ЧИ ПОТРІБНА НАМ АЛЬТЕРНАТИВА?
(з досвіду роботи міського семінару вчителів
інформатики м. Тернополя "Використання вільнопоширюваного програмного забезпечення у навчальному процесі" )

Габрусєв Валерій,

старший викладач інформатики

Європейського Університету м. Тернопіль.

Основні складові сучасного курсу інформатики та обчислювальної техніки базуються на трьох фундаментальних поняттях: інформація, алгоритм, ЕОМ. Більшість методистів, вчителів вирішуючи питання обрання форм засобів та методів навчання, випускають з виду такий важливий компонент засобів навчання інформаційних технологій як обчислювальна система, зокрема програмне забезпечення використовуване у навчальному процесі. Останні події у галузі забезпечення авторських прав змушують проводити пошук законних альтернатив до використовуваних неліцензійних програмних засобів.

Цілком закономірно, що при спробі розгляду нового, особливо для навчального процесу, виникають питання пов’язані з проблематикою навчання, дидактичних та технічних особливостей використання програмного забезпечення. Пропонована стаття це спроба дата дати відповідь на найбільш гострі питання, що виникали у вчителів, при розгляді альтернативних програмних засобів для підтримки навчального процесу, на постійно діючому семінарі "Використання вільнопоширюваного програмного забезпечення у навчальному процесі" у м. Тернополі.

Автор не заперечує вклад фірми Microsoft у розвиток інформаційної індустрії, це лише намагання зробити незалежний аналіз можливостей використання іншої точки зору на інформаційні технології у навчальному процесі.

1. Необхідно відкинути усі методичні здобутки, існуючий методичний досвід

Найцінніше, що є у педагогічній діяльності, це накопичений досвід. Зрозуміло, що якщо нова технологія навчання змушує відкинути накопичений досвід, а не збагатити його новими здобутками, то скоріш за все таку технологію та нові використовувані засоби навчання необхідно адаптувати. Саме цей чинник є основним стримуючим і обмежуючим критерієм доцільності використання чи не використання нових технологій. Традиційно склалося, що основний педагогічний досвід навчання інформатики сформований на основі використання операційних систем MS DOS, Windows та додатків для цих операційних систем. Втратити те, що вже зроблено, є неприпустимим злочином. Розглянемо стосовно основних програмних модулів, що саме може змінити використання ОС Linux у навчальному процесі.

Операційні системи та основи роботи з дисками

Вивчення теми "Основи операційних систем" закладає успішне засвоєння всіх подальших тем курсу. Саме на цих уроках починають формуватися основи комп'ютерної грамотності, культури використання обчислювальної техніки. Учні вперше починають працювати з комп'ютером, як інструментальним засобом, вивчаючи основи роботи з інтерфейсом користувача. Функції, що покладаються на операційну систему є стандартизованими і не залежать від виробника останньої:

— забезпечення роботи прикладного програмного забезпечення;

— забезпечення збереження, швидкого доступу, захисту опрацьовуваної інформації.

Використання можливостей обчислювальної системи здійснюється шляхом використання інтерфейсного модуля операційної системи. Операційна система Linux забезпечує як текстовий (консольний) інтерфейс так і графічний інтерфейс користувача (рис. 1). Існує відмінність на рівні команд консольного режиму. Наприклад замість команди copy, використовується cp що не є принциповим, кількість команд консольного режиму значно більша від команд MS DOS та забезпечують вони ширші можливості для управління та використання обчислювальної системи.

Рис 1. Графічний інтерфейс користувача ОС Linux
(графічна оболонка XPde [15])

Єдиною суттєвою відмінністю є організація файлової системи, деревоподібна структура з єдиним коренем (відсутні логічні диски C, D тощо). З дидактичної точки зору дана відмінність дозволяє продемонструвати учням кілька варіантів вирішення питання збереження файлів та забезпечує формування більш загальних навичок використання файлових систем [3, 8].

Системи опрацювання текстової інформації, табличної інформації, графічної інформації

Як приклад, наведемо копії екрану текстового редактора MS Office та OpenOffice, і запропонуємо читачам знайти кілька відмінностей, що можуть завадити навчальному процесу і не дозволити використати існуючі методичні розробки при вивченні теми “Системи опрацювання текстової інформації (рис. 2).

а)

б)

Рис 2. Загальний вигляд MS Office (а) та OpenOffice (б)

Подібно до систем опрацювання текстової інформації можна стверджувати, що електронні таблиці є електронними таблицями не залежно від операційної системи Windows, Linux, Mac OS тощо [9]. Аналогічно і для графічного редактора (рис. 3), способи та засоби діяльності подібні [11]. Що дозволяє використовувати вже готові методичні розробки на розглядуваній платформі.

Рис 3. Графічний редактор Gimp

Системи управління базами даних

Основні ідеї сучасних інформаційних технологій ґрунтуються на концепції, відповідно до якої дані повинні бути організовані в систему з метою адекватного відображення реального світу, що змінюється, та задоволення інформаційних потреб користувачів. Ці бази даних створюються і функціонують під управлінням спеціальних програмних комплексів, названих системами управління базами даних (СУБД). З методичної точки зору доцільно вводити поняття бази даних як цілісного наукового поняття, у якій забезпечується подання взаємозалежних даних. База даних інкапсулює характерні властивості та зв'язки об'єктів реального світу в пам'яті ЕОМ у формі моделі відповідної предметної галузі, з метою ефективного централізованого управління ними у процесі вирішення прикладних задач. Використовуючи поняття інформаційної системи можна розглядати бази даних як сукупність даних і зв'язків між ними, як це зроблено у підручнику [4].

На відміну від інших засобів інформаційних технологій (текстові і графічні редактори, електронні таблиці), системи управління базами даних не мають уніфікованого середовища роботи користувача. Для кожної з реальних баз даних програмістами розробляються спеціальні форми, які на основі механізму запитів дозволяють опрацьовувати інформацію БД. Успішне вивчення теми можливе тільки за умови ознайомлення з реальною системою опрацювання баз даних. Для вивчення основ баз даних та формування основних навичок роботи з системами управління базами даних пропонується використовувати сервер баз даних MySQL. Це досить простий і невибагливий до машинних ресурсів програмний засіб, добре документований, відповідає стандарту мови SQL і реально використовується на багатьох сайтах Internet, що є досить важливим з точки зору прикладної спрямованості даної теми, тобто існує можливість ознайомити учнів на реальних прикладах з технологією застосування систем управління базами даних при побудові інформаційних систем.

Глобальна мережа Інтернет та її можливості

Специфіка даної теми полягає в тому, що при вивчення телекомунікаційних технологій учитель і учень стикаються з досить значними проблемами, що можуть призвести до зриву навчального процесу:

— проблем інформаційної безпеки використання обчислювальної техніки;

— неможливості швидкого пересилання і отримання кореспонденції в силу різних технічних причин;

— проблема розбіжності кодувань, наприклад, при обміні інформацією у телеконференціях.

Використання ОС Linux при вивчення даної теми дозволить організувати навчальний процес без використання реального з’єднання з Інтернет, шляхом забезпечення функціонування Інтернет послуг у межах навчального класу, використовуючи імітацію реальної роботи електронної пошти, телеконференцій, WWW сервісів, оскільки необхідне програмне забезпечення поставляється з стандартними дистрибутивами і немає необхідності у придбанні додаткового програмного забезпечення як для ОС Windows.

Такий підхід дозволить проводити вивчення сучасних технологій навіть у школах, що не мають доступу до глобальної мережі; здійснити перший етап ознайомлення з послугами електронної пошти і телеконференціями. Пересилання повідомлень відбувається усередині навчальної групи, а обмін електронними листами можливий кілька разів протягом одного навчального заняття. Учні можуть розробляти власні Web-сторінки та публікувати кращі роботи в Інтернет чи Інтранет, це дозволить оволодіти основними прийомами роботи з Інтернет та Інтранет технологіями.

