Використання ОС Лінукс в освіті

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ РФ

ДЕРЖАВНА БЮДЖЕТНА

Освітні установи ВИЩОЇ ОСВІТИ «Мордовський державний педагогічний університет

ІМЕНІ М.Е.ЕВСЕВЬЕВА »

Факультет фізико-математичний

Кафедра інформатики та обчислювальної техніки

РЕФЕРАТ

ОСОБЛИВОСТІ ВИКОРИСТАННЯ ОС ЛИНУКС В ОСВІТІ

44.03.05 Педагогічна освіта. Профіль Математика. Інформатика

Перевірила: Т. В. Корміліцин, канд. фіз. - мат. наук, доцент

Саранськ 2018

зміст

У зв'язку з останніми подіями в Росії, і зростанням вимог до ліцензування ПЗ, все більша кількість людей, з власної волі, або вимушено, замислюється про те, що робити в ситуації, що склалася. Корпорація Майкрософт досить довгий час була байдужа до піратства в Росії, і, схоже, більше не має наміру терпіти такі збитки. Виникає питання - чи є у нас вибір? Адже за довгі роки технології Майкрософт стали настільки звичними, що відмовитися від них - для багатьох означає відмовитися від використання комп'ютерних технологій взагалі. Найбільш гостро це питання постає в сфері освіти: школи, як і більшість ВНЗ, базуються на продуктах компанії Майкрософт. Однак, ціни на ліцензії Майкрософт та інших виробників ПЗ досить високі. І тут приходить на допомогу використання вільного програмного забезпечення. Спільнота Open source просуває ідею безкоштовного програмного забезпечення, що поставляється з відкритим вихідним кодом. Найчастіше до них відносяться ліцензія GPL (General Public License. Найбільш яскравими прикладами використання GPL ліцензії є операційна система Linux і проекти GNU.

За останні кілька років Linux зробив величезні кроки в розвитку, і був визнаний самої швидко операційною системою в світі. Однак, відгуки вчителів про використання Linux в освіті неоднозначні - від повного неприйняття до впевненості в тому, що Linux - це вирішення всіх проблем з програмним забезпеченням навчального закладу. Але говорячи про Linux в навчальному закладі, слід розуміти, що маються на увазі конкретні дистрибутиви Linux. Від насиченості і різноманіття програмного забезпечення дистрибутива залежить ступінь застосовності Linux в навчальному процесі.

В даний час використання ОС Лінукс в освіті досить актуальна проблема, тому розглянемо її більш детально.

Операційна система - комплекс керуючих і обробних програм , Які, з одного боку, виступають як інтерфейс між пристроями обчислювальної системи і прикладними програмами , А з іншого боку - призначені для управління пристроями, управління обчислювальними процесами , Ефективного розподілу обчислювальних ресурсів між обчислювальними процесами і організації надійних обчислень. Можна сказати, що ОС це міст між комп'ютером і людиною. Тому що без операційної системи, комп'ютер не потрібен.

Функціонування комп'ютера після включення живлення починається з запуску програми первісного завантаження. Ця програма ініціалізує основні апаратні блоки комп'ютера, а потім завантажується ядро ​​ОС.

Надалі ОС реагує на події, що відбуваються в системі, як програмні, так і апаратні, і викликає модулі, відповідальні за їх виконання.

ОС є як середовищем для організації роботи користувача, так і середовищем виконання і взаємодії різних програм.

Основні функції:

До сучасних операційних систем пред'являються такі вимоги:

• сумісність - ОС повинна включати кошти для виконання програм, підготовлених для інших ОС;

• переносимість - забезпечення можливості перенесення ОС з однієї апаратної платформи на іншу;

• надійність і відмовостійкість - припускає захист ОС від внутрішніх і зовнішніх помилок, збоїв і відмов;

• безпека - ОС повинна містити засоби захисту ресурсів одних користувачів від інших;

• розширюваність - ОС повинна забезпечувати зручність внесення наступних змін і доповнень;

• продуктивність - система повинна мати достатній швидкодією.

Розглянемо найбільш популярні операційні системи.

MS DOS - перша операційна система для персональних комп'ютерів, яка набула широкого поширення.

Робота користувачів з операційною системою DOS здійснюється за допомогою командного рядка, адже власний графічний інтерфейс у неї відсутня. Неодноразово пробували спростити спілкування з системою і найвдаліше рішення запропонував Пітер Нортон. У багатьох користувачів робота в операційній системі DOS асоціюється саме з його програмою - Norton Commander.

В MS DOS використовує файлову систему FAT. Одним з її недоліків є жорсткі обмеження на імена файлів і каталогів. Ім'я може складатися не більше ніж з восьми символів. DOS не робить різниці між однойменними малими та великими літерами. Так як MS DOS була створена досить давно, вона абсолютно не відповідає вимогам, що пред'являються до сучасних операційних систем. Вона не може безпосередньо використовувати великі обсяги пам'яті, що встановлюються в сучасні ЕОМ. У файлової системи використовуються тільки короткі імена файлів, погано підтримуються різні пристрої типу звукових карт, відео-прискорювачів і т. Д.

В MS DOS абсолютно не реалізована мультизадачність, т. Е. Вона не може природним чином виконувати кілька завдань одночасно. Тому вона не може використовуватися в якості основної операційної системи для повноцінної роботи багатьох користувачів в мережі. MS DOS не має ніяких засобів контролю і захисту від несанкціонованих дій і користувача, що призвело до появи величезної кількості так званих вірусів.

Microsoft Windows

Запуск даної ОС проводиться автоматично після включення комп'ютера. У MS Windows для зберігання файлів використовується модифікація файлової системи FAT - VFAT. У ній довжина імен файлів і каталогів може досягати 256 символів. При вказівці імен прописні і заголовні букви розрізняються.

В операційній системі Windows при роботі з вікнами і додатками широко застосовується маніпулятор миша.

Ярлики забезпечують доступ до програми або документа з різних місць, не створюючи при цьому кількох фізичних копій файлу. На робочий стіл можна помістити не тільки піктограми (значки) додатків і окремих документів, але і папок. Папки - ще одна назва каталогів.

Істотним нововведенням в Windows 95 стала Панель завдань. Незважаючи на невеликі функціональні можливості, вона унаочнює механізм багатозадачності і набагато прискорює процес перемикання між додатками. Зовні панель задач являє смугу, зазвичай розташовується в нижній частині екрана, на якій розміщені кнопки додатків і кнопка Пуск.

Робочий стіл Windows сконструйований так, щоб максимально полегшити роботу користувача-початківця і в той же час надати максимальні можливості його настройки відповідно до конкретних потреб досвідчених користувачів.

При завершенні роботи не можна просто вимкнути комп'ютер, не завершивши роботу системи за всіма правилами, - це може привести до втрати деяких незбережених даних.

Linux - це операційна система для IBM-сумісних персональних комп'ютерів і робочих станцій. Розробив цю операційну систему на початку 90-х років тоді ще студент університету Хельсінкі (Фінляндія), Лінус Торвальд за участю користувачів мережі Інтернет, співробітників дослідницьких центрів, різних фондів і університетів (в тому числі і МГИУ).

Будучи традиційної операційною системою, Linux виконує багато функцій, характерних для DOS і Windows. Однак слід зазначити, що ця ОС відрізняється особливою потужністю і гнучкістю. Система Linux розроблялася як ПК-версія операційної системи Unix. Linux надає в розпорядження користувача ПК швидкість, ефективність і гнучкість Unix, використовуючи при цьому всі переваги персональних машин. При роботі з мишею активно використовуються всі три кнопки, зокрема середня кнопка використовується для вставки фрагментів тексту.

З економічної точки зору Linux володіє ще одним вельми істотним гідністю - це безкоштовна система. Linux поширюється по генеральним відкритої ліцензії GNU в рамках Фонду Вільного Програмного Забезпечення, що робить цю ОС доступною для всіх бажаючих. Linux захищена авторським правом і не перебуває в загальнодоступному користуванні, однак відкрита ліцензія GNU це майже те ж саме, що і передача в загальнодоступне користування. Вона складена так, що Linux залишається безкоштовною і в той же час стандартизованої системою. Існує лише один офіційний варіант ядра Linux.

Від Unix операційній системі Linux дісталися ще дві чудові особливості: вона є багато користувачів і багатозадачного системою. Багатозадачність означає, що система може виконувати кілька завдань одночасно. Розрахований на багато користувачів режим означає, що в системі можуть одночасно працювати кілька користувачів, кожен з яких взаємодіє з нею через свій термінал. Ще одним з переваг цієї ОС є можливість її установки спільно з Windows на один комп'ютер.

Сучасний Linux надає можливість використовувати кілька різновидів графічного інтерфейсу: KDE (K Desktop Environment), GNOME (GNU Network Model Environment) та інші. У кожній з цих оболонок користувачеві надається можливість роботи відразу з декількома робочими столами.

Існують різнобічні думки про використання ОС Linux в навчальній діяльності шкіл. Виділяється ряд переваг і недоліків операційної системи.

Мною були виділені такі переваги ОС Linux перед Windows:

- У Windows відсутні такі необхідні для навчання програми як текстовий процесор, електронні таблиці, редактор презентацій, векторний графічний редактор, середовище програмування і СУБД (їх необхідно купувати окремо).

У Linux все такі програми присутні і часто навіть в декількох варіантах (від різних розробників).

- Можливість застосування Linux при проведенні інтегрованих уроків (інформатика та іноземна мова). В ОС є вбудований програмний синтезатор мови (в якому є можливість використання більш 20 різних мов).

- Дуже важливим моментом в організації роботи є заповнення документації, що вимагає участі відразу декількох учнів, а система Linux здатна забезпечити грамотну роботу відразу декількох користувачів в одному документі. В даному випадку Linux - просто знахідка для школярів.

- Програма для роботи в мережі Інтернет Mozilla також заслуговує на увагу, вона забезпечує прискорений пошук та завантаження необхідної інформації на відміну від її аналога ОС Windows, що також може вплинути на ефективність навчального процесу.

- Використовуваний в офісному пакеті формат XML практично недоступний для вірусів і при цьому створює файли втричі меншого обсягу, ніж аналоги, тому використання даного пакета в роботі може в більшій мірі захистити комп'ютери від зараження комп'ютерів вірусами з глобальної мережі Інтернет.

- Вбудований програвач Flash-роликів, який дуже добре інтегрується з прискорювачем завантажень Mozilla, забезпечує перегляд проектів, підготовлених на факультативних заняттях по мультимедійним технологіям.

- Спрощення системи адміністрування, супроводження та сервісного обслуговування.

- Можливість відмовитися від роботи на уроках в режимі «Термінал», що забезпечило б швидкодія комп'ютерів і дозволило здійснювати різні операції за більш короткий термін.

Але існує і ряд проблем, які виникають в школах:

- Відсутність навчальної літератури.

- Зацікавленість учнів. Більшість учнів, які звикли до Windows не хочуть нічого змінювати, але не варто забувати, що якщо учень не працював раніше з іншими операційними системами, то йому все одно з якою починати, тому що при відсутності стереотипів він однаково успішно може опанувати будь-хто.

- Незвичне програмне забезпечення, наприклад, вдома - одне, в школі - інше. Спілкуючись або подорожуючи по Інтернету, школярі звикають до тих інструментів, які надає йому ця ОС - в Linux він уже не зацікавлений. Т.ч. можна сказати, що все вирішується на користь тієї операційної системи, яка стоїть на домашньому комп'ютері.

