Изучение проблемы внедрения ОС "Linux" в школьное образование

 

Изучение проблемы внедрения ОС в школьное образование

Введение

В наше время, особенно для будущих учителей, было бы полезно больше узнать о Линукс, ведь он распространяется бесплатно, нежели Виндоус и программное обеспечение на него тоже бесплатное. Сегодня темпы освоения рынка данной системой по сравнению с остальными известными ОС являются самыми интенсивными. Внутренняя гибкость структуры ОС Unix подтверждает ее устойчивость, позволяя в то же время адаптировать систему практически к любой среде. Именно в этом контексте разрабатывалась ОС Линукс.

Цель курсовой работы: изучение проблемы внедрения ОС в школьное образование.

Задачи:

) Изучить техническую литературу ОС «Linux»

) Изучить методическую литературу по вопросу внедрений в сферу образований ОС «Linux»

) Рассмотреть варианты курсов обучения.

Линукс, более новых версий, поддерживает игры, что является плюсом для геймеров. А подрастающему поколению не помешало хотя бы знать про использование ОС. К тому же школы могли бы сэкономить на программном обеспечении, но опять же Линукс имеет много минусов, а учителя сами не знают, как им пользоваться. Моя курсовая работа поможет вам разобраться в этих и других вопросах.

Глава 1. ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА «LINUX

.1 Общие сведения

- это современная POSIX-совместимая и Unix-подобная операционная система для персональных компьютеров и рабочих станций.

Это многопользовательская сетевая операционная система с сетевой оконной графической системой X Window System. ОС Linux поддерживает стандарты открытых систем и протоколы сети Internet и совместима с системами Unix, DOS, MS Windows.

Все компоненты системы, включая исходные тексты, распространяются с лицензией на свободное копирование и установку для неограниченного числа пользователей.

ОС Linux широко распространена на платформах Intel PC 386/486/Pentium/Pentium Pro и завоевывает позиции на ряде других платформ (DEC AXP, Power Macintosh и др.).

Разработка ОС Linux выполнена Линусом Торвалдсом (Linus Torvalds) из университета Хельсинки и не поддающейся подсчету обширной командой из тысяч пользователей сети Internet, сотрудников исследовательских центpов, фондов, унивеpситетов и т.д.

В отличие от большинства других операционных систем, GNU/Linux не имеет единой «официальной» комплектации.

Вместо этого GNU/Linux поставляется в большом количестве так называемых дистрибутивов <#"justify">1.дает возможность бесплатно и легально иметь современную ОС для использования как на работе, так и дома;

2.обладает высоким быстродействием;

.работает надежно, устойчиво, совершенно без зависаний;

.не подвержена вирусам;

.позволяет использовать полностью возможности современных ПК, снимая ограничения, присущие DOS и MS Windows по использованию памяти машины и ресурсов процессора(ов);

.эффективно управляет многозадачностью и приоритетами, фоновые задачи (длительный расчет, передача электронной почты по модему, форматирование дискеты и т.д. и т.п.) не мешают интерактивной работе;

.позволяет легко интегрировать компьютер в локальные и глобальные сети, в т.ч. в Internet; работает с сетями на базе Novell и MS Windows;

.позволяет выполнять представленные в формате загрузки прикладные программы других ОС - различных версий Unix, DOS и MS Windows;

.обеспечивает использование огромного числа разнообразных программных пакетов, накопленных в мире Unix и свободно распространяемых вместе с исходными текстами;

10.предоставляет богатый набор инструментальных средств для разработки прикладных программ любой степени сложности, включая системы класса клиент-сервер, объектно-ориентированные, с многооконным текстовым и/или графическим интерфейсом, пригодных для работы как в Linux, так и в других ОС;

11.дает пользователю и особенно разработчику замечательную учебную базу в виде богатой документации и исходных текстов всех компонент, включая ядро самой ОС;

12.дает всем желающим попробовать свои силы в разработке, организовать общение и совместную работу через Internet с любыми из разработчиков ОС Linux и сделать свой вклад, став соавтором системы.это полноценная 32-х разрядная (64-х разрядная на платформе DEC AXP) операционная система.

