Digitale Bildung im europäischen Vergleich Der neue digitale Schulalltag zwischen Wunsch und Wirklichkeit

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Bildungseinrichtungen, Lehrer und Schüler standen dieses Jahr im Zentrum der Aufmerksamkeit: Die Pandemie hat ihnen einiges abverlangt und die Digitalisierung in Schulen vorangetrieben. Obwohl Schulen in ganz Europa wieder öffnen, ist die digitale Transformation noch lange nicht abgeschlossen. Katja Herzog von Aruba beschreibt in ihrem Gastbeitrag den Status quo der Digitalisierung deutscher Schulen.

Eines ist klar: Im Verlauf der Pandemie haben die weltweiten Bildungssysteme eine große Belastungsprobe erfahren. In Medien und Politik wurde der Fokus auf den niedrigen Digitalisierungsstand im Bildungssektor gelenkt – und besonders auch in Deutschland der Bedarf von digitalen Technologien für Lehre und Lernen augenfällig.

In Zukunft werden Schulen, aber auch Universitäten, mit den ihnen zur Verfügung stehenden Budgets notwendige Investitionen in digitale Netzwerke und Endgeräte verstärkt aus Kosten- und Effizienzgründen abwägen müssen, als das in der Vergangenheit der Fall war. Vor diesem Hintergrund handelt dieser Beitrag davon, wie IT-Teams den weiteren Ausbau der Netzwerkinfrastruktur langfristig und nachhaltig vorantreiben sollten, um sich digital bestmöglich aufzustellen.

Grundlagen schaffen

Mehr denn je bildet ein Netzzugang für Laptops und smarte Endgeräte eine notwendige Voraussetzung im Bildungsbereich. Schüler greifen täglich auf das Netz zurück, um Hausaufgaben zu erledigen, zu recherchieren, zusammenzuarbeiten und um im Unterricht voranzukommen.

Für viele im Lockdown war das Internet die einzige Verbindung zur Außenwelt. Schulen sind darauf angewiesen, ihre Lernmaterialien online bereitzustellen um ihren Schülern Zugriff zu geben – unabhängig von deren Aufenthaltsort. Auch die Lehrpläne und Materialien werden zunehmend in der Cloud oder im Rechenzentrum hinterlegt. All das beweist, dass ein durchgängiger und belastbarer WLAN-Zugang für den Lernerfolg in Zukunft unumgänglich ist.

Die Einrichtung eines WLAN-Netzwerks, das das gesamte Campus-Gelände abdeckt und durchgängige Verbindung bietet, muss diese so selbstverständlich wie Strom und Wasser zur Verfügung stellen. Viele Bildungseinrichtungen verwenden immer noch ungeeignete Systeme, die zusammen mit zentralen IT-Systemen in der Vergangenheit entwickelt wurden. Durch die zunehmende Nutzung von digitalen Inhalten steigt der Netzwerkzugriff massiv an – und das auch außerhalb der Unterrichtsstunden.

Die Erfahrungen mit digitalen Lernplattformen von zu Hause aus sowie die vielen Endgeräte, die Schülern und Studenten täglich nutzen, steigern den Anspruch an einen jederzeit verfügbaren Netzwerkzugang. Dieser muss dann einerseits die Zusammenarbeit zwischen den Schülern als auch die Kommunikation zwischen Lernenden und Lehrenden flexibel ermöglichen – von jedem Ort aus. Um die wachsende Vielzahl an digitalen Endgeräten zu unterstützen und um die für ihren Betrieb notwendige Bandbreite zu gewährleisten, sind professionelle WLAN-Lösungen ein Muss.

Zukunft erschließen

Bandbreitenstarke WLAN-Zugänge garantieren nicht nur allen Schülern einen gleichberechtigten Zugang zum Internet, sondern bilden auch die Grundlage für die fortschreitende Digitalisierung der Lehrinhalte sowie die weitere Automatisierung des Schulgebäudes: Automatische Regelungssysteme, einschließlich energieeffizienter WLAN-Accesspoints, Anlagen der Gebäudetechnik für Heizung, Lüftung und Klima sowie digitale Raumbeschilderung und intelligente Türschlösser machen den Schulcampus umweltfreundlicher und sicherer.

Die dafür verwendeten Funktechnologien sind neben WLAN meist Bluetooth und Zigbee. Wenn bei der Auswahl der WLAN-Lösung die Integration dieser weiteren Funkstandards im Accesspoint sichergestellt ist, werden keine separaten Infrastrukturen darüber hinaus benötigt. Immer mehr größere Einrichtungen wie Gymnasien oder Berufskollegs setzen derartige IoT-Technologien und Endgeräte auf dem Schulgelände ein, die nicht nur beim Lernen unterstützen, sondern auch die Energieeffizienz der Gebäude verbessern, die Betriebsaufwände für unterschiedliche Technologien konsolidieren und somit langfristig Kosten senken.

In Zeiten der Corona-Krise und den damit verbundenen Zugangsbeschränkungen haben digitale Sensoren auf dem Schulgelände Einzug gehalten. Die Technologie garantiert eine Rund-um-die-Uhr-Darstellbarkeit der Schul-IT aus der Benutzerperspektive und ermöglicht es so, mit der Unterstützung künstlicher Intelligenz, auftretende Probleme leicht verständlich zu beschreiben und auf betroffene Bereiche einzugrenzen, mögliche Ursachen zu analysieren und die Wiederherstellungszeiten dadurch drastisch zu senken. Durch den Einsatz sogenannter Beacons, die in den WLAN-Accesspoints integriert sind, kann den Besuchern und Schülern eine Navigation per Smartphone-App angeboten werden, in der wichtige Orientierungspunkte kartiert und ausführliche Info-Materialien für Einrichtungen wie Bibliotheken integriert sind.

