Научная статья на тему 'Опыт внедрения свободного программного обеспечения в институте открытого образования и информационных систем Марийского государственного университета'

Опыт внедрения свободного программного обеспечения в институте открытого образования и информационных систем Марийского государственного университета Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
111
16
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Опыт внедрения свободного программного обеспечения в институте открытого образования и информационных систем Марийского государственного университета»

клиентских машинах (список IP адресов пустой), подсоединенных к данному серверу ресурсов, тогда клиент загружает ресурс с сервера и сервер ресурсов добавляет IP адрес клиента в список. Иначе клиент пытается подключиться к другим клиентам по полученному списку IP адресов и, после подключения к клиенту, запрашивает необходимый ресурс. При положительном ответе загружает ресурс, иначе открывает его с сервера ресурса.

При добавлении ресурса клиент загружает ресурс на сервер ресурса.

При изменении объекта мира на сервере ресурсов затирается список IP адресов клиентов, имеющих данный ресурс, и данный список начинает формироваться заново.

Выводы

Разработанная архитектура, включающая РСРС, позволяет обеспечить образовательный виртуальный мир, эффективное использование сети Интернет для организации доставки ресурсов, необходимых для визуализации трехмерных объектов на клиентских компьютерах.

Литература

1. A second look at school life http://www.guardian.co.uk/education/2007/apr/06/schools.uk

2. Second Life - Server architecture http://wiki.secondlife.com/wiki/Server_architecture

3. Peer-to-peer. http://en.wikipedia.org/wiki/Peer-to-peer_(meme)

4. Matei Ripeanu, Ian Foster, Adriana Iamnitchi: Mapping the Gnutella Network: Properties of Large-Scale Peer-to-Peer Systems and Implications for System Design http://people.cs.uchicago.edu/~matei/PAPERS/ic.pdf

5. Azzedine Boukerche, Regina B. Araujo, Marcelo Laffranchi: Multiuser 3D virtual simulation environments support in the Gnutella peer-to-peer network http://portal.acm.org/citation.cfm?id=1133511.1133527

6. Kazaa. http://ru.wikipedia.org/wiki/Kazaa

Опыт внедрения свободного программного обеспечения

в Институте открытого образования и информационных систем Марийского государственного университета

В.О. Виноградов (slawa@vvoi.ru)

Марийский государственный университет, г. Йошкар-Ола

Институт открытого образования и информационных систем является структурным подразделением, входящим в состав Марийского государственного университета. Здесь осуществляется образовательная деятельность на всех уровнях университетской подготовки с использованием дистанционных технологий.

Активная апробация и внедрение свободного программного обеспечения в институте начались в 2006 году с использования в качестве одной из технологий обучения дистанционную форму, реализованную средствами LMS Moodle, изначально ориентированную на студентов очной формы обучения специальности «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем». Впоследствии организованы курсы в качестве одной из технологий обучения некоторых дисциплин для студентов очной формы физико-математического факультета и для подготовительного отделения в виде разбора некоторых заданий ЕГЭ с последующим пробным тестированием по предмету «Математика». В настоящее время LMS Moodle активно используется в учебном процессе института.

В локальную сеть Института открытого образования и информационных систем входят рабочие станции с основной операционной системой Microsoft Windows XP, приобретенной по лицензии MSDN, контроллера домена под управлением серверной операционной системы семейства Microsoft Windows Server. Web-сервер, шлюз, сервер баз данных, почтовый сервер выполнены на базе GNU/Linux.

Программирование изучается как с применением свободного программного обеспечения в виде реализации Free Pascal, Lazarus, gcc, так и с использованием в качестве сред Visual Studio по лицензии MSDN Turbo Explorer продуктов, доступных для бесплатного использования в некоммерческой деятельности.

Часть тем курса компьютерной графики полностью реализованы с использованием свободного программного обеспечения Gimp и Inkscape.

Отметим некоторую особенность, которую отмечают многие преподаватели, заключающуюся в сравнительной адаптации обучения только начинающих заниматься графикой. В частности, анализ собственной педагогической деятельности в одном из общеобразовательных учреждений Марий Эл среднего звена показал сравнительную легкость начального освоения программ учащихся, ранее не знакомых с программами работы в среде

64

ИТО Марий Эл - 2009

компьютерного создания и обработки изображений, по сравнению с учащимися, ранее изучавшими коммерческие версии программ компьютерной графики, например Adobe PhotoShop и Corel Draw.

Спецификой очного отделения института является наличие в учебном плане ряда дисциплин, связанных с планированием, созданием, внедрением и администрированием информационных систем. Обучение ведется как на базе операционной системы Windows, так и GNU/Linux, в частности Debian Lenny, реализованной вторым пунктом в меню мультизагрузки компьютеров.

В практической части курса «Операционные системы и оболочки» обязательным условием и пунктом одного из заданий является установка и первоначальная настройка GNU/Linux на виртуальной машине Virtual Box. Здесь же изучаются команды для работы с файловой системой, shell, регулярные выражения grep, управление пользователями, процессами, их уровнями, решение типичных проблем теории операционных систем с использованием компилятора gcc.

В рамках научно-исследовательской работы студенты готовят курсовые работы по курсу «Операционная система Linux», где исследуются дистрибутивы, рассматриваются компоненты, настраиваются сервисы.

Несмотря на сравнительно молодое использование свободного программного обеспечения, анализ работы показал, что разнообразие программного обеспечения с открытым исходным кодом позволяет предоставить студентам большую свободу размышлений в реализации поставленных задач.