Выигрыш в цене очень большой, так как помимо экономии на оборудовании, программное обеспечение в Linux поставляется со свободной лицензией, разрешающей бесплатное неограниченное копирование системы. Ядро, редакторы, трансляторы, СУБД, сеть, графические интерфейсы, игры и масса другого программного обеспечения объемом в тысячи мегабайт - бесплатно и на законной основе.

Для многих пользователей в России свободная лицензия - это единственная возможность легально снабдить себя полноценным набором программного обеспечения.

Большой интерес Linux представляет для потребителей и разработчиков прикладных систем. Представьте себе фирму, состоящую из нескольких филиалов, территориально разнесенных по разным районам города и даже по разным городам и странам. На головном предприятии работает сервер базы данных, клиенты - рабочие места в филиалах - через сеть взаимодействуют с сервером. Такая система быстро, дешево и удобно делается в Linux.

Но на самом деле все не так хорошо как пишут. Итак, рассмотрим минусы, которые беспокоят обывателей:

1.возникают проблемы с поддержкой встроенных или внешних устройств: звуковых карт, принтеров, сканеров и т. д.

2.Производители мобильных устройств и платформ упорно игнорируют пользователей Linux: синхронизация со смартфоном или коммуникатором является нетривиальной задачей.

.Существуют пробелы в области программного обеспечения: не хватает профессиональных программ для решения узкоспециализированных задач (например, отсутствует полноценная замена Adobe Photoshop) и мало игр «продвинутого уровня».

.Число пользователей Linux, к которым можно обратиться за советом и помощью, значительно меньше, чем число пользователей Windows.

.Если у вас нет постоянного подключения к интернету - лучше забудьте про Линукс. Будете постоянно скачивать недостающие компоненты из Интернета.

Так как в Линуксе открытые исходные коды - это же, конечно, большой плюс для программиста, но обычному пользователю это просто не нужно. Поэтому Линукс в основном есть на компьютере только «продвинутых юзеров».

.3 Применение

В мае 2010 года семейство операционных систем на базе ядра Linux - третье по популярности (1,13 %) в мире на рынке настольных компьютеров <#"justify">.4 Дистрибутивы

Большинство пользователей для установки Linux используют дистрибутивы <#"justify">1.Низкая материально-техническая база и общая изношенность оборудования. Около половины всех образовательных учреждений, в которых проводилось внедрение СПО, имеют компьютеры с объемом оперативной памяти менее 128 Мбайт. В довольно многих школах используются старые машины. И если электроника на ней еще работает, то механика дает сбои очень часто.

2.Недостаточное количество образовательных программных продуктов для использования с СПО. Нужно привлечь внимание независимых разработчиков. Необходимо практические внедрение экономической модели, позволяющей зарабатывать деньги, создавая качественный продукт, а, не придумывая для него какие-то лицензионные ограничения.

.Отсутствие необходимого количества образовательной литературы. Российское образование оставляет желать лучшего. Дело тут не только в учебниках, а во всей образовательной инфраструктуре. Безусловно, надо восстанавливать кружки технического творчества, которые в советское время были в каждой школе. При рассмотрении претендентов на получение бюджетных средств следует заранее выделять квоту на учебники и технические издания.

.Отсутствие тематического сообщества. Важно понимать, что формирование сообществ - это не то, что делается само по себе с нулевыми финансовыми затратами. Это серьезная работа, требующая значительных усилий.

.Плохое решение вопросов информационного пространства образовательного учреждения. Сперва купили ОС, потом разнородные программы, потом начинают думать, что со всем этим добром делать. Причина - отсутствие адекватной постановки задачи на формирование законченного и целостного комплекса. Для решения задач организации сетевого пространства образовательного учреждения, требуется создание принципиально новых программных продуктов, подчиненных единой концепции.

.Предустановленное проприетарное ПО. Мало иметь возможность вернуть деньги за OEM, надо еще знать о ней. Таким образом, мы снова возвращаемся к необходимости создания тематического сообщества.

.Необходимость привлечения к работе учреждений высшей школы. Практика показала, что интерес к СПО со стороны высшей школы есть и это надо использовать для решения проблем системного характера. Например, привлекая студентов к работе над прикладными программами.

.Необходимость создания специализированных дистрибутивов. Спектр задач достаточно широк - от продуктов для классов с углубленным изучением каких-то предметов до учебных заведений для детей с ограниченными физическими возможностями.

.Необходимость концептуального подхода. Главная задача школы - учить детей и любой проект следует рассматривать именно в этом контексте.

2.3 Методические рекомендации

Выбор дистрибутива

В 2009 году в ОУ РФ была проведена рассылка дистрибутивов ОС Linux, входящие в пакет свободного программного обеспечения (ПСПО). При наличии стабильного соединения (от 256 кбит) можно скачать и записать образ любого дистрибутива ОС, размещенных в сети Интернет в открытом доступе.

Для загрузки доступны такие дистрибутивы, как:

·ПСПО (основан на АльтЛинукс 4.0)

·АльтЛинукс 5.0

·НауЛинукс 5.2

·НауЛинукс 5.3

·EduMandriva 2010

·Edubuntu 9.04

Одним из основных критериев выбора дистрибутива является совместимость с аппаратными составляющими компьютерного парка образовательного учреждения. Это можно определить только на практике - то есть попробовать выбранный дистрибутив на типовых компьютерах. Ниже даются сравнительные критерии, также играющие роль при выборе дистрибутива для машин со стандартным и поддерживаемым набором аппаратных составляющих:

1.Дата последнего релиза. Наличие периодического выхода новых версий дистрибутива показывает, что проект развивается.

2.Частота выхода новых версий. Чем чаще выходит новая версия, тем более современное ядро и ПО включено в дистрибутив. В плане платформы Linux это означает, обеспечивается поддержка новых технологий и самого нового оборудования, а включение нового ПО позволяет повысить функциональность и удобство работы с системой.

3.Файловая система по умолчанию. Файловая система Ext3 на сегодняшний день является практически стандартом в среде Linux.

4.Дополнительные системы ограничения доступа. Программный инструмент упреждающей защиты, основанный на политиках безопасности (известных также как профили), которые определяют, к каким системным ресурсам и с какими привилегиями может получить доступ, то или иное приложение. В настоящей момент, наблюдается тенденция включения в дистрибутивы системы SELinux, одной из реализацией системы принудительного контроля доступа, как наиболее перспективной.

.Включаемые в состав дистрибутива компоненты. Использование в составе дистрибутива новейших компонентов вызывает риск нестабильной работы и появление критических уязвимостей. Поэтому стоит с осторожностью устанавливать такие компоненты.

.Наличие проприетарных или нестандартных компонент показывает, что в дистрибутив может быть включено закрытое ПО, такое как драйверы для различного оборудования, например win-modem, видеокарт ATI и Nvidia, беспроводных устройств и т.д., а так же коммерческое программное обеспечение, например антивирусы DrWeb, AVP и т.п. Использование закрытых компонентов и коммерческого ПО, может поставить пользователя в зависимость от поставщика, который может диктовать ему свои условия, но одновременно и предоставляет возможность корректной работы оборудования, производители которого пока ещё не предоставляют полноценную поддержку Linux для своих продуктов.

.Срок поддержки каждой версии дистрибутива. Более продолжительный срок поддержки каждой из выпущенных версий дистрибутива позволяет в течение этого времени быть уверенным, что все новые уязвимости в системах безопасности и ошибки в работе ПО будут исправлены, без установки новой версии.

8.Под рукой должно быть печатное руководство по Вашему дистрибутиву или толстая и подробная книга.

Технические вопросы развёртывания

Наиболее полно положительные черты Линукса проявляются при работе в сети. Потому Вам рекомендуется продумать распределение ролей ПК в ЛКС. Линукс как таковой, в отличии от Виндоуз, не имеет чёткого разделения на сервер и рабочие станции. Роль компьютера определяется запущенными на нём программами. Это позволяет распределить серверную нагрузку на несколько ПК в классе, что даёт возможность задействовать в качестве рабочих мест для учеников всех ПК в классе и одновременно выбрать наиболее оптимальным образом роль ПК в зависимости от его технических характеристик.

Сначала определимся с тем, какие серверные приложения необходимы. Во-первых, для полноценной работы необходим сервер DNS. Во-вторых, сервер NFS (Network File System) как для упрощения массовой установки и обновления, так и для учебных нужд. В-третьих, необходим сервер электронной почты. В-четвёртых, потребуется веб-сервер. Дополнительно можно использовать какой-либо из серверов аутентификации, сервер ftp, новостные сервера и т.д.

