Материал из Linuxformat.

Школа LXF Обмен опытом и передовые идеи по использованию свободного ПО в образовании

Содержание 1 По чему учить Linux? 1.1 Наш выбор 1.2 Стандарт и СПО 1.2.1 Средства ИКТ и их применение (48 часов) 1.2.2 Практикум (140 часов + 6 часов из резерва) 1.3 Абстракционизм 1.4 Совместимо с Windows 1.5 Сделай сам 1.6 Почти про Linux 1.7 ЕГЭ – есть ли проблемы с Linux? 1.8 Подведем итоги

По чему учить Linux?

Александр Казанцев сделает обзор существующих учебных пособий и оценит их «пригодность» для проведения уроков на базе свободного ПО.

Занятия в наших учебных заведениях ведутся не по прихоти преподавателя (хотя, при должном соблюдении всех требований, никто не запрещает вести «авторские курсы»), а регламентируются соответствующими законами и подзаконными актами.

В школе, двумя изначальными составляющими проведения уроков будут примерная программа по информатике, стандарт по информатике и рекомендованный (или допущенный) учебник, по которым будут вестись занятия и строиться их содержание. Так как учебники на новый учебный год назначаются по поговорке «готовь сани летом», то федеральный перечень рекомендованных или допущенных учебников на новый 2010/11 год был утвержден Приказом № 822 от 23 октября 2009 года. С учетом того, что учебное заведение может остановить свой выбор как на свободном, так и на проприетарном программном обеспечении, применимость учебников и сопутствую­щих методик будет не последним фактором в принятии решения об их использовании.

Давайте проведем анализ рекомендованных учебников, применимых для проведения занятий по информатике и ИКТ в основном общем и полном среднем образовании. Для вынесения решения мы рассмотрим учебники по следующим критериям: ОС и дистрибутивонезависимость, возможность использования учебника с СПО­-решениями, отсутствие привязки методик или программных средств к операционной системе, наличие примеров с использованием СПО. Анализ будем проводить по содержательной части учебников для 10-­11 класса, при необходимости делая «отсылку» на 8­-9 классы, так как канва повествования и практических занятий у одних и тех же авторов в большинстве случаев будет совпадать. Мы не будем касаться соответствия учебникам стандартам или их применимости для подготовки к ЕГЭ: наша основная задача, бросив беглый взгляд, понять: а возможно ли использовать эти учебники при установке на школьные и домашние машины учащихся только СПО-­решений, а в идеале – только Linux.

Наш выбор

Итак, прочитав указанный выше приказ и приняв наши допущения, мы получаем следующих претендентов на звание «СПО-учебник по информатике»:

• Гейн А. Г., Ливчак А. Б., Сенокосов А. И. и др. Информатика и ИКТ, издательство Просвещение, 10-­11 классы
• Макарова Н. В., Николайчук Г. С., Титова Ю. Ф. / Под ред. Макаровой Н. В. Информатика и ИКТ, издательство Питер Пресс, 10-­11 классы
• Семакин И. Г., Хеннер Е. К. Информатика и ИКТ, издательство БИНОМ, 10­-11 классы
• Угринович Н. Д. Информатика и ИКТ, издательство БИНОМ, 10-­11 классы

В данной статье мы не рассматриваем учебники для более младших классов, так как это тема для отдельного материала, требующая анализа понятия учебных планов и программ нового поколения. Также для упрощения мы объединим учебники авторов за 10-­11 классы в части базовых и профильных курсов и будем рассматривать их в рамках единого УМК; и, при необходимости, обратим внимание на дополнительные книги комплекта, такие как практикумы или книги учителя.

Если внимательно изучить примерную программу (смотрите «Стандарт и СПО»), то она (как и остальные нормативные документы) не содержит требований к определенному про­граммному обеспечению. Единый государственный экзамен по информатике также не несет четких отсылок к конкретным программным продуктам (напротив, дается достаточная свобода по использованию сред программирования, и все задания составлены инвариантно к программным продуктам – см «ЕГЭ – есть ли проблемы с Linux?»). При изложении материала учебники также, по сути, не должны содержать привязки к конкретному ПО, но в части практических примеров авторы могут иметь какие­то предпочтения, в основном продиктованные федеральными программами в рамках национального проекта «Образование – Первая Помощь» и «Пакет свободного программного обеспечения».