Так, в традиционной научной конференции студентов по итогам научно-исследовательской работы за год в секции информационных систем появляются доклады по свободно распространяемым программным продуктам, как с исследовательской стороны, так и со стороны практического использования. В частности, рассматриваются технологии виртуализации и организации рабочего места средствами ОpenSource, способы использования свободно распространяемых численных пакетов в математическом и физическом моделировании, практические реализации моделирования работы различных вариаций гетерогенных сетей, анализируются и апробируются способы по сборке LiveCD на базе GNU/Linux, практически анализируются способы работы в LMS Moodle, например с точки миграции тестовых заданий посредством форматов обмена Aiken и GIFT.

Планируется переход изучения дисциплины «Информатика», изучаемой на 1 курсе очного отделения, полностью на свободно распространяемые программные продукты. В частности:

- операционная система - UbuntuGNU/Linux, в виде второй операционной системы с добавлением в муль-тизагрузку;

- офисное программное обеспечение OpenOffice.org;

- элементы алгоритмизации и программирования FREE PASCAL и GCC;

- текстовый редактор VI;

- команды для работы с файловой системой семейства операционных систем GNU/Linux;

- базы данных - связка OpenOffice.org Base + MySQL;

- элементы компьютерной графики Gimp, OpenOffice.org Draw;

- математические пакеты Maxima, Scilab, в рассмотрении интегрированный пакет математических расчетов S.A.G.E.;

- сети и телекоммуникации Quanta Plus как редактор HTML, Mozilla Thunderbird, как почтовый клиент, Mozilla FireFox как программа для просмотра страниц сети.

В курсах программирования в качестве альтернативных сред разработки используются Eclipse, GCC.

Дополнительно, в повседневной работе сотрудников института и студентов заочного отделения используются:

- просмотр изображений IrfanView, Xnview;

- архивация данных 7zip;

- рисование графиков Gnuplot;

- запись CD/DVD - CDBurnerXP, распространяемая по лицензии FreeWare;

- просмотр PDF - Adobe Reader, DjVu;

- удаленное администрирование ssh, VNC;

- работа по SSH - Putty, ssh.

Следует отметить, что внедрение свободного программного обеспечения осуществляется только после решения множества как технических и методических, так и организационных административных элементов. Так, использование рабочих станций на базе операционной системы Microsoft Windows и среды разработки Visual Studio обусловлено рядом причин, среди которых:

- пожелания преподавателей ряда дисциплин программирования использовать именно проприоретарное инструментальное программное обеспечение, мотивированное, прежде всего методикой обучения;

- наличие среди дисциплин специализации специальности очного отделения элементов систем программирования в Windows, в том числе и визуальных;

- использование студентами заочного отделения ключевых объектов, таких как диск C:, Internet Explorer, Word, Excel, Power Point и других;

- наличие в локальной сети института специализированного программного обеспечения в виде локального единого аттестационного тестирования (режим off-line) студентов очного отделения, где предусмотрена система тестирования знаний Федерального экзамена профессионального образования (ФЭПО http://www.fepo.ru/, http://att.nica.ru/), использующая вариант подключения сетевого диска с базой тестовых заданий и последующего сбора результатов;

- недостаток практики самостоятельного исследования среди обучаемого персонала;

- по мере внедрения свободного программного обеспечения в учебный и рабочий процессы Института открытого образования и информационных систем дополнительно решаются проблемы методического обеспечения.

Компьютерное моделирование образовательных систем

М.Н. Гусаков (mishgun45@mail.ru)

Марийский государственный университет, г. Йошкар-Ола

Образовательная система имеет сложную внутреннюю структуру, в составе которой могут быть декомпозированы подсистемы: управление, дошкольное, начальное, среднее, профессиональное, дополнительное образование, воспитание, финансы, внешняя экономическая сфера. Образование характеризуется иерархичностью управления и активностью отдельных его подсистем, взаимодействие элементов в рамках которой рассматривается с учетом характера воздействий внешней среды на внутреннюю структуру.

Образовательная система как объект моделирования характеризуется:

- качественным характером знаний о системе, большой долей экспертных знаний при описании, структуризации объекта моделирования;

- высоким уровнем неопределенности исходной информации. Различают внутреннюю и внешнюю неопределенность. Внутренняя неопределенность - это совокупность тех факторов, которые не контролируются лицом, принимающим решение полностью, но он может оказывать на них влияние (например, внутренняя социально-экономическая обстановка, факторы риска и др.). Внешняя неопределенность определяется характером взаимодействия с внешней средой - это те факторы, которые находятся под слабым контролем лица, принимающего решение (экологическая, демографическая, внешнеполитическая ситуация и т.п.);

- образовательная система представляет собой сложную динамическую систему.

Поэтому в качестве метода моделирования образовательной системы целесообразно выбрать метод компью -терного моделирования, поскольку он позволяет адекватно отразить структуру рассматриваемой сложной динамической системы, привнести в модель факторы неопределенности. Метод компьютерного моделирования обеспечивает итеративный процесс разработки модели, характеризующийся постепенным углублением знаний о системе с участием экспертов и специалистов предметной области.

Компьютерное моделирование - это метод решения задачи анализа или синтеза сложной системы на основе использования ее компьютерной модели. Суть компьютерного моделирования заключена в получении количественных и качественных результатов на основе имеющейся модели.

Под компьютерной моделью понимают:

- условный образ объекта или некоторой системы, описанный с помощью взаимосвязанных компьютерных таблиц, блок-схем, диаграмм, графиков, рисунков, анимационных фрагментов, гипертекстов и т.д. и отображающий структуру и взаимосвязи между элементами объекта, - структурно-функциональная модель;

- отдельная программа, совокупность программ, программный комплекс, позволяющий с помощью последовательности вычислений и графического отображения их результатов воспроизводить (имитировать) процессы функционирования объекта при условии воздействия на него различных (включая случайные) факторов, -имитационные модели.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.