Основи алгоритмізації та програмування

Розглядаючи мови програмування у Linux слід відзначити, що дана операційна система створювалася спочатку "програмістами для програмістів", а отже тут ми не обмежені 3-4 мовами як у Dos, Windows (Basic, Pascal (Delphi), C, C++). Перелік доступних засобів програмування для Linux може зайняти досить багато місця. Але взявши до уваги, що ведеться мова про вивчення основ програмування, розвиток логічного та алгоритмічного мислення на уроках інформатики, обмежимо наш розгляд саме з цієї точки зору а отже:

1) традиційний для наших шкіл Pascal, реалізація FreePascal, повністю сумісна з версією TurboPasсal 6.0-7.0 на рівні вихідних текстів і класів об'єктів;

2) класична мова для системного програмування С і С++;

3) Logo — створена відомим педагогом Сеймуром Пайпертом, що не часто використовується у наших освітніх закладах і досить широко у Європі і Америці.

4) Kylix — новий комерційний продукт фірми Borland, аналог Delphi для Windows, поширюється у трьох редакціях, одну з яких Open Edition можна вільно отримати з сайта Borland і використовувати як у навчальному процесі так і для власних розробок учнів без порушення ліцензії [2].

Рис 5. Інтегроване RAD середовище Kylix OE.

2. Школа повинна орієнтуватися на промисловість, а у промисловості масово використовується Windows

Масове використання Windows в Україні зумовлене використанням неліцензійних копій і останні події у галузі охорони авторських прав можуть дещо змінити ситуацію. Слід зазначити, що загальноосвітня школа повинна давати основи наук, фундаментальні знання на основі яких учень у майбутньому отримає необхідні знання, вміння та навички для професійної діяльності у професійних навчальних закладах. У програмних документах [6, 7] зазначено, що у результаті вивчення шкільного предмету „Інформатика”, та використання засобів НІТ при вивченні різних навчальних предметів в учнів мають бути сформовані головні компоненти основ інформаційної культури:

1) розуміння сутності інформації та інформаційних процесів, їх ролі в пізнанні навколишньої дійсності та творчої діяльності людини, в управлінні технічними і соціальними процесами, у забезпеченні зв'язку людини із зовнішнім оточенням;

2) розуміння проблем подання, оцінки і опрацювання інформації, її сприймання і розуміння, сутності формалізації суджень, зв'язку між змістом та формою, ролі інформаційного моделювання в сучасній інформаційній технології;

3) оволодіння знаряддєвими застосуваннями ЕОМ, системами опрацювання текстової, числової і графічної інформації, баз даних і знань, предметно-орієнтованими прикладними системами, системами телекомунікацій.

Тому детальне вивчення особливостей використання конкретних операційних систем Windows, Linux, MacOS слід залишити за відповідними професійними курсами і навчальними закладами.

3. Недостатня кількість прикладного програмного забезпечення
для використання у навчальному процесі

При переході на нову операційну систему, завжди виникає проблема сумісності програмного забезпечення. Особливо це актуально для школи, де навчальних програм досить мало і всі програми писалися, вчителями, студентами, аспірантами учнями, а отже ймовірність їх портування (переписування для іншої ОС) у Linux досить мала. Оскільки ця проблема досить актуальна і є сильним стримуючим чинником поширення нової ОС, для її вирішення розроблено емулятори Dos — dosemu, Windоws — wine, що дозволяють виконувати програми написані для Dos, та частково для Win16, Win32 (рис. 6.).

Рис 6. Виконання Gran1 та Gran 2D (версії для Windows )
з використанням Wine у ОС Linux

Linux розроблялася і розробляється як академічна операційна система, що масово використовується вищими та середніми навчальними закладами Європи, США у навчальному процесі. Тому безпідставно говорити про недостатню кількість ППЗ для навчального процесу для ОС Linux, а відкритий вихідний код дає можливість локалізувати українською мовою та адаптувати до власних потреб необхідне програмне забезпечення (рис. 7).