Стандарт и СПО

Как мы уже говорили, примерная программа не несет привязки к конкретному ПО, но может вызвать трудности при адаптации ее к использованию со свободными программными продуктами. Ниже приведен кусок из «адаптации» примерной программы (с рекомендациями) для использования с Linux­-решениями, которая была выполнена в рамках проекта EduMandriva (http://www.edumandriva.ru) и ориентирована на этот дистрибутив. Курсивом даны комментарии, поясняющие применение СПО. Полностью примерную программу можно посмотреть здесь: http://wiki.edumandriva.ru/wiki/index.php/Программа_по_Информатике_и_ИКТ_для_10­11_классов

Средства ИКТ и их применение (48 часов)

• Архитектуры компьютеров и компьютерных сетей (3 часа)

Программная и аппаратная организация компьютеров, других средств ИКТ и их систем.

Сделать упор на понятия открытых и закрытых архитектур.

• Понятия открытого, свободного и проприетарного ПО. Юридические и моральные аспекты использования свободного и открытого ПО. (+4 часа из резерва)

Виды программного обеспечения. Авторское право и патенты. Проблемы авторского права в мире программного обеспечения. Ответственность за нарушение авторских прав. Понятия свободного и открытого ПО. Достоинства и недостатки использования свободного/открытого ПО. Движения GNU и Open Source.

• Операционные системы (5 часов)

Функции операционной системы. Основные виды и особенности операционных систем. Понятие о системном администрировании.

Рассказать об основных операционных системах (Windows/Mac OS/Unix/Linux), но упор сделать на Linux. Рассказать о преимуществах администрирования Linux-систем и существующих программах, его упрощающих (Webmin, Mandriva DirectoryServer).

• Практика программирования (16 часов)

Язык программирования. Понятность программы. Внесение изменений в программу. Структурное программирование, объектно­ориентированный подход. Ошибки, отладка, построение правильно работающих и эффективных программ. Этапы разработки программы.

За основу взять один из языков: Basic (Gambas2), Pascal (FreePascal, Lazarus), Python или C/C++.

• Практика применения ИКТ (6 часов)

Планирование и проектирование применения ИКТ; основные этапы, схемы взаимодействия. Типичные неисправности и трудности в использовании ИКТ. Профилактика оборудования. Комплектация рабочего места средствами ИКТ в соответствии с целями его использования. Оценка числовых параметров информационных объектов и процессов, характерных для различных областей деятельности.

Сделать упор на проблемы использования Linux-систем и развертывания компьютерных классов на Linux. Указать на проблемы с несовместимостью аппаратно-программных средств.

• Организация и поиск информации (6 часов)

Представление о системах управления базами данных, поисковых системах в компьютерных сетях, библиотечных информационных системах. Компьютерные архивы информации: электронные каталоги, базы данных. Организация баз данных. Примеры баз данных: юридические, библиотечные, здравоохранения, налоговые, социальные, кадровые. Использование инструментов системы управления базами данных для формирования примера базы данных учащихся в школе.

Привести примеры открытых баз данных (MySQL, PostgreSQL), а также инструментов. Дать ссылки на открытые архивы информации (например, сайты проекта Wikipedia (http://ru.wikipedia.org), библиотеки Линуксцентра (http://www.linuxcenter.ru/lib/), проекта «Виртуальная энциклопедия «Линукс порусски» (http://rus-linux.net/). Использовать для примера создание базы школы в OpenOffice.org Base или MySQL в связке любым языком программирования.

Практикум (140 часов + 6 часов из резерва)

• Технологический проект: установка, сопровождение, техническое обслуживание средств ИКТ.

