Свободное и открытое программное обеспечение в образовании — практика применения и разработки свободных программных продуктов и программных продуктов с открытым исходным кодом в учебных заведениях и для самообразования. Внедрение свободного и открытого программного обеспечения (FOSS) охватывает техническую инфраструктуру, административное управление, системы управления обучением, научные исследования и обучение программированию. Использование подобных программ позволяет образовательным учреждениям избегать привязки к проприетарным поставщикам, снижать затраты на лицензирование и адаптировать цифровую среду под педагогические задачи.
История и базовые принципы Развитие движения за свободное и открытое программное обеспечение опирается на операционные системы UNIX и Linux, а также движение GNU. Сообщества разработчиков создают программы на основе асинхронной коммуникации и совместной работы. Базовый принцип FOSS состоит в доступе к машиночитаемому исходному коду, который разрешает пользователям запускать, изучать, модифицировать и распространять программы; проприетарные модели ограничивают эти действия.
Концепция FOSS связана с открытыми стандартами, которые определяют общедоступные технические спецификации для интеграции различных систем и обмена данными независимо от способа разработки базового программного обеспечения.
В контексте образовательных учреждений различают входящее и исходящее использование FOSS. Входящее использование означает внедрение, модификацию или интеграцию внешне разработанных открытых решений. Исходящее использование подразумевает публикацию, повторное применение или совместное использование программного обеспечения, созданного внутри учебных заведений под открытыми лицензиями.
Направления использования Исследования выделяют несколько областей применения FOSS в учебных заведениях.
Техническая инфраструктура FOSS применяется для работы серверов и предоставления общешкольных или общевузовских сервисов, таких как доступ в интернет и облачные хранилища. Примерами могут быть платформа Nextcloud, используемая университетами для хранения и обмена файлами, а также открытые облачные инфраструктуры для виртуального обучения.
Управление и администрирование Офисные пакеты, такие как LibreOffice, применяются для выполнения рутинных учебных и административных задач. Эти программы поддерживают открытые форматы файлов и совместимы со стандартами проприетарного ПО.
Учебный процесс и системы управления обучением FOSS используется для предоставления прикладного программного обеспечения на компьютерах в классах. Системы управления обучением, в частности Moodle, применяются для разработки, управления и распространения цифровых ресурсов очного и онлайн-обучения. Moodle работает как институциональная платформа, структурирующая преподавание, оценивание, коммуникацию и администрирование курсов.
Научные исследования и открытые образовательные ресурсы FOSS поддерживает создание репозиториев и платформ для публикации. Платформа DSpace используется для построения цифровых репозиториев в академических организациях с долговременным сохранением научных публикаций и наборов данных. Open Monograph Press применяется для управления и публикации научных книг. Греческий репозиторий Photodentro систематизирует открытые образовательные материалы для начального и среднего образования.
Программные и аппаратные средства Переход к изучению основ информатики и программирования в школьных программах стимулирует внедрение открытых инструментов.
Операционные системы и дистрибутивы Современные ноутбуки совместимы с актуальными дистрибутивами Linux. Прежние проблемы с графическими драйверами, выходом из спящего режима и временем автономной работы в значительной степени устранены. На устройствах с UEFI и включённой функцией Secure Boot возможна установка дистрибутивов Ubuntu или Fedora, хотя в отдельных случаях для доступа к настройкам UEFI требуется задать пароль администратора или использовать специальную комбинацию клавиш при загрузке.
Часть производителей поставляет компьютеры с предустановленным Linux: на рынке Великобритании работают компании Entroware и Starlabs Systems, в США — System76. Корпорация Dell продаёт ноутбуки с Ubuntu в рамках линейки Developer Edition начиная с 2012 года.
В школах распространены хромбуки — устройства с операционной системой Chrome OS, отличающиеся низкой ценой, продолжительным временем автономной работы и ориентацией на облачные сервисы. Большинство хромбуков применяет прошивку на базе Coreboot. Для устройств с ограниченным внутренним накопителем доступен дистрибутив Gallium OS на основе Xubuntu.
Для учебных заведений разработаны специализированные дистрибутивы Edubuntu и Uberstudent на базе Ubuntu. Edubuntu содержит набор образовательных приложений из пакетов KDE Education и GCompris и поддерживает терминальный сервер LTSP для подключения тонких клиентов. Новичкам рекомендуются Ubuntu или Linux Mint как нетребовательные к ресурсам системы с привычным для пользователей Windows интерфейсом. Образовательные пакеты Edubuntu доступны в официальных репозиториях и разделены по уровням образования.
Офисные и графические приложения Для работы с документами, электронными таблицами и презентациями применяется пакет LibreOffice, совместимый с форматами Microsoft Office и поддерживающий OpenDocument. Для устранения проблем с отсутствующими гарнитурами в Ubuntu используется пакет ttf-mscorefonts-installer.
Для редактирования растровых изображений применяется GIMP, для векторной графики — Inkscape. Эти программы покрывают потребности большинства учащихся, не обладая всей функциональностью проприетарных аналогов.
Образовательные пакеты Среда рабочего стола KDE содержит набор образовательных приложений KDE Education Bundle, в который входят виртуальный глобус Marble, среда обучения программированию на основе черепашьей графики KTurtle, построитель графиков функций KmPlot, тренажёр запоминания лексики Parley, симулятор физических процессов Step и виртуальный планетарий KStars. Комплекс GCompris содержит более 130 интерактивных заданий для детей от 2 до 10 лет.
Обучение программированию Для начального обучения программированию используется визуальная среда Scratch, разработанная в Массачусетском технологическом институте (MIT), где программы собираются из графических блоков. Платформа MIT App Inventor применяется для блочной разработки мобильных приложений. Для языка Python используется интегрированная среда разработки Thonny с подсветкой синтаксиса, встроенной консолью и отладчиком, входящая в состав Raspbian.
Онлайн-платформа Codecademy предоставляет курсы по Python, Ruby, PHP, JavaScript, Java и веб-технологиям, а BBC публикует материалы для подготовки к экзаменам по информатике. Международная сеть Code Club, охватившая более 150 000 детей, обеспечивает бесплатный доступ к обучению программированию; только в Великобритании функционирует около 6 000 клубов для школьников 9–13 лет.
Аппаратные платформы В образовательных проектах используют недорогие одноплатные компьютеры и микроконтроллеры. Raspberry Pi построен на ARM-процессоре и работает под управлением облегчённой Linux-системы. Проект Arduino основан на микроконтроллерах Atmel AVR и отличается низкой стоимостью. Плата Micro:bit, представленная в 2015 году, оснащена встроенными пространственными датчиками.
Преимущества Внедрение FOSS снижает прямые и косвенные расходы за счёт устранения лицензионных сборов и возможности масштабирования без привязки к числу пользователей. Затраты на миграцию с проприетарных систем возникают из-за зависимостей, созданных закрытыми экосистемами, а не из-за самого FOSS.
FOSS работает на устаревшем оборудовании, адаптируется под локальные педагогические потребности и внедряется без ограничительных контрактных обязательств, что предотвращает эффект привязки к поставщику, когда зависимость от единственного коммерческого провайдера передаёт ему контроль над цифровой инфраструктурой. Доступность кода позволяет избегать дублирования усилий при создании решений, а объединение ресурсов между муниципалитетами или школьными системами усиливает коллективные возможности для совместной разработки.
Публичная доступность исходного кода разрешает независимый аудит, выявление уязвимостей и проверку заявлений о безопасности. Согласно «закону Линуса», при большом числе рецензентов ошибки и уязвимости обнаруживаются и исправляются быстрее. Снижение затрат на приобретение ПО и повторное использование старого оборудования помогают сократить разрыв в доступе к цифровым технологиям между социально-экономическими и географическими группами.
Учащиеся получают возможность изучать исходный код цифровых сервисов и приобретать практические навыки разработки. Университеты создают дипломные проекты на основе публичного кода, что позволяет студентам участвовать в улучшении общественных сервисов.
Проблемы и барьеры В отличие от проприетарных решений, FOSS не имеет единого поставщика, гарантирующего работу службы поддержки. Адаптация приложений под нужды конкретного учреждения часто требует привлечения квалифицированных программистов и учёта долгосрочных затрат на кастомизацию, развитие навыков сотрудников и внешнюю поддержку. Платформы, подобные Moodle, возлагают на локальных участников ответственность за настройку интерфейса и функционала, что стимулирует рынок частных услуг.
Публикация внутреннего кода учреждения в качестве FOSS (исходящее использование) требует проверки кода, управления зависимостями, подготовки документации и решения лицензионных вопросов. Поддержка выпущенного программного обеспечения в открытом виде требует институциональных ресурсов и структур управления. Учреждения, разрабатывающие или распространяющие FOSS, испытывают необходимость обеспечения безопасности на этапе проектирования, непрерывного управления уязвимостями и прозрачности цепочки поставок; недостаток выделенных ресурсов и фрагментированная ИТ-поддержка затрудняют выполнение этих требований.
Процессы государственных закупок часто ориентированы на проприетарное ПО и оценку краткосрочных затрат. Бесплатность FOSS приводит к тому, что его загрузка и внедрение сотрудниками происходят в обход централизованных процедур закупок, что создаёт юридические и технические риски.
FOSS защищено авторским правом, а разработчики используют лицензии для установления условий применения. Выбор между копилефтными и разрешительными лицензиями влияет на формирование сообщества вокруг проекта. При входящем использовании учреждениям необходимо гарантировать получение прав на модификацию и поддержку систем, а при исходящем — выбирать лицензии, облегчающие совместное применение и защищающие интересы учреждения.
На практике замена привычных инструментов на свободные аналоги требует времени на адаптацию к новому интерфейсу. Дополнительные затруднения создают отсутствие драйверов и проприетарных приложений для специализированного учебного оборудования, а также трудности части педагогов при освоении новых интерфейсов, что вызывает временное снижение производительности труда.
Национальные программы и импортозамещение В ряде стран внедрение СПО в образовании регламентируется государственными программами. В России процесс информатизации школ и вузов сопровождается переходом на свободное и отечественное ПО в рамках политики импортозамещения. В 2016 году Правительство Российской Федерации утвердило план перевода федеральных органов исполнительной власти на отечественное офисное ПО, а в 2017 году Министерство образования и науки издало приказ об организации перехода подведомственных учреждений на российские программные продукты. Среди целей государственной политики — снижение зависимости от иностранных компаний, стимулирование национальной отрасли разработки, технологическая независимость и сокращение бюджетных расходов.
Примечания
Категория:Свободные программы для образования Категория:Компьютерная грамотность