Linux in der Schule

Inhaltsverzeichnis:

1 Lizenzpolitik 9

1.1 GNU General Public License (GPL) 9

1.2 SUSE-Schullizenz 10

1.3 Kommerzielle Software 11

1.4 Zusammenfassung Lizenzprobleme 12



2 Betriebssysteme - Ein grober Überblick für Einsteiger 15

2.1 Der Herr der Dinge 16


2.2 wird entmachtet 16

2.3 Das Imperium schlägt zurück 17

2.4 Komfort ist angesagt 18

2.5 Funktionalität versus Ideologie 19

2.6 Partnersuche 21



3 Das pädagogische Konzept 23

3.1 Anwendungssoftware lernen statt Lernsoftware anwenden 23

3.2 Überall, jederzeit, individuell 24




4 Das Schulnetzwerk - Grobkonzept 27

4.1 KISS - Keep It Simple and Stupid 27

4.2 Die TCO - Linux als Sponsor der besonderen Art 28

4.2.1 Level I-Support 30

4.2.2 Level II-Support 31

4.2.3 Level III-Support 31

4.3 Das wachsende Netzwerk 31

4.3.1 Ein Rechner im Internet 32


4.3.2 Erweiterung auf ein LAN 34

4.3.3 Vom LAN zum Netzwerkcluster 35

4.3.4 Vom Netzwerkcluster zum Schulverbund 36

4.4 Das Thin-Client-Konzept 37

4.4.1 Thin Clients als Subnetz 38

4.5 Die Server im Schulnetzwerk 38

4.5.1 Der Festplattenserver 39

4.5.2 Der Druckerserver 40

4.5.3 Der Server für Internet-Dienste 41


4.6 Die Clientenrechner 44

4.7 Der Zahn der Zeit 45



5 Das Schulnetzwerk - Feinkonzept 49

5.1 Etwas TCP/IP-Technologie 52

5.1.1 Adressen 52

5.1.2 DNS 53

5.1.3 Netzmaske 57

5.2 Ein einzelner Rechner im Internet 59


5.3 Vom Einzelrechner zur LAN-Anbindung ans Internet 60

5.4 Ein Schulzentrum geht ans Internet 62

5.5 Überall, Jederzeit, Individuell 63

5.5.1 Sharp Zaurus 65

5.5.2 Konkreter Sachstand am Gymnasium Isernhagen 66



6 Einrichtung der Server 69

6.1 Einrichtung des Kommunikationsservers 69

6.1.1 Installation von Linux auf dem Server 70


6.1.2 Abschließende Konfiguration mit YaST 72

6.1.2.1 Auswahl zu installierender Software 73

6.1.2.2 Konfiguration des Netzwerks 76

6.1.2.3 Konfiguration der Netzwerkkarte (LAN) 76

6.1.2.4 Konfiguration des Internetzugangs 77

6.1.2.5 Konfiguration der Firewall für T-DSL 79

6.1.2.6 T-DSL-Zugang über Hardware-Router 83

6.1.2.7 Konfiguration einer ISDN-Karte 86

6.1.3 Kosten, Kosten, Kosten 90


6.1.4 Einrichtung von UUCP 92

6.1.5 Die Konfiguration von News 95

6.1.6 fetchmail 97

6.1.7 News mit leafnode 99

6.1.8 Der Webserver Apache 100

6.1.9 Der Proxy-Server Squid 102

6.1.9.1 Der Schutz von Minderjährigen 102

6.1.9.2 Die Einrichtung von SquidGuard 103

6.1.9.3 Gefahr durch Schutz 106


6.2 Einrichtung des File-Servers 107

6.2.1 Benutzerverwaltung 107

6.2.2 Zugriffsrechte 109

6.2.3 Das Verzeichnis public_html 110

6.3 Einrichtung des Druckerservers 112

6.3.1 Drucken unter Windows 112

6.3.2 Das Unix-Druckerkonzept 113

6.3.3 Drucker im Linux-Netzwerk 115

6.3.4 Plädoyer für einen Unix-Netzwerkdrucker 115


