ФГБОУ ВПО «МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМЕНИ М.Е.ЕВСЕВЬЕВА»
Факультет физико-математический
Кафедра информатики и вычислительной техники
РЕФЕРАТ
Особенности использования ОС Линукс в образовании
Выполнила: Родионова Алена,
Группа МДМ – 212
Саранск 2017
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………3
1. Операционные системы, их функции и разновидности…………….3
2. Особенности использования ОС Линукс в образовании, преимущества и недостатки……………………………………………………..7
3. Дистрибутивы, используемые в образовании………………………13
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………...20
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ………………………...21
ВВЕДЕНИЕ
Времена меняются. Ещё недавно, при слове «Linux» воображение рисовало что–то неизведанное, загадочное, являющееся уделом бородатых компьютерных специалистов–гуру. Новичков пугали сложностью установки и настройки Linux, терминальными командами, проблемами с оборудованием.
Развитие компьютерной техники, программного обеспечения происходит семимильными шагами и сегодня операционная система Linux прочно завоевывает позиции на настольных компьютерах, ноутбуках и даже нетбуках. Процесс установки современных дистрибутивов Linux максимально облегчён и ненамного сложнее, а иногда и проще, установки той же Windows. Современные дистрибутивы поддерживают всё больше и больше оборудования, интерфейсы с использованием визуальных эффектов Compiz и Beryl ничем не уступают интерфейсу Aero в Windows Vista. Помимо всего сказанного, у Linux есть ещё одно ставшее весомым после нашумевшей истории с Александром Поносовым преимущество– её идеология свободного распространения.
Отзывы учителей о использовании Linux в образовании неоднозначные – от полного неприятия до уверенности в том, что Linux– панацея от всех проблем с программным обеспечением учебного заведения. Однако, говоря о Linux в учебном заведении, следует понимать, что имеются в виду конкретные дистрибутивы Linux. От насыщенности и многообразия программного обеспечения дистрибутива зависит степень применимости Linux в учебном процессе.
В настоящее время использование ОС Линукс в образовании довольно актуальная проблема, поэтому рассмотрим ее более подробно.
1. Операционные системы, их функции и разновидности
Операционная система – комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые, с одной стороны, выступают как интерфейс между устройствами вычислительной системы и прикладными программами, а с другой стороны – предназначены для управления устройствами, управления вычислительными процессами, эффективного распределения вычислительных ресурсов между вычислительными процессами и организации надёжных вычислений. Можно сказать, что ОС это мост между компьютером и человеком. Потому что без операционной системы, компьютер бесполезен.
Функционирование компьютера после включения питания начинается с запуска программы первоначальной загрузки. Эта программа инициализирует основные аппаратные блоки компьютера, а затем загружается ядро ОС.
В дальнейшем ОС реагирует на события, происходящие в системе, как программные, так и аппаратные, и вызывает модули, ответственные за их выполнение.
ОС является как средой для организации работы пользователя, так и средой исполнения и взаимодействия различных программ.
Основные функции:
Исполнение запросов программ (ввод и вывод данных, запуск и остановка других программ, выделение и освобождение дополнительной памяти и др.).
Загрузка программ в оперативную память и их выполнение.
Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода).
Управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти).
Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, оптические диски и др.), организованным в той или иной файловой системе.
Обеспечение пользовательского интерфейса.
Сохранение информации об ошибках системы.
К современным операционным системам предъявляются следующие требования:
совместимость – ОС должна включать средства для выполнения приложений, подготовленных для других ОС;
переносимость – обеспечение возможности переноса ОС с одной аппаратной платформы на другую;
надежность и отказоустойчивость — предполагает защиту ОС от внутренних и внешних ошибок, сбоев и отказов;
безопасность – ОС должна содержать средства защиты ресурсов одних пользователей от других;
расширяемость – ОС должна обеспечивать удобство внесения последующих изменений и дополнений;
производительность – система должна обладать достаточным быстродействием.