Сервер DNS требуется для почты и веб-сервера, да и вообще, статическая адресация в малых сетях предпочтительнее, так как позволяет быстрее выявлять сетевые проблемы. Названия и адреса узлам сети лучше давать с соблюдением мнемонических правил.

Теперь рассмотрим, как распределить серверы по ПК по "географическому" признаку. Так как на сервере DNS основана работа в сети, то этот компьютер должен включаться первым. Сервер NFS рекомендую выключать последним. Почтовый и веб серверы должны работать при выполнении учащимися практических работ. Отсюда и вытекают требования к расположению ПК в кабинете физически, т.е. те ПК, на которых крутятся соответствующие службы, должны находиться под прямым физическим контролем учителя, что значит, располагаться в пределах двух шагов от места учителя в классе.

Порядок установки и настройки таков. Сначала Вы выбираете, какой компьютер будет выполнять роль сервера NFS. Наиболее разумно, чтобы этот компьютер был оснащён CD/DVD-приводом. На нём устанавливаете ОС и настраиваете сервер NFS с доступом по IP-адресу. При отсутствии подключения к Интернету можно сделать доступ "для всех", но "только на чтение". В соответствующий каталог копируете полностью с сохранением структуры каталогов на CD выбранный Вами дистрибутив, создаёте загрузочную дискету. Теперь Вы можете с этого сервера устанавливать дистрибутив на все ПК без перетаскивания CD-ROMа. Просто напомню, что в большинстве случаев даже новая техника поставляется с единственных приводом оптических дисков на кабинет.

Далее оснащаете ПК, который будет работать сервером DNS. Веб и почтовый сервер настраивается уже после установки ПО на все компьютеры.

Важная рекомендация: не создавайте учётных записей обычных пользователей на этапе установки кроме одной, для себя. Сначала настройте сеть в целом, затем настройте одно рабочее окружение для школьника, т.е. создайте необходимые ссылки на рабочем столе или в меню, может быть, потребуются какие-либо скрипты для не очевидных начинающих действий. Настройте почтовый клиент, внешний вид рабочего стола и т.п. Затем все эти настройки (т.е. содержимое домашнего каталога этого пользователя) скопируйте на все ПК в каталог /etc/skel. Копирование можно организовать через уже имеющийся сервер NFS. Теперь можно создавать и учетные записи для школьников. Созданное Вами окружение будет автоматически копироваться для каждого созданного пользователя.

Учебный процесс

Стандартный урок информатики - это либо теория по учебнику или в виде лекции, либо выполнение практических заданий по плану, изложенному в рабочей тетради или на доску. Самый неприятный момент в переходе на иную программную платформу заключается в том, что становится невозможным использование старых практических заданий. Даже переход от версии к версии одного и того же ПО вызывает эту проблему.

Здесь нам и поможет веб-сервер. Совсем нетрудно создать простой сайт, на котором и будут размещены соответствующие задания к практической работе. Самое элементарное, это сделать стартовую страницу в виде списка классов. "Щелчок по классу" вызывает список практических работ для данной параллели. Подобная организация позволяет ученику иметь перед глазами необходимый материал, а учителю - адаптировать практические задания в соответствии с условиями. При этом нет расхода бумаги на печать заданий, можно вставлять скрин-шоты как иллюстрации к заданиям. В дальнейшем возможно построение в кабинете малой системы дистанционного обучения как по информатике, так и по другим предметам.

Весь материал к практическим работам учитель должен заносить в компьютер сам. Поэтому надо в первые годы определить, что требует немедленного перевода в электронный вид, а какие практические можно выполнять по старому.

Как проверять работы учащихся? Здесь нам поможет сервер электронной почты. Достаточно обучить пользоваться почтовым клиентом, создавать письма и вложения в них, и Вы получите возможность проверять работы учеников не за пять минут до звонка, а после урока в спокойной обстановке. Даже в самом задании на сайте можно вставить почтовую ссылку с учительским адресом электронной почты. Рекомендую через сервер DNS закрыть возможность обмена почтовыми сообщениями между учащимися и проверять время и место отправления письма, чтобы пресечь "помощь друга".

