ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВИРТУАЛЬНЫХ МАШИН В ОБУЧЕНИИ

USING A VIRTUAL MACHINE IN LEARNING

В.С. Дорошенко, Д.Б. Шадрин

V.S. Doroshenko, D.B. Shadrin

vovktt@gmail.com.

ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» г. Екатеринбург

В настоящей работе рассматриваются различные типы виртуальных машин и необходимые средства для организации учебной инфраструктуры преподавателя. Предложено несколько наиболее оптимальных подходов к организации учебного процесса с помощью виртуальных машин.

In this paper the concern is with different types of virtual machines and necessary means to organize a teacher's educational infrastructure. There are several most optimal approaches suggested for the organization of educational process with use of virtual machines.

Ключевые слова: Виртуальная машина, операционные системы, гипервизор, ЭВМ, мейнфрейм, IT.

Виртуальная машина – программная и/или аппаратная система, эмулирующая аппаратное обеспечение некоторой платформы и исполняющая программы для target-платформы на host-платформе.

Некоторые виды виртуальных машин:

гипервизоры (Hyper-V, OpenVZ, Xen);

автономные эмуляторы компьютеров (VirtualBox, VMWare WorkStation);

виртуализация уровня приложений (Java Virtual Machine). Гипервизор – платформа, обеспечивающая или позволяющая

одновременное параллельное выполнение нескольких операционных систем на одном и том же хост-компьютере. Чаще всего такой вид виртуальных машин применяется на серверной инфраструктруре.

Автономные эмуляторы компьютеров – программное обеспечение, используемое для одновременного запуска нескольких операционных систем на

одной и той же host-платформе. Используется для виртуализации на независимых системах.

Виртуализация уровня приложений – спецификация некоторой вычислительной среды (например, виртуальная машина языка программирования Си). Применяется для запуска программ на различных платформах.

В компьютерных классах учебного учреждения в одно и то же время может обучаться огромное количество студентов на различных направлениях. Разные специальности требуют различного программного обеспечения, которое нужно для обучения. В самом простом случае необходимое программное обеспечение устанавливается на все компьютеры в классе, а также студенты устанавливают то же самое ПО на личные компьютеры для выполнения домашних заданий. Такой подход имеет несколько минусов:

увеличивается стоимость поддержки компьютеров;

возникают проблемы с версиями ПО;

нет возможности работать с программами на других ОС.

Более выгодной ситуацию могут сделать виртуальные машины (автономные эмуляторы компьютеров). В данном случае на реальный компьютер устанавливаются только основные программы, подходящие каждому, а также среда для запуска виртуальных машин. После чего каждый преподаватель может создать свой образ виртуальной машины и раздать его студентам. В результате каждый студент может иметь свою личную виртуальную лабораторию по каждому из спецкурсов, с которыми ему не потребуется устанавливать дополнительное ПО для каждого предмета. Кроме того, студенты и преподаватели могут зафиксировать результаты своей работы на каком-то определенном этапе, после чего запустить данную виртуальную лабораторию на другой машине и продолжить выполнение работы с той точки, где они остановились в последний раз. При этом не требуется каждый раз дополнительно запускать необходимое ПО и настраивать его. Также студенты могут делиться между собой результатами своей работы с помощью копирования образов виртуальных машин (простое копирование файлов). Кроме того, студенты могут показывать результаты выполненных заданий преподавателю прямо в виртуальной машине со всеми необходимыми настройками для демонстрации работ.

Реже могут использоваться для обучения гипервизоры, когда преподаватель разворачивает удаленную платформу для каждого отдельного студента. Это централизованный способ для организации обучения. Преподаватель может быстро создавать новые виртуальные машины, откатывать изменения в виртуальных машинах до предыдущих состояний, создавать снимки виртуальных машин (точное состояние виртуальной машины в конкретный момент времени), удалять и предоставлять доступ для студентов. Работа студентов осуществляется с данными виртуальными машинами посредством удаленного доступа по сети.

Виртуальные машины могут использоваться в следующих областях образовательного процесса:

защита информации и ограничение возможностей программ;

исследование производительности ПО или новой компьютерной архитектуры;

эмуляция различных архитектур (например, эмулятор игровой приставки);

оптимизация использования ресурсов мейнфреймов и прочих мощных компьютеров;

запуска вредоносного кода для управления инфицированной системой;

моделирование информационных систем с клиент-серверной архитектурой на одной ЭВМ (эмуляция компьютерной сети с помощью нескольких виртуальных машин);

упрощение управления кластерами – виртуальные машины могут просто мигрировать с одной физической машины на другую во время работы;

тестирование и отладки системного программного обеспечения.

Заключение

Встатье была приведена классификация наиболее распространенных типов виртуальных машин. Были рассмотрены основные особенности и сферы их применения.

Была приведена попытка, используя данную классификацию, определить основные подходы к применению виртуальных машин в образовательном процессе. Наиболее подходящими оказались следующие виды виртуальных машин: автономные эмуляторы компьютеров и гипервизоры.

Автономные эмуляторы компьютеров требуют меньше усилий для установки, разворачивания и настройки target-платформ с необходимым ПО.

Иподходят для децентрализованной работы по различным курсам. При этом студенты совершенно свободно могут обмениваться друг с другом результатами своих работ в рамках т.н. «виртуальных лабораторий».

Гипервизоры требуют наличия мейнфрейма для запуска и работы. Такой вид виртуальных машин подходит для централизованной работы и углубленного изучения определенной дисциплины. При этом требует от преподавателя профессиональных навыков системного администратора для разворачивания и конфигурирования основной платформы для запуска виртуальных машин. Однако дает большой выбор возможностей по необходимому составу ПО и организации проведения всего хода практических работ по дисциплине.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Виртуальные машины и модели в обучении использованию современных программно-аппаратных компьютерных комплексов // [Электронное издание]. – Режим доступа: http://imp.rudn.ru/vestnik/2010/2010_2/1.pdf.

2.Свободная энциклопедия Википедия [Электронный ресурс]. – Режим доступа: URL: http://ru.wikipedia.org.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ЭЛЕКТРОННЫХ РЕСУРСОВ В ПРЕПОДАВАНИИ

ИКОНТРОЛЕ ЗНАНИЙ В СФЕРЕ ОБЩЕСТВЕННЫХ ДИСЦИПЛИН

ИПРОБЛЕМЫ СОЦИАЛИЗАЦИИ СТУДЕНТОВ

Т.Ю. Баландина, Д.А. Васьков, И.Е. Еробкин, И.В. Петухова

dvaskov@mail.ru, erobkin-red@mail.ru, irina_petuhova@bk.ru

ФГАОУ ВПО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» г. Екатеринбург

Статья посвящена проблемам внедрения в процесс преподавания общественных дисциплин инновационных технологий, их влияние на формирование мировоззренческих основ профессиональной деятельности студентов. Авторами рассматривается опыт применения инновационных технологий в контексте реализации компетентностного подхода.

The article is dedicated to the problems of implementation of educational subjects of innovative technologies into the educational process, its impact on formation of fundamental concepts of students' professional activity. The experience of appliance of innovative technologies in the context of realization of competency-based approach is being studied by authors.

Инновационная база российского образования на всех его ступенях развивается более двух с половиной столетий. Любые новшества в организации образования, методике – это новые технологии.

Каждый из нас, преподавателей, обязательно осваивал курс «Педагогика» и знакомился с деятельностью таких замечательных педагогов, как И.И. Бецкой, К.Д. Ушинский, В.А. Сухомлинский, Я.А. Каменский, Ш.А. Амонашвили, Е.Н. Ильин, и многих других. Их вклад в формирование системы образования значителен и велик: