Next: Рабочая программа по информатике Up: Часть I Тезисы выступлений Previous: Конституционная анархия Debian
Свободное ПО в образовании -- успехи и проблемы
Е.А. Роганов <roganov@msiu.ru>
Спонсоры: IBM и Sun Microsystems
Место и время: Москва, ВШЭ (Мясницкая, 20), 28.11.01
Данная статья подготовлена специально для рабочей встречи ``Свободное программное
обеспечение: бизнес-модели и корпоративные инициативы'', что обусловило
некоторые особенности изложения.
Во-первых, автор считает, что большая часть участников встречи не подвергает сомнению целесообразность преимущественного использования свободного ПО в рамках реализации федеральной целевой программы ``Электронная Россия'' и основное внимание уделяет не демонстрации успешных примеров использования альтернативных подходов в образовании, а проблемам, при этом возникающим.
Во-вторых, переход на государственном уровне к единым стандартам взаимодействия открытых систем окажет значительное влияние не только на образовательную систему. По этой причине в статье рассматривается ряд вопросов, формально выходящих за рамки анонсированной в ее названии тематики.
И, наконец, третье и последнее замечание. Проблемы, обсуждению которых посвящена встреча, затрагивают жизненно важные интересы различных групп современного общества. Причем эти интересы зачастую прямо противоположны и каждый из участников встречи вольно или невольно, в большей или меньшей мере отстаивает интересы ``своей'' группы.
Автор данной статьи не претендует на полную объективность, но хотел бы отметить стремление к ней и подчеркнуть, что свой взгляд на проблему он считает точкой зрения не одной узкой группы, а выражением мнения нескольких: школьников, студентов, школьных учителей, преподавателей ВУЗов, профессиональных программистов и даже руководителей. Краткая информация об авторе, приведенная в конце статьи, объясняет вышесказанное.
В Московском государственном индустриальном университете (МГИУ) уже более десяти лет процесс обучения студентов-программистов ведется в основном с использованием свободно распространяемого программного обеспечения. Пять-шесть лет назад подготовительный факультет нашего университета начал обучать учеников подшефных школ не только математике и физике, но и информатике и информационным технологиям. Для этих целей в МГИУ был создан специальный компьютерный класс, функционирующий преимущественно под управлением ОС Linux. В настоящее время в университете обучается информатике и информационным технологиям около 2000 старшеклассников из более чем 30 школ Москвы.
В текущем учебном году полностью перестроен процесс преподавания информатики студентам первого курса всех специальностей (включая гуманитариев). В соответствии с новыми Государственными стандартами студенты должны в рамках этой дисциплины познакомиться со всеми современными информационными технологиями, что делается в МГИУ практически полностью с использованием свободно распространяемого программного обеспечения. В настоящее время проводится работа по переходу на использование во всех базовых учебных курсах, применяющих компьютерные технологии, только свободно распространяемых программ.
Сейчас в университете работает более десяти компьютерных классов общего доступа, рассчитанных на 25-28 человек каждый, а число зарегистрированных пользователей превысило 6400 человек. Успешному решению задачи по созданию и развитию информационно-вычислительной среды в условиях постоянного роста числа пользователей и дефицита финансовых средств способствуют наличие в университете единого центра управления всеми вопросами, связаными с информационными технологиями, и продуманная долгосрочная концепция развития. Это позволяет рассматривать все направления деятельности от конфигурации вновь приобретаемой техники до разработки нового программного обеспечения и учебно-методических материалов в комплексе.
Важнейшими составляющими концепции можно считать вопросы, связанные с конфигурацией оборудования, используемым программным обеспечением, и ролью различных категорий людей в организации учебного процесса и функционировании информационно-вычислительной среды в целом.
Уже более четырех лет МГИУ при закупках новой техники всегда приобретает только профессиональные мониторы, трехкнопочные мыши и стомегабитное сетевое оборудование. Стратегия максимально широкого использования ОС Linux позволяет минимизировать затраты на покупку программного обеспечения и приобретать бездисковые ``тонкие'' клиенты.
Развитием этого подхода чуть более года назад стало создание аппаратно-программного комплекса ``Горыныч'', предоставляющего три рабочих места на базе одного системного блока. При этом используются три видеоадаптера, три клавиатуры (две из них -- USB), три мыши (две из них -- serial) и слегка модифицированные ядро Linix и X-сервер.
По состоянию на апрель 2001г. стоимость одного рабочего места в компьютерном классе на базе бездисковых ``Горынычей'' была $323, что составляло около 68% от $475 -- стоимости аналогичного бездискового места стандартной конфигурации.
В настоящее время в МГИУ эксплуатируется уже четыре класса ``Горынычей''. Несколько подобных комплексов установлены и в подразделениях университета, таких как учебный отдел и отдел кадров.
Если дефицит финансовых средств вынуждает искать решения, дающие возможность сэкономить при покупках оборудования, то уж покупка лицензионного ПО -- просто непозволительная роскошь. Тем более сейчас, когда есть возможность обеспечить выполнение существующих как школьных, так и вузовских программ по информатике и информационным технологиям исключительно на базе свободно распространяемого ПО.
Хочется отметить, что если весь процесс обучения студентов-программистов уже давно можно было реализовать без использования коммерческого программного обеспечения, то полноценное обучение школьников и всех студентов младших курсов с использованием только свободного ПО стало возможным лишь около года назад. В МГИУ ОС Linux используется в качестве базовой ОС уже много лет, однако отказаться от применения Windows в учебном процессе и для некоторых других задач до последнего времени мы не могли по целому ряду причин. Сейчас, однако, ситуация кардинально изменилась.
Постепенный переход от офис-технологий к интернет-технологиям и появление достаточного количества свободно распространяемого прикладного ПО для ОС Linux, способного обеспечить организацию учебного процесса для учащихся средних школ и студентов первых курсов университетов, дают возможность полностью отказаться от применения Windows.
Пока еще нельзя утверждать, что весь учебный процесс можно реализовать без потери качества, отказавшись полностью от коммерческих продуктов фирмы Microsoft и других фирм, однако можно надеяться, что это дело ближайших одного-двух лет.
Экономия на закупках лицензионного программного обеспечения при данном подходе равна суммарной стоимости того ПО, которое заменяется на свободно распространяемое, и выливается в значительные суммы даже при весьма скромных требованиях к функциональности ПО.
Весьма полезным дополнительным эффектом от реализации принятых решений стало появление Beowulf кластера. В прошлом году МГИУ принял участие в работе над Российско-Белорусским проектом ``СКИФ'' и организовал веб-сайт, посвященный приложениям Т-системы, a студенты университета выступили с докладом на конференции ``Высокопроизводительные вычисления и их приложения''.
Кластеры, подобные нашему, по целому ряду параметров уступают специализированным кластерам, таким как кластер НИВЦ МГУ, использующим в качестве коммуникационной среды SCI, а не Fast Ethernet. Однако специализированные кластеры достаточно дороги и далеко не всегда эффективно используются, а кластер МГИУ является практически бесплатным, обеспечивая одновременное проведение учебных занятий и научных исследований.
Типичная ситуация, которая складывается в сообществе (университеты, школы, офисы и т.д.), живущем в Windows-мире такова:
)
Для построения Linux-мира вложения в рост профессионализма людей необходимы. Однако, во-первых, мы значительно экономим на аппаратно-программном комплексе, а во-вторых, затраты на повышение образовательного уровня любого сообщества -- весьма выгодные инвестиции.
Сборка таких ``Горынычей'', которые сейчас используются в МГИУ, более невозможна, так как практически прекратился выпуск PCI видеокарт.
Приобретение лицензий на коммерческое ПО -- дорогое мероприятие, но большая часть дистрибутивов ОС Linux и иное свободно распространяемое программное обеспечение требуют работ по локализации, адаптации и сопровождению.
Для того чтобы можно было использовать свободное ПО, необходимы относительно квалифицированные специалисты. Их может просто не быть, а может не быть денег на оплату их работы.
Для отказа от сложившейся за последние несколько лет практики организации учебного процесса и работы офисов и государственных предприятий на базе продуктов фирмы Microsoft необходимы книги и пособия, описывающие свободное ПО и показывающие его реальное превосходство над коммерческими аналогами.
Очень трудно в приказном порядке обеспечить переход на использование альтернативного ПО. Для того чтобы захотеть учиться новому, людям необходимы реальные стимулы.
Обеспечить реальный переход на использование свободного ПО в масштабах всей страны можно только при условии перехода на него в школах и университетах, а очень многие преподаватели университетов и учителя школ практически не способны ``переучиться''.
