Der bayerische Schulserver im Internet

 

1 Der Bayerische Schulserver als Serververbund

Der Bayerische Schulserver ist als Verbund von Webserver der folgenden beteiligten Stellen aufgebaut (KMS III/8 - 01350 - I/94 399 vom 20.06.1997).

- Zentralstelle für Computer im Unterricht,

- Staatsinstitut für Schulpädagogik und Bildungsforschung,

- Akademie für Lehrerfortbildung und Personalführung

- Regierung von Unterfranken

- Landesbildstelle Südbayern

- Landesbildstelle Nordbayern

- FWU Institut für Film und Bild in Wissenschaft und Unterricht

- Schulreferat der Landeshauptstadt München

- Schulreferat der Stadt Nürnberg

 

Jede Stelle sammelt und präsentiert auf ihrem Server die vor Ort in der eigenen Zuständigkeit anfallenden Informationen und Materialien. Es entsteht so ein virtueller Schulserver mit einer dezentralen Struktur, die sich vorteilhaft für einen schnellen Aufbau und einen reibungsfreien Betrieb auswirkt.

Die bisher schon angebotenen Ergebnisse der jeweiligen Stellen können schnell in den Schulserver eingebunden werden und beschleunigen die Aufbauphase des Projektes. Zudem erhöhen die verteilten Ressourcen die Ausfallsicherheit des Gesamtsystems und verringern Netzlast und Zugriffszeiten, was wiederum zu einer Kostenreduzierung bei den Schulen führt, die diese Dienste in Anspruch nehmen.

Der Startpunkt zum Bayerischen Schulserver ist die Internet-Adresse

http://www.schule.bayern.de.

Von dort aus sollen die übrigen am Projekt beteiligten Server erreicht werden. Eine leistungsfähige Informationsdatenbank soll als wesentliche Komponente zur Verfügung stehen, die das gesamte Angebot auf dem Bayerischen Schulserver leicht zugänglich und schnell verfügbar macht und darüber hinaus auf gewinnbringende schulrelevante Themen im Internet verweisen kann. Der Aufbau dieses bayerischen Schul-Informations-Systems (Arbeitstitel: BASIS) soll einerseits durch die Betreiber der eingebundenen Server und andererseits von möglichste vielen engagierten Lehrerinnen und Lehrern geleistet werden.

2 Webserver und Datenbanken im Internet

Webserver und Datenbanken gewinnen zunehmend an Bedeutung für Informationsanbieter im Internet. Neben einer Anzahl von Firmen, u. a. auch Netscape und Oracle, die auf allen Betriebssystemen geeignete Produkte verkaufen, wirbt Microsoft mit Backoffice für ein integriertes System auf der Basis von Windows NT Server 4.0.

Für den Bayerischen Schulserver standen die Betriebssysteme UNIX (Linux oder SUN), das bisher für den Webserver der Zentralstelle (www.zs-augsburg.de) schon eingesetzt wird, oder Windows NT Server 4.0 zur Wahl. Wegen der wachsenden Bedeutung von Windows NT Server im unterrichtlichen Einsatz, sprach für dieses System neben der einfachen Bedienung auch die gute Anbindung der Microsoft SQL-Datenbank an den Internet Information Server (Webserver). Darüber hinaus wurden das Server Betriebssystem NT 4.0, der SQL Server und der Exchange Server der Zentralstelle kostenlos zur Verfügung gestellt.

2.1 Internet Information Server

Der Internet Information Server ist im Betriebssystem von Windows NT Server enthalten. Auf einer lokalen Maschine können mehrere virtuelle Webserver eingerichtet werden, die unabhängig voneinander betrieben werden können.

Über eine Schnittstelle, der ISAPI (Internet Server API), lassen sich Anwendungen erstellen, die als Dynamic Link Libraries (DLLs) auf dem Web Server ausgeführt werden. Zusätzlich können bei Bedarf Perl- und andere CGI-Anwendungen auf dem NT-Server eingesetzt werden.

