رایانه‌های کوچک تجاری اکنون ۲۷٪ از محیط‌های محاسباتی آموزشی سراسر جهان را فرا می‌گیرند (IDC 2023)، و به سرعت در آزمایشگاه‌های علوم، کلاس‌های همکاری‌کننده و ایستگاه‌های کاری پرتردد کتابخانه‌ها در حال گسترش هستند. حجم آنها ۸۵٪ کوچک‌تر از رایانه‌های رومیزی سنتی است که این امکان را به مؤسسات می‌دهد تا چهار برابر ایستگاه کاری بیشتر در آزمایشگاه‌های علمی مشترک نصب کنند و در عین حال فاصله ایمن فضای کاری را حفظ نمایند.
معلمان از اینکه چقدر راحت است که بتوانند کامپیوترهای کوچک تجاری را جابجا کنند و آنها را به عنوان ایستگاه‌های یادگیری انعطاف‌پذیر تنظیم کنند، لذت می‌برند؛ به گونه‌ای که واحدها را پشت صفحه‌های لمسی بزرگ نصب می‌کنند تا در صورت نیاز، کلاس‌ها به سرعت دوباره آرایش داده شوند. طبق گزارشی از EDUCAUSE در سال گذشته، مدارسی که این فناوری را اتخاذ کرده‌اند، زمان راه‌اندازی خود را در پروژه‌های ترکیبی با موضوعات متنوع تا حدود ۴۰ درصد کاهش داده‌اند که در آن کلاس‌های مختلف با هم کار می‌کنند. قابلیت «plug and play» بودن همچنین به کار گروهی در زمان واقعی کمک می‌کند. به عنوان مثال، دانش‌آموزان بیولوژی که شبیه‌سازی آزمایشگاهی انجام می‌دهند می‌توانند یافته‌های خود را بلافاصله به دانش‌آموزان مهندسی که در میزهای نزدیک نشسته‌اند، منتقل کنند، بدون اینکه کسی مجبور باشد منتظر انتقال‌ها یا راه‌اندازی‌های پیچیده بماند.
از سال 2021، بیش از شصت درصد از مناطق مدرسه‌ای آمریکا کامپیوترهای قدیمی خود از نوع تاور را با رایانه‌های کوچک تجاری جایگزین کردند. دلایل اصلی چه بود؟ این سیستم‌های جدید حدود نصف انرژی مصرفی کمتری دارند و کاملاً بی‌صدا کار می‌کنند. سیستم‌های قدیمی برای کارکرد مناسب نیازمند اتاق‌های ویژه IT بودند، اما این مدل‌های جدید با استفاده از پیچ‌های استاندارد VESA که امروزه در همه‌جا دیده می‌شوند، به راحتی روی میزهای آزمایشگاهی نصب می‌شوند. این موضوع تفاوت بزرگی برای دانشگاه‌ها در راستای گسترش آزمایشگاه‌های مهندسی بدون نیاز به فضای اضافی ایجاد می‌کند. علاوه بر این، نکته دیگری نیز قابل توجه است. از آنجا که این رایانه‌ها به صورت ماژولی ساخته شده‌اند و هر قطعه به صورت جداگانه قابل ارتقا هستند، مدارس در بلندمدت صرفه‌جویی می‌کنند. برخی گزارش‌ها نشان می‌دهند که هزینه چرخه عمر این دستگاه‌ها حدود سی و سه درصد کمتر از رایانه‌های رومیزی معمولی است، همان‌طور که در سال گذشته در مجله EdTech آمریکا گزارش شده است.
رایانه‌های کوچک (Mini PCs) که برای استفاده تجاری طراحی شده‌اند، وقتی به صورت عمودی کنار مانیتورها نصب شوند، فضای کمتری در کلاس‌های درسی اشغال می‌کنند و طبق گزارشی از EDUCAUSE در سال 2023، حدود 37٪ فضای بیشتری را نسبت به آن دستگاه‌های قدیمی برجی آزاد می‌کنند. کاهش فضای مورد نیاز به این معنی است که آزمایشگاه‌های STEM می‌توانند اکنون 6 ایستگاه آزمایش را جای دهند، در حالی که قبلاً فقط چهار رایانه میزی معمولی جا می‌شد، که این امر در بهره‌برداری از محدودیت مواد در فعالیت‌های عملی بسیار مؤثر است. معلمان این موضوع را دوست دارند چون هزینه‌ها را نیز کاهش می‌دهد، چون دیگر نیاز نیست به همان تعداد رایانه‌ها برای پوشش تمام کلاس‌هایشان بپردازند.