Jüngste Untersuchungen von Aruba haben zudem die Sicherheitsvorteile von Netzwerken innerhalb des Benutzerbereiches, sogenannten Edge-Netzwerken, für den Bildungssektor herausgestellt. Insgesamt wurden im Rahmen der Studie 2400 IT-Entscheider aus verschiedenen Branchen gefragt, ob sie Edge-Technologien bereits eingeführt haben oder dies planen und wie sie die Relevanz von Edge-Computing für die Zukunft einschätzen.

Auf die Frage hin, wie Schulen die Edge-Technologie heute schon nutzen, nannten 49 Prozent der rund 100 befragten IT-Entscheider im Bildungsbereich, dass sie IoT- und standortbezogene Lösungen zur Verbesserung der Sicherheit auf dem Gelände einsetzen. Da Bildungseinrichtungen besonders stark von den Corona-Vorkehrungen betroffen sind, wollen alle Parteien vorsorglich Ansteckungen der Schüler und Lehrer verhindern und sind zunehmend um deren Gesundheit bemüht. Auf Grundlage der Automatisierungs- sowie der Orientierungstechnologien lassen sich zudem Distanzmaßnahmen in Schulgebäuden erfolgreich unterstützen und beugen damit steigenden Ansteckungsraten vor.

Digitalisierung im europäischen Vergleich

Im europäischen Vergleich geht die Digitalisierung des öffentlichen Sektors in Deutschland eher zaghaft voran – wenngleich Corona ihr einen Schub verliehen hat: Noch 2018 ergab eine im Corona-Jahr vielzitierte Sonderauswertung der OECD zur PISA-Studie, dass nur 33 Prozent der Schüler in Deutschland eine Schule mit einer Online-Lernplattform besuchten, gegenüber mehr als 50 Prozent in anderen OECD-Ländern.

Entsprechend groß fielen die digitalen Anlaufschwierigkeiten beim deutschen Home-Schooling aus: Häufig reichten weder die Anzahl der verfügbaren Laptops und Tablets in Haushalten noch die Netzwerk-Infrastrukturen, Sicherheitsmechanismen oder Support-Möglichkeiten für einen reibungslosen Schultag in heimischer Umgebung aus.

Zum Vergleich: Statistisch standen pro deutschem Schüler bzw. deutscher Schülerin 0.61 Computer zuhause zur Verfügung. Im EU-Durchschnitt sind es dahingegen 0.85 Computer und in Luxemburg gar 1.6 Endgeräte pro Kopf. Somit verfügten in Deutschland vergleichsweise weniger Schüler über einen Zugang zu einem Gerät als notwendige Voraussetzung für einen erfolgreichen Unterricht von zuhause. Flexibles und ungestörtes Arbeiten per Laptop (beispielsweise im eigenen Zimmer) war gerade einmal für 25,3 Prozent möglich. Die Mehrheit der Haushalte in Deutschland verfügte nur über einen festen Desktop-Arbeitsplatz; in Dänemark sind im Vergleich dazu mit neun von zehn Laptops die allermeisten Geräte mobil einsetzbar.

Cyber-Herausforderungen

Auch wenn die Anzahl der digitalen Endgeräte weiter ansteigt, werden dadurch nicht alle Probleme gelöst: Mit einer steigenden Anzahl von Endgeräten (von Telefonen und Tablets bis hin zu Smart Speakern und Virtual-Reality- sowie IoT-Technologien) kann darüber das Netzwerk leicht Ziel eines Cyber-Angriffs werden. Dabei besteht nicht nur die Gefahr von Datenverletzungen, sondern auch das Risiko, dass Schüler*innen von Dritten in böswilliger Absicht kontaktiert und womöglich schikaniert werden. Darüber hinaus spielt der Jugendschutz vor gefährdenden Inhalten eine große Rolle.

Um diese Herausforderung in den Griff zu bekommen, müssen Schulen neue Werkzeuge implementieren, die über bisherige IT-Sicherheitsmaßnahmen hinausgehen. Elementare Grundlage dafür ist ein rollenbasierter Netzwerkzugang, der zunächst sicherstellt, dass dem betreffenden Endgerät ein autorisierter Zugriff erteilt wird, damit zum Beispiel Schüler- von Lehrernetzwerken getrennt werden. Darüber hinaus erkennen KI-basierte Analysen abweichende Muster im Kommunikationsverhalten eines Endgerätes und stellen so Anomalien frühzeitig fest. Auf diese Weise können kompromittierte Endgeräte in Echtzeit bemerkt werden und IT-Teams unmittelbar auf neue Cyberangriffsvektoren reagieren.

Fazit

Durch den Ausbau digitaler Infrastrukturen in Schulen und der Einrichtung von Netzwerken, die verschiedene Typen von Endgeräten sicher abdecken und sich neuen IT-Technologien flexibel anpassen, können sich Schulen heute bereits für morgen rüsten.

Die Digitalisierung des Schulbetriebs birgt mit den richtigen Technologien und Sicherheitsstrategien ein riesiges Potential: Pädagogen ermöglicht sie zum einen die Entwicklung und Umsetzung neuer Lernkonzepte ohne Angst vor Cyberbedrohungen, und Schüler profitieren auf dieser Grundlage von neuen interaktiven Lehrformaten und Angeboten für ihren individuellen Lernerfolg. Zum anderen verhilft sie den Bildungseinrichtungen zu einem modernen digitalen Arbeitsklima – was auch laut des deutschen Digitalpakts Schule dringend erforderlich ist.

*Die Autorin: Katja Herzog, Sales Director Öffentlicher Sektor Deutschland bei Aruba, ein Unternehmen der Hewlett Packard Enterprise

IT-Infrastruktur

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