Информатизация образовательного учреждения на базе свободного программного обеспечения
Введение
Вопрос перехода на свободное программное обеспечение в последнее время все чаще возникает как в кругах пользователей, так и на уровне учебных учреждений. А с учетом усугубления ситуации контроля над чистотой использования программного обеспечения данная задача перехода на лицензионное программное обеспечение, не требующее существенных вложений и которое обладает достаточной функциональностью, становится все более актуальной.
На сегодняшний день программное обеспечение проникло во все сферы жизни человека. Телефоны, кассовые и платежные терминалы, камеры наблюдения - все эти устройства связаны между собой глобальную сеть и управляются программами.
Программное обеспечение, которое управляет этими устройствами, становится все сложнее, у любой программы теперь есть многолетняя история.
Программное обеспечение применяется в государственных учреждениях, в армии, в образовании, на почте, в офисах и т. В этих учреждениях программы позволяют ускорить обмен информацией, повысить его надежность и качество. Между тем, производители диктуют пользователям, когда нужно менять программы своего производства, на какие компьютеры их ставить, как ими пользоваться, искусственно ограничивают доступ к возможным аналогам своих разработок, не говоря уже о дополнительной оплате этих продуктов.
Эволюция развития свободного программного обеспечения
Рассмотрим основные этапы формирования эволюции развития свободного программного обеспечения. Этап 1 (начало 50-х - середина 60-х годов XX в.). Формирование устойчивого рынка информационных услуг началось с середины 50-х годов XX ст. Основными поставщиками информационных услуг были: 1) академические учреждения; 2) государственные информационные службы и учебные учреждения; 3) научно-технические общества. Основными потребителями – ученые и специалисты в области науки и техники. С начала 60-х гг. Параллельно с рынком информационных услуг начал формироваться рынок услуг электронной обработки информации.
Создание программного обеспечения для вычислительной техники, в первую очередь, является научным исследованием, поэтому исходный текст программ доступен всему научному сообществу. Это позволяет проверить, выявить ошибки и модифицировать программный код (реализуются принципы открытости и взаимопомощи).
Этап 2 (середина 60-х - середина 70-х годов XX в.). С использованием средств вычислительной техники начали создаваться и применяться базы данных по различным отраслям знаний с: 1) научно-технической целью; 2) коммерческих целях. Автоматизированные информационные системы получили название информационно-поисковых систем. Появляется выборочный доступ к базам данных, создаются отделы и подразделения на государственных предприятиях для предоставления информационных услуг, разрабатываются международные информационные системы.
В 1970 американский ученый Джозеф Карл Робнетт Ликлайдер предложил идею, которая заключалась в том, что каждый человек на Земле будет подключен к сети, с которой сможет получать не только данные, но и программы.
Масштабное развитие операционных систем и компиляторов языков программирования привело к появлению значительных экономических затрат на их разработку. В 1970 компания AT & T начинает распространение первых версий операционной системы UNIX среди правительственных и научных организаций.
Пользователи этой системы не имели права передавать третьим лицам или самостоятельно изменять программный продукт. Появляется и другое программное обеспечение, лицензии которого ограничивают пользователей в использовании данных продуктов. В то же время для операционной системы UNIX существует большое количество программ, свободно распространяются в научном сообществе.
Этап 3 (середина 70-х - середина 80-х годов XX в.). Информационная индустрия начинает влиять на экономическую и социальную жизнь общества. Для этого этапа характерно следующее: 1) основным потребителем информации становится бизнес; 2) для предоставления информационных услуг создаются небольшие фирмы; 3) в сфере информационных услуг доминирует диалоговый поиск информации (в отдаленных от пользователя базах данных); 4) развивается банковская система.
Существует огромное разнообразие архитектур вычислительных машин, для каждой из которых разрабатывался отдельный набор программного обеспечения. В 1976 Билл Гейтс в своем «Открытом письме энтузиастам» обвинил хакеров в краже программного обеспечения. Массовое производство ЭВМ способствовало созданию программного обеспечения для широкого круга пользователей с целью его распространения за денежное вознаграждение. Разработчики таких программных продуктов, стремясь защитить свои разработки конкурентов, стали передавать программы в бинарном виде.
Другие разработчики считали, что программное обеспечение не должно иметь никаких ограничений, как и любая другая информация. Так в 1983г. Исследователь Ричард Столлман с целью создания полноценной операционной системы и набора программ, которые разрабатывались и распространялись на свободных условиях (без потери пользователям изучать коды программ и обмениваться своими наработками) основал проект GNU. Р. Столменом был введен и сам термин «свободное программное обеспечение », сформулированы критерии свободного программного обеспечения, основан Фонд свободного программного обеспечения (Free Software Foundation).
Этап 4 (середина 80-х - середина 90-х годов XX в.) Характеризуется следующими процессами: 1) появляются и развиваются новые информационные технологии (оптические носители CD, средства телекоммуникации, локальные и глобальные компьютерные сети, Интернет); 2) появляется информационная индустрия, которая непосредственно влияет на сферы экономики и социальную жизнь общества; 3) быстро развиваются информационные технологии (средства вычислительной техники, программное обеспечение, средства телекоммуникаций) 4) свободное программное обеспечение развивается в основном силами сообщества.
В образовательных целях в 1987 Таненбаум выпустил клон системы UNIX - систему MINIX. В настоящее время версия системы MINIX 3.2.1 размещена в свободном доступе (с исходным кодом) по адресу www.minix3.org. Под впечатлением этой системы финский студент Линус Торвальдс создает ядро Linux. Использование приложений проекта GNU и ядра Linux позволили создать ряд свободнораспространенных операционных систем.
С целью обеспечения юридической защиты свободного программного обеспечения в 1989 была опубликована первая версия лицензии GPL (от англ. General Public License - общая публичная лицензия) для программ, выпускались как часть проекта GNU. В 1991 с изменениями вышла вторая версия лицензии (GPL v2), в 1999 гг. - Версия 2.1, а в 2007г. – Третья версия (GPL v3).
Широкое распространение получили и другие свободные лицензии. Так, для распространения Unix-подобных операционных систем BSD в университете Беркли было разработано лицензионное соглашение BSD. Со временем появилось много версий этой лицензии, которые имеют условное название «Лицензии типа BSD».
Этап 5 (середина 1990-х - начало 2000 года) характеризуется следующими процессами: 1) широким внедрением информационных технологий во все сферы человеческой деятельности; 2) развитием Интернет и электронной почты 3) созданием мобильных средств связи; 4) широким использованием офисных программных средств; 5) резким разделением стран на богатые и бедные.
В связи с ростом компаний, предоставляющих услуги в Интернет сети, свободное программное обеспечение становится популярным выбором для веб-серверов. Известность получил веб-сервер Apache. В 1998 Эриком Раймондом и Брюсом Перенсом был введен термин «Открытое программное обеспечение» (от англ. Open source). Терминологическая отличие заключается в основном в приоритетах.
Сторонники открытого ПО делают упор на эффективность открытого исходного кода как метода разработки. Сторонники свободного ПО исходят из идеологических соображений, и считают, что именно права на распространение, модификацию и изучение программ является главным преимуществом свободного ПО.
Этап 6 (2000г. - Настоящее время). С начала 2000-х годов возникает новая волна интереса к открытому (свободному) программному обеспечению (СПО) в странах Европы, Азии и Латинской Америки. Расширение пропускной способности Интернет-сети и ее стремительное использование дало толчок развитию концепции услуг в «облаке». В эти годы накоплена критическая масса таких программ, которые имеют удобный графический интерфейс и являются совместимыми приложениями, являются альтернативой для большой части проприетарного ПО (для персональных компьютеров и серверов).
С целью выпуска открытых программных продуктов, созданных в Европе, в 2009г. Еврокомиссией была опубликована собственная версия открытой лицензии EUPL (European Union Public License).
Учитывая вышесказанное, можем сделать вывод, что в 60-70-х годах XX в. свободное ПО было привычным явлением. Однако с конца 70-х - начало 80-х годов XX в. компании начали ограничивать свободы пользователей и защищать разработанные ими программы копирайтами и распространять исключительно бинарные коды программ (с целью предотвращения изучения и изменения программ). В девяностые годы XX в. - ввухтысячного года XXI в. развитие СПО было связано с расцветом Интернет-сети и Интернет сервисов и приложений. С начала 2000-го г. в странах Европы, Азии и Латинской Америки возникает новая волна интереса к использованию и поддержки СПО на государственном уровне.
Основные преимущества и недостатки свободного ПО
Зачастую стоимость программного обеспечения (ПО) для персонального компьютера превышает стоимость аппаратных комплектующих. При этом приобретаемая лицензия на ПО содержит различные ограничения, связанные со сферой и объемом использования, сроками работы, количеством пользователей или дальнейшим обновлением и развитием программы. Но ввиду того, что уровень компьютеризации и автоматизации общества постоянно повышается, отказаться от использования вычислительной техники и соответствующего ПО во многих сферах жизни уже невозможно. При этом ПО, права на которое принадлежат третьим лицам, обычно предоставляется в пользование не только возмездно, но и распространяется с закрытыми исходными кодами, что не позволяет оценивать уровень его безопасности. Очевидным решением подобных проблем может стать свободное программное обеспечение (СПО), однако необходимо тщательно проанализировать как его преимущества, так и недостатки.
Данное понятие в ИТ-индустрии в силу неточного понимания слова «свобода» не является четко определенным. Изначально термин возник в англоязычной среде, где слово «free» (от англ, «свобода») означает также «бесплатный». При этом основатель движения СПО Р. Столлман осознавал противоречивость терминологии и специально акцентировал внимание на трактовке слова «свобода», обращая внимание на этическую и культурную окраску этого слова, возведя СПО в разряд философской идеологии независимости пользователя программы от ее разработчика. По его мнению, ПО является свободным, если оно позволяет обеспечивать четыре степени свободы:
выполнение программы;
изучение и модификации программы (доступ к исходным кодам);
распространение программы;
распространение собственных модифицированных версий.
Важно понимать, что решение в плане выбора, какое именно программное обеспечение применять в учебном процессе, полностью находится в компетенции методического объединения преподавателей информатики данной образовательной организации и фиксируется ими при написании и последующем утверждении рабочих программ по информатике для различных ступеней образования. При этом школьными учителями в целом отмечается важность использования современного программного обеспечения и средств информационных и коммуникационных технологий (ИКТ), ведется поиск их оптимального использования в учебно-воспитательном процессе школы.
Таким образом, никакие внешние факторы не могут повлиять на выбор конкретного типа ПО, но его будут определять факторы внутренние, как объективные, так и субъективные.
К субъективным внутренним факторам можно отнести такие, как:
1. Уровень квалификации преподавателя информатики.
2. Конфигурация компьютеров, которыми оборудован кабинет информатики.
3. Тип операционной системы и прикладного ПО, уже установленных на компьютерах класса информатики, а также типом и сроком лицензии на данное ПО, в том случае, если оно относится к проприетарному.
4. Уровень ИКТ-компетенций учащихся данной образовательной организации.
5. Объем финансирования, отпущенный на приобретение платного программного обеспечения.
К объективным внутренним факторам, определяющим выбор программного обеспечения, можно отнести достоинства и недостатки свободного и проприетарного программного обеспечения и соотношения данных качеств для решения конкретных педагогических и пользовательских задач. В настоящей работе мы сфокусируемся именно на объективных факторах и постараемся рассмотреть их достаточно детально.
Начиная говорить об объективных факторах, влияющих на выбор ПО, на первое место хотелось бы поставить, как ни странно, морально-этический фактор. Ричард Столлмен, основатель движения Open Source, по этому поводу говорит следующее: «Закрытое программное обеспечение неэтично, потому что оно лишает пользователя базовых свобод – контроля своего собственного компьютера и сотрудничества с другими пользователями. Оно может быть также низкокачественным и небезопасным, но это вторичные вопросы. Я откажусь от него, даже если оно лучшее в мире, просто потому, что я слишком высоко ценю свободу, чтобы отказаться от нее ради такого ПО».
В случае рассмотрения морально-этической стороны вопроса, с точки зрения автора, надо понимать, что, если в течение срока обучения в школе учащийся привыкнет работать на проприетарном ПО, то и в своей дальнейшей взрослой жизни освоение им альтернативных вариантов решения проблемы выбора программного обеспечения будет крайне затруднено. Таким образом, именно перед школьными учителями информатики стоит задача воспитания информационной культуры и этики учащихся, одной из основных составляющих которой является компетенция квалифицированного выбора типа ПО, используемого для решения конкретных пользовательских задач.
В отличие от проприетарного ПО СПО имеет ряд потенциальных преимуществ:
Бесплатное распространение. Это означает, что оно свободно скачивается из сети Интернет, и не требуется оплачивать каждую копию или каждое обновление.
Высокое качество. СПО обладает таким преимуществом за счет коллективной работы множества разработчиков, каждый из которых вносит определенный вклад в развитие стабильности и функциональности продукта, что позволяет использовать улучшенную функциональность продукта даже быстрее, чем проприетарного ПО.
Безопасность и надежность. За счет независимого доступа к исходному коду множества пользователей и применения специальных средств отслеживания ошибок, когда любые проблемные участки кода достаточно быстро находятся и исправляются.
Хорошие возможности настройки. Доступ к исходному коду делает СПО хорошо «кастомизируемой» продукцией — конкретный потребитель может модифицировать его под свои определенные нужды. По этой же причине интерфейс СПО хорошо переводится на различные национальные языки.
Надежный контроль над поведением ПО. Открытые исходные коды допускают исследовать используемый продукт с различных точек зрения, что значительно повышает контролируемость и безопасность программы, а также обеспечивает ее соответствие внутренним регламентам компании.
Независимость от конкретного поставщика. Исходный код находится в открытом доступе, большинство лицензий позволяют вести его разработки даже после того, как прекращают поддержку проекта. При этом коммерческие организации при наличии заказчиков могут предоставлять поддержку на платной основе.
Развитие конкурентного рынка услуг по сопровождению. Поскольку исходный код программ всеобще доступен, любая организация может выступить с инициативой поддержки пользователей такого продукта, хотя, конечно, потребитель может осуществлять поддержку самостоятельно.
Хорошие возможности совместной разработки. СПО поощряет развитие совместной разработки через обмен идеями, когда каждый потребитель может пользоваться идеями или их распространять, что в свою очередь поддерживает процесс развития инноваций в этой сфере.
Высокая степень интероперабельности и масштабируемости. Многие продукты СПО основаны на открытых стандартах, что снижает затраты на их интеграцию. Широкие возможности к настройкам балансировки нагрузки и кластеризации в таких продуктах, как базы данных или сервера электронной почты, позволяют учитывать рост компании или ее консолидацию с партнерами.
Нет лицензионных ограничений. Лицензии СПО накладывают меньше ограничений на пользователей, чем упрощают лицензионный менеджмент на предприятиях.
Независимость от «моды». СПО позволяет быть «свободным» от трендов развития, диктуемых поставщиками проприетарного ПО, снизив, таким образом, неоправданные затраты. Например, нет необходимости переходить на другие версии продукта, если они требуют дорогостоящего обновления аппаратного обеспечения.
Данные преимущества не должны рассматриваться как обязательные: каждый конкретный случай выбора ПО при решении проблем организации или на определенном этапе внедрения СПО существенно отличается или отсутствует вовсе. В некоторых случаях существуют даже риски, связанные с этими преимуществами. Кроме этого, каждое преимущество обладает «обратной стороной», которая может привнести дополнительные проблемы:
1. СПО может обходиться достаточно дорого, особенно на предприятии. Иногда имеется возможность получить продукт совершенно бесплатно, однако его эксплуатация может повлечь большой объем непредвиденных расходов. Установка и настройка, обучение пользователей, сопровождение и администрирование, поддержка развития — увеличивают показатели совокупной стоимости владения, и в некоторых случаях влияют на стоимость владения проприетарного средства, разработчик или поставщик которого не всегда берет на себя решение части проблем.
Доступ к исходному коду множества разработчиков. Во-первых, происходитВведение
в СПО неоправданной, ненужной или неправильно работающей функциональности. Во-вторых, СПО находится в процессе постоянной разработки и улучшения, а добавление определенных функций откладывается на неопределенные сроки, что заставляет потребителей постоянно следить за новыми версиями продукта, обновлять его и возвращаться к «предыдущим» версиям в случае, если текущая работает нестабильно.
Высокие темпы и независимость разработчиков негативно сказываются на стабильности и безопасности продукции. Проблемы, которые возникают в связи с появлением новых функций или внесением изменений в старые, могут оставаться необнаруженными и нерешенными длительное время.
Самостоятельная доработка продуктов СПО связана с определенными рисками. Во- первых, ввиду открытости исходного кода есть вероятность существования множества способов доработки, из которых потребитель не всегда готов выбрать наиболее качественный и перспективный. Во-вторых, появление новых версий нивелирует усилия потребителя по доработке продукта: приходится вносить заново изменения, не всегда копируются напрямую со старой версии.
Контроль над выпуском продукции усложняется высокими темпами ее разработки. С одной стороны, потребитель сертифицирует и подтверждает соответствие внутренним регламентам определенной версии продукта, с другой стороны, разработчик исправляет значительные и серьезные ошибки, которые не были замечены в процессе внутреннего аудита, или добавляет функциональность, жизненно необходимую пользователям. Поэтому отказаться от обновления продукции достаточно сложно, но процесс контроля и аудита существенно усложняет процедуры обновлений. Особенно это касается таких технически сложных продуктов, как операционные системы или базы данных.
Независимость от конкретного поставщика предполагает, что всю ответственность за эксплуатацию СПО несет потребитель и в случае технических или организационных проблем решать их придется самостоятельно, без привлечения квалифицированной помощи. Кроме того, подавляющее большинство продуктов СПО после потери интереса со стороны разработчиков более не поддерживаются мировым сообществом и не развиваются, и все риски эксплуатации таких устаревших продуктов ложатся исключительно на плечи потребителя.
Рынок сопровождения СПО хорошо развит только для популярных «мейнстрим» продуктов, таких как операционные системы и инфраструктурные утилиты к ним, базы данных, средства поддержки программирования или веб-ориентированные программы. Для остальной части СПО поддержка заключается в тематических англоязычных форумах, средствах отслеживания ошибок и ряде других узкоспециализированных служб. Поэтому о какой-либо специализированной поддержке речь идти не может.
Анализируя возможные варианты сочетания программного обеспечения, можно прийти к очевидному выводу о том, что платным или свободным может быть, как операционная система, используемая на компьютерах образовательной организации, так и прикладное программное обеспечение.
В данной работе ограничимся рассмотрением только операционных систем семейства Linux и Windows, так как еще одна группа ОС семейства Mac OS X жестко связана с hardware производства только американской корпорации Apple Inc.
Если совершенно очевидно, что проприетарная операционная система семейства Windows может быть заменена на примерно равнозначную ей по функционалу свободную ОС семейства Linux, то возникает вопрос, а можно ли подобрать бесплатные аналоги к основным платным прикладным программным продуктам?
Табл. 1 Соответствие между платными и свободными программами
Таким образом, на основании данных, приведенных в таблице, можно дать однозначный ответ на поставленный ранее нами вопрос, а именно, что все основные типы прикладных задач, выполняемых пользователем на компьютере, могут быть обеспечены свободным кроссплатформенным программным обеспечением.
Следующим шагом рассмотрим три основных возможных варианта сочетания типов используемых операционных систем и прикладного ПО (таблица 2).
Табл. 2 Варианты сочетания платного и свободного ПО
Для того, чтобы постараться оценить преимущества и недостатки каждого из приведенного выше вариантов используемого в учебном процессе программного обеспечения, необходимо:
1. Определить преимущества и недостатки операционных систем семейства Linux по сравнению с операционными системами семейства Windows.
2. Определить преимущества и недостатки свободного кроссплатформенного программного обеспечения по сравнению с проприетарным ПО.
Преимущества операционных систем семейства Linux по сравнению с операционными системами семейства Windows:
1. Первым, основным и очевидным преимуществом ОС семейства Linux является тот факт, что абсолютное большинство из них распространяются по лицензии GNU GPL. GNU General Public License, переводят как Универсальная общественная лицензия GNU, Универсальная общедоступная лицензия GNU или Открытое лицензионное соглашение GNU, – лицензия на свободное программное обеспечение, созданная в рамках проекта GNU в 1988 г., по которой автор передаёт программное обеспечение в общественную собственность. Цель GNU GPL – предоставить пользователю права копировать, модифицировать и распространять (в том числе на коммерческой основе) программы, а также гарантировать, что и пользователи всех производных программ получат вышеперечисленные права
.
Лицензию GNU GPL можно интерпретировать для образовательного учреждения таким образом, что данное ПО можно использовать бесплатно на неограниченном количестве компьютеров, а также рекомендовать учащимся для установки на свои домашние компьютеры, возможно в качестве второй операционной системы.
2. Очень высокая устойчивость операционных систем семейства Linux к различным видам вредоносного ПО, обусловленная философией построения данной ОС, согласно которой работа в системе очень редко осуществляется под учетной записью суперпользователя (по терминологии Windows – администратора). В случае работы под учетной записью пользователя при заражении компьютера вредоносным ПО может пострадать только домашняя папка данного пользователя, а вся ОС в целом останется работоспособной.
Но, тем не менее, для дополнительного повышения безопасности работы в ОС семейства Linux в состав пакетов дистрибутива включен антивирусный сканер ClamAV.
3. Операционные системы семейства Linux обычно весьма нетребовательны к hardware компьютера пользователя, в отличие от Windows. Например, один из последних релизов такой популярной на сегодняшний день версии Linux как Linux Mint 17.3 может быть установлен на компьютер с следующими характеристиками:
а) оперативная память – от 512 мегабайт;
б) жесткий диск – от 5 гигабайтов;
в) разрешение видеокарты – от 800 х 600 пикселей;
г) наличие CD / DVD-ROM или порта USB.
Кроме того, на официальных сайтах создателей той или иной версии Linux обычно доступно множество более ранних релизов данной ОС, кроме последнего. Так как более старые релизы обычно еще менее требовательны к hardware, то пользователь всегда может подобрать и скачать релиз, который можно будет установить на свой старый компьютер с очень слабой конфигурацией.
Таким образом, еще одним большим преимуществом Linux является его нетребовательность к уровню оборудования компьютера.
4. В отличие от ОС семейства Windows, дистрибутивы Linux выпускаются с различными графическими средами. Например, на странице загрузки уже упомянутого в статье Linux Mint мы можем обнаружить дистрибутивы со следующими графическими средами:
а) Cinnamon;
б) MATE;
в) Xfce.
В данном случае пользователь может выбрать наиболее подходящий для него вариант графической среды операционной системы, исходя из своих предпочтений к типу интерфейса рабочего стола, имеющегося в его распоряжения компьютера и т. п.
5. Достаточно часто различные производители операционных систем семейства Linux собирают свои дистрибутивы в виде так называемых LiveCD или LiveDVD. В свою очередь, при загрузке с LiveCD или LiveDVD операционная система загружается в Live-режиме. Live-режим это такой режим загрузки операционной системы, в котором она находится только в оперативной памяти компьютера, но не установлена на его жесткий диск.
Используя Live-режим загрузки ОС, пользователь может познакомиться с рабочим столом и интерфейсом данной версии ОС Linux и только потом принять решение об ее дальнейшей установке на свой компьютер.
6. В дистрибутивы ОС семейства Linux уже включено большое количество прикладных программ. К минимальному набору можно отнести: текстовый редактор, электронные таблицы, графический редактор, антивирусная программа, программа для просмотра изображений, архиватор, Интернет-браузер, программу обмена мгновенными сообщениями, почтовый клиент, проигрыватель аудио и видеофайлов, программа для записи DVD-дисков и т. п. Таким образом, пользователь, установивший ОС семейства Linux на свой компьютер, сразу после ее установки получает возможность решать свои задачи.
В случае установки ОС Windows, пользователь вынужден самостоятельно устанавливать офисный пакет, графический редактор, программу для записи дисков и другое необходимое ему программное обеспечение. Очевидно, что доступных пользователю после установки ОС стандартных программ Windows явно недостаточно для полноценной работы в современной информационной среде.
7. Еще одним преимуществом ОС семейства Linux является механизм установки прикладного программного обеспечения, реализованный путем выбора необходимой пользователю программы, расположенной в так называемых репозиториях.
Репозиторий, хранилище – место, где хранятся и поддерживаются какие-либо данные. Чаще всего данные в репозитории хранятся в виде файлов, доступных для дальнейшего распространения по сети. В случае скачивания файлов из официальных репозиториев данной версии Linux, пользователь автоматически освобождается от следующих проблем:
а) необходимость узнавать, тестировали ли приложение на способность работать именно в операционной системе пользователя;
б) необходимость узнавать, как эта программа будет взаимодействовать с другими приложениями, установленными на компьютере пользователя;
в) необходимость убедиться в том, что приложение от неизвестного разработчика не нанесёт вреда системе, вследствие сознательных действий или халатности. Даже если пользователь знает достаточно о приложении и его производителя, все равно он не может быть вполне уверенным в том, что в загруженный рабочий файл третьей стороной не внесён какой-то вид вредоносного ПО.
8. К счастью, Linux-система, которая не могла похвастаться такими красивыми и мощными играми, как существуют под Windows. Правда, для этого существует некоторое оправдание – Linux создавалась не для развлечений, а для работы компьютерных профессионалов, программистов. Так, что ее использование в образовательных организациях может благотворно влиять на некоторых учащихся, так как под Linux их любимые игры в принципе не запустятся.
Недостатки операционных систем семейства Linux по сравнению с операционными системами семейства Windows:
1. Трудности освоения. Новичку будет трудно освоить сильно отличающуюся от привычной Windows по интерфейсу пользователя операционную систему без обучения на специальных учебных курсах и без изучения самоучителей по определенным ОС семейства Linux.
2. Наличие консоли или командной строки. К сожалению, без нее невозможно обойтись в Linux. Для совершения различных действий, связанных с запуском, установкой или удалением программ нужно прописывать определенный, иногда достаточно сложный, код в консоли. Причем команды консоли надо помнить или оперативно искать в справочной системе, так как подсказки не предусмотрены.
3. Настройка принтеров. Если все остальные внешние устройства настраиваются без проблем и корректно работают, то с установкой принтеров ранее (пять-десять лет назад) возникали проблемы.
4. Наличие прав доступа к каждому файлу в файловой системе. Для большинства программ и утилит каждый раз придется редактировать права доступа, чтобы запустить файл на исполнение, удалить и т. п. Это сделано с целью обеспечения большей безопасности и устойчивости операционной системы при попытке ее взлома.
Таким образом, были рассмотрены не только преимущества использования СПО, но и весомые недостатки, которые не являются очевидными и проявляются только в процессе эксплуатации данного класса программного обеспечения. Тем не менее, нельзя не отменить тот факт, что выявленные недостатки не уменьшают потенциальные возможности СПО, а только ограничивают его роль в определенных областях использования.
Применение свободного ПО в образовательном учреждении
Современное состояние развития общества, науки и техники предъявляет новые требования к программному и методическому обеспечению учебного и исследовательского процесса. В области образования это прежде всего высокая степень соответствия обучения будущей профессии, оперативность материала и динамичность его подачи, адаптации, модификации, законность всех применяемых средств на всех рабочих местах, международная унификация процесса и материала. Для науки важны гибкость, возможность развития применяемого программного инструментария, мощность вычислительных и изобразительных средств, универсальность, переносимость и воспроизводимость всех материалов на любых компьютерах независимо от страны и типа организации.
Требования порождают проблемы, которые нужно срочно решать, в том числе в условиях ограниченных денежных и кадровых ресурсов, особенно в условиях экономического кризиса.
Имеются несколько давно и успешно применяемых во всем мире подходов, которые позволяют решить проблемы комплексно. Это, в частности, использование свободного программного обеспечения (СПО).
Важны законность, в том числе лицензионная чистота всего используемого ПО, будь то по коммерческой или свободной лицензии, технологичность и функциональность инструментария, современность интерфейса, стандартность средств, переносимость результатов, защищённость информации (особенно персональной), доступность для всех участников учебного и научного процесса. В значительной степени именно СПО соответствует этим требованиям.
При выборе ПО нужно применять соответствующие критерии. Навязываемые коммерческими производителями ПО принципы плохо применимы прежде всего потому, что там «все оценивается по затратам и прибылям». В нашей же деятельности ценности в немалой степени не материальны, не денежные; важнее моральные принципы, мотивированность, технологичность, переносимость, возможность сопровождения и развития своими силами.
Никакие скидки на коммерческое ПО не решат пользовательские проблемы. Нам нужно иметь возможность многократно, в то числе на каждое занятие или для проведения каждого эксперимента, устанавливать программы на произвольное число компьютеров и удалять их, заменять на подобные и производить обновления неограниченное число раз, ставить программы на компьютеры студентов, преподавателей, научных сотрудников, домашние и рабочие машины, используемые в учебном процессе, а также для научных и организационных целей, делопроизводства (документооборота). Например, каждый студент должен иметь возможность поставить те же самые программы дома, с которыми могут работать его друзья и родители и т. п. Это не решить никакими специальными учебными и академическими программами; здесь должен быть полностью свободный доступ ко всему открытому информационному богатству, накопленному человечеством, ибо только на основе его полного использования можно построить новое знание.
Полностью обеспечить учебные и научные заведения законными экземплярами коммерческого ПО практически невозможно: всё это требует затрат чрезвычайно больших средств, которые отсутствуют.
Невозможность заплатить за ПО часто приводит к «пиратству». Но для учебного заведения это имеет особый смысл: невозможно вырастить гражданина, да и просто порядочного человека, приучая его изначально воровать. Поэтому и с экономической, и с моральной стороны ориентация именно на СПО очень важна.
Для вузов, особенно технической направленности, полезен доступ к исходным кодам программ. Это дает возможность учиться на лучших примерах, способствует повышению мотивированности у студентов, позволяет самостоятельно развивать ПО и участвовать в его коллективной разработке. Безусловно, силами студентов одной отдельно взятой студенческой группы не переписать, скажем, офисный пакет OpenOffice.org, но свои программы на основе известного кода студенты и сотрудники могут создать, равно как и подправить имеющийся чужой код, без необходимости создавать весь большой пакет с нуля. Лучшие специалисты появляются именно там, где открыта свобода для творчества, и открытые программный код и документация этому способствует.
Вместе с тем подобная открытость не ослабляет, а усиливает защищенность систем. При установке по умолчанию система UNIX (в том числе Linux, FreeBSD) лучше защищена от внешнего мира и от ошибок и злонамеренных действий своих пользователей, чем система на базе MS Windows. И ту, и другую систему можно как оптимально настроить, для чего нужна соответствующая, порой немалая квалификация, так и развалить неумелыми или безответственными действиями. Однако изучать системы лучше на открытых примерах,
когда точно известно, какие действия приводят к конкретным результатам, а не по изучению скрытых закономерностей, как это происходит в закрытых системах. Специалисты по безопасности и обычные программисты легче найдут ошибки и закладки в открытом коде, нежели в закрытом.
Крайне желательно применять изучаемое ПО дома и в повседневной работе. Если школьника, студента, сотрудника учить одним инструментам, а в реальной жизни он вынужден пользоваться другими, толк от такого обучения будет малым. Человек должен иметь возможность легально получить все функциональные возможности ПО, необходимые ему для учебы, профессиональной деятельности и организации жизни.
СПО по-прежнему имеет определенные недостатки, но среди них нет таких, которые бы принципиально не позволяли применять его.
Каждый человек — как пользователь информационных систем и как гражданин — может способствовать решению таких проблем тремя путями:
• формированием сообществ пользователей и разработчиков, своего рода коллективного разума для совместного решения проблем,
• поддержкой развития СПО у нас в стране и в мировом масштабе, тем более, что для области создания ПО распределенная разработка и международное сотрудничество естественны,
• поддержкой СПО законодательно и технически на уровне государственного управления (явно или косвенно).
Всё это ни в коем случае не должно приводить к отрицанию использования и коммерческого ПО. Более того, именно в честной конкуренции будут найдены оптимальные решения. Однако в отличие от заведомо денежной сферы коммерческого ПО, для некоммерческого и свободного ПО нужна моральная, организационная, техническая и прочая посильная поддержка, поскольку здесь подобные ресурсы исходно весьма ограничены.
В образовании целесообразно использовать следующее СПО (здесь рассматриваем все виды свободного и свободно распространяемого ПО):
• операционные системы (ОС): GNU/Linux, FreeBSD, Solaris (Open, 10),
• офисное и учетно-управленческое: OpenOffice.org3, KOffice, vim, emacs, CMS для документооборота, делопроизводства, управления клиентами, и т. д.,
• графика и мультимедиа: Audacity, GIMP, VirtualDub, IrfanView, Inkscape, и т. д.,
• инструментальные средства:
общего назначения: архиваторы 7zip, gzip и прочее;
среды: cygwin, unixtools, bash и т. д.;
трансляторы и среды разработки: Perl, Python, Tcl, Forth, Pascal, Java, Haskell, C, C++, Lisp, Scheme, gcc, Prolog, Lua, GTK, Qt, wxWidgets и т. д.;
GUI: NetBeans, Eclipse, CodeBlocks, BlackBox, Geany и т. д.;
СУБД: Postgresql, MySQL, SQLite, FireBird и прочее;
системы управления версиями: cvs, svn, hg, bzr, git и т. д.;
• научные и издательские средства: (La)ТеХ, maxima, octave, gnuplot, R, SciLab, XML/ DocBook/ TEI, Scribus и т. д.;
• сетевые средства: почта Thunderbird, браузеры Firefox, Chrome, IM jabber, ftp-клиент и сервер Filezilla, PHP, Parser и т. д.;
• безопасность: pgp/gpg, ClamAV, iptables и т. д.;
• виртуализация: VirtualBox, VMWare, QEMU, Xen, KVM и т. д.;
Например, всемирная свободная сетевая энциклопедия «Википедия» не только является свободной сама по себе, но и допускает локальную установку и создание собственных энциклопедий на основе того же движка (комплекса программ, обеспечивающего работу соответствующих сайтов); «Google Планета Земля» не является открытой, но свободно распространяется; «Google Wave» — свободная с открытым API и т. п.
Есть возможность использовать СПО и полностью, от уровня ОС, и на любом более высоком уровне, например, в виде свободного офиса поверх коммерческой ОС.
Очень полезным является офисный пакет OpenOffice.org. Он не только свободен (т. е. полностью доступен в исходных кодах), но и имеет адаптацию к российским условиям, использует открытый международный стандартизованный формат документов и достаточно хорошо понимает формат документов MS Office, активно развивается, полностью переносим между различными платформами, в том числе работает равно хорошо и на MS Windows. Есть еще не реализованные в данном офисном пакете возможности, но перспекти- вы его развития и применения сомнений не вызывают. Вместе с тем есть несколько вариантов более простых офисных средств (например, пакет KOffice), позволяющих решить многие офисные задачи путем использования более легких (менее ресурсоемких) инструментов.
Применительно к СПО мы имеем обратную коммерческому миру проблему. Уже разработано и постоянно наращивается множество разнообразного ПО приблизительно одного и того же назначения: есть много текстовых редакторов, офисных пакетов, и даже вариантов рабочего стола в рамках одной и той же системы; сами операционные системы фактически образуют несколько больших групп примерно одинаковой функциональной наполненности. Первоначально полезно работать с тем, в чем уже есть опыт, не разбрасывать силы. Для изучения полезно брать в среднем по два-три инструмента. Покажем это на примере текстового редактора:
простое свободное (типа блокнота);
сложное свободное (типа KOffice или OpenOffice.org);
коммерческий аналог (например, MS Office).
Во всех случаях нужно выполнять постановку задачи не от конкретного продукта (вроде некорректного требования, зачастую встречающегося даже в официальных государственных документах – «набрать текст в MS Word»), а от требуемой функции: «создание, печать и отправка текстового документа», «выполнение вычислений определённого типа», «разработка и показ презентации» и т.д. Могут быть и более высокоуровневые постановки, комплексно решающие некий круг задач (например, на тему поддержки документооборота или совместной работы группы программистов над общей задачей).
