Совместные образовательные программы по основам open source разработки Кружкового движения и ОС Аврора (Алексей Федосеев, OSEDUCONF-2023)

Короткая ссылка: 20230129B

Докладчик: Алексей Федосеев

В 2022 году стартовала совместная инициатива Кружкового движения и компании «Открытая мобильная платформа» для создания и апробации образовательных программ по разработке приложений с открытым исходным кодом для школьников и студентов, включая знакомство с современными инструментами и культурой открытой разработки, фреймворком Qt для создания переносимых приложений, дистрибутивами GNU/Linux, мобильной разработкой и особенностями ОС Аврора для мобильных устройств.
Инициатива включает в себя создание набора семестровых программ, которые будут запущены в рамках кружков дополнительного образования, на уроках технологии и информатики в школе, в колледже или на младших курсах вуза.
Программы позволят пройти путь от основ программирования, администрирования дистрибутивов GNU/Linux и веб-дизайна до создания полноценных программных проектов в команде будущих специалистов. Набор программ рассчитан на двух-трёхлетнюю продолжительность и разные уровни подготовки участников.
Весной 2023 года стартует апробация программ на базе площадок Кружкового движения, а с августа запланировано масштабирование в школах и кружках по всей стране. Доклад включает в себя общую логику программ, принципы их создания и последующего развития, возможности для участия сообщества.

Видео

Презентация

Thesis

Введение

Низкий уровень культуры разработки свободного программного обеспечения среди школьников и студентов вызван в числе прочего с отсутствием доступных образовательных программ и методических материалов для наставников кружков, преподавателей школ и вузов по ключевым технологиям стека свободного ПО и связанных с ним практиками разработки. При наличии огромного объёма материалов по языкам программирования, веб-разработке или базам данных в опоре на открытый стек, сама суть и инструменты разработки свободного ПО остаются за редким исключением не охваченными такими ресурсами — большая часть подобных тематик (ОС GNU/Linux, инструменты отладки, git и совместная разработка, создание переносимых приложений и т. п.) доступны в виде платных курсов для профессионалов и начинающих разработчиков [1], [2] или в англоязычных учебных материалах [3], [4]. Более того, курсы и материалы, созданные для самообучения профессионалов, зачастую требуют серьёзной доработки и методического оснащения при переводе в программы для среднего и высшего образования.

В связи с большой потребностью в энтузиастах и будущих специалистах в области разработки свободного ПО в 2022 году стартовала совместная инициатива Кружкового движения Национальной технологической инициативы и компании «Открытая мобильная платформа» для создания и последующей апробации образовательных программ по open source для школьников и студентов, включая знакомство с современными инструментами и культурой открытой разработки, фреймворком Qt для создания переносимых приложений, дистрибутивами GNU/Linux, мобильной разработкой и особенностями ОС Аврора для мобильных устройств.

За основу был взят опыт ведущих кружков и сообществ Кружкового движения и команды Открытой мобильной платформы по обучению школьников и студентов основам разработки программ. В октябре 2022 года в Москве был организован семинар по обучению разработке на базе open source инструментов для ОС Аврова, участниками которого стали представители ведущих кружков дополнительного образования, реализующих программы по близким темам: Академии цифровых технологий (г. Санкт-Петербург), Иркутского государственного университета, Кванториума (г. Томск), Регионального школьного технопарка (г. Астрахань), Школьного акселератора «ЮнIT Урал» (г. Екатеринбург), и др. В рамках семинара ведущие методисты обсудили содержание и форматы недостающих образовательных программ, поделились опытом включения школьников и студентов в работу с open source инструментами, а также существующими наработками в программах для школьников, которые могут быть применены при обучении будущих профессионалов более старшего возраста. Итогом обсуждения стал следующий проект набора семестровых программ.

Общая архитектура проекта

Проект состоит из связанного набора образовательных программ, рассчитанных на широкую аудиторию от старших классов школы до студентов младших курсов. Программы будут запущены в рамках кружков дополнительного образования, на уроках технологии и информатики в школе, в колледже или на младших курсах вуза. Набор программ рассчитан на двух-трёхлетнюю продолжительность и должен учитывать различные уровни подготовки участников. За основу был взят модульный принцип — проект собирается из семестровых курсов по 72 а.ч.

Программы позволят пройти путь от основ программирования, администрирования дистрибутивов GNU/Linux и веб-дизайна до создания полноценных программных проектов в команде будущих специалистов. Ядром инициативы станет стек разработки под мобильную ОС Аврора, включающий множество популярных open source инструментов, таких как git, gcc/g++ и низкоуровневое программирование под Linux, Qt/QML, инструменты для разработки под ОС Аврора.

На схеме представлен набор программ в виде графа зависимостей по требованиям к знаниям и навыкам обучающихся. Зелёным цветом выделены программы, которые будут разработаны и апробированы в первую очередь — в весеннем семестре 2023 года.

Методические материалы программ будут опубликованы под свободной лицензией, чтобы сообщество наставников и преподавателей могло участвовать в их последующей доработке.

В качестве иллюстрации рассмотрим один из разрабатываемых курсов — по теме введения в культуру разработки свободного и открытого ПО. Задача этого курса состоит не только в том, чтобы познакомить будущих разработчиков с инструментами для разработки, тестирования и отладки, совместной работы с кодом, сборки проектов и т. п., но также дать элементы культуры создания свободных программ. Важной дополнительной задачей данного курса станет его применение в рамках Всероссийского конкурса open source проектов школьников и студентов, который в 2023 году будет проводиться второй раз. Для участников конкурса прохождение курса станет важным дополнением к подготовке собственных проектов.

В программу данного модуля будут включены такие темы как:

Основы свободного ПО, базовые определения и принципы организации.
- Обзор лицензий и типов проектов для которых они подходят.
- Стадии жизни проекта и инструменты для их достижения.
Система контроля версий git.
- Знакомство с репозиториями и платформами размещения исходного кода программ на примере GitHub и GitLab.
- Чтение и использование в своем проекте кода из git-репозиториев.
Стандарты документирования кода (markdown, man, doxygen и др.).
- Оформление кода.
- Виды стилей.
- Средства автоматической генерации документации.
Знакомство с рабочим окружением.
- Path пути к системному окружению.
- Создание виртуального окружения для проекта.
Системы сборки и конфигурирования: make, qmake, cmake, autotools.

Планы апробации и внедрения

Проект предполагает две стадии апробации разработанных программ:

Весной 2023 года на базе площадок Кружкового движения пройдёт первичная апробация разработанных программ
На 2023/24 учебный год запланировано масштабное пилотирование программ
- в школах и кружках по всей стране,
- в рамках мероприятий Кружкового движения
- и при подготовке к Национальной технологической олимпиаде.

Итогом пилотирования программ и их внедрения в образовательные организации ожидается повышение вовлечённости преподавателей, школьников и студентов в создание собственных свободных/открытых приложений, в том числе для ОС Аврора.

Это начинание будет поддержано за счет Всероссийского конкурса open source проектов школьников и студентов и других инструментов Кружкового движения.

Примечания и ссылки