با وزنی کمتر از 2.5 پوند، این دستگاه‌ها امکان بازآرایی سریع فضاهای یادگیری را فراهم می‌کنند که یک قابلیت حیاتی است، چون 68٪ از مناطق آموزشی K-12 اکنون از مدل‌های کلاس درس ترکیبی استفاده می‌کنند (CoSN 2024). معلمان گزارش داده‌اند که با استفاده از واحدهای رایانش قابل حمل به جای نصب‌های ثابت، 41٪ سریع‌تر می‌توانند بین فعالیت‌های سخنرانی، کار گروهی و آزمایشگاه تغییر وضعیت دهند.
| نوع دستگاه | هزینه سالانه انرژی (بر حسب هر واحد) | پس‌انداز تخمینی در طول 5 سال (100 واحد) |
|---|---|---|
| رایانه رومیزی استاندارد | ۳۸ دلار | — |
| مینی پی سی | ۱۴ دلار | ۱۲,۰۰۰ دلار به بالا |
منبع داده: مطالعه مقایسه انرژی Ponemon Institute 2023
رایانه‌های کوچک (Mini PCs) مصرف انرژی در سطح دانشگاه را به طور میانگین ۶۳ درصد نسبت به رایانه‌های رومیزی معمولی کاهش می‌دهند و این امر به موسسات متوسط اندازه در سال بیش از ۷۴۰,۰۰۰ دلار در هزینه‌های عملیاتی پس‌انداز می‌دهد.
با کاهش 60 درصدی هزینه‌های اولیه نسبت به کامپیوترهای رومیزی سنتی، رایانه‌های کوچک به دانشگاه‌ها کمک می‌کنند تا نسبت دانشجو به دستگاه را به 4:1 برسانند، در حالی که این نسبت با سیستم‌های قدیمی‌تر به طور متوسط 8:1 است (NCES 2024). این کارایی هزینه‌ای اجازه می‌دهد تا این دستگاه‌ها در سطح گسترده‌ای در مدارس مورد استفاده قرار گیرند، حتی در شرایطی که 83 درصد از بودجه‌های فناوری تحت تأثیر هزینه‌های زیرساخت‌های قدیمی قرار دارند.
رایانه‌های کوچک (Mini PCs) مورد استفاده تجاری در حمایت از بخش دیجیتال آموزش نوین، ضروری شده‌اند. گزارش فناوری اخیر 2025 نشان داد که حدود 90 درصد از مدارس مطمئن می‌شوند سیستم‌های مدیریت یادگیری آنها به خوبی با هم کار می‌کنند. این رایانه‌های کوچک با پلتفرم‌های محبوبی مانند Canvas و Moodle از پیش نصب‌شده عرضه می‌شوند، بنابراین معلمان می‌توانند فیلم‌ها را پخش کنند، آزمون‌های کوییز برگزار کنند و همزمان گفتگوهای کلاسی را مدیریت کنند، بدون اینکه نیاز باشد بین دستگاه‌های مختلف سوئیچ کنند. درگاه‌های استاندارد USB-C و HDMI در این دستگاه‌ها به راحتی اتصال به نمایشگرهای بزرگ و دوربین‌های اسنادی فوق‌العاده‌ای که معلمان دوست دارند را فراهم می‌کند و هر کلاس درسی را به فضای کاملاً متصل‌شده برای تدریس تبدیل می‌کند.
این کامپیوترهای کوچک، وظایف سنگینی مانند مدل‌سازی مولکولی و برنامه‌های جراحی مجازی را بدون هیچ مشکلی انجام می‌دهند. بسیاری از گروه‌های فیزیک از آنها برای جمع‌آوری سریع داده‌ها در حین آزمایش‌ها استفاده می‌کنند. برخی مدارس حتی گزارش داده‌اند که سرعت تحلیل آنها نسبت به کامپیوترهای رومیزی قدیمی حدود ۴۰ درصد افزایش یافته است. این موضوع که این دستگاه‌ها هیچ صدایی تولید نمی‌کنند و گرمای چندانی هم ایجاد نمی‌کنند، به محققان اجازه می‌دهد تا در محیط‌های آزمایشگاهی ظریف که ماشین‌های سنتی موجب اختلال می‌شدند، تمام روز با آنها کار کنند.