Для Линукс отсутствуют методические разработки вроде "Кирилл и Мефодий". Есть пакет kdeedu, много пакетов DebianEdu (education-*).Опять же, все эти пакеты в основном "пустые". Т.е. они являются неким инструментом, но наполнение конкретным учебным материалом ложится на плечи учителя.

Не следует забывать, что ПК и ПО - это всё же инструменты, но не "вещь в себе". потому следует обращать внимание и на межпредметные связи. Это можно сделать как с помощью программируемого интерактивного калькулятора с произвольной точность вычислений bc, который позволяет написание скриптов с диалоговым режимом, так и с помощью профессионального уровня построителя графиков GNUPlot. При использовании этих программ можно не только дать учащимся навык программирования, но и решать вычислительные задачи по физике, астрономии, математики, географии и экономики.

Не стоит забывать, что компьютер и компьютерные науки - это прежде всего программирование.

Обучение ОС «Linux»

Бесплатные курсы «LINUX» для учителей школ

Перед системой образования России руководством страны поставлена задача скорейшего массового перехода на свободное программное обеспечение (СПО). В связи с этим в начале октября 2009 г. стартовал федеральный проект «Обеспечение поддержки внедрения пакета свободного программного обеспечения в общеобразовательных учреждениях РФ» ПНП «Образование».

В рамках этого проекта НОУДПО «Институт «АйТи» в период 26.10.2009 - 04.12.2009 проводил бесплатные очные курсы для работников образования Республики Саха (Якутия) по следующим программам повышения квалификации:

1.«Применение пакета свободного программного обеспечения». Категория слушателей: учителя-предметники, административно-педагогические кадры.

2.«Установка и администрирование пакета свободного программного обеспечения». Категория слушателей: учителя информатики, системные администраторы, зам. директора по ИТ.

Объем каждого курса - 72 часа. По окончании курсов - итоговая аттестация с выдачей удостоверения о повышении квалификации государственного образца.

Занятия вели преподаватели, сертифицированные по курсу «Основы преподавания Linux и СПО», и IT-специалисты.

Слушателям очных курсов в ЯГУ, кроме учебных материалов курсов, были предоставлены дополнительные материалы по СПО и консультации преподавателей, сотрудников ЯГУ и IT-специалистов - членов IT-сообщества г.Якутска, а также учителей, использующих СПО.

В Якутии прошли бесплатные курсы по Linux для работников школ.

По программе повышения квалификации «Применение пакета свободного программного обеспечения» прошло обучение более 30 учителей-предметников и административно-педагогических работников. По программе повышения квалификации «Установка и администрирование пакета свободного программного обеспечения» обучилось более 60 учителей информатики, системных администраторов, директоров или заместителей директоров школ. Половина слушателей из разных районов республики.не стал для них внезапным открытием, и это показывает широкий кругозор и профессионализм учителей и руководителей. Несколько учителей не первый год пользуются Linux как сервером, так и как рабочими станциями в учебных классах.

По результатам анализа входных и выходных анкет видно, что большинство слушателей остались курсами довольны. Пожелания по преподаванию мы постараемся учесть в других наших курсах, а замечания по самой программе КПК будут рассмотрены в Москве НОУДПО «Институт «АйТи».

Также учителя проявили большую заинтересованность к системе управления Web-контентом Joomla и к Macromedia Flash.

Курсы изучения Линукс

Рассмотрим следующие курсы изучения Линукс, которые предлагают образовательные учреждения. На примере факультет информационных технологий и телекоммуникаций <#"justify">Программа тренинга

1.Зачем переходить с Windows на Linux.

2.Общие черты и отличия Linux от Windows.

.Linux-аналоги ПО обеспечения для Windows. «Типовые» возможные варианты использования Linux-компьютера (Сервер, десктоп и др.).

.Возможности работы с сетью. Взаимодействие с Windows-узлами сети.

.Использование приложений, файловых систем и документов Windows в операционной системе Linux.

Какие преимущества курсы Linux могут Вам дать?

Специализированные курсы Linux предназначены для системных и сетевых администраторов и дают актуальные знания, востребованные на рынке труда.