По числу одновременно выполняемых задач выделяют ОС однозадачные (MS DOS, ранние версии PC DOS) и многозадачные (OS/2, UNIX, Windows).
По числу одновременно работающих пользователей ОС делятся на однопользовательские (MS DOS, Windows Зх, ранние версии OS/2) и многопользовательские (UNIX, WINDOWS NT). В многопользовательских системах присутствуют средства защиты информации пользователей от несанкционированного доступа.
Три наиболее популярные операционные системы для компьютеров: Microsoft Windows, Apple Mac Os X и Linux (рис 1).
Рис. 1 Логотипы Windows, Mac OS X и Linux
В настоящий момент около 90% компьютеров используют ОС Windows. Возникает вопрос: «Все ли операционные системы Windows установлены лицензионно?». ОС Windows является коммерческой, за использование лицензионных легальных копий Windows надо платить; в соответствии с лицензией пользователь не имеет права делать копии, передавать их другим людям. В случае ответа о нелицензионной ОС Windows необходимо указать на то, что, что использование нелицензионной Windows нарушает статью 146 УК РФ «Незаконное использование объектов авторского права». Так, например, скачивая Windows из Интернет, делая копию установочного диска другу, фактически мы нарушаем закон. Это, кстати, относится не только к операционным системам, но и к любому коммерческому ПО. Проблема использования пиратского программного обеспечения дома, в учебных заведениях, на предприятиях является очень актуальной на сегодняшний день, так как отрицательно влияет на экономику страны, ведь при покупке и использовании пиратского ПО не платятся налоги, препятствует продвижению России на мировые рынки и не содействует правовому воспитанию граждан. Нередка ситуация, когда пиратское ПО используют в школах, учебных заведениях, О каком правовом воспитании гражданина может идти речь? Постараемся найти решение озвученной проблеме.
Конечно, можно приобрести лицензионную операционную систему и прикладные коммерческие программы, типа MS Office, затратив на это немалые суммы. Но для обычного домашнего или учебного компьютера, нет ли иного более простого, недорогого, законного решения? Решением этой проблемы может стать использование полностью свободной ОС семейства Linux. Если с ОС Windows знаком практически каждый, то ОС Linux распространена меньше. Хотя возможности её ничуть не уступают Windows. Рассмотрим более подробно операционную систему Linux, постараемся выявить ее преимущества и недостатки.
2. Особенности использования ОС Линукс в образовании, преимущества и недостатки
Операционная система Linux разработана в 90-х годах молодым студентом Хельсинского университета Линусом Торвальдсом (рис. 2) в рамках дипломного проекта. В 1991 году, во время обучения в Хельсинкском университете Торвальдс заинтересовался операционными системами и был разочарован лицензией MINIX (MINIX - недорогая минимальная UNIX-подобная операционная система, предназначенная для образовательных целей в области компьютерных наук), которая ограничивала её использование только образовательными целями (что исключало любое коммерческое использование), вследствие чего начал работать над своей собственной операционной системой, которая в итоге стала Linux.
Рис.2 Линус Торвальдс
Торвальдс начал разработку ядра Linux на MINIX, и приложения, написанные для MINIX, были также использованы в Linux. Позже, когда Linux достиг определённой зрелости, появилась возможность продолжать разработку уже на базе самого Linux. Приложения GNU также заменили приложения MINIX, так как код GNU, находящийся в свободном доступе, был более удобен для применения в молодой операционной системе. Исходный код под лицензией GNU GPL может быть использован в других проектах, если они также выпускаются под той же или совместимой лицензией. Для того чтобы сделать Linux доступным для коммерческого использования, Торвальдс начал переходить от своей первоначальной лицензии (которая запрещала коммерческое распространение) на GNU GPL. Разработчики работали над полной интеграцией компонентов GNU с Linux с целью создания полнофункциональной и свободной операционной системы (Linux).
Со временем ОС получила дальнейшее развитие и переросла в профессиональную ОС.
Linux – общее название Unix-подобных операционных систем, основанных на одноимённом ядре. Ядро Linux создаётся и распространяется в соответствии с моделью разработки свободного и открытого программного обеспечения. Поэтому общее название не подразумевает какой-либо единой «официальной» комплектации Linux; они распространяются в основном бесплатно в виде различных готовых дистрибутивов, имеющих свой набор прикладных программ и уже настроенных под конкретные нужды пользователя.
Официальным логотипом и талисманом Linux является пингвин Tux (произносится Такс, в Рунете часто употребляется Тукс, рис.3). Был создан в 1996 году Ларри Юингом.
Рис. 3 Пингвин Tux - логотип Linux
В современной России все чаще встаёт вопрос наличия лицензионного программного обеспечения в организации. Органы внутренних дел все активнее борются с пиратством, как итог стали пропадать постоянные точки продаж пиратских дисков с операционными системами и другим ПО. Стоит так же отметить возросший уровень культуры приобретения ПО. Пользователи все чаще стараются приобрести лицензионное ПО.
Еще одной важной проблемой внедрения ОС Linux в школу, отсутствие программы обучения, методической литературы для преподавателей, и банально отсутствие учебников для учащихся.
Если вопрос учебников и методической литературы для учителей можно хоть как то решить, то с учебными пособиями для учащихся обстоят трудности. Хотя сейчас правительство РФ все чаще вспоминает об образовании, и в частности современных информационных технологиях в школе, вопрос о использовании операционных систем основанных на лицензии GPL или BSD остаётся открытым. На данный момент проводятся эксперименты по внедрению систем Linux в образовательный процесс. В частности проводится внедрение класса машин оснащенных ALT Linux (известная русская компания, разрабатывающая дистрибьютив GNU/Linux). Установка ОС Linux на школьные компьютеры позволит учащимся сделать самостоятельный выбор, использовать взломанный Windows или же использовать свободно распространяемую операционную систему.
Немаловажным фактом является то, что установка на компьютер операционной системы Linux, вместе со всеми необходимыми прикладными программами, может занимать всего 25– 30 минут, а весь этот набор программ вместе с самой ОС умещается на 1 компакт диске.
Рассмотрим ОС Linux с точки зрения выполнения ею основных функций ОС:
- работой с файлами и каталогами;
- управление устройствами компьютера;
- взаимодействие с пользователем, создание пользовательского интерфейса.
Файловая система Linux позволяет организовать упорядоченное иерархическое хранение файлов и каталогов пользователя (допускаются вложенные файлы и каталоги).
Однако имеются и отличия от файловой системы Windows–
в Linux не используются буквенные обозначения для дисков А:, В:,
вместо символа / в полном пути к файлу используется \,
расширение файла практически не имеет значения.
Формат файловой системы в Linux отличен от Windows. В Linux используются файловые системы Ext2 или Ext3, отличающиеся высокой надёжностью. Поэтому потерять данные в случае сбоя ОС Linux практически невозможно.
Одним из достоинств Linux можно считать высокую скорость работы. Эта ОС может работать на машинах не очень большой мощности. Кроме этого она может применяться как для различных типов серверов, так и для настольных компьютеров.
Также огромным преимуществом является, практическое отсутствие компьютерных вирусов для этой операционной системы. Конечно существуют так называемые рутики, и другие способы взлома систем. Но грамотный специалист, отвечающий за безопасность системы вполне может обеспечить защиту. (Имеется ввиду отсутствие необходимости использовании в школе многих потенциально опасных и уязвимых сервисов и "демонов").
Но, при всех положительных качествах, существует несколько сложностей при переходе на операционную систему Linux:
сложность установки нового программного обеспечения (установка через командную строку);
проблемное подключение интерактивных досок, установка для них программного обеспечения под ОС Linux;
отсутствие, в настоящее время, программы, уровня Fine Reader, для распознавания текста со сканера;
большое количество образовательных учебных ресурсов на оптических носителях, выпущенных специально под различные версии операционных систем Windows, которые требуют обращения к диску;
условная сложность при настройке периферийного оборудования (например, при установке школьного ALT-Linux 5.0, возникает проблема с принтером HP Laserjet);
проблемное подключение DVB-карт и настройка их к использованию (особенно Techno-Trend USB);
неготовность некоторых преподавателей переучиваться к применению новой операционной системы, разорвать стереотипы, хотя меню этих альтернативных программ с платными версиями практически идентичны.
Учащиеся с негативностью хотят переходить на Linux в домашних условиях, из-за того, что
– графика в нем организуется при помощи библиотек OpenGL, в отличие от Windows (DirectX), вследствие чего игры написанные под Windows на Linux не работают. Но на многих форумах, есть пошаговая инструкция, как прописать DirectX под Linux;
– сложность установки программного обеспечения (как говорилось выше).
Если рассматривать ОС Linux как платформу для обучения, то включённый в современные дистрибутивы набор ПО позволяет обучить учащихся все современным требованиям пользованию ПК.
OpenOffice.org – это международный проект с открытыми исходными кодами, созданный для того, чтобы разработать универсальный офисный пакет, работающий на разных операционных платформах, имеющий открытый API и формат файлов, основанный на XML.
GNU Image Manipulation Program или GIMP (Гимп) – растровый графический редактор, программа для создания и обработки растровой графики. Частично поддерживается векторная графика.
GNU Compiler Collection (обычно используется сокращение GCC) – набор компиляторов для различных языков программирования, разработанный в рамках проекта GNU. GCC является свободным программным обеспечением, распространяется фондом свободного программного обеспечения (FSF) на условиях GNU GPL и GNU LGPL и является ключевым компонентом GNU toolchain. Он используется как стандартный компилятор для свободных Unix-подобных операционных систем, и в нескольких проприетарных операционных системах, в том числе Apple Mac OS X.
Mozilla Firefox – второй по популярности в мире браузер и первый с открытым исходным кодом, который добился такой популярности. Mozilla Suite и Mozilla Firefox были основаны на исходном коде Netscape Navigator, выпущенного под свободной лицензией MPL (Mozilla Public License) после проигрыша в Войне браузеров
KDevelop – свободная среда разработки программного обеспечения для UNIX-подобных операционных систем. Проект стартовал в 1998 году. KDevelop распространяется согласно GNU General Public License. KDevelop не включает в свой состав компилятор; вместо этого он использует GNU Compiler Collection (или любой другой компилятор) для создания исполняемого кода.
Перечисленного программного обеспечения вполне хватает для обучения в школе. То, что весь этот набор распространяется по лицензии GPL, делает его намного привлекательнее для пользователя. Использование свободно распространяемого ПО, которое по возможностям не уступает своим платным аналогам так же экономически выгодно для школ, которые не имеют своего бюджета и финансируются на муниципальном или городском уровне.
Как итого можно точно определить, что использование операционной системы Linux в условиях школы наиболее экономически выгодно и перспективно для обучения учащихся основам компьютерной грамотности и основам программирования.
3. Дистрибутивы, используемые в образовании
Как правило, ОС Linux, как и многие другие ОС распространяется в виде дистрибутивов.
Дистрибутив ОС – это набор ПО, включающий в себя саму операционную систему и совокупность прикладных программ.
Современные дистрибутивы Linux включают:
Пакет офисных приложений;
Почтовый клиент;
Программы для работы в Интернете;
Программы для работы с графикой;
Современные средства коммуникаций;
Мультимедиа-центр;
Игры;
И многое другое.
В мире существует уже более сотни различных дистрибутивов Linux, и все время появляются новые. Дистрибутивы Linux отличаются набором прикладного ПО, интерфейсом и поддержкой оборудования.
Наиболее распространены дистрибутивы: Alt Linux; ASP Linux; Mandriva Linux; Ubuntu Linux; Knoppix, Slax Linux. Дистрибутивы Slax Linux, Knoppix можно не устанавливать на компьютер (рис. 4). Это так называемые Live–CD дистрибутивы. То есть, они работают напрямую с компакт – диска (Live CD– «живой CD»).
Live–CD дистрибутив Knoppix считается самым лучшим, так как имеет большой набор прикладных программ, удобный интерфейс, поддержку большого количества оборудования.
Рис. 4 Дистрибутивы
Slax Linux, Knoppix
Рассмотрим более подробно несколько версий операционной системы Linux, которые могут быть использованные в школе.
С выходом новой версии Альт Линукс Ковчег, а чуть позже, школьный линукс 5.0, в котором обновлены основные программы, работа в ней стала очень похожа на работу в ОС Windows. Отличия, конечно, существуют, но это в основном в расположении меню программ. Главное меню особых отличий не несет, кроме того, в школьной версии, все программы уже разбиты в меню в соответствии с назначением (рис.5), что, конечно, очень удобно.
С 2007 года ALT Linux выпускает и поддерживает пакет Альт Линукс Школьный. Комплект включает в себя дистрибутивы операционной системы ALT Linux, содержащие все необходимые программы для подготовки уроков и обучения информатике, значительный набор программ по математике, физике, черчению, астрономии и другим предметам, обучающие и развивающие игры, стандартный набор офисных программ. 
Рис. 5. Рабочий стол Альт Линукс 5.0 школьный с графической оболочкой KDE 4.0
«Альт Линукс 7.0 Школьный» - комплект дистрибутивов для образовательных учреждений. В комплект входят операционные системы на базе ALT Linux для построения инфраструктуры учебного заведения:
Школьный Сервер
Школьный Учитель
Школьный Юниор
Школьный Мастер
Основной особенностью комплекта является интеграция рабочих мест учащихся и преподавателя. Эта особенность позволяет не только централизованно управлять учебным процессом, но и осуществляет взаимодействие учеников и учителя в привычной для всех форме чатов и форумов. Сообщения могут содержать задания, их решения и комментарии. Также возможен обмен файлами любых форматов, как между преподавателем и учащимся, так и между учащимися.
Школьный Сервер
Серверная операционная система, оснащенная удобным пользовательским интерфейсом для настройки. Управление сервером может осуществляться с любого компьютера через веб-браузер. Включает в себя следующие компоненты:
Сервер Moodle
Сервер MediaWiki
Сервер ownCloud
Сервер MySQL
Сервер LDAP
Почтовый сервер
Межсетевой экран
Сервер Kerberos
Сервер централизованного обновления ПО
Сервер сетевой установки
Сервер резервного копирования
Сервер хранилища резервных копий.
Электронный журнал РУЖЭЛЬ
Дистрибутив Школьный Сервер выпускается также в версии, предназначенной для развёртывания в системе виртуализации Hyper-V.
Школьный Учитель
Операционная система, содержащая расширенный набор приложений, основана на графической среде XFCE. Также дистрибутив включает в себя:
систему управления учебным процессом iTALC;
антивирус ClamAV;
клиент резервного копирования Bacula;
клиент централизованного обновления ПО
Школьный Юниор
Операционная система, основанная на рабочей среде XFCE предназначен для использования на компьютерах учащихся. Это может быть стационарный компьютер, ноутбук или нетбук. Помимо стандартного набора прикладного и обучающего ПО, система содержит:
Клиент резервного копирования
Клиент централизованного обновления
Клиент ownCloud
Школьный Мастер
Универсальная операционная система, основанная на графической среде KDE4, может использоваться как на рабочих местах преподавателя, так и на рабочий местах учащихся.
Возможности
На базе этих дистрибутивов можно построить инфраструктуру для предоставления учащимся учебных материалов на стационарных компьютерах, ноутбуках, нетбуках, планшетах и электронных книгах. Использование Альт Линукс 7.0 Школьный в учебных заведениях имеет несколько значимых плюсов:
Нулевая стоимость пользовательских лицензий1
Возможность централизованного управления учебным классом
Возможность доработки системы под специфические требования
Централизованное управление аутентификацией через сервер каталогов
Возможность сетевой загрузки бездисковых клиентов с сохранением данных на сервере
Высокая вирусная защищённость программного обеспечения
Сервер устанавливается с графической оболочкой, которая по умолчанию не запускается.
Универсальная многофункциональная пользовательская система Альт Линукс KDesktop (ALT Linux KDesktop) включает в себя все необходимое для офисной работы, создания различных видов графики и анимации, обработки звука и видео, средства разработки приложений, а также образования. При установке пользователь сможет сам комплектовать свой дистрибутив и формировать необходимую функциональность.
Дистрибутив основан на популярной оконной среде KDE 4.11.5
Преимущества дистрибутива:
Графическая рабочая среда KDE4 — мощное и универсальное решение для начинающих и искушенных пользователей.
Широкий выбор различных программ для профессиональной и домашней работы в сети Интернет, с документами, со сложной графикой и анимацией, для обработки звука и видео, разработки программного обеспечения и образования.
Включает приложения для отдыха и развлечений: вы можете поиграть сами и с детьми, посмотреть фильмы и послушать музыку, пообщаться с друзьями в социальных сетях, форумах и чатах.
Привычное оформление "из коробки", готовое к использованию сразу после установки.
В отличие от большинства других операционных систем, Linux не имеет единой «официальной» комплектации. Вместо этого Linux поставляется в большом количестве так называемых дистрибутивов, в которых ядро Linux соединяется с утилитами GNU и другими прикладными программами (например, X.org), делающими её полноценной многофункциональной операционной средой.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В современном мире существует некоторое изобилие операционных систем, которые продолжают развиваться и по сей день. Нередки случаи установления нелицензионных ОС. Связанно это с тем, что большинство операционных систем являются платными и пользователи находят более простые решения, как скачать, к примеру, Windows из Интернет или сделать копию установочного диска у друга. Решением этой проблемы может стать использование полностью свободной ОС семейства Linux. Программного обеспечения, входящего в Linux, вполне достаточно для обучения в школах, которое по возможностям не уступает своим платным аналогам. Использование ОС Linux так же экономически выгодно для школ, которые не имеют своего бюджета и финансируются на муниципальном или городском уровне.
Как итого можно точно определить, что использование операционной системы Linux в условиях школы наиболее экономически выгодно и перспективно для обучения учащихся основам компьютерной грамотности и основам программирования.
Переходить или не переходить на свободное программное обеспечение, это самостоятельное решение администрации образовательного учреждения или каждого гражданина, но использовать в качестве альтернативного варианта другую операционную систему, кроме Windows, в современном обществе просто необходимо.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Журавлев, В.В. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ LINUX В ШКОЛЕ (ПРЕИМУЩЕСТВА ИЛИ НЕДОСТАТКИ) / Интернет – ресурс http://www.openclass.ru/node/174350
2. Интернет – ресурс http://www.altlinux.ru/
3. Куриленко, В. А. Реферат: Классификации операционных систем / Интернет – ресурс http://ref.rushkolnik.ru/v41589/
4. Учебник по обучению компьютеру, интернету, программ с нуля / Интернет – ресурс http://composs.ru/chto-takoe-operacionnaya-sistema-i-vidy
5. Шипунов, С. А. Линукс в школе. Особенности внедрения и использования / Интернет – ресурс http://www.interface.ru/home.asp?artId=7794
6. Функции операционной системы / Интернет – ресурс http://shkolo.ru/funktsii-operatsionnoy-sistemyi/
7. Хусаинов, М. А. Знакомство с операционной системой Linux на примере дистрибутива KNOPPIX / Интернет – ресурс http://vio.uchim.info/Vio_66/cd_site/articles/art_4_4.htm
8.Я Класс, Операционные системы, их назначение и разновидности Интернет – ресурс http://www.yaklass.ru/materiali?mode=cht&chtid=467
|