Рис 7. DrGeo — програмний педагогічний засіб
для використання на уроках геометрії

Необхідно зазначити, що для навчальних закладів України дійсно існує проблема локалізованого програмного забезпечення. Сьогодні існує кілька найменувань україномовного програмного забезпечення, серед яких немає жодної мультимедійної енциклопедії чи довідника. Тобто розробка україномовних педагогічних програмних засобів це справа майбутнього, і бажано не дуже далекого. При відповідній зацікавленості можна забезпечити розробку мультимедійних засобів незалежно від використовуваної операційної системи та платформи, використовуючи сучасні Інтернет технології. Як приклад можна навести мультимедійний курс “Фізика в анімаціях” [14].

Також необхідно зазначити, що сучасні засоби розробки програмного забезпечення фірми Borland дають можливість створювати власні програмні продукти сумісні на рівні вихідного коду.

4. Учні повинні працювати з якісним програмним забезпеченням, а Linux є неякісним

Звичайно у школу повинно піти найкраще, але необхідно визначитися, що розуміється під якісним програмним продуктом. Якщо відсутність помилок, то досить пригадати періодичність виходу поновлень для операційних систем Windows та кількість помилок, що вони виправляють. Отже виникає питання: "Фірма Microsoft випустила якісний продукт чи ні?".

Якщо за якість вважати стиль прорисовки користувацького інтерфейсу, то як кажуть “на колір та смак, товариша нема”. Усі сучасні інтерфейси мають широкі можливості налагоджування зовнішнього виду та способів використання управляючих елементів. Тому Windows, Linux можна налагодити таким чином, що відрізнити зовні їх буде практично не можливо.

Доцільно за критерій якості взяти виконання програмним продуктом задекларованих функцій, властивих даному класу програмного забезпечення. Так офісне програмне забезпечення повинно виконувати бездоганно очікуванні функції незалежно від операційної системи і у цьому аспекті MS Office та OpenOffice повністю рівноцінні. Аналогічно можна провести порівняння серед інших класів програмних продуктів: графічні редактори, бази даних, засоби програмування, тощо.

Тому говорити про низьку якість вільнопоширюваного програмного забезпечення безпідставно.

5. Відсутність технічної підтримки

Фірми які займаються поширенням ОС Linux надають технічну підтримку зареєстрованим користувачам. Також можна оплатити супровід системи протягом періоду часу, але доповнення та поновлення до дистрибутиву можна отримати виключно всім бажаючим без обмежень, достатньо звернутися на сайт виробника.

6. Залежність від автора програми

Завжди є ризик, що автор необхідної для Вас програми перестане її підтримувати, розвивати. У історії програмного забезпечення є досить багато прикладів подібних ситуацій, коли фірми припиняли підтримку використовуваного програмного забезпечення в силу різних причин: відсутність достатнього попиту на програмний продукт, поглинення іншою фірмою і переорієнтація на інші програмні засоби, припинення діяльності на ринку тощо.

У випадку програмного забезпечення, що поширюється згідно ліцензії GPL [12], завжди є доступ до вихідного коду програми і ніхто не буде заперечувати, якщо Ви самі додасте нові можливості, виправите помилки, єдине, що вимагається — надати доступ до вихідного коду всіх внесених змін.

7. Відсутність перспектив розвитку

Як відповідь можна додати, що маркетологи, аналітики таких провідних фірм як Sun, Oracle, HP, Borland, IBM та інших непевно зробили помилки у своїх розрахунках на підтримку і перенесення своїх основних продуктів для цієї ОC.

Фірма Borland у березні 2001 року представила першу версію RAD середовища розробки програмного забезпечення, Kylix (аналогія Delphi для Windows). Даний програмний продукт є сумісним на рівні вихідного коду з Delphi 6.0. На сьогодні вже є третя версія Kylix, що включає середовища RAD розробки з використанням Delphi та Borland Builder C++ для операційної системи Linux [10].

Фірма IBM вкладає у розвиток та підтримку ОС Linux досить значні кошти, флагманські продукти фірми, такі як сервер баз даних DB2, Lotus Domino існують у редакціях і для Linux [13].

