28-30 июня 2024 года в Переславле-Залесском прошла XIX конференция «Свободное программное обеспечение в высшей школе». Организаторами выступили «Базальт СПО», Институт программных систем имени А.К. Айламазяна РАН (ИПС РАН), АНО «Национальный Суперкомпьютерный Форум» («НСКФ»).

Основными темами конференции стали:

• Организация учебного процесса с использованием свободного программного обеспечения (СПО).

• Обучение программированию студентов технических и гуманитарных специальностей.

• Обучение ИТ-специалистов и студенческие проекты СПО.

• СПО для преподавания различных дисциплин, от физики до генетики.

• Создание сообществ СПО для педагогов и студентов.

• Автоматизация в преподавании с помощью СПО: от создания виртуальных машин до проверки студенческих работ.

Запись трансляции конференции доступна на канале «Базальт СПО».

«Интерес к мероприятию существенно вырос, стало больше докладов, их очень хорошо принимают и обсуждают. В образовании всё чаще используется свободное программное обеспечение, его внедряют в школы и вузы, вовлекают студентов в проекты СПО. Один из важных результатов — несколько интересных студенческих работ, которые мы здесь увидели», — отметил Алексей Новодворский, председатель оргкомитета, советник генерального директора «Базальт СПО».

На конференции были представлены стенды ГБУ ПО «РЦИТ», системного интегратора Polymedia, компаний «Открытая мобильная платформа», «Процессные технологии», «ГАМАН», проектов ALT Mobile и ALT Gnome, а также «Базальт СПО».

Первую сессию открыл независимый эксперт, один из старейших участников ALT Linux Team, Анатолий Якушин. Он рассмотрел в своем докладе «Свободные лицензии: бремя прошлого или инструмент будущего» влияние новых технологий — облачных сервисов, нейросетей и т. д., на политику лицензирования, в том числе свободного ПО.

Организация учебного процесса с использованием СПО

Унифицированная и централизованная цифровая образовательная среда создана в Псковской области на основе операционных систем «Альт». Алексей Драгунов, директор псковского «Регионального центра информационных технологий» (РЦИТ), представил планы по ее дальнейшему развитию. Планируется разработать новые модули и опубликовать их под свободной лицензией. Это системы виртуализации учебных рабочих мест, мониторинга и инвентаризации оборудования и ПО, виртуальная студия для проведения занятий и многое другое. Решения, ранее разработанные РЦИТ, уже применяются в десятках регионов России.

Георгий Курячий, преподаватель факультета вычислительной математики и кибернетики МГУ, один из ведущих разработчиков ОС «Альт», рассказал о достоинствах и недостатках набирающего популярность «гибридного» формата преподавания, когда лекция читается в аудитории и одновременно транслируется онлайн. По словам эксперта, за несколько лет стало очевидно, что такой формат расширяет аудиторию, но одновременно провоцирует студентов с низкой мотивацией откладывать изучение материала на последний момент. Преподаватель, не получая своевременной обратной связи от аудитории, лишается возможности оперативно исправлять и дорабатывать материал.

Начальник отдела сопровождения «Базальт СПО» и релиз-менеджер продукта «Альт Платформа» Андрей Черепанов рассказал о технологическом комплексе. На базе «Альт Платформы» студенты смогут изучить процессы сборки программного обеспечения, поддержки и использования локальных репозиториев, промышленной работы с кодом. Продукт позволяет собрать дистрибутив операционной системы и свободно использовать его внутри вуза. «Альт Платформа» используется крупными российскими и зарубежными компаниями.

Программирование для непрограммистов

Студенты-политологи Санкт-Петербургского филиала РАНХиГС изучают высшую математику и программирование на языке R в свободной среде разработки Rstudio. Повысить интерес студентов к изучению математики помогают задания, напрямую связанные с будущей профессией, рассказал доцент РАНХиГС Никита Шалаев.

Умение программировать необходимо и специалистам других профессий: физикам, математикам, бизнес-аналитикам. Их также обучают с использованием СПО. Этому были посвящены доклады преподавателей и студентов СпбПУ Петра Великого и МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Обучение ИТ-специалистов

Как обучать студентов, чтобы они выпустились из колледжа или вуза сложившимися ИТ-специалистами, готовыми выполнять практические задачи на рабочем месте? Этот вопрос стал одним из самых обсуждаемых на конференции.

Важно учить не только создавать код, но и выполнять коллективные задачи, соблюдать дисциплину разработки, пользоваться системами контроля версий, работать в проекте с распределением ролей. По словам докладчиков, для этого лучше всего подходят технологии разработки СПО.

В НИУ ВШЭ применяют два подхода по вовлечению студентов в проекты свободного ПО. В рамках курсовых работ и производственной практики они могут подключиться к давно существующему проекту и разрабатывать дополнения к нему. В последние годы опробован новый подход: в вузе создаются собственные СПО-проекты, а студенты последующих курсов продолжают работу своих предшественников. О преимуществах и недостатках обоих подходов рассказал доцент НИУ ВШЭ Андрей Михеев.