Розглянемо ОС Linux з точки зору виконання нею основних функцій ОС:

- роботою з файлами і каталогами;

- управління пристроями комп'ютера;

- взаємодія з користувачем, створення призначеного для користувача інтерфейсу.

Файлова система Linux дозволяє організувати впорядковане ієрархічне зберігання файлів і каталогів користувача (допускаються вкладені файли і каталоги).

Однак є й відмінності від файлової системи Windows:

• в Linux не використовуються літерні позначення для дисків А :, В :,

• замість символу / в повному шляху до файлу використовується \,

• розширення файлу практично не має значення.

Формат файлової системи в Linux відрізняється від Windows. У Linux використовуються файлові системи Ext2 або Ext3, що відрізняються високою надійністю. Тому втратити дані в разі збою ОС Linux практично неможливо.

Одним з достоїнств Linux можна вважати високу швидкість роботи. Ця ОС може працювати на машинах не дуже великої потужності. Крім цього вона може застосовуватися як для різних типів серверів, так і для настільних комп'ютерів.

Також величезною перевагою є, практична відсутність комп'ютерних вірусів для цієї операційної системи. Звичайно існують так звані рутікі, і інші способи злому систем. Але грамотний фахівець, який відповідає за безпеку системи цілком може забезпечити захист. (Мається на увазі відсутність необхідності використання в школі багатьох потенційно небезпечних і уразливих сервісів і "демонів").

Але, при всіх позитивних якостях, існує кілька складнощів при переході на операційну систему Linux:

• складність установки нового програмного забезпечення (установка через командний рядок);

• проблемне підключення інтерактивних дощок, установка для них програмного забезпечення під ОС Linux;

• відсутність, в даний час, програми, рівня Fine Reader, для розпізнавання тексту зі сканера;

• велика кількість освітніх навчальних ресурсів на оптичних носіях, випущених спеціально під різні версії операційних систем Windows, які вимагають звернення до диска;

• умовна складність при налаштуванні периферійного обладнання (наприклад, при установці шкільного ALT-Linux 5.0, виникає проблема з принтером HP Laserjet);

• проблемне підключення DVB-карт і настройка їх до використання (особливо Techno-Trend USB);

• неготовність деяких викладачів переучуватися до застосування нової операційної системи, розірвати стереотипи, хоча меню цих альтернативних програм з платними версіями практично ідентичні.

Як разом можна точно визначити, що використання операційної системи Linux в умовах школи найбільш економічно вигідно і перспективно для навчання учнів основам комп'ютерної грамотності та основам програмування.

Як правило, ОС Linux, як і багато інших ОС поширюється у вигляді дистрибутивів.

Дистрибутив ОС - це набір програмного забезпечення, що включає в себе саму операційну систему і сукупність прикладних програм.

Сучасні дистрибутиви Linux включають:

• Пакет офісних додатків;

• Поштовий клієнт;

• Програми для роботи в Інтернеті;

• Програми для роботи з графікою;

• Сучасні засоби комунікацій;

• Мультимедіа-центр;

• ігри;

• І багато іншого.

У світі існує вже більше сотні різних дистрибутивів Linux, і весь час з'являються нові. Дистрибутиви Linux відрізняються набором прикладного ПО, інтерфейсом і підтримкою обладнання.

Найбільш поширені дистрибутиви: Alt Linux; ASP Linux; Mandriva Linux; Ubuntu Linux; Knoppix, Slax Linux. Дистрибутиви Slax Linux, Knoppix можна не встановлювати на комп'ютер. Це так звані Live-CD дистрибутиви. Тобто, вони працюють безпосередньо з компакт - диска (Live CD- «живий CD»).

Live-CD дистрибутив Knoppix вважається найкращим, оскільки має великий набір прикладних програм, зручний інтерфейс, підтримку великої кількості обладнання.

Розглянемо більш докладно кілька версій операційної системи Linux, які можуть бути використані в школі.

З виходом нової версії Альт Лінукс Ковчег, а трохи пізніше, шкільний Лінукс 5.0, в якому оновлені основні програми, робота в ній стала дуже схожа на роботу в ОС Windows. Відмінності, звичайно, існують, але це в основному в розташуванні меню програм. Головне меню особливих відмінностей не несе, окрім того, в шкільній версії, всі програми вже розбиті в меню відповідно до призначення (рис.1), що, звичайно, дуже зручно.

З 2007 року ALT Linux випускає і підтримує пакет Альт Лінукс Шкільний. Комплект включає в себе дистрибутиви операційної системи ALT Linux, що містять всі необхідні програми для підготовки уроків і навчання інформатиці, значний набір програм з математики, фізики, креслення, астрономії та інших предметів, навчальні та розвиваючі ігри, стандартний набір офісних програм.

Малюнок 1 - Робочий стіл Альт Лінукс 5.0 шкільний з графічною оболонкою KDE 4.0

«Альт Лінукс 7.0 Шкільний» - комплект дистрибутивів для освітніх установ. У комплект входять операційні системи на базі ALT Linux для побудови інфраструктури навчального закладу:

• шкільний Сервер

• Шкільний вчитель

• шкільний Юніор

• шкільний Майстер

Основною особлівістю комплекту є інтеграція робочих Місць учнів и викладача. Ця особливість дозволяє не тільки централізовано керувати навчальним процесом, а й здійснює взаємодію учнів і вчителя в звичній для всіх формі чатів і форумів. Повідомлення можуть містити завдання, їх рішення і коментарі. Також можливий обмін файлами будь-яких форматів, як між викладачем і учням, так і між учнями.

шкільний Сервер

Серверна операційна система, оснащена зручним призначеним для користувача інтерфейсом для налаштування. Управління сервером може здійснюватися з будь-якого комп'ютера через веб-браузер. Включає в себе наступні компоненти:

• сервер Moodle

• сервер MediaWiki

• сервер ownCloud

• сервер MySQL

• сервер LDAP

• Поштовий сервер

• Міжмережевий екран

• сервер Kerberos

• Сервер централізованого оновлення ПЗ

• Сервер мережевої установки

• Сервер резервного копіювання

• Сервер сховища резервних копій.

• Електронний журнал РУЖЕЛЬ

Дистрибутив Шкільний Сервер випускається також у версії, призначеної для розгортання в системі віртуалізації Hyper-V.

Шкільний вчитель

Операційна система, яка містить розширений набір додатків, заснована на графічному середовищі XFCE. Також дистрибутив включає в себе:

• систему управління навчальним процесом iTALC;

• антивірус ClamAV;

• клієнт резервного копіювання Bacula;

• клієнт централізованого оновлення ПЗ

шкільний Юніор

Операційна система, заснована на робочому середовищі XFCE призначений для використання на комп'ютерах учнів. Це може бути стаціонарний комп'ютер, ноутбук або нетбук. Крім стандартного набору прикладного та навчального ПЗ, система містить:

шкільний Майстер

Універсальна операційна система, заснована на графічному середовищі KDE4, може використовуватися як на робочих місцях викладача, так і на робочий місцях учнів.

возможности

На базі цих дистрибутивів можна побудувати інфраструктуру для надання учням навчальних матеріалів на стаціонарних комп'ютерах, ноутбуках, нетбуках, планшетах і електронних книгах. Використання Альт Лінукс 7.0 Шкільний в навчальних закладах має кілька значущих плюсів:

• Нульова вартість призначених для користувача ліцензій

• Можливість централізованого управління навчальним класом

• Можливість доопрацювання системи під специфічні вимоги

• Централізоване управління аутентифікацією через сервер каталогів

• Можливість мережевої завантаження бездискових клієнтів зі збереженням даних на сервері

• Високе вірусне захищеність програмного забезпечення

• Сервер встановлюється з графічною оболонкою, яка за замовчуванням не запускається.