امروزه بسیاری از مدارس به سمت محاسبات ابری حرکت می‌کنند، اما هنوز هم نیاز به آن برنامه‌های قدیمی ویندوز 7 دارند، به خصوص برای برخی کلاس‌ها مانند رشته‌های مهندسی یا طراحی گرافیکی. در اینجا است که مینی PCها مفید هستند. این جعبه‌های کوچک به کارشناسان IT این امکان را می‌دهند تا نرم‌افزارهای مجازی‌سازی را نصب کنند یا سخت‌افزارهای گرافیکی اضافی را متصل کنند تا همه چیز با هم کار کند. برخی مراکز همچنین شروع به استفاده از چیزی به نام کانتینریزیشن (containerization) کرده‌اند. اساساً این فناوری برنامه‌های قدیمی را درون حباب‌های امن اجرا می‌کند و در عین حال سیستم اصلی به خوبی کار می‌کند. این موضوع به این معنی است که دانش‌آموزان می‌توانند از نرم‌افزارهای تخصصی خود استفاده کنند، حتی در حالی که مدارس به مرور زمان زیرساخت‌های خود را ارتقا می‌دهند.
رایانه‌های کوچک تجاری امکان اندازه‌گیری دقیق متغیرهای محیطی در مطالعات زیستی زنده را از طریق سنسورهای متصل به USB-C فراهم می‌کنند. دانشگاه‌ها گزارش کرده‌اند که ثبت داده‌ها هنگام پایش نرخ رشد میکروبی 40٪ سریع‌تر شده است (نشریه BioEdTech 2023). این سیستم‌های بدون فن ارتعاش را در میکروسکوپی حذف می‌کنند و به راحتی زیر هودهای آزمایشگاهی جای می‌گیرند.
دانشکده‌های فیزیک از رایانه‌های کوچک به عنوان واحدهای کنترلی قابل حمل برای دستگاه‌های تحلیل حرکت و آرایه‌های تصویربرداری گرمایی استفاده می‌کنند. یک برنامه آزمایشی در سال 2023 موفقیت 92٪ را در جمع‌آوری همزمان بیش از 12 ورودی سنسوری در طی آزمایش‌های دانشجویی روی استحکام مواد گزارش کرده است. دانشجویان مهندسی این دستگاه‌ها را در پروتوتیپ‌های رباتیکی ادغام می‌کنند که در آنها فضا اجازه استفاده از رایانه‌های کامل را نمی‌دهد.
برنامه‌های STEM از آرایه‌های رایانه کوچک خوشه‌ای برای انجام وظایف محاسباتی مشترک استفاده می‌کنند:
| درخواست | افزایش سود | مقیاس |
|---|---|---|
| تعیین توالی ژنومی | پردازش موازی | خوشه 8 گره‌ای |
| شبیه‌سازی‌های دینامیک سیالات | نمایش زنده | آرایه ۶ واحدی |
| آموزش مدل هوش مصنوعی | بارهای کاری توزیع‌شده | شبکه ۱۲ دستگاهی |
این رویکرد ماژولار اجازه می‌دهد دانشجویان زیست‌شناسی، فیزیک و مهندسی در به اشتراک گذاشتن منابع از طریق پلتفرم‌های مدیریت مرکزی کمک بگیرند و در نتیجه در زیرساخت‌های چندمنظوره، تکرار اضافی سخت‌افزار را تا ۳۵ درصد کاهش دهند (همکاری فناوری آموزشی ۲۰۲۳).
مدارس و دانشگاه‌ها با اجرای مراحلی رایانه‌های کوچک تجاری به جای اجرای یک‌باره، ارزش واقعی به دست می‌آورند که این امر به آنها کمک می‌کند تا بودجه خود را بدون قربانی کردن کیفیت فناوری مدیریت کنند. با در دسترس بودن سیستم‌های IT متمرکز، کارکنان اداری می‌توانند از راه دور از صدها دستگاه پیگیری کنند. هزینه‌های نگهداری حدوداً ۳۰ درصد نسبت به راه‌اندازی‌های قدیمی رایانه‌های رومیزی کاهش می‌یابد، بر اساس مطالعات اخیر در مورد کارایی فناوری آموزشی. خرید تجهیزات به صورت عمده از تأمین‌کنندگان معتبر، کار را برای کارکنان فناوری آسان‌تر می‌کند. رابطه با همان تأمین‌کننده، تضمین‌کننده یکنواختی سخت‌افزار در بخش‌های مختلف را فراهم می‌کند و همچنین الزامات سختگیرانه امنیت سایبری که امروزه مدارس باید دنبال کنند را برآورده می‌کند.