Комплексная программа обучения международной организации Linux Professional Institute (LPI) предназначена для самых разных категорий слушателей: от тех, кто ранее не сталкивался с этой операционной системой, до продвинутых пользователей, желающих повысить с помощью курсов Linux свой уровень и приобрести навыки администратора.

1.Занятия проводятся в группах малой наполняемости, число слушателей в группах не превышает 8 человек.

2.Соотношение теоретических и практических занятий составляет 30% к 70% соответственно, основной акцент на занятиях делается на практические работы

.Занятия проводят только практикующие специалисты

.Занятия проводятся в дневное и в вечернее время, в зависимости от Ваших пожеланий

Еще имеются видеоуроки, например на сайте #"justify">1.Видеокурс «17 технологий ИТ». Видеокурс посвящен популярному программному обеспечению Linux которое часто используется на серверах. Он подойдет как для начинающих, так и средним системным администраторам. Всего рассмотрено 17 тем;

2.Видеокурс «Базовый курс Линукс». Видеокурс по Linux для начинающих. Мы рассмотрим основы Linux и научимся делать базовые вещи, такие как: установка Linux, базовая настройка, работа в командной строке, установка/удаление программ и т.д.;

.Видеокурс «Безопасность Линукс». Видеокурс полностью посвящен безопасности Linux. Показано несколько десятков способов повысить безопасность операционной системы. Помимо этого рассмотрено шифрование данных и настройка прокси-сервера;

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В наше время мы обеспечены достаточным обьемом информации по ОС «Линукс» особенно на фоне перехода с проприетарного ПО на свободное ПО. Информации в книгах недостаточно, поэтому курсовая сделана с большим привлечением Интернет-источноков, в том числе периодических источников. Для себя я сделала выводы, что Линукс - это операционная система с множеством достоинств, но и с достаточным количеством минусов, которые как я поняла должны быть устранены в соответствии с внедрением его в массы. Школы, как я считаю, не скоро полностью перейдут на Линукс до тех пор, пока есть другие не менее существенные проблемы в системе российского образования. К тому же полный переход к Линуксу означает опять же монополию. Линукс благодаря открытому исходному коду, во всяком случае, не помешало бы включить элективным курсом во многих школах с информационно-техническим уклоном. Открытый код - это как свобода слова, пользуются не все, но польза есть для всего общества.

ПРИМЕЧАНИЕ

OEM (англ. <#"justify">Литература и источники:

1.«Линукс в школе. В чем же выгода». Статья Сергея Голубева. «Свободные мысли о свободных программах». #"justify">2.«Линукс в школе. Девять проблем». Статья Сергея Голубева. «Свободные мысли о свободных программах». #"justify">.«Линукс в школе. Мифы про школу и информатику. Статья Сергея Голубева. «Свободные мысли о свободных программах». #"justify">.«Линукс в школе. Первые итоги». Статья Сергея Голубева. «Свободные мысли о свободных программах». #"justify">.«Методические рекомендации к использованию Линукса в учебном компьютерном кабинете школы». Статья Антрошенко В. А., учитель информатики. «Свободные мысли о свободных программах». #"justify">."Операционная система UNIX". Андрей Робачевский

.«Размышления о Windows и Linux» Автор Бродяга. «Стоп Линукс. Развенчиваем мифы» #"justify">.Обсуждения «Чем вам нравится Линукс?». Группа «Linux» на сайте vkontakte.ru

.Методические рекомендации по внедрению и использованию свободного программного обеспечения в образовательных €учреждения Российской Федерации. Москва 2010, PingWin Software, ГК АйТи. http://www.spohelp.ru/

10.Маттиас Калле Далхаймер <http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9C%D0%B0%D1%82%D1%82%D0%B8%D0%B0%D1%81_%D0%9A%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D0%B5_%D0%94%D0%B0%D0%BB%D1%85%D0%B0%D0%B9%D0%BC%D0%B5%D1%80&action=edit&redlink=1>. Запускаем Linux. - М.: Символ-Плюс, 2008. - 992 с.

.Реклама видеокурсов на сайте http://www.fasttech.ru/

12.«Linux Format» №06 (132) Июнь 2010 на http://www.linuxformat.ru/

Изучение проблемы внедрения ОС в школьное образование Введение В наше время, особенно для

Больше работ по теме: