix crée des problèmes de compatibilité. Les principaux acteurs décident alors de créer différentes normes (POSIX, UNIX95) assurant la compatibilité des différents systèmes Unix.


    Et Linux ?
    En 1991, Linus Torvalds, un étudiant de l'université d'Helsinki, se lance dans un projet fou : écrire un système d'exploitation libre (le code source est accessible à tous) pour PC compatible avec les systèmes Unix. Linux, l'Unix de Linus est né.

    Les points forts de Linux
    La stabilité
    GNU/Linux est l'un des systèmes les plus fiables et robustes existant à l'heure actuelle. Il peut en effet être utilisé pendant des mois durant sans qu'on ait besoin de redémarrer le système.

    La liberté
    GNU/Linux est un logiciel libre (liberté de comprendre le fonctionnement, de diffuser, et de modifier le logiciel ), ce qui permet à tous de :
  • corriger les erreurs;
  • améliorer le logiciel;
  • adapter le logiciel à ses besoins.

  • La puissance
    GNU/Linux est un système d'exploitation puissant, capable de fonctionner aussi bien sur de petites machines que sur de gros calculateurs.

    L'ouverture
    GNU/Linux est un système ouvert, c'est à dire conforme à de nombreuses normes. Il est ainsi possible d'utiliser les logiciels Linux sur des systèmes Unix commerciaux. Si le système d'exploitation ne répond plus aux besoins, il est ainsi possible de migrer sur d'autres systèmes (Solaris de Sun, Aix d'IBM...).

    Le faible coût
    Les distributions GNU/Linux sont constituées principalement de logiciels libres. Il est donc possible d'acheter ou de télécharger une distribution (une sélection d'applications réalisée par un distributeur. Exemple: Mandrake, SUSE, Red Hat,...) puis de l'installer sur le nombre de machines que l'on désire dans notre organisation.



    L'historique du projet


    L'École secondaire Notre-Dame-de-la-Trinité est confrontée, comme plusieurs écoles du Québec depuis plusieurs années, à un problème de plus en plus aigu : le vieillissement de son parc d'ordinateurs et une demande sans cesse grandissante d'accès à l'outil informatique. De plus, l'enseignement du MTI (méthodologie de travail intellectuel) causait certain problèmes au cours des dernières années:
    local exigu ne favorisant guère l'apprentissage ;
    • deux élèves étaient présents sur chaque poste de travail donc une perte de temps d'apprentissage de l'outil informatique considérable ;
    • problèmes de « déconfiguration » des appareils ;
    • grande demande de temps-technicien seulement pour ce laboratoire de seize (16) postes ;
    • on désirait faire disparaître les disquettes et utiliser un peu plus le volet « réseau ».

    À cela s'ajoutait la venue du nouveau programme de formation qui, par sa mise en place ferait largement appel à l'utilisation de l'informatique. On espérait donc faire « une pierre, deux coups » afin de rendre plus accessible l'informatique dans l'école.

    De plus, le budget nécessaire pour couvrir le coût de postes neufs et celui des licences des logiciels commerciaux était plus ou moins disponible pour la réalisation des changements souhaités. On devait donc considérer d'autres alternatives. On s'est finalement tourné vers une solution basée sur les logiciels libres.

    L'installation d'une salle en « mode terminaux X » sous GNU/Linux présentait plusieurs avantages :
    • la réutilisation de « vieux » appareils incapables de supporter les standards logiciels actuels ;
    • l'achat d'une seule machine puissante au lieu d'une trentaine ;
    • la sécurité et la fiabilité d'un système en réseau ;
    • la gratuité de GNU/Linux et des logiciels libres.

    Par conséquent, l'alternative GNU/Linux semblait être, après discussion avec l'équipe des intervenants (enseignants, personne-ressource, direction de l'école, services pédagogiques et les services informatiques) une solution permettant de régler la plupart des problèmes auxquels les enseignantes et enseignants de ce cours avaient été confrontés au cours des dernières années.

    Il était important de bien faire les choses car les gens étaient conscients que certaines « habitudes » pourraient être chambardées. Le projet, en étant un de recherche-action, on devait s'attendre à certaines embûches dans sa réalisation.


    Aspect technique

    À quoi peut bien ressembler un terminal X? Quel est le « jargon » derrière tout ça? Afin de bien comprendre sur quoi s'appuie la structure des « teminaux X », nous allons rapidement vous présenter l'aspect technique de cette solution. Nous verrons donc:
    • Le « portrait » technique ;
    • La distribution utilisée ;
    • Les applications utilisées en classe... au quotidien ;

    Le portrait technique
    Le but de la méthode est de proposer une alternative peu coûteuse permettant de disposer d'un « petit réseau » d'ordinateurs récupérés à droite et à gauche (des PC386, 486, Pentium première génération feraient l'affaire) et de n'en garder que les fonctions graphiques. La puissance de calcul sera dévolue à un ordinateur plus costaud qui assurera toutes les autres fonctions (exécution des logiciels, accès internet, impression, etc).

    Visuellement, voilà, de façon élémentaire, à quoi ressemble le tout:

    Image structure handout

    Pour le projet particulier vécu à l'école secondaire Notre-Dame-de-la-Trinité, l'infrastructure physique était comme suit:

    Image structure Trinité handout

    Après entente avec l'OPEQ (Ordinateurs Pour les Écoles du Québec), les services informatiques ont reçu, en guise de terminaux, un ensemble de 36 postes IBM de type Pentium 200 ayant comme caractéristiques :
    • 64 Méga-octets de mémoire vive (RAM) ;
    • disque dur de 6 Giga-octets ;
    • carte réseau ;
    • écran, souris, clavier, lecteur CD.

    Avec les services informatiques, nous avions prévu une alternative Microsoft Windows 98 sur chaque poste dans l'éventualité que le projet tourne à l'échec permettant ainsi d'éviter une catastrophe majeure en cours d'année.

    Voilà à quoi ressemble le local:

    Local trinité handout

    Nous avons choisi comme serveur de terminaux X un appareil ayant les caractéristiques suivantes :
    • Pentium IV 1,8 Giga-hertz ;
    • 1,5 Giga-octets de mémoire vive (RAM) ;
    • 100 Giga-octets de disque dur.

    Ce serveur offrira tous les services nécessaires au parc des 33 terminaux de la classe. Techniquement, c'est un exploit à réaliser car les expériences vécues jusqu'à maintenant n'avaient pas offert un rendement intéressant lorsque le parc dépassait une vingtaine de postes.

    Le service informatique de la Commission scolaire de la Beauce-Etchemin s'est adjoint l'expertise externe de la coopérative Lévinux (http://levinux.org) à Lévis qui travaille étroitement avec l'Université du Québec à Rimouski. Cette coopérative possède une expertise importante dans l'implantation de solutions « terminaux X » ayant fait l'installation de ce type dans divers centres d'accès communautaires au Québec, et dans certaines écoles d'un peu partout en Afrique. Jacques Daigneault et Samuel Cossette furent les intervenants dans ce projet.

    La distribution utilisée
    L'équipe de Lévinux possédait une expertise sur la distribution Mandrake. Nous avons donc installé celle-ci. La version utilisée sur le serveur est la 8.2.

    Plusieurs kits existent afin d'installer les outils nécessaires pour offrir les services aux terminaux X :

    Les gens de Lévinux avaient travaillé avec ces kits, et ils ont installé une combinaison des deux kits qui existaient afin de mieux répondre aux besoins du laboratoire.

    Sommairement, on retrouve :
    • Mandrake 8.2 (comme environnement principal) ;
    • TFTPd : fournit le « kernel » (noyau Linux) aux terminaux ;
    • DHCPd : celui de la commission scolaire donc il n'y en a pas sur le serveur de terminaux ;
    • NFSd : contient le système racine (/) du terminal ;
    • XFS : serveur de fontes ;
    • XDM (gdm, kdm) : un gestionnaire de bureau (pour l'authentification à la connexion).

    À cela s'ajoute une bonne structure de réseau. Il faut absolument privilégier des commutateurs dans la structure au lien de concentrateurs. Le moindre détail est important dans ce type d'organisation de réseau.

    Les applications utilisées en classe par les élèves
    À l'installation du laboratoire, il fut décidé d'un kit d'applications de base pour les élèves. On retrouve donc sur chacun des terminaux X, les applications suivantes :
    • StarOffice? et OpenOffice
    • Mozilla (navigateur Internet)
    • GIMP (retouche d'images)
    • KTouch (logiciel de dactylo)
    • Gestionnaire de fichiers
    • gFTP : Logiciel de FTP (transfert de fichiers)
    • Composer : Création de page HTML

    Voici à quoi ressemble l'environnement graphique:

    Saisie écran trinité handout

    Tous les besoins pédagogiques de l'année seraient comblés avec cet ensemble de logiciels libres.



