Minicomputer Raspberry Pi im Unterricht

Der Raspberry Pi (RPi) ist ein kreditkartengroßer Einplatinencomputer, der in der B Version ca. 30€ kostet und von der Raspberry Pi Foundation entwickelt wurde. Als empfohlenes Betriebssystem kommt eine Linux Debian Variante, genannt Raspbian, zum Einsatz. Weitere Betriebssysteme, darunter das Media-Center-System XBMC, genannt Raspbmc, sind verfügbar.

Raspberry Pi Modell B mit SD-Karte, WLAN Stick und Tastatur/Maus Stick

Raspberry Pi Modell B mit SD-Karte, WLAN Stick und Tastatur/Maus Stick

Hardware

Beispiel für eine getestete SD-Karte

Der RPi wird von RS Components und Premier Farnell/Element 14 hergestellt und direkt vertrieben. Darüber hinaus gibt es einige Wiederverkäufer, so zB. AmazonConrad und Vesalia. Als Zubehör unbedingt notwendig ist eine SD-Karte mit mind. 4GB, auf der das Betriebssystem und alle Anwendungsprogramme gespeichert werden. Nicht alle SD Karten funktionieren mit dem RPi, es gibt aber eine Liste von funktionierender Hardware.

Darüber hinaus ist eine Energieversorgung mit 5V Micro USB Stecker notwendig. Dies kann über ein gängiges Handy-Netzteil erfolgen (mindestens 700mA).

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Beispiel für einen getesteten WLAN Stick, der ohne Hub funktioniert

Als Internetverbindung ist ein Ethernet RJ45 Stecker vorhanden. Alternativ kann ein USB WLAN Stick verwendet werden. Auch hier ist vorher zu überprüfen, welche Sticks kompatibel sind und welche direkt am USB Port des RPi oder aber über einen USB Hub mit externer Stromversorgung betrieben werden müssen.

Ähnliches ist bei Tastatur und Maus zu beachten. Wenn der Energieverbrauch von Tastatur und Maus zu hoch ist, so funktionieren diese nur über einen USB Hub mit externen Stromversorgung. Die meisten Tastatur/Maus Kombinationen mit gemeinsamem Funkempfänger funktionieren aber problemlos.

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Beispiel für eine geteste Funktastaur/Maus Kombination

Für den Bildschirmanschluss existiert ein HDMI Anschluss und ein Composite Video Anschluss. Daher ist noch ein entsprechendes Kabel notwendig.

Software

Die Installation der Software erfolgt über einen PC oder Mac mit SD-Karten Laufwerk. Das entsprechende Image kann von der Seite der RPi Foundation heruntergeladen werden und mit einem Hilfsprogramm auf die SD-Karte installiert werden. Beim ersten Start am RPi wird das System eingerichtet und die grafische Benutzeroberfläche aufgebaut. Vorinstalliert sind nur wenige Programme (zB. Scratch), weitere können entweder über den Pi Store oder als Linux Paket mit der Paketverwaltung nachinstalliert werden.

Einsatz in der Schule

In der Schule bietet sich entweder der Anschluss an einen Beamer, die Verwendung als Desktop Computer für die Schülerinnen und Schüler oder als Experimentiergerät im Informatikunterricht an.

Beim Anschluss an der Beamer kann – sofern vorhanden – der USB Anschluss des Beamers als Stromquelle verwendet werden. Mit Raspbmc als Betriebssystem wird damit der Beamer zum vollwertigen Mediacenter, das unter anderen auch das AirPlay Protokoll beherrscht.

Als Desktop Computer Einsatz stellt sich meist das Problem, dass die vorhandenen Monitore keinen HDMI Anschluss besitzen. Wenn zumindest ein DVI Eingang vorhanden ist, so kann ein HDMI2DVI Kabel Abhilfe schaffen. Schwieriger wird es, wenn der Monitor nur einen VGA Anschluss besitzt. Vorhandene HDMI zu VGA Konverter kosten ab ca. 30€, benötigen aber wiederum eine externe Energieversorgung. Ob ein HMDI zu VGA Adapter ohne Stromversorgung funktioniert wird in den einschlägigen Foren bezweifelt. Mittlerweile bietet aber der RPi Hersteller Element 14 einen solchen ausdrücklich als RPi Zubehör an. Ich habe einen bestellt und werde über meine Erfahrungen damit berichten.

Als zusätzliche Programme für die Schule habe ich den Chromium Browser installiert, da er mit Google Apps besser zusammenarbeitet als der vorinstallierte Midori Browser. Als Office-Paket habe ich Libre-Office aus dem Pi-Store installiert. Für die Anwendung mit Schülerinnen und Schüler ist zu beachten, dass der RPi ordnungsgemäß heruntergefahren werden muss um keine Fehler auf der Speicherkarte zu verursachen. Da er keinen Ein- bzw. Ausschaltknopf besitzt sollte nach dem Herunterfahren die Stromzufuhr abgeschaltet werden.

Da das ganze Betriebssystem samt Anwendungsprogrammen auf der SD-Karte gespeichert ist, reicht es für die Administration (Updates, Erweiterungen, usw.) diese zu entnehmen und mit einem vorbereiteten Image zu überspielen. Durch die geringe Größe des RPi kann dieser mit einem Gehäuse (ca. 10€) mit selbstklebendem Klettverschluss an der Rückseite des Monitors plaziert werden, sodass der Eindruck eines All-in-One PCs entsteht und damit der Platzbedarf äußerst gering ist.

 

 

 

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