برنامه‌های توسعه حرفه‌ای به معلمان کمک می‌کنند تا از مراحل اولیه کار با ابزارهای دیجیتال فراتر رفته و به سفارشی‌سازی پیشرفته آنها دست یابند. کارگاه‌های آموزشی در زمینه یکپارچه‌سازی سیستم‌های مدیریت یادگیری (LMS) و همگام‌سازی تخته‌های سفید تعاملی، میزان استفاده از ابزارها را در محیط‌های آموزشی K-12 به میزان ۴۲٪ افزایش می‌دهند. آموزش توسط همسالان موثرترین روش شناخته شده است، به‌طوری‌که ۷۶٪ از اعضای هیئت علمی در مدت شش ماه پس از اجرای این روش، از ابزارهای ارزیابی مبتنی بر ابر استفاده می‌کنند.
رایانه‌های رومیزی کوچک تجاری در چنین بسته‌های کوچکی آمده‌اند که واقعاً امکانات متنوعی برای تنظیمات یادگیری مختلف فراهم می‌کنند. وقتی مدارس از آنها در کلاس‌های معکوس استفاده می‌کنند، معلمان متوجه می‌شوند که نسبت به زمانی که باید عجله کنند تا کارت‌های بزرگ لپ‌تاپ را بیرون بکشند، حدود نیم ساعت از زمان آماده‌سازی هر کلاس صرفه‌جویی می‌شود. بسیاری از دانشگاه‌ها از ترکیب این رایانه‌های کوچک با مبلمان آزمایشگاهی قابل جابجایی در دپارتمان‌های علوم و مهندسی خود موفقیت‌های خوبی داشته‌اند. ترکیب این دو کارایی خوبی دارد و حدود نه دهم از موسسات گزارش‌های مثبتی از نتایج داده‌اند. دانش‌آموزان می‌توانند به راحتی از گوش دادن به سخنرانی‌ها، اجرای آزمایش‌ها و سپس تجزیه و تحلیل تمام داده‌های جمع‌آوری شده در طول کلاس بدون از دست دادن ریتم مناسب، سوییچ کنند.
رایانه‌های کوچک تجاری به دلیل کارایی در فضای کم، قابلیت حمل، صرفه‌جویی در مصرف انرژی و قیمت مناسب، در مدارس و مراکز آموزشی محبوبیت پیدا کرده‌اند. این دستگاه‌ها تنظیم محیط‌های یادگیری را آسان‌تر می‌کنند و هزینه‌های عملیاتی را کاهش می‌دهند و همچنین به راحتی با نرم‌افزارهای آموزشی ادغام می‌شوند.
رایانه‌های کوچک با امکان راه‌اندازی و بازآرایی آسان ایستگاه‌های یادگیری، فراهم کردن همکاری در زمان واقعی و تسهیل انتقال سریع‌تر بین فعالیت‌های مختلف آموزشی، از مدل‌های یادگیری همکارانه و انعطاف‌پذیر پشتیبانی می‌کنند.
رایانه‌های کوچک تجاری دارای هزینه اولیه کمتر و مصرف انرژی پایین‌تری هستند که این امر منجر به کاهش کلی هزینه‌ها در طول چرخه عمر سخت‌افزار می‌شود. این دستگاه‌ها امکان نسبت بیشتر دانش‌آموز به دستگاه را فراهم می‌کنند و مدیریت بهتری از بودجه‌های محدود را ممکن می‌سازند.
رایانه‌های کوچک می‌توانند از طریق مجازی‌سازی و کانتینریزاسیون نرم‌افزارهای قدیمی را پشتیبانی کنند و این امکان را به مدارس بدهند تا در حالی که سیستم‌های خود را به‌روزرسانی می‌کنند، از برنامه‌های قدیمی‌تر نیز استفاده کنند. همچنین می‌توان آنها را با سخت‌افزارهای اضافی تجهیز کرد تا برنامه‌های آموزشی تخصصی را اجرا کنند.
EN
AR
BG
HR
CS
DA
NL
FR
DE
EL
HI
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
IW
ID
SR
SK
VI
HU
TH
TR
FA
AF
MS
SW
UR
BN
HA
KM
MN
UZ