В проекте силами учащихся под руководством взрослых может осуществляться работа в сфере ИКТ, требующая базовых технических знаний и умения понимать технические инструкции

Установка и настройка EduMandriva Linux. Настройка пользователей и базовых сервисов в EduMandriva Linux. Установка и удаление программ. Базовое обслуживание системы.

Абстракционизм

Итак, приступим. Первым к нам на «растерзание» поступает учебник Гейн А. Г., Ливчак А. Б., Сенокосов А. И. и др. «Информатика и ИКТ», выпущенный издательством Просвещение.

Авторы данного учебника, c одной стороны, решили пойти по изначально заложенным в стандарте принципам и дистанцироваться от программного обеспечения и даже конкретных реализаций языков программирования. В результате изложение в большей части ведется на абстрактных примерах вида Текстовый редактор, Электронные таблицы и т.п. С другой стороны, практическая реализация примеров целиком выполнена с использованием проприетарных продуктов в операционной системе MS Windows. Плохо это или нет? С одной стороны, учебник может «жить» без изменений достаточное время, так как базовые принципы прикладных программ остаются постоянными с начала 90­х годов (а некоторые вещи вообще придуманы в 50–60­е годы XX века). Кроме того, абстрагирование от конкретных программных продуктов позволяет использовать этот учебник совместно с Linux или СПО-­решениями. С другой стороны, это требует от преподавателя самостоятельной разработки практической составляющей.

В части программирования используется собственная разработка – исполнитель Паркетчик, который хотя и написан под Windows, но прекрасно чувствует себя в Wine (к слову, автор данной статьи пытался получить исходные коды Паркетчика для адаптации под Linux, но, похоже, они или были утеряны, или авторы учебника не заинтересованы в этом).

Совместимо с Windows

Перейдем к следующей группе: Макарова Н. В., Николайчук Г. С., Титова Ю. Ф. / Под ред. Макаровой Н. В. «Информатика и ИКТ» (базовый уровень), издательство Питер Пресс. Учебники этих авторов имеют целевую проприетарную направленность и построены на использовании продуктов Microsoft, что явно видно из изучения их содержания. Целевыми системами, на которые ориентированы практические задания, являются составляю­щие Microsoft Office (Word, Access, Excel и PowerPoint) в версии 2003 (что очень важно для нас), а также Visual Basic как язык и среда программирования.

С другой стороны, как это ни парадоксально, «нацеливание» учебников на данные продукты может сыграть и положительную роль. Как мы писали ранее в наших статьях (см. «Школу LXF» за 2009 год), OpenOffice.org с помощью расширений можно «подогнать» к возможностям MS Office, а работа с интерфейсом 2003 версии (в отличие от «лент» 2007–2010 версий MS Office) будет похожей, вплоть до совпадения пунктов. Графика в учебниках 10 класса тоже изучается на примере Word, и использование Draw даже подчеркнет преимущества свободного ПО.

Больше проблем вызовет практикум по программированию и использование в качестве основы изучения баз данных СУБД Access, но в данном контексте грамотный преподаватель сможет адаптироваться к свободным продуктам, используя Gambas и Base.

Следует учесть и то, что в данном случае изучение операционных систем на базовом уровне не выполняется, и различий, на какой платформе использовать прикладное ПО, не имеется (чего нельзя сказать про учебники для 8­-9 классов, имеющих 100 % Windows­-направленность в части рассмотрения операционных систем).

Сделай сам

Наш следующий «конкурсант» – Семакин И. Г., Хеннер Е. К. «Информатика и ИКТ» (базовый уровень) издательства БИНОМ.

Данный учебник оставляет двойственное впечатление. С одной стороны, изложение материала в теоретической части не привязано к конкретным программным продуктам (идет упоминание о текстовом процессоре, табличном процессоре, программе подготовки презентаций); с другой (особенно если брать во внимание практикум) – идет привязка к офисным продуктам Microsoft, о чем авторы честно предупреждают, но также говорят о возможности адаптации заданий к Linux и открытому ПО. Ситуация с базами данных и СУБД повторяет описанную выше в учебниках Макаровой. Поэтому останавливаться в деталях на данном учебнике мы не будем.

Почти про Linux

И, наконец, поговорим об учебнике, о котором (так или иначе) слышали, наверное, все пользователи Linux, даже те, кто не имеет отношения к преподаванию. Я имею в виду Угринович Н. Д. «Информатика и ИКТ» (базовый уровень), выпущенный издательством БИНОМ.

Это единственный учебник, который имеет в составе методического пособия для учителей компакт­диск Linux CD, а также содержит информацию по работе в свободном ПО – OpenOffice.org, Scribus, GIMP, Audacity, SeaMonkey. В свою очередь, многие вещи рассмотрены только с позиции проприетарных продуктов, и упор делается на Windows CD, как, например, в случае Flash или CAD Компас. Определение параметров компьютера, практика с файловой системой, работа в векторном редакторе и CAD­-системе и другие вещи, в которых свободное ПО показывает себя достаточно хорошо, просто обойдены вниманием авторов и потребуют самостоятельной разработки уроков преподавателем (вопрос заключается в том, зачем здесь нужен Linux CD). Также удручает и то, что программирование рассматривается в конкретных проприетарных средах (Visual Basic и Turbo Delphi) – при наличии Gambas2 и Lazarus/FreePascal.

Факт рассмотрения операционной системы Linux и свободного ПО (особенно в так называемых «новых» учебниках для 11 класса) не может не радовать, но упор в части программирования на технологии C# в названии огорчает – все примеры рассмотрены на основе реализаций C#, J# и VisualBasic, которые (судя по схемам) являются венцами эволюции языков.

ЕГЭ – есть ли проблемы с Linux?

Посмотрев примерные задания по ЕГЭ (http://www1.ege.edu.ru/images/stories/ege2010/demo_2010/inform_demo_2010.pdf), предлагаемые выпускникам школ в этом году, можно отметить отсутствие привязки к конкретных программным продуктам. В заданиях рассматриваются вопросы, не привязанные к ОС или конкретным приложениям, а в случае необходимости используется терминология «абстрактных» инструментов – база данных, электронная таблица и т. д. Программы же представлены на трех языках, причем в процедурной форме – Паскале, Бейсике, Си и алгоритмическом, свободные реализации которых есть в любом «школьном» дистрибутиве Linux. Плюс к этому, выбор языка для решения заданий по написанию программ не ограничен вообще (можно, например, писать их на Erlang или на Perl, и они должны быть приняты к проверке и оценены наравне с остальными).

Поэтому опасения, что применение Linux может повлиять на результат подготовки к ЕГЭ являются надуманными – наоборот, использование свободного ПО дает больший простор для этой подготовки (я в своей практике не видел, чтобы на компьютерах с Windows, к примеру, были установлены одновременно компиляторы и интерпретаторы используемых в ЕГЭ языков).

Подведем итоги

Итак, победителями данного «смотра» стали учебники под авторством Угриновича Н. Д., но, с другой стороны, победа эта относительная. К сожалению, ситуация такова, что не существует ниодного учебника, который можно было бы на 100 % использовать совместно с СПО без должной переработки преподавателем, что требует от последнего достаточных знаний по Linux и другим свободным продуктам. С методическими составляющими – практикумами, книгами учителя, элективными курсами – ситуация еще более плачевная. Преподаватель, решивший использовать Linux в школе, вынужден будет самостоятельно адаптировать (хотя в случае выбора учебников Угриновича это будет сделать не так сложно) программу обучения под имеющиеся программные средства.

Пока у нас не будет в учебниках равноправия проприетарных и свободных решений, пока для преподавателей не будет законченных УМК по данному вопросу (что опять же не проблема образовательной программы или стандартов, которые как раз индифферентны к используемым программным средствам), внедрение и использование Linux и свободного ПО в образовательных учреждениях будет уделом энтузиастов. Поэтому новое поколение преподавателей должно приложить все усилия к изменению существующей ситуации.