6.3.5 Konfiguration eines Linux-Druckerservers 116

6.4 Einrichtung eines CD-ROM-Servers 123

6.4.1 Die Größe des CD-ROM-Servers 124

6.4.2 Einlegen der CD-ROMs 125

6.5 Die Einrichtung eines NIS-Servers 127

6.6 Exportieren der Home-Verzeichnisse 131

6.7 Zeitdämonen 132

6.8 Instant Server 135

6.8.1 Der c't/ODS-Kommunikationsserver 135


6.8.2 Der SUSE-Schulserver 136

6.8.3 Skolelinux 136



7 Einrichtung der Clienten 137

7.1 Rechnername und Rechnerdomäne 138

7.2 Einrichten des NIS-Clienten (YP-Client) 139

7.3 Import der Home-Verzeichnisse 140

7.4 Einrichten des Druckers 141

7.5 Einrichtung eines Scanners 142


7.6 Der KDE3-Desktop 144

7.6.1 Einrichtung des KDE3-Desktop 146

7.6.2 Einrichtung der Software auf dem KDE-Desktop 146



8 Allgemeine Arbeitssoftware 151

8.1 Mozilla 151

8.1.1 Das erste Mal 152

8.1.2 Arbeiten mit dem Browser Mozilla 161

8.1.3 CrossOver-Windows-Plugins unter Linux nutzen 167


8.1.4 Arbeiten mit Mozilla-Mail 168

8.1.5 Arbeiten mit dem Newssystem 177

8.1.6 Der Mozilla Web Page Editor 180

8.2 OpenOffice.org 185

8.2.1 Installation von OpenOffice.org 185

8.2.2 Die Komponenten von OpenOffice.org 186

8.3 Acrobat Reader 187

8.4 LYX 188

8.4.1 Arbeiten mit LYX 190


8.4.2 Übersicht behalten 194

8.4.3 Aus WYSIWYM mach WYSIWIG 195

8.4.4 Ein gutes Bild sagt mehr als tausend Worte 195

8.4.5 Lasset Computer arbeiten und wehret ihnen nicht 198

8.4.6 Mathematischer Formelsatz 199

8.4.7 Hilfe für gestresste Lehrer 200

8.5 LATEX als Universaldokument 200

8.6 Die KOffice-Suite 204

8.6.1 KWord 204


8.6.2 KSpread 206

8.6.3 KPresenter 206

8.6.4 KChart 207

8.6.5 Karbon 207

8.6.6 KFormula 207

8.6.7 Kivio 209



9 Fachspezifische Software - Naturwissenschaften 211

9.1 MuPAD 211


9.1.1 Was ist ein Computeralgebrasystem (CAS)? 212

9.1.2 Installation 212

9.1.3 Arbeiten mit MuPAD 213

9.1.4 Verwendung der Gl. 9.2 in MuPAD 219

9.1.5 Oberstufe 224

9.1.6 Softwarelösung versus Hardwarelösung 224

9.1.7 Support 225

9.2 gnuplot 226

9.2.1 Das gnuplot-Handbuch 227


9.2.2 Die gnuplot-Befehle 227

9.2.3 Einfaches Beispiel: Die trigonometrischen Funktionen 229

9.3 Geonext 230

9.3.1 Eine Aufgabe 232

9.3.2 Entwicklungsarbeit 234

9.4 xmgrace 237

9.4.1 Versuch: Modell eines idealen Gases 237

9.4.2 Einlesen der ASCII-Werte 241

9.4.3 Verändern der Darstellung 243


9.4.4 Die Maxwell-Boltzmann Geschwindigkeitsverteilung 244

9.4.5 Vervollständigung des Graphen 247

9.4.6 Achsenbeschriftungen 249

9.4.7 Speichern und Laden 250

9.4.8 Ausdrucken und als Bild speichern 251

9.5 xyZET 252

9.6 Feynman Graph 255

9.7 Xfig 256

9.7.1 Installation 257


9.7.2 Ein Photomultiplier 257

9.7.3 Besonderheiten 258

9.7.4 Import von Bildern 259

9.8 VMD 259

9.8.1 VMD installieren 260

9.8.2 VMD starten 261

9.9 Chime unter Linux 263

9.10 Xdrawchem 265

9.11 Xephem 265


9.11.1 Die Kataloge 265

9.11.2 Xephem einrichten 267

9.11.3 Xephem nutzen 267

9.11.4 Astronomie in der Schule 275

9.12 KStars 276

9.13 KLogic 276

9.14 KDE-EDU 277

9.14.1 KHangMan 278

9.14.2 KLatin 279


9.14.3 KLettres 279

9.14.4 KMessedWords 279

9.14.5 KTouch 279

9.14.6 KEduca 280

9.14.7 KLearnSpelling 280

9.14.8 KVocTrain, Kvoclearn 280

9.14.9 KGeo 281

9.14.10 Kalzium 281




10 Fachspezifische Software - Internet 283

10.1 Quanta 283

10.1.1 Eine Webseite erzeugen 284

10.1.2 Besonderheiten syntaxorientierter Arbeitsweise 286

10.1.3 Fallbeispiel Formular 288

10.1.4 Fallbeispiel PHP-Programm 294

10.1.5 Fallbeispiel Java-Applet 298

10.2 Die Java-Entwicklungsumgebung 303

10.2.1 Neues Java für alte Computer 305


10.2.2 Arbeiten mit dem Java SDK 307

10.2.3 Dynamische Datenstrukturen 312

10.2.4 Fallbeispiel TriStateButton 312

10.2.5 Ein Szenario für ein Schulcurriculum „Informations- und Kommunikationstechnologie“ 316



11 Fachspezifische Software - Multimedia 319

11.1 Rosegarden MIDI 319

11.2 GIMP 321

11.2.1 Fallbeispiel TriStateButton-Knöpfe 323


11.2.2 Fallbeispiel Metamorphose 328

11.2.3 Hinweise zur Installation in der Schulumgebung 332

11.3 Digitalfotografie 333

11.3.1 Die USB-Schnittstelle 334

11.3.2 Mounten der Kamera 335

11.3.3 GQview 337

11.3.4 Scanner 339

11.3.5 SANE 339

11.3.6 Kooka 339




12 Unterrichtsmaterialien 341

12.1 Eine Schul-CD-ROM erstellen 342

12.1.1 Pädagogische Vorbemerkungen 342

12.1.2 Ein Master muss her 343

12.1.3 Unterrichtsmaterialien im Internet finden 343

12.1.4 Die Materialien zusammenstellen 345

12.1.5 Eine Master-CD-ROM brennen 346

12.1.6 Genehmigungen einholen 346


12.1.7 Design 347

12.1.8 Software-Lizenzen 347

12.1.9 Die CD-ROM brennen 348

12.1.9.1 … mit Koncd 348

12.1.9.2 … mit k3b 352

12.2 Installation der Unterrichtsmaterialien 354

12.2.1 Linken des CD-ROM-Laufwerks in den Intranet-Dokumentenbaum 355

12.2.2 Schritte zum Einbinden des Unterrichtsmaterials 356

12.2.3 Besonderheiten bei einem CD-ROM-Server 357


12.2.4 Das Netz als Simpel-CD-ROM-Server 357

12.2.5 Unterrichtsmaterialien per NFS 358

12.3 Biologie 2000 358

12.3.1 Einlegen der CD-ROM in den Intranet-Server 358

12.3.2 Der Botanik Online-Kurs 360

12.3.3 Zielsetzung des Biologie 2000-Projekts 361

12.4 cliXX Physik 364

12.4.1 Aufruf der Lernsoftware 365

12.4.2 Inhalt 366


12.4.3 Applets 368

12.4.4 Videos 369

12.4.5 Herleitungen 370

12.4.6 Lizenzpolitik 371

12.4.7 Einsatz von CD-ROMs im Unterricht 372

12.5 cliXX Chemie 372

12.6 Arbeitsblätter Geographie 374

12.7 Walter Fendts Java-Applets 374

12.7.1 Mathematik 377


12.7.2 Physik 378

12.7.3 Astronomie 379

12.8 Physics 2000 379

12.9 MySQL im Physikunterricht 380

12.9.1 Das Hertzsprung-Russel-Diagramm 382

12.9.1.1 Download der Datenbank 382

12.9.1.2 Anlegen der lokalen Datenbank 385

12.9.1.3 Import der ASCII-Tabelle 385

12.9.1.4 Extraktion der Daten für das HRD 387


12.9.1.5 Einlesen der Daten in xmgrace 389

12.9.1.6 Pädagogische Aufbereitung 389

12.10 Elementarteilchenphysik mit Internetmaterialien 392

12.10.1 Technische Voraussetzungen 392

12.10.1.1 Tricks im Umgang mit dem Navigator 393

12.10.2 Pädagogisch/didaktische Voraussetzungen 393

12.10.3 Einführung in das Standardmodell der Teilchenphysik 393

12.10.3.1 Die Stunde 0 394

12.10.3.2 Analyse der Hausaufgabe (Stunde 1) 397


12.10.3.3 Die Teilchensorten im Standardmodell - Die Materieteilchen (Stunde 2) 399

12.10.3.4 Leptonen und Hadronen 399

12.10.3.5 Hadronen - Made by Quarks 400

12.10.3.6 Austauschteilchen 401

12.10.3.7 Teilchen im Standardmodell - Wechselwirkungsteilchen 402

12.10.3.8 Die schwache Wechselwirkung im Überblick 405

12.10.3.9 Die übrigen WechselWirkungen (WW) 407

12.10.3.10 Erhaltungssätze im konkreten Beispiel 407

12.10.3.11 Das Higgs-Boson 409


12.10.3.12 Überprüfung des Wissensstandes 409

12.10.4 Fazit 410

12.11 Susana Maria Halpine’s Flash Animations 410

12.12 The Nine Planets 411

12.13 The Web Nebula 411



13 Projektarbeit im Internet 413

13.1 BioNet e.V. 413

13.1.1 Projektübersicht 414


13.1.2 Kontaktaufnahme, Mitarbeit, Copyright und Sponsoring 414

13.2 ESP - The European Schools Project 415

13.3 European Schoolnet EUN 416

13.4 SaN e.V. 416

13.5 ODS e.V. 418

13.6 FSuB e.V. 418

13.7 InfoSCHUL 418



14 Schulverwaltung 421


14.1 Linux als sicheres Netzwerkbetriebssystem 423

14.2 SQL-Datenbanken 424

14.2.1 Beispielhafte Nutzung 424

14.2.2 Eine kleine Schulverwaltung 426

14.3 Realisierung der Schulverwaltung mit MySQL 427

14.3.1 Was ist ein SQL-Datenbankserver? 428

14.3.2 Installation von MySQL 429

14.3.3 Möglichkeiten eines SQL-Datenbankzugriffs 431

14.3.3.1 PHP 433


14.3.3.2 Java 433

14.4 Das LAMP-Konzept 433

14.4.1 Installation von phpMyAdmin 434

14.4.2 Erzeugen der Datenbank zur Schulverwaltung 437

14.5 Benutzung der Datenbanksoftware 438

14.5.1 Eintragen der Schülerstammdaten 440

14.5.2 Ausgabe der Schülerdaten und Korrektur 440

14.5.3 Erzeugen der Zeugnistabelle 441

14.5.4 Eingabe der Zeugnisnoten 441


14.5.5 Zensurenkonferenz 442

14.5.6 Zeugnisse drucken 443

14.5.7 Anlegen der dBASE-Tabelle 445

14.5.8 Nach der Zeugnisausgabe 446

14.6 Alternative Clientensoftware 446

14.6.1 DBVisualizer 447

14.6.2 MySQL-Navigator 449

14.7 Fazit 452




15 Der Weg in die Freiheit 453

15.1 Samba: Tanzen für Ängstliche 454



16 Glossar 457



Literaturverzeichnis 469



Index 475