    Le vécu pédagogique


    En début d'année scolaire, lorsqu'est venu le temps de renconter les enseignants responsables du cours de méthodologie et informatique, ces derniers ne se doutaient aucunement qu'ils serviraient de « cobayes » dans le cadre d'une expérimentation des terminaux X à l'école. Comme ces deux enseignants possédaient des connaissances pouvant être qualifiées « de base » en informatique, mais sans plus, leur première interrogation fut la suivante: « Saurons-nous faire fonctionner ce laboratoire avec ce système d'exploitation? ». La première tâche fut donc de les rassurer en leur présentant GNU/Linux comme une plate-forme pleine de potentiel, mais aussi simple d'utilisation pour n'importe lequel des néophytes qui a besoin de travailler avec les fonctionnalités de base. Après quelques minutes de présentation très sommaire, les principaux sujets avaient déjà été abordés: présentation du système d'exploitation, fonctionnement des terminaux, les logiciels utilisés sous GNU/Linux, les nouvelles possibilités du laboratoire, etc.

    La réception des enseignants fut très positive. Il faut cependant préciser qu'un des enseignants avait connu le gestion de classe pénible de l'ancien laboratoire qui comportait seulement 16 appareils pour 32 élèves (budget oblige!) comparativement à un poste par élève dans le nouveau laboratoire. De plus, d'autres facteurs compliquaient, autrefois, considérablement les choses: la force des processeurs (pentium 133), la mémoire vive (16 megs au départ, 32 par la suite), la présence d'un anti-virus, d'un logiciel de protection, du réseau Novell, de logiciels de plus en plus « énergivores », etc. Donc, dès le départ, ce nouveau laboratoire offrait de belles possibilités pour les enseignants. Il fallait cependant qu'ils s'approprient le système d'exploitation ainsi que les nouveaux logiciels utilisés tout au long de l'année. Chacun est reparti avec une copie de Mandrake 8.2 ainsi que les cédéroms de StarOffice? et OpenOffice. Quoi de mieux que d'avoir ces logiciels à la maison pour en découvrir toutes les possibilités et ce, gratuitement et... légalement!

    Les enseignants...
    Une année s'est écoulée depuis cette première rencontre. Même si quelques difficultés sont survenues, surtout en début d'année alors que tout n'était pas au point, les enseignants dégagent certaines constantes de l'expérimentation :
    • l'adaptation au niveau système d'exploitation ne pose aucun problème ;
    • les suites bureautiques StarOffice? et OpenOffice répondent aux besoins des enseignants ;
    • la vitesse des ordinateurs a été grandement améliorée ;
    • la stabilité des machines est remarquable ;
    • la flexibilité du laboratoire est intéressante ;
    • la gestion de classe ne pose plus de problèmes.

    Parallèlement à ces observations, les enseignants y vont aussi de quelques recommandations:
    L'ajout d'un autre serveur serait un atout majeur pour l'an prochain. Malgré le choix d'un serveur assez puissant en début d'année, ce dernier ne suffit pas à la demande. Nous recommandons un serveur pour 20 ordinateurs.

    Une mise à jour des logiciels utilisés contribueraient sûrement à régler certains problèmes rencontrés pendant l'année. Les problèmes rencontrés concernent surtout le navigateur(Mozilla).

    La venue de nouveaux logiciels pourrait être envisagée (un logiciel de gestion des écrans par exemple). Une présentation de quelques logiciels aux enseignants en début d'année pourraient apporter de nouvelles possibilités. De cette façon, ils seraient en mesure de sélectionner le ou les logiciels qui correspondent à leurs besoins.

    Il serait intéressant de développer l'expertise des terminaux afin d'exploiter le multimédia. Le fait de rendre ce laboratoire multimédia le rendrait encore plus attrayant aux yeux de tous ,tout en offrant de nouvelles possibilités intéressantes.

    Les élèves...
    Globalement, les enseignants sont très satisfaits de cette expérimentation. Mais qu'en est-il pour les élèves ? On pouvait, en début d'année, se poser les mêmes questions car la plupart des élèves n'étaient pas du tout familier avec ce nouvel environnement. Devait-on prendre le premier mois pour faire de la formation afin que les élèves puissent se débrouiller seul ? Les enseignants ont vite constater qu'il ne serait pas nécessaire d'envisager cette possibilité. Les raisons sont fort simples: la facilité d'adaptation des élèves représentent une de leur force, ils possèdent une certaine base avec Windows ce qui facilite le changement de plate-forme, l'environnement n'est pas complexe, etc. Pour ce qui est de la suite bureautique utilisée, l'adaptation fut encore plus facile car les élèves ne connaissaient pas vraiment Microsoft Office (malgré ce qu'on entend dans le milieu scolaire) ce qui fait en sorte qu'ils ne voient pas la différence. On peut donc affirmer que, pour les élèves, l'adaptation ne fut pas un problème. Pour eux, 3 facteurs sont importants:
    • la vitesse de l'ordinateur ;
    • la stabilité du système ;
    • la présence de logiciels simples d'utilisation.

