Просмотр исходного текста страницы Опыт использования свободного программного обеспечения при подготовке учителей математики и информатики в Кубанском Государственном Университете (Евгений Алексеев, OSEDUCONF-2022)

;{{SpeakerInfo}}: {{Speaker|Евгений Алексеев}}
<blockquote>
Представлен опыт использования свободного программного обеспечения на кафедре информационных образовательных технологий Кубанского Государственного Университета при подготовке учителей математики и информатики.
</blockquote>

{{VideoSection}}
{{vimeoembed|915402939|800|450}}
{{youtubelink|HBqeuW2eBNw}}
{{SlidesSection}}
[[File:Опыт использования СПО при подготовке учителей математики и информатики в КубГУ (OSEDUCONF-2022).pdf|left|page=-|300px]]

{{----}}

== Thesis ==

Информационный блок дисциплин занимает заметное место при обучении будущих учителей математики и информатики. С 2018
года свободное программное обеспечение значительно шире стало применяться на кафедре информационных образовательных
технологий (ИТО) Кубанского государственного университета при подготовке будущих учителей математики и информатики
(направление подготовки  —  44.03.05 Педагогическое образование (с двумя профилями подготовки), направленность  — 
Математика, информатика).

Подготовка бакалавров на кафедре ИТО осуществляется 5 лет (10 семестров). Информационные дисциплины будущие учителя
математики и информатики изучают с первого семестра до последнего.

На <i>первом курсе</i> студенты изучают «Программирование», «Программное обеспечение ЭВМ».

Курс программирования рассчитан на два года. Студенты знакомятся с алгоритмизацией и языками программирования Pascal,
C/C++, Python. В лабораторных работах по программированию на Pascal используются FreePascal, Lazarus, PascalABC. Блок
«Программирование на С/С++» ориентирован на использование компиляторов gcc, g++ и сред программирования Geany,
Code::Blocks. Кроме того в теме «Вывод графической информации» используется Gnuplot. В блоках по программированию на
Паскале и С/С++ используются курсы, разработанные одним из авторов по заказу компании Базальт СПО и представленного
сайте [https://kurs.basealt.ru/]. В блоке «Программирование на Python» используются среды
разработки IDLE, Spyder, библиотеки numpy, scipy, matplotlib, sympy. Во время изучения этого курса некоторые студенты
получают индивидуальные задания, связанные с технологиями программирования на базе свободного ПО.

Стандартный курс «Программное обеспечение ЭВМ» посвящён знакомству студентов с операционными системами, офисными
приложениями, языкам разметки Markdown, HTML. Кроме того, будущие учителя математики и информатики знакомятся c LaTeX.
Отдельный блок посвящён первому знакомству с Linux. В качестве  программного обеспечения используются: один из
современных дистрибутивов Linux, LibreOffice, LaTeX, TexStudio.

Кроме того во втором семестре в курсе «Введение в направление подготовки» читаются лекции, посвящённых отечественным
процессорам Байкал, Эльбрус и операционным системам Астра Линукс, Альт и Роса.

На <i>втором курсе</i> студенты изучают курс, посвящённым математическим пакетам, продолжают изучать программирование.
Кроме того знакомятся с визуальным проектированием приложений в курсе «Визуальное объектно-ориентированное
программирование». Курс «Математические пакеты и их применение в естественно-научном образовании» предполагает
знакомство со Scilab, Octave, Maxima и Cantor. Курс «Визуальное объектно-ориентированное программирование» ещё предстоит
переводить на свободное ПО.

На <i>третьем курсе</i> в дисциплинах «Технологии web-программирования», «Web-проектирование и web-дизайн» студенты
углублённо изучают HTML, CSS, знакомятся с JavaScript. В качестве программного обеспечения выступают web-браузеры
Mozilla FireFox, Seamonkey, современные текстовые редакторы и web-редактор Bluefish.

На <i>четвертом курсе</i> будущие учителя изучают следующие предметы информационного профиля «Теоретические основы
информатики», «Компьютерная графика», «Операционные системы и компьютерные сети». Стандартный для учителей информатики
курс «Теоретические основы информатики» предполагает выполнение лабораторных работ с применением программирования на
любом изученном языке программирования. Могут использоваться программные средства FreePascal, Lazarus, gcc, g++, Geany,
Code::Blocks, IDLE, Spyder, numpy, scipy, matplotlib, sympy. В курсе компьютерной графики студентами на практических и
лабораторных занятиях используются свободные программы GIMP, LibreCAD, Blender. Курс «Операционные системы и компьютерные сети» 
преподаётся в 8 и 9-м семестрах. В восьмом семестре, наряду с общей теорией операционных систем, на практических занятиях
студенты продолжают более глубокое знакомство с ОС Linux. Во второй части курса будущие учителя, наряду с общей теорией
современных компьютерных сетей, самостоятельно настраивают локальную сеть 
%под управлением в консольном режиме. 

Среди лабораторных работ можно выделить следующие: настройка и использование FTP-сервера, клиента и сервера ssh, настройка и
использование samba. В качестве свободного программного решения может выступать любой современный дистрибутив Linux.

На <i>пятом курсе</i> студенты продолжают изучать «Операционные системы и компьютерные сети», а также в программе
предусмотрен интенсивный курс компьютерного моделирования (9 недель, 3 часа лекций, 3 часа лабораторных работ в
неделю). На лабораторных работах курса «Компьютерное моделирование» студенты используют свободные математические пакеты
Scilab, Octave, а также свободные компиляторы и интерпретаторы.

Было написано несколько <i>курсовых работ</i>, посвящённых разным аспектам использования свободного программного
обеспечения учителями.

В <i>магистратуре</i> (направление 01.04.01 «Математика», направленность «Преподавание математики и информатики»)
свободное программное обеспечение широко используется в следующих дисциплинах информационного блока: «Компьютерные
технологии в науке и образовании», «Математические основы курса информатики», «Построение и использование свободных
операционных систем в науке и образовании». В курсе «Компьютерные технологии в науке и образовании» магистранты широко
изучают вопросы, связанные с использованием свободных математических пакетов (Scilab, Octave, Maxima) в учебном
процессе и при решении реальных инженерных и научных задач. Курс «Математические основы курса информатики» является
продолжением бакалаврского курса «Теоретические основы информатики». В магистратуре будущие учителя разрабатывают уроки
по информатике для школы и лабораторные работы по информационным дисциплинам для высших учебных заведений. В последние
два года большое внимание уделяется разработке уроков и лабораторных работ с использованием свободного программного
обеспечения. Начиная с 2021—22 учебного в магистерскую программу будущих преподавателей включён курс «Построение и
использование свободных операционных систем в науке и образовании». Это курс включает в себя следующие блоки:


*  использование операционных систем семейства Linux на уроках информатики в школе;
*  использование операционных систем семейства Linux на лабораторных работах в дисциплинах информационного профиля в средних специальных и высших учебных заведениях;
*  практикум по сборке специализированных дистрибутивов операционных систем семейства Linux.


В следующем году планируется добавить блок, посвящённый отечественным операционным системам и их использованию в
образовании.

За последние два года написано несколько <i>выпускных работ</i>, посвящённых использованию свободного программного
обеспечению в образовании. Среди можно выделить следующие:

*  Свободные системы компьютерной математики при изучении производной в курсе математического анализа (Мандрыкина Дарья)
*  Разработка программного обеспечения для генерации образовательного дистрибутива (Бондаренко Роман).


В этом году планируется защита выпускных работ.


*  Параллельные и конвейерные вычисления в курсе «Технологии программирования» (магистерская диссертация, Мандрыкина Дарья).
*  Разработка лабораторного практикума «Основы работы в Linux» (выпускная бакалаврская работа, Номоконова Юлия)


В учебном процессе активно используются учебники и учебные пособия по свободному программному обеспечению, изданные в
компании «ALT Linux». На базе них планируется издание методических пособий по отдельных дисциплинам.

Работа выполнена при финансовой поддержке Кубанского научного фонда в рамках научного проекта № ППН-21.1/10 «Цифровая
дидактика для предметного обучения, воспитательной работы учащихся и профессиональной подготовки учителей».


{{----}}
[[File:{{#setmainimage:Опыт использования СПО при подготовке учителей математики и информатики в КубГУ (OSEDUCONF-2022)!.jpg}}|center|640px]]
{{LinksSection}}
<!-- <blockquote>[©]</blockquote> -->

<references/>

[[Категория:OSEDUCONF-2022]]
[[Категория:Draft]]