Das Sicherheitssystem des NTFS-Dateisystems von NT Server ist auch für den Web Server zuständig. Logdateien werden automatisch protokolliert. Da die Zugriffsdaten optional auch in einer SQL-Datenbank abgelegt werden können, läßt sich relativ einfach eine gewünschte Statistik über den Zugriff auf einzelne Seiten des Web Servers erstellen.

2.2 FTP-Server

Will man File Transfer, der auf HTML-Basis abgewickelt werden kann, zur Verfügung stellen, dann muß ein geeigneter FTP Server im Betriebssystem enthalten sein.

Windows NT Server bietet einen leistungsfähigen FTP Server mit Zugangsregelung auf Verzeichnis- und Dateiebene. Die Sicherheit des NTFS-Dateisystems wird voll genutzt. Durch die flexible Gestaltung des Verzeichnisbaums für FTP-Benutzer über virtuelle Verzeichnisse lassen sich Zugänge auf Verzeichnisse des Web Servers schaffen, die je nach Gruppenzugehörigkeit eines Benutzers im Sicherheitssystem von NT Server eingebettet sind und beliebig mit den gewünschten Zugriffsrechten versehen werden können. Eine Home Page für eine der am Bayerischen Schulserver beteiligten Stellen kann damit bei Bedarf über einen Internet-Anschluß sicher und einfach eingerichtet, aufgebaut und weltweit gewartet werden. Wie beim Web Server werden an Stelle eines Logfiles optional die Logdaten auch in einer SQL-Datenbank abgelegt.

2.3 MS SQL-Server

Das Kernstück eines Webservers mit einer angeschlossenen Datenbank ist das Datenbankverwaltungssystem und das Programm, das die Verbindung zum Webserver herstellt. Microsoft verwendet einen sog. Internet Datenbank Connector (IDC), der eine dynamische Erzeugung von HTML-Seiten mittels Skripten und HTML-Erweiterungsdateien zuläßt.

Jede Anfrage eines Benutzers, die er über das Internet an die Datenbank stellt, wird zunächst vom Webserver an das verbindende Programm (IDC) übergeben, der diese Anfrage aufbereitet und an den SQL-Server weiterreicht. Dieser liefert die Ergebnisse der Anfrage an den IDC zurück, der wiederum mit diesen Daten, unter Verwendung geeigneter Erweiterungsskripten, dynamisch eine HTML-Seite erstellt, die dann vom Webserver an den Benutzer zurückgegeben wird.

 

Ein wichtiges Merkmal des SQL-Servers ist seine Skalierbarkeit. Da eine Datenbank auf mehreren lokal getrennten Datenbank Servern liegen kann, erreicht man eine enorme Leistungssteigerung für gleichzeitig eintreffende Anfragen an das System.

Transaktionen, also Datenveränderungen bei verknüpften Tabellen, sind möglich; sie werden erst nach vollständigem Abschluß aller geforderten Datenbankoperationen durchgeführt. Tritt während einer solchen Transaktion ein Fehler auf, so werden automatisch alle bis dahin abgearbeiteten Befehle rückgängig gemacht. Ebenso wie die Transaktionen gehören auch automatisch ablaufende Pflegeroutinen zum Leistungsumfang des SQL-Servers.

2.4 Exchange 5.0

Eigene Newsgroups, die speziell auf den schulischen Einsatz abgestimmt werden sollen, und Schwarze Bretter, evtl. auch für geschlossene Benutzergruppen, lassen sich mit dem Programmpaket Exchange 5.0 aufbauen und verwalten. Schulen, die den Bayerischen Schulserver als Newsserver verwenden, erhalten damit eine eigene flexible Plattform für News zur Verfügung gestellt.

3 Informationssystem BASIS

3.1 Zielsetzung

Das Internet bietet jedem Interessierten heute schon ein enormes Informationsangebot, wie z. B. Hilfen zur Unterrichtsplanung, fertige Lerneinheiten für den Einsatz im Unterricht, exemplarische Musterseiten eines Unterrichtsverlaufs evtl. mit Tafelbildern. Diese Quellen findet man oft erst nach einer längeren Suche, da sie auf einer großen Zahl von Webservern oder FTP-Servern verstreut liegen. Oft dauert die Suche nach einem guten Beispiel, das im Unterricht einsetzbar ist, länger als die Konzeption einer Unterrichtsstunde.