С широким и почти повсеместным распространением интернета полезно во многих случаях применять дистанционную работу и дистанционное обучение: для доставки учебного материала, для оптимизации загрузки преподавателей и студентов, а также оптимального использования учебного оборудования, для многократного использования учебного материала и т. п.
Имеется множество СПО, которое можно применять для поддержки дистанционной работы. Это помимо уже упомянутого ПО общего учебного и научного назначения следующее (укажем как полностью свободное, так и просто бесплатное ПО):
• обще-организационное и офисное: сетевые организационные и офисные средства типа Google docs; CMS: Joomla, Drupal и прочее;
• специализированное для подготовки и проведения сетевых курсов, учёта успеваемости и подведения итогов: прежде всего, ПО на основе стандарта SCORM;
• средства электронного обучения (e-Learning): eGroupware, Moodle, OLMS и прочее;
• коммуникационное: аудио-видео-связь: TeamSpeak, ooVoo, Ventrilo и прочее; телефонная связь (IP-телефония, VoIP): asterisk и прочее;
• можно пользоваться и просто бесплатным ПО, типа Skype, но предпочтительно всё же применять полностью свободное ПО с открытым кодом, не проприетарное (частное, собственническое, закрытое).
Полезно научиться применять средства, ориентированные на международные стандарты, например, на стандарт SCORM. Только создавая и распространяя общественно-полезные продукты, в том числе вузовские учебные курсы, мы сможем насытить рынок учебных средств реально полезными материалами. Для этого нужно обмениваться материалами в виде, в котором их можно повторно использовать неограниченное число раз на любом совместимом оборудовании. Должно быть как можно меньше привязок учебных материалов к конкретным платформам, особенно к операционным системам и их конфигурациям.
В последние годы больших успехов добились разработчики сетевых, дистанционных средств обучения, прежде всего в части адаптации международных разработок под отечественные стандарты и традиции, в применимости аудио и даже видеосредств для работы по некачественным телефонным и интернет-линиям, что позволяет довести дистанционное обучение до самых отдалённых уголков страны без необходимости постоянного присутствия там высококвалифицированных специалистов. Полезно также проведение курсов как в реальном времени, так и записанных на видео, в сочетании с текстовыми комментариями и полноценным учебным материалом, в том числе графическим. Такие курсы, единожды созданные, могут затем многократно воспроизводиться. В случае совсем ненадежных, нестабильных линий связи хорошо помогает сочетание «голос + текст» (с графическим материалом); современные программы типа TeamSpeak, Ventrilo позволяют передавать голос достаточно четко при весьма плохих каналах связи.
Свободные программные продукты для обеспечения учебного процесса
При осуществлении учебного процесса в высшем учебном заведении особe. актуальность приобретает проблема выбора и применения программного обеспечения (ПО). Существующие рекомендации по этому вопросу направлены прежде всего на обеспечение легальности использования ПО и носят общий характер, так как не привязаны к конкретным образовательным направлениям, учебных планов и дисциплин. Современный этап развития системы высшего профессионального образования характеризуется все возрастающей ролью открытых технологий при подготовке специалистов в области информационных технологий (ИТ). Поэтому особое значение приобретает анализ современных вариантов выбора и применения ПО в учебном процессе при подготовке студентов по направлению "Компьютерные науки".
В отечественных высших учебных заведениях действует общенациональная образовательная программа MSDN Academic Alliance, которая обеспечивает легальное использование в образовательных целях ПО, разработанного компанией Microsoft. Программа предоставляет для использования 21 лицензионный программный продукт, но по существующим учебным планам только 7 из них могут быть внедрены в учебный процесс. Это:
- Операционные системы Windows XP и Windows 2003 Server;
- Интегрированная среда разработки Visual Studio;
- Язык программирования MacroAssembler;
- Реляционная база данных MS Access;
- Браузер Internet Explorer;
- Офисный пакет MS Office;
- Библиотека документов и примеров кода MSDN.
Поэтому возникает вопрос, какое ПО нужно использовать в учебном процессе по профессионально ориентированным и специальным дисциплинам, связанных с математическим моделированием сложных объектов и систем, использованием САПР, технологиями разработки программного обеспечения информационных систем, интеллектуального анализа данных и др. Причем, речь должна идти не о написании процедур на алгоритмических языках, а о специализированных программных пакетах, позволяющих решать задачи в указанных предметных областях в виде, максимально приближенном к традиционному.
Достаточно большое количество программных продуктов распространяется под свободными или специальными лицензиями, а также как версии с ограниченной функциональностью, но достаточной для учебного процесса. Лучшим вариантом решения проблемы выбора является использование в учебном процессе свободного программного обеспечения. "Свобода ПО" в соответствии с Универсальной общественной лицензией GNU GPL (GNU General Public License) означает:
- Свобода запускать программы в любых целях;
- Свобода изучения работы программы и адаптации ее к потребностям пользователя доступом к исходным текстам;
- Свобода распространения копии ПО;
- Свобода улучшать программы и публиковать улучшения с доступом к исходным текстам.
Доступ к исходным текстам позволяет изучать внутреннюю структуру программных продуктов, понимать алгоритмы их работы и программную реализацию, дополнять, расширять и модифицировать их функциональные характеристики непосредственно при обеспечении учебного процесса
на новый заказ в Автор24. Это бесплатно.
Задать вопрос
