化废为宝，走进课堂：通过重建电脑打造 STEM 计划。

虽然许多人认同扩展资源以支持 K12 教育中的科学、技术、工程和数学 (STEM) 课程的重要性，但在最佳工具或技术上并非总能达成一致，正如美国教育部解释的那样，为学生配备“解决难题、收集和评估证据以及理解信息的知识和技能”，或为学校和学区提供资源和专业知识以“提高 STEM 工作的交付、影响和可见性”。

最近，开源促进会 (Open Source Initiative) 与纽约州北部地区的 Schodack 中央学区 合作，开发了 FLOSS 儿童桌面孵化项目，或在枫树山中学 (Maple Hill Middle School) 被称为开源计算机俱乐部。该计划补充了目前为六年级、七年级和八年级学生提供的技术课程，旨在通过动手实践、基于项目的学习活动来介绍计算和工程概念。最棒的是，该计划通过使用退役硬件和开源软件运行，不会给学区增加额外成本。

该计划始于当时的学区主管 Bob Huron，他采取了一项创新举措，通过创建一个“孵化器”，直接让当地企业家参与到学区的学术工作中，为初创企业提供免费的办公室、实验室和制造空间，以换取他们向学生教授科学、工程和技术的时间，这些科学、工程和技术是他们在产品和服务中使用的。例如，一家专注于开发废水处理应用的科技初创公司，同时还利用废水发电，每个学期都会开设一个关于微生物生命周期的实验室课程。

最初，为了扩展孵化器的资源——和吸引力——学区希望也为初创企业提供电脑，提供因达到服务合同期限而退役的机器。然而，即使这些机器不再受制造商支持，并且注定要被“回收”，但与 FERPA、软件许可合同、学区政策和当地 IT 支持相关的问题，使得共享这些仍然可用的计算机变得不可能。此外，即使计算机硬件可以提供给当地初创企业，它也不包括学区采购和许可的任何软件。开源软件应运而生。

Schodack 开源计算机俱乐部的成员通过动手实践、基于项目的学习活动参与 STEM。	翻新的电脑，曾经被丢弃，现在运行 Linux 和各种开源应用程序，一旦完成，就会“永久”赠送给学生。

枫树山中学技术教师 Kristopher Navratil 和校长 James Derby 很快看到了翻新这些退役电脑的教育潜力，并将其提供给初创企业、学生，甚至当地社区。“该计划是学生获得计算机世界实践经验的绝佳机会。学生知道如何使用我们提供的技术，和学生知道技术如何运作之间是有区别的，”Navratil 说。

虽然 STEM 教育确实越来越受到关注，但围绕在线学习、教育游戏和数字素养的其他教育倡议也是如此：所有这些都依赖于学生获得技术和计算机的机会。对于许多弱势青少年来说，家用电脑——包括完成作业所需的所有软件——根本负担不起。“旧电脑本来要被扔掉的，现在学生可以修理它们，然后把它们带回家，” Derby 说。“这增加额外的参与度。它赋予学生一种主人翁意识，因为这是他们的电脑。他们正在为一个有成效的目标而努力。”

FLOSS 儿童桌面计划翻新剩余和废弃的学校电脑，让学生通过诊断、拆解和维修硬件组件来（亲身）学习关于计算机和技术的知识。学生获取、安装和配置开源软件，包括 Linux 操作系统、LibreOffice、GIMP、Pidgin 等——而不仅仅是在平板电脑上运行“应用”。该计划旨在通过实践、失败、修复、挫败，最终实现来教授工程和技术——这才是科学、技术、工程和数学真正发生的方式，并且与 STEM 的目标完美契合：“解决难题、收集和评估证据以及理解信息的知识和技能。”

六年级、七年级和八年级的学生重建——并在过程中学习——来自废弃学区电脑的硬件。	学生“压接”他们自己的以太网电缆，以构建局域网 (LAN) 并通过互联网访问开源软件。

最好的部分是什么？一旦完成，学生可以将他们的电脑带回家，正如一位学生所说，“永久保留”。对于许多服务于弱势学生的学区来说，这些电脑不仅为 STEM 提供了教育机会，还扩展了访问权限以支持更广泛的教育活动：登录他们的班级网站下载作业、与同学交流作业、研究和撰写论文——所有这些都在他们自己组装、管理……理解的电脑上完成！

FLOSS 儿童桌面计划刚刚完成其第二个年头，课程和形式仍在完善中。目前，该计划的设计运行时间为 10 周，学生们首先从字面上将他们的电脑和外围设备从垃圾箱中拉出来。接下来，他们清点内部组件（有什么，缺什么），擦除他们的驱动器以符合学区标准，并诊断问题和维修他们的硬件——并在过程中了解硬件是什么以及它是如何工作的——直到机器启动到 BIOS。在他们可以下载和安装他们的操作系统和桌面应用程序之前，他们首先必须连接到互联网，使用他们自己压接的以太网电缆。一旦在线，他们就承担起系统管理员的角色：设置用户和权限，连接到不同的网络，安装、配置和自定义他们工作站的软件。每个阶段都包括一个评估，学生们分享他们做了什么来启动和运行他们的机器，安装软件，添加外围设备。鼓励合作。如果一个学生完成了他们的模块，他们可以帮助朋友。每台机器都有不同的问题，所以学习永无止境。Navratil 强调，“开源计算机俱乐部允许学生通过解决问题、故障排除和识别个别问题来学习，但通过协作找到解决方案。” 当被问及该计划的实践与学术目标时，Navratil 补充说，“这些经验培养了学生在现实世界中需要的技能，无论他们追求哪个领域。我们可以在中学阶段为他们提供非传统的、动手的、协作的环境，这真是太棒了。是的，这很实用，孩子们带着一台电脑离开，但它也提供了超越硬件和软件的螺丝钉的学习机会：关于决心、毅力、协作、奉献精神的课程。”

枫树山中学技术教师 Kris Navratil 和学区 IT 管理员 Matt Purificato 在开源计算机俱乐部会议上讲授关于网络的课程——网卡、以太网电缆、路由器和交换机。	一名枫树山中学的学生诊断和维修台式电脑的各种组件，这是 STEM 课程的一部分。

两年后，学区和 OSI 对结果感到非常满意。事实上，管理者们正在构思各种新的机会：以学生为中心的服务台；一个向所有学生开放的重建机器实验室；向社区（老年人中心、图书馆等）捐赠翻新机器；向学区其他孩子捐赠已完成的机器。

由于学区、管理者，尤其是学生们都给予了如此积极的响应，OSI 和 Schodack CSD 已准备好将该计划扩展到其他学校和学区。目前正在开发课程和配套资源，以为感兴趣的教师和学校提供实施该计划的学术和组织资源：教学和学习活动、基础设施要求、如何与学区管理者合作等。如果您有兴趣了解更多关于该计划的信息，或者您可能已经在做类似的事情，请访问 OSI 的 FLOSS 儿童桌面孵化项目。

学生们在奥尔巴尼大学的开源节上展示他们重建的电脑和 FLOSS 儿童桌面项目。	仅是 Schodack 学生重建的电脑中的一部分。展出的机器处于不同的翻新阶段。