Так как практика показала, что использование ``Горынычей'' полностью оправдано в учебных компьютерных классах и интернет-кафе, а также на тех рабочих местах в офисах, где не используются ресурсоемкие приложения, то представляется целесообразным на государственном уровне найти решение возникшей проблемы. Изготовление специального оборудования не является сколь либо серъезной проблемой (см., например, сайт www.applica.com), а удешевить рабочее место учащегося или служащего -- весьма актуальная задача.
Глобальных задач по модернизации свободно распространяемого ПО решать уже не нужно, так как его качество достигло необходимого минимума. Однако, отдельные вопросы, связанные с локализацией, пока остались. Было бы хорошо организовать работу по централизованному решению этих проблем, а государству -- материально поддержать их. В еще большей мере это относится к проблемам, связанным со специальным программным обеспечением для образовательных целей.
До тех пор, пока не появятся такие дистрибутивы ОС Linux, в которых проблем с установкой и локализацией будет не больше, чем в Windows, и в которых будет присутствовать полный набор офисных и иных приложений, к которым привыкли пользователи Windows, массовая миграция на сводное ПО не начнется. Сейчас такие дистрибутивы уже почти существуют, их делают многие (в том числе и мы в МГИУ), но в каждом из них чего-то еще не хватает. Было бы очень хорошо также решить эту задачу централизованно, силами всех российских программистов.
Появление подобных дистрибутивов могло бы сопровождаться открытием большого числа ``сервисных центров'' при университетах и программистских компаниях, которые бы за небольшую плату обеспечивали консультационные услуги и сопровождение свободно распространяемого программного обеспечения.
Еще одним необходимым условием успешного перехода на свободное ПО является появление достаточного количества учебной, методической и справочной литературы, описывающей его достоинства. Работа по созданию такой литературы (которая также может быть свободно распространяемой) в государственном масштабе сейчас практически не ведется. Изготовление подобной продукции требует работы весьма квалифицированных специалистов и едва ли может быть выполнено большой группой энтузиастов (в отличии, скажем, от создания ПО).
В заключение изложим одну из возможных схем внедрения новых информационных технологий на базе свободно распространяемого ПО, которая учитывает имеющийся в МГИУ опыт работы как университетских, так и школьных компьютерных классов.
На первом этапе нужно выбрать достаточное количество университетов или других организаций на территории всей России, в которых имеются определенные успехи в разработке, модернизации и использовании свободного ПО в учебном процессе. На их базе следует создать учебные центры, в которых следует немедленно организовать процесс обучения преподавателей и студентов старших курсов других университетов и учителей информатики отдельных школ.
Параллельно необходимо активно развернуть процесс ``доводки'' свободного ПО и подготовку учебно-методических материалов.
При благоприятном развитии событий уже 1 сентября 2002г. можно будет перейти ко второму этапу и организовать более многочисленные учебные центры, в которых будут обучаться ``по-новому'' студенты-первокурсники и старшеклассники некоторых школ.
Через еще два-три года центры, начавшие работать на первом этапе, смогут обучить представителей практически всех близлежащих высших учебных заведений, школ и государственных предприятий, а в тех университетах, которые начали работать ``по-новому'', с 1 сентября 2002г., появится достаточное количество студентов, способных взять на себя работы по системному администрированию и преподаванию информатики и информационных технологий старшеклассникам. Это будет означать переход к третьему этапу реформы.
На третьем этапе налаживается процесс расширенного воспроизводства как системных администраторов, так и преподавателей. При этом в процессе обучения студенты программистских специальностей обеспечиваются работой в стенах учебного заведения, а предприятия и учреждения страны получают грамотных специалистов.
После окончания ФМШ 18, мех-мата и аспирантуры МГУ автор начал заниматься информатикой и программированием, участвовал в проектах по разработке информационных систем и компиляторов, работал в московских отделениях Hewlett Packard и Digital, постоянно преподавал студентам-программистам в ВУЗе и более пяти лет старшеклассникам в школе.
Сейчас является заведующим кафедрой и начальником центра компьютерных технологий МГИУ, в котором в условиях острого дефицита финансовых средств достаточно успешно реализуется программа по внедрению новых информационных технологий во все сферы деятельности университета.