Універсальна багатофункціональна призначена для користувача система Альт Лінукс KDesktop (ALT Linux KDesktop) включає в себе все необхідне для офісної роботи, створення різних видів графіки та анімації, обробки звуку і відео, засоби розробки додатків, а також освіти. При установці користувач зможе сам комплектувати свій дистрибутив і формувати необхідну функціональність.

Дистрибутив заснований на популярній віконної середовищі KDE 4.11.5

Переваги дистрибутива:

• Графічне середовище KDE4 - потужне і універсальне рішення для початківців та досвідчених користувачів.

• Широкий вибір різних програм для професійної та домашньої роботи в мережі Інтернет, з документами, зі складною графікою і анімацією, для обробки звуку і відео, розробки програмного забезпечення та освіти.

• Включає додатки для відпочинку та розваг: ви можете пограти самі і з дітьми, подивитися фільми і слухати музику, поспілкуватися з друзями в соціальних мережах, форумах і чатах.

На відміну від більшості інших операційних систем, Linux не має єдиної «офіційної» комплектації. Замість цього Linux поставляється у великій кількості так званих дистрибутивів, в яких ядро ​​Linux з'єднується з утилітами GNU та іншими прикладними програмами (наприклад, X.org), що роблять її повноцінної багатофункціональної операційним середовищем.

У сучасному світі існує деякий достаток операційних систем, які продовжують розвиватися і до цього дня. Нерідкі випадки встановлення неліцензійних ОС. Пов'язано це з тим, що більшість операційних систем є платними і користувачі знаходять більш прості рішення, як завантажити, наприклад, Windows з Інтернет або зробити копію установочного диска у одного. Рішенням цієї проблеми може стати використання повністю вільної ОС сімейства Linux. Програмного забезпечення, що входить в Linux, цілком достатньо для навчання в школах, яке за можливостями не поступається своїм платним аналогам. Використання ОС Linux так само економічно вигідно для шкіл, які не мають свого бюджету і фінансуються на муніципальному або міському рівні.

Як разом можна точно визначити, що використання операційної системи Linux в умовах школи найбільш економічно вигідно і перспективно для навчання учнів основам комп'ютерної грамотності та основам програмування.

Переходити або не переходити на вільне програмне забезпечення, це самостійне рішення адміністрації освітнього закладу або кожного громадянина, але використовувати в якості альтернативного варіанту іншу операційну систему, крім Windows, в сучасному суспільстві просто необхідно.

1. Журавльов, В.В. ВИКОРИСТАННЯ LINUX В ШКОЛІ (ПЕРЕВАГИ АБО НЕДОЛІКИ) / Інтернет - ресурс http://www.openclass.ru/node/174350

2. Інтернет - ресурс http://www.altlinux.ru/

3. Куриленко, В. А. Реферат: Класифікації операційних систем / Інтернет - ресурс http://ref.rushkolnik.ru/v41589/

4. Підручник з навчання комп'ютера, інтернету, програм з нуля / Інтернет - ресурсhttp: //composs.ru/chto-takoe-operacionnaya-sistema-i-vidy

5. Шипунов, С. А. Лінукс в школі. Особливості впровадження та використання / Інтернет - ресурс http://www.interface.ru/home.asp?artId=7794

6. Функції операційної системи / Інтернет - ресурс http://shkolo.ru/funktsii-operatsionnoy-sistemyi/

7. Хусаїнов, М. А. Знайомство з операційною системою Linux на прикладі дистрибутива KNOPPIX / Інтернет - ресурс http://vio.uchim.info/Vio_66/cd_site/articles/art_4_4.htm

8.Я Клас, Операційні системи, їх призначення та різновиди Інтернет - ресурсhttp: //www.yaklass.ru/materiali? Mode = cht & chtid = 467