Die in Deutschland derzeit vorhandenen Datenbanken, die für den Bildungsbereich über das Internet zugänglich sind, bieten meist, wie bei ZUM oder dem Deutschen Bildungs-Server (dbs), einen themenorientierten Zugang, der mit Suchsystemen gekoppelt sein kann. Bei einer Recherche gilt es zunächst, entsprechende Suchkriterien vorzugeben, die schließlich zu einem oder mehreren Einträgen zu diesem Thema in der Datenbank führen sollen. Die Akzeptanz eines Systems hängt wesentlich von der Art der Bedienung und dem Ergebnis der Suche ab. Wenn bei einer Anfrage nach einer Anzahl von Eingabebestätigungen kein Ergebnis angezeigt wird, z. B. weil kein Eintrag vorhanden ist oder der gesuchte Beitrag gerade unter einer anderen Kategorie gespeichert ist, als man vermutet, ist die Frustration des Anwenders vorprogrammiert.

Dies gilt um so mehr bei einem geplanten Eintrag eines schulrelevanten Links in die Datenbank, wenn dabei eine langwierige Abfrageprozedur vorausgeht, die letztendlich dazu führen kann, daß der erste Versuch eines Benutzers schon der letzte war.

Erfahrungen dieser Art haben die Zentralstelle dazu bewogen, eine Mediendatenbank zu entwickeln, die die folgenden Fähigkeiten und Eigenschaften beinhalten soll:

Funktionalität, Benutzerführung, Qualität der Einträge

  • Sicherheit, Leistungsfähigkeit, Skalierbarkeit, Veränderung des Programmtextes
  • 3.2 Die Datenstruktur

    Die Datenstruktur orientiert sich an der Struktur des Deutschen Bildungsservers; sie ist im Anhang genauer beschrieben.

    3.3 Dateneingabe

    Übernahme vorhandener Datenbestände

    Es soll den am Schulserver beteiligten Stellen Gelegenheit gegeben werden, Teile ihrer eigenen Datenbestände in das Suchsystem mit einzubinden. Dazu steht eine Schnittstelle über das Datenbank-Programm Access zur Verfügung. Selbstverständlich kann zur Übertragung von Datensätzen auch eine geeignete SQL-Export-Datei verwendet werden. Inwieweit auch eine ASCII-Exportdatei problemlos übernommen werden kann, ist noch zu prüfen. Diese Einträge in die Medienbank sollen in Eigenverantwortung der jeweiligen Stelle vorgenommen werden.

    Ist erst einmal ein Grundstock von wertvollem Material gespeichert, dann wird die Akzeptanz der Medienbank rasch zunehmen und es besteht die begründetet Hoffnung, daß von vielen Seiten das Bedürfnis wächst, die Medienbank kontinuierlich weiter aufzufüllen.

    Eingabe durch jedermann im Internet

    Verweise auf beliebige schulrelevante Informationen (primär aus dem Internet aber nicht ausschließlich) sollen von jedem, der Zugang zum Internet hat, einfach und schnell mitgeteilt werden können. Ein Eintrag kann wie folgt aussehen:

    Die Datenfelder Medienname und Kurzbeschreibung dienen der Volltextsuche in der Datenbank, deshalb können hier auch geeignete Stichworte mit angegeben werden. Die Adresse im WWW enthält den Verweis auf die Datenquelle im Internet. Jeder Beitrag muß über die Kategorien Schulfach, Schulstufe, Sprache, Medienkategorie und Ressourcenkategorie eingeordnet werden. Erleichtert wird diese Einordnung durch vorgegebene PopUp-Fenster, in denen jeweils die gewünschten Einträge angeklickt werden. Für Schulfach und Schulstufe ist auch Mehrfachauswahl zulässig.

    Nach dem Absenden des ausgefüllten Datenblatts soll die Information jedoch noch nicht für jedermann abrufbar sein. Sie wird deshalb auf dem Schulserver in einer Zwischendatei gespeichert, um zu vermeiden, daß fehlerhafte oder unqualifizierte Einträge sofort in der Mediendatei erscheinen.

