О проблемах перевода учебного процесса на свободное и открытое программное обеспечение

Анатольев А.Г., старший преподаватель кафедры АСОИУ ОмГТУ

Ситуация

Сегодня уже ни для кого не секрет, что будущее — за информационными технологиями. Это означает, что потребность в ИТ-специалистах будет только возрастать. Как следствие, возрастут и требования к качественному уровню их подготовки. Процесс закономерен, но есть ряд аспектов, которые позволяют говорить о том, что несмотря на рост материальной базы учебных заведений (с точки зрения внедрения и использования современной вычислительной техники) уровень подготовки студентов не возрастает. Точнее, обучение идет в сторону расширения знаний о современных технологиях, а не их углубления.

Это связано с тем, что открытая архитектура PC-совместимых компьютеров (наиболее распространенных) не вызывает особых сложностей для детального изучения, а вот исследование закрытого ПО (например, ОС Windows) имеет существенные ограничения, налагаемые лицензионными соглашениями и особенностями его разработки и распространения. Кроме того, пользовательский интерфейс такого ПО ориентирован на упрощение интерактивного взаимодействия и зачастую скрывает доступ ко многим специфичным функциям и протоколам. Логика разработчиков понятна: они стремятся захватить максимальный сегмент рынка, но с точки зрения подготовки специалистов-компьютерщиков изучение проприетарного ПО дает только поверхностные знания, особенно в части низкоуровневых компонентов вычислительных систем.

Где выход?

Решение сложившейся ситуации. Оно — в использовании в образовательном процессе при подготовке ИТ-специалистов программного обеспечения с открытым исходным кодом, распространяемого на условиях лицензии GPL и подобных ей (BSD, MPL и т.д.). Преимущество такого ПО — в доступности, поскольку отсутствуют ограничения на способы его получения и цели дальнейшего использования. Т.е., абсолютно легальным является копирование программ с открытым исходным кодом, распространение копий, изучение и модификация кода. Кроме того, большинство opensource-разработок основаны на стандартизованных интерфейсах и протоколах, что позволяет изучить примеры реализаций конкретных стандартов. Еще одно преимущество открытого ПО — в его приемлемой цене, вплоть до бесплатности. Однако есть ряд более или менее значимых проблем, сдерживающих повсеместное использование свободного и открытого ПО в учебном процессе.

Проблемы

Перечень проблем, возникающих при переводе учебного процесса на свободное и открытое ПО типичен для большинства внедряемых компьютерных систем: поддержка аппаратного обеспечения, совместимость программного обеспечения, человеческий фактор. Рассмотрим подробней эти проблемы в контексте изложения.

Аппаратное обеспечение

Планирование перехода на открытое ПО следует начать с проверки того, что имеющееся оборудование совместимо с операционной системой, например Linux, в мере, достаточной для проведения занятий по предполагаемым дисциплинам. В идеале — все оборудование должно быть полностью совместимым. На практике же оказывается, что некоторое оборудование поддерживается частично или вообще не поддерживается. В первую очередь это относится к новейшему или узкоспециализированному оборудованию, но порой и типичные аппаратные конфигурации вызывают сложности. Еще один аспект этой проблемы связан с наличием в образовательных учреждениях морально устаревшего (чего там греха таить, в рядовых бюджетных вузах его более чем достаточно), но вполне работоспособного и применимого в учебном процессе компьютерного оборудования. Попытка использования его вызывает дилемму — устанавливать ли на такой компьютер свежайший, но ресурсоемкий дистрибутив, или обойтись более старым, а соответственно более сырым и менее функциональным?

Причины существования этой проблемы — отчасти в особенностях децентрализованной разработки открытого ПО, в большей степени — в отсутствии драйверов от производителей оборудования.

Возможный путь решения проблем с оборудованием — поэтапный переход на свободное ПО. На первом этапе задействуется оборудование, которое поддерживается выбранной операционной средой. Далее осуществляется плановая замена неподдерживаемых компонентов на новые, с учетом списка совместимости используемой операционной системы.