    L'environnement graphique du bureau de « QVWM » offrait donc toutes ces caractéristiques. Que le système d'exploitation s'appelle Windows ou Linux, cela ne les importe peu. Il en va de même pour les logiciels utilisés.



    Les prospectives

    Pour l'expérimentation et les besoins de l'équipe enseignante, le nombre d'applications pédagogiques furent sélectionnées et liimitées à quelques unes. Les applications pédagogiques sont beaucoup plus nombreuses qu'on pourrait le croire... et la sécurité et la stabibilité du système d'exploitation GNU/Linux est d'un confort appréciable lorsque l'on a déjà connu les affres d'un réseau en poste à poste sous Microsoft Windows où les élèves sont « friands des reconfigurations sauvages »...

    Il serait facile d'ajouter des applications plus spécialisées pouvant répondre à des besoins plus « élargies » de la clientèle fréquentant ce type de laboratoire. On pourrait facilement installer des logiciels comme :
    • de 3D tels Moonlight, Equinox3D?, Pov-RAY, KPovModeler, etc.;
    • de dessin vectoriel : Sketch, Sodipodi, etc. ;
    • des outils de programmation et de développement de logiciels tels VisualTCL?, Glade, KDevelop qui permettraient à des élèves en programmation de contribuer aux développements de solutions libres et de participer à cette communauté mondiale de programmeurs ;
    • et finalement, tous types de logiciels tournant sous Linux!

    De plus, il serait assez facile d'interfacer le compte de « ces clients » afin d'y accéder du Web (donc de la maison!)

    Comme on le constate, l'environnement est très flexible et s'adapte rapidement aux besoins des utilisateurs.



    Conclusion

    Bien que les deux premiers mois furent parsemés d'embûches, on peut affirmer que, dans l'ensemble, l'expérimentation des terminaux fut un grand succès.

    La stabilité du laboratoire, la vitessse grandement améliorée des ordinateurs ainsi que l'environnement offert aux élèves font de ce local un endroit où il fait bon travailler. Il est bien certain que tout n'est pas parfait, comme dans n'importe lequel des environnements d'ailleurs. Actuellement, le multimédia demeure une zone grise... Dernièrement, avec l'équipe de Lévinux, on semblait être sur des pistes de solutions intéressantes. Ils ont réussi à faire fonctionners des films en format DVD sur un réseau de terminaux X. Par contre, pour l'instant, ce n'est facilement applicable mais le déploiement peu se réaliser. Le son, qui jusqu'à dernièrement causait problème est maintenant résolu, et dans l'ensemble, tout fonctionne correctement.

    Dans un domaine en éternelle évolution comme les NTIC, il est primordial de se doter d'un environnment qui répond le plus à nos besoins. Bien que cela représenterait une situation de rêve, il est impensable de renouveler notre parc informatique à tous les deux ou trois ans. L'arrivée des terminaux X représente une solution intéressante car elle permet aux écoles d'obtenir un trio intéressant: vitesse, stabilité et coûts abordables. En passant, le laboratoire a coûté (excluant les coûts d'immobilisation), moins de 7000 $. C'est quand même fort intéressant quand on considère que les élèves ont accès à 33 postes de travail et un serveur.

    D'ailleurs, récemment, l'Infobourg de Carrefour Éducation est venu faire un reportage fort élogieux sur ce qu'ils ont pu constater. Vous trouverez en annexe cet article dans lequel vous pourrez lire que les services informatiques sont fort satisfaits de cette solution offerte à l'École Notre-Dame-de la-Trinité.



    Bibliographie

    http://www.gnu.org/home.fr.html
    http://www.gnu.org/gnu/gnu-history.fr.html
    http://www.linux-france.org/article/these/the_osd/fr-the_open_source_definition-2.html
    http://www.unix-systems.org/
    http://www.linux-mandrake.com/fr/
    http://www.solucorp.qc.ca/xterminals/
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