На превеликий жаль на Україні у Linux майбутнє під знаком питання. Достатньо згадати дві українських розробки KSI Linux та BlackCat. Автор першої Сергій Кобушин, вже досить значний час проживає та працює не на Україні, тут його знання вміння виявилися зайвими. Аналогічна ситуація і з командою BlackCat, яка влилася до складу російської фірми ASP, що займається розробкою, поширення та підтримкою дистрибутива ASP Linux. Існуюча локалізація системи українською мовою здійснюється групою ентузіастів, що у більшості випадків проживають за межами України.

Аналізуючи ситуацію, що склалася на Українському ринку можна сказати єдине: на сьогодні серед грандів інформаційного ринку немає ні державної ні комерційної організації, що вболіває за майбутній інформаційний розвиток у державі. Для прикладу у Росії проводиться локалізація російською мовою відкритого офісного пакету OpenOffice і саме російськими програмістами було додано підтримку української орфографії та переносів для цього офісного пакету, але чому ні одна українська організація не зацікавилася можливістю створити на готовій базі україномовне програмне забезпечення офісного призначення, звичайно значно легше заплатити Microsoft з державної кишені за локалізацію і зібрати “урожай” з продаж ліцензій на використання знову ж таки державним установам.

ВИСНОВКИ

Підсумовуючи короткий огляд можливостей ОС Linux для навчального процесу, можна зробити висновок проте, що використання вільнопоширюваного програмного забезпечення не тільки не заперечує існуючий педагогічний досвід, але й збагачується завдяки іншому погляду на інформаційні технології, набуває нового рівня розвитку.

На завершення хотілося б додати, що тільки вчитель, навчальний заклад повинен обирати які програмні засоби йому використовувати у навчальному процесі, а для цього необхідна альтернатива вибору якої у нас зараз немає. Неприпустимо вирішувати питання, яку технологію використовувати, виходячи з лише з доступності останніх технічних чи програмних новинок. Критерій використання програмних засобів у навчальному процесі продуктів повинен бути один: законність, доцільність та ефективність з педагогічних міркувань, а не маркетингові плани так званих “лідерів” інформаційного ринку України. Рішення прийняті без контексту навчання, скоріш за все будуть неадекватними змісту та меті навчання [1].

Автор готовий до продовження дискусії щодо доцільності використання операційної системи Linux у навчальному процесі й взагалі чи потрібна альтернатива продуктам Microsoft у навчальному процесі.

Література

1. Борк А. Компьютеры в обучении: чему учит история // Информатика и образование. 1990. №5. – С.110-118.

2. Габрусєв В.Ю. Kylix. Програмуємо для Linux // Комп’ютер в школі та сім’ї. -2002. -№1. - С.

3. Габрусєв В.Ю. Аналіз сучасних операційних систем (з точки зору використання у навчальному процесі) // Шкільний світ: Інформатика,— 2003. —№ 3.— С.6-9.

4. Верлань А.Ф., Апатова Н.В. Інформатика. Підручник для учнів 10-11 класів середньої школи.-К.:Квазар-Мікро, 1998.-200с.

5. Жалдак М.І. Яким бути шкільному курсу інформатики//Комп’ютер в школі та сім’ї. 1998. №1.- С. 3-8.

6. Жалдак М.І., Морзе Н.В., Науменко Г.Г. Основи інформатики та обчислювальної техніки. Програма для середніх закладів освіти..- Київ. Шкільний світ, 2001.— 72 с.

7. Жалдак М.І., Рамський Ю.С. Державний стандарт середньої освіти в Україні (Проект). Інформатика. – К.: Генеза, 1997. – с.48-59.

8. Лапінський В.В., Габрусєв В.Ю., Бачинська Н.Я. Основи операційних систем // Шкільний світ: Інформатика,— № 39-40. — 2002. — 32 с.

9. OpenOffice.org — посібник користувача : Пер з рос. Габрусєв В.Ю. Бачинська Н.Я. Тернопіль, 2002. — 92 с.

10. www.borland.com

11. www.gimp.org

12. www.gnu.org

13. www.ibm.com

14. www.infoline.ru/g23/5495/

15. www.xpde.com