Альтернативное решение, менее тривиальное, но более глобальное, заключается в самостоятельной разработке драйверов для неподдерживаемого оборудования или доработке имеющихся драйверов для аналогичных, но поддерживаемых ОС, устройств. Задания такого рода можно возложить на студентов, например в виде курсовой работы по дисциплинам «Архитектура ВС», «Системное программирование» и т.п.

Программное обеспечение

Проблемы, связанные с программным обеспечением сводятся, во-первых, к некоторым сложностям установки ПО, не входящего в используемый дистрибутив, а во-вторых, в необходимости выбора наиболее подходящих (под конкретную дисциплину) программ из числа существующих аналогов.

В первом случае сложности вызваны, опять же, децентрализованной разработкой открытого ПО (в общем случае) и возможностью создавать независимые дистрибутивы и инсталляционные пакеты.

В качестве решения можно рассматривать вариант использования наиболее популярных дистрибутивов или тех, что основаны на наиболее распространенных форматах пакетов (например .rpm или .tar).

Во втором случае требуется подобрать такую программу из доступных открытых разработок, чтобы она функционально соответствовала ранее применявшемуся проприетарному ПО. Не секрет, что некоторые разработки opensource не дотягивают по возможностям до коммерческих аналогов, но когда речь идет об использовании конкретной программы в обучении, то преподавателю стоит задаться вопросом (в рамках своей дисциплины): «Будут ли рассмотрены все возможности этой программы и все ли возможности могут быть изучены достаточно подробно?» Скорее всего ответ будет отрицательным. Это означает, что почти всегда можно подобрать свободный аналог, реализующий базовую функциональность рассматриваемой программы. Альтернативным решением является изменение рабочей программы и содержания дисциплины с учетом особенностей выбранного ПО. Ну и не стоит забывать о собственных разработках.

Человеческий фактор

Рассмотренные ранее проблемы актуальны, но не настолько остры, как проблема, связанная с людьми. Самое сложное — преодолеть косность пользователей из числа преподавателей и студентов, «вскормленных» на программных продуктах для DOS и Windows, убедить их использовать возможности, которые представляет свободное ПО.

Такая ситуация объяснима, если учесть, что под компьютером, получившим уже статус бытовой техники, большинство пользователей понимает PC-совместимую систему с процессором от Intel и управляемую операционной системой от Microsoft. Именно с такой конфигурации и начинается знакомство с компьютером в школьном курсе информатики, ее же продолжают изучать студенты как не компьютерных, так и компьютерных специальностей вот уже почти 20 лет (отдадим должное маркетинговому гению Билла Гейтса и рынку контрафактного программного обеспечения).

Со студентами компьютерных специальностей вопрос решается легко: информационные технологии их будущий «хлеб насущный», поэтому достатоточно поставить их перед фактом использования в ходе занятий открытого ПО. Основная проблема — в преподавателях. Дело в том, что от многих из них потребуется фактически переучиваться, а чтобы захотеть учиться нужна реальная мотивация. В качестве решения предлагается уделить большее значение специализированным курсам повышения квалификации преподавателей. Причем, начинать переподготовку следует с тех преподавателей и сотрудников, которые проявляют наибольший интерес к открытому ПО. Хорошим стимулом может стать дополнительное материальное поощрение тех преподавателей, которые начинают использовать открытое ПО в своих дисциплинах. Сюда же можно включить и разработку учебно-методических материалов на его основе.

Итоги

Для того, чтобы сохранить высокий уровень квалификации специалистов по информационным технологиям необходимо перевести процесс обучения на программное обеспечение с открытым исходным кодом. Такой перевод осложняется наличием ряда проблем, связанных с аппаратным и программным обеспечением, но они не столь значимы, как проблема, связанная с пользователями, в первую очередь преподавателями компьютерных дисциплин. Для ее решения необходимо изыскать средства стимулирования преподавателей для перехода на открытое ПО и, возможно, средства поощрения тех, которые уже применяют открытое ПО в учебном процессе постоянно. В остальном же будем надеяться, что с реализацией федеральной программы «Электронная Россия» открытое ПО в учреждениях образования получит статус основного, а проприетарное станет расцениваться как альтернативно-факультативное.

Дата публикации - 2009 г.

CC-BY-CA Анатольев А.Г., 16.02.2012