На факультете компьютерных наук НИУ ВШЭ создан проект открытого кода. Здесь были разработаны библиотеки LaNeta для генетических исследований мигрирующих животных, Fula для астрономов, изучающих сверхновые и библиотека генеративных моделей Probaforms. Проект представил старший научный сотрудник Михаил Гущин.

В МГТУ им. Н.Э. Баумана совместно с ИПС РАН создан конвертер, объединяющий разные методы теории автоматов Chipollino. Проект зародился как результат групповой лабораторной работы, затем к нему добавились результаты нескольких курсовых работ. Оказалось, что конвертер можно применять и для исследований, по результатам которых уже опубликовано несколько статей в научных изданиях.

Студентам необходимо изучать именно то программное обеспечение, с которым придется впоследствии работать. В России организации массово переходят на отечественное и свободное ПО. Через несколько лет оно может стать преобладающим. Для обучения и оценки знаний по специальности «Сетевое и системное администрирование» в колледжах разработаны комплекты оценочной документации (КОД) на базе свободного ПО. Это позволило унифицировать процесс разработки и проверки работ студентов и отказаться от использования закрытых продуктов как стандарта в образовании, рассказал Антон Уймин, преподаватель РГУ нефти и газа (НИУ) им. И. М. Губкина.

Использование СПО в преподавании

Изучение высоких технологий и работа с ними не обязательно требует дорогого проприетарного программного обеспечения. Многие задачи с успехом решаются на базе СПО. На конференции были представлены доклады об установке для обучения пилотированию БПЛА, о сервисе для работ по биоинформатике и других перспективным направлениях.

Иван Хахаев, начальник управления информационных технологий СпбГЭТУ «ЛЭТИ», исследовал возможности программ со свободными лицензиями для преподавания электроники, радио- и электротехники. Проанализировав существующие свободные продукты, он предлагает преподавателям ЛЭТИ в зависимости от конкретных задач выбирать KiCAD, Logisim-evolution, Qucs-S и SimulIDE.

В двух вузах Сыктывкара СПО применяется не только для преподавания программирования, но и таких дисциплин, как: теоретическая механика, квантовая механика, численные методы решения волновых уравнений. Опытом внедрения свободных программ в учебный процесс поделился старший научный сотрудник физико-математического института ФИЦ Коми НЦ УрО РАН Павел Макаров.

Студенты РГСУ представили на конференции информационную систему управления настольным учебным макетом беспилотного летательного аппарата, которая позволяет оценивать правильность действий оператора БПЛА. Исходные коды проекта опубликованы под свободной лицензией.

Создание сообществ СПО в образовательных организациях

Андрей Гетманов, исследователь ML Санкт-Петербургского университета ИТМО, рассказал о научном сообществе ITMO.OpenSource, созданном в вузе. В него входят студенты, преподаватели и ИТ-специалисты из других организаций. Сообщество проводит мероприятия по обмену опытом, в нем действует система наставничества.

Ведущий специалист отдела образовательных проектов «Базальт СПО» Мария Петрова заострила внимание на роли вендора в создании педагогического сообщества свободного ПО.

Чтобы студенты получали именно те знания, которые нужны российским вендорам, многие компании сотрудничают с вузами, разрабатывают учебные курсы, которые передают по лицензии, и даже отправляют сотрудников вести занятия. Эта работа требует значительных ресурсов, согласований, затягивает процесс. В ООО «Открытая мобильная платформа» решили опубликовать учебно-методические материалы под открытыми лицензиями в репозитории, рассказала заместитель технического директора компании Мария Полякова. Они развиваются так же, как любой проект Open Source. В составе материалов слайды с комментариями, методические рекомендации, описание примеров, задания и проверочные вопросы.

Построение образовательной среды и усовершенствование виртуализации

Для преподавания различных предметов и курсов нужны разные программные продукты и даже операционные системы. Обеспечить их применение без виртуализации сложно и затратно. Дорого стоят и услуги подрядчиков или создание собственных дата-центров.

В Волгоградском социально-педагогическом университете виртуальную инфраструктуру для занятий построили на персональных компьютерах в учебных классах, что позволило избежать дополнительных затрат, рассказал Павел Жданович, ведущий инженер-программист вуза. При этом возможно и дистанционное использование виртуальных машин.

Докладчики из разных городов также поделились опытом создания инфраструктуры для обучения:

• В нескольких вузах пулы виртуальных машин с предустановленным ПО создают из шаблонов автоматически. При создании этих систем авторам приходилось обходить различные ограничения, в зависимости от мощности технических средств и пропускной способности сети.

• Автоматизируют и проверку работ студентов: они получают обратную связь в режиме реального времени от системы, не дожидаясь реакции преподавателя.

• В РГУ нефти и газа (НИУ) им. И. М. Губкина развернут киберполигон на базе ОС «Альт Виртуализация». Полигон применяется в учебном процессе и был успешно опробован в рамках I Всероссийской студенческой олимпиады «Автоматизация и информатизация ТЭК».

• В Центре детско-юношеского творчества и информационных технологий Пушкинского района Санкт-Петербурга функционирует виртуальная лаборатория «Кактукс». На ее базе уже 3 года проводятся соревнования по Linux CacTUX и межрегиональный конкурс Linux-Skills в рамках фестиваля «Технокактус».