При организации учебного процесса в ... каким образом организовать учебные занятия, требующие различного программного обеспечения,

При организации учебного процесса в компьютерном классе всегда встает вопрос о том,
каким образом организовать учебные занятия, требующие различного программного обеспечения,
и как настроить персональные компьютеры.
Класс с персональными компьютерами обычно используется для обучения нескольким
разноплановым учебным курсам – это может быть работа с офисными пакетами, с графическими
пакетами, обработка фото- и видеоинформации.
При обучении по таким курсам как «Администрирование и настройка ПК», «Установка ПО» и
т.д. (там, где пользователю требуются права администратора) обучение проводят в отдельных
классах на тех машинах, которые условно говоря можно портить, если что. Вряд ли кто-то решится
давать административный доступ к персональным компьютерам, на которых организован
ежедневный образовательный процесс.
( Collapse )
Основные задачи организации учебного процесса:
1. Обучение принципиально разным технологиям в одном учебном классе
2. Легкое администрирование класса
3. Быстрое восстановление учебного процесса в случае сбоя настроек ОС или ПО
4. Более широкие возможности обучения (непосредственная настройка ОС и ПО)
Каким образом подобные задачи решаются сегодня различными учебными заведениями.
Для начала нужно пояснить, что такое виртуализация. В широком смысле, понятие виртуализации
представляет собой сокрытие настоящей реализации какого-либо процесса или объекта от
истинного его представления для того, кто им пользуется. В компьютерных технологиях под
термином «виртуализация» обычно понимается абстракция вычислительных ресурсов и
предоставление пользователю системы, которая «инкапсулирует» (скрывает в себе) собственную
реализацию. Проще говоря, пользователь работает с удобным для себя представлением объекта,
и для него не имеет значения, как объект устроен в действительности. [1]
Суть программного обеспечения системы виртуальных машин (СВМ) в том, что на
компьютере, работающем под управлением основной (базовой) операционной системы (ОС),
создаются один или несколько виртуальных компьютеров (виртуальных машин - ВМ), на каждом из
которых можно запустить собственную ОС. В виртуальной машине есть возможности работы с
виртуальными устройствами, либо использовать напрямую устройства хостовой операционной
системы (USB, CD-ROM, floppy).
Естественно, что все это получается путем разделения ресурсов реального компьютера,
поэтому требования к базовому компьютеру повышаются. На данный момент для комфортной
работы внутри виртуальной машины потребуется от 2Gb оперативной памяти базового ПК.
Общая системная архитектура виртуальной машины построена на взаимодействии трех
основных компонентов: приложение виртуальной машины; драйвер виртуальных машин; монитор
виртуальной машины.
Приложение виртуальной машины - это обычное приложение, выполняющееся под
управлением хостовой операционной системы. Приложение виртуальной машины имеет
графический интерфейс и позволяет пользователю взаимодействовать с виртуальной машиной и
гостевой операционной системой. Приложение является непереносимым компонентом виртуальной
машины, поскольку разрабатывается для конкретной хостовой операционной системы и использует
ее функции для отображения графического интерфейса и доступа к внешним устройствам. Как
правило, для портирования виртуальной машины под другую хостовую операционную систему,
необходимо полностью переписать приложение.
Виртуализационная схема может использовать два различных метода эмуляции внешних
устройств: метод полной эмуляции и/или метод сквозного взаимодействия .
В первом случае, все регистры и области устройства полностью эмулируются, а для
взаимодействия с реальным устройством используются функции хостовой операционной системы.
При этом реальное устройство может использоваться виртуальной машиной совершенно не так, как
это предполагалось гостевой операционной системой.
Например, виртуальный CD-ROM может быть отображен как на реальный CD-ROM, так и в
файл на жестком диске. Несмотря на то, что виртуальная машина может запускаться на самых
разных компьютерах с разными конфигурациями, для гостевой операционной системы всегда будет
эмулироваться единый набор виртуального "железа". То есть, один раз настроенную и
проинсталлированную виртуальную машину можно переносить с одного компьютера на другой, не
заботясь о совместимости.
Основные преимущества использования виртуальных машин в образовательном процессе
заключаются в следующем:
1. Удобное администрирование учебного класса
2. Быстрое восстановление «испорченной» виртуальной машины
3. Возможность длительной работы с триал-версиями программ
4. Поддержка старого прикладного софта
5. Защита от вирусов
Рассмотрим
каждый
из
этих
пунктов.
Удобное администрирование учебного класса, в котором используются виртуальные машины
заключается в следующем. Чтобы создатьвиртуальную машину саму по себе потребуется около 10
минут (если мы не будет предварительно размечать жесткий диск ВМ). К этому добавляется время
на установку гостевой операционной системы (около 30-40 минут), а также установку программного
обеспечения в виртуальную машину и настройку устройств. Еще около 3-х часов займет установка
программного обеспечения, например, для виртуальной машины с двумя жесткими дисками 10Gb и
4Gb с ОС Windows XP SP2 и следующим ПО: MS Office 2003, FreeHand MXa, Corel Draw
GraphicsSuite X3 Adobe Reader 8, Adobe FlashCS3 Professional, Adobe Illustrator CS3, Adobe
InDesign
CS3, Adobe
Photoshop
CS3, WinRAR
3.0, PDF
Creator
Также к преимуществам можно отнести быстрое восстановление уже готовой к работе
виртуальной машины (с настройками ОС, программного обеспечения и железа). Заранее
сконфигурированная виртуальная машина с установленной ОС и ПО может быть заархивирована и
храниться на жестком диске или сменном носителе для первоначального восстановления системы
в случае сбоя. Восстановление готовой к работе виртуальной машины (например той, которая была
описана выше) из архива займет 12-14 минут Единственное замечание состоит в том, чтобы хранить
свои собственные файлы на удаленном сервере или внешнем носителе, а не внутри ВМ.
Внутри виртуальной машины можно использовать в образовательных целях триал-версии
программ. В базовой ОС триал-версия продукта по окончании своего оценочного периода работы
становится недоступна; простой переустановкой оценочного продукта не всегда можно
воспользоваться, так как в системе остаются ее следы и программа начинает требовать активации
по лицензии. ВМ позволяет работать в лицензионной гостевой ОС с установленными триалверсиями ПО. По истечении срока работы этих триал-версий ВМ полностью разархивируется из
подготовленного архива, где эти программы еще не разу не были открыты.
В виртуальных машинах может быть установлена практическая любая операционная
система. VMWare Workstation позволяет
работать
в
таких
ОС
как DOS, Windows, Linux, FreeBSD, Netware, Solaris. И неоспоримым преимуществом является то,
что таким образом можно поддерживать и использовать старый прикладной софт внутри
виртуальной машины. На примере образовательного процесса Юношеского клуба космонавтики в
виртуальной машине с Windows98 ребята работают с DOS-приложением, которое моделирует
ракетоносители.
Следует отметить, что виртуальная среда служит некоторой защитой от вирусов базового
персонального компьютера. Попадая внутрь виртуальной машины, вирусы по большей части
остаются внутри нее и удаляются с удалением самой виртуальной машины. Но существуют
«поумневшие» вирусы, которые могут обнаруживать процессы, характерные для виртуальных
машин
и
определяющие
тем
самым
свое
местонахождение.
В образовательных учреждениях особо остро стоит проблема использования лицензионного
программного обеспечения, и в качестве решения этого вопроса российские власти приняли
решение о переходе на свободное программное обеспечение. В 2007 году состоялся конкурс на
разработку пакета свободного ПО для внедрения в школах трех пилотных регионов, который
выиграл консорциум во главе с группой компаний «Армада». В результате произошедших
изменений все больше организаций ориентируются на свободное ПО и альтернативой Windows в
качестве базовой операционной системы становятся операционные системы семейства Linux.
Виртуальные машины в образовательном процессе могут использоваться в двух вариантах.
Базовой операционной системой является Linux(нами была выбрана ОС Ubuntu 7.10), а гостевой –
либо Windows (лицензионная), либо Ubuntu. Внутри каждой виртуальной машины может быть
установлены
триал-версии
пакетов
и
свободный
софт.
Если говорить о цене вопроса, то общая стоимость базового комплекта проприетарного софта
обойдется примерно в 70 тысяч рублей, для школ соответственно на 7 тысяч меньше. Второй
вариант, изучать свободное ПО, бесплатно получать обновления и поддержку специалистов.