    Erst nach Überprüfung der Information hinsichtlich Qualität und Verfügbarkeit, die eine berechtigte Person (Pate) durchführen soll, wird der Eintrag öffentlich.

    Eine automatisierte Übertragung der Daten aus BASIS in die Datenbank des Deutschen Bildungsservers ist vorzusehen. Ob eine automatische Übertragung der Informationen auch umgekehrt vom DBS zu BASIS realisiert werden soll oder kann, ist zu prüfen.

    3.4 Datenpflege

    Mit dem Anwachsen der Zahl der guten schulrelevanten Quellen im Internet wird auch die Zahl der Einträge in die Medienbank steigen und damit die ständige Überprüfung der mitgeteilten Verweise auch immer zeitaufwendiger. Die Pflege der Datenbank wird dann von einer Person oder einer Stelle nicht mehr zu leisten sein. Es ist deshalb notwendig, qualifizierte Betreuer (sog. Paten) zu gewinnen, deren Aufgabe es sein soll, in ihrem Fachbereich die Übernahme von gemeldeten Quellen in die öffentlich zugänglichen Bereich vorzunehmen. Diese Übernahme wird von jedem Computer mit Internetzugang möglich sein. Nach Eingabe von Name und Kennwort wird ein Menü geöffnet, das eine schnelle Überprüfung der Quelle durch Anklicken des entsprechenden Links gewährleistet. Über die E-Mail Adresse des Lieferanten der Information besteht jederzeit die Möglichkeit, mit diesem Kontakt aufzunehmen.

    3.5 Informationssuche in der Mediendatenbank

  • Als Ergebnis der Abfrage erhält man alle in der Datenbank gespeicherten Mediennamen, die das gewünschte Stichwort in dem Mediennamen oder in der Kurzbeschreibung gespeichert haben.
  • Ist zu diesem Stichwort kein Eintrag vorhanden, so kann sofort unter einem anderen Stichwort gesucht werden. Werden dagegen zu viele Einträge zurückgeliefert, so läßt sich die Ergebnismenge über die zusätzliche Angabe von Schulfach oder Schulstufe einschränken. Auf diese Weise ist die Wahrscheinlichkeit, daß der Benutzer sehr schnell ein für ihn günstiges Suchergebnis findet, relativ hoch.

    Die Bezugsquelle der Information kann durch Anklicken des Haussymbols sofort erreicht werden. Sind zunächst weitergehende Informationen über diesen Eintrag erwünscht, so klickt man den Mediennamen an, der die in der Datenbank gespeicherte Kurzbeschreibung abruft.

    4 Weiterentwicklung von BASIS

    4.1 Änderungen an Datenstruktur und Programm

    BASIS ist ein offenes System, das sich zwar an der Datenstruktur des DBS orientiert, dessen Struktur aber geändert werden kann. Genauso wie die Struktur kann auch die Funktionalität des Systems im Rahmen der zeitlichen Möglichkeit der Zentralstelle verbessert oder sogar zusätzliche Funktionalität eingebaut werden. Hier sind konstruktive Vorschläge von den am Projekt beteiligten Stelle sehr willkommen.

    4.2 Ausweitung der Datenbasis auf die Schuladressen und die bayerische Rechnerdatei

    Eine Einbeziehung der bayerischen Schulrechnerdatei mit den aktuellen Adressen aller Schulen und der an jeder Schule vorhandenen Schulrechnerausstattung ist denkbar. Ein Prototyp, der eine kennwortgesicherte Änderungsmeldung des Schulrechnerbestandes durch berechtigte Personen erlaubt, kann kurzfristig erstellt werden und sollte dann ausgewählten Schulen verfügbar gemacht werden.

    Derzeit ist diese Rechnerdatei mit Spieldaten gefüllt. Diese lassen sich mit dem richtigen Kennwort und der dazugehörenden Schulnummer im Internet abrufen. Mit diesem Kennwort ist es auch möglich Adreßdaten der Schule abzuändern.

     

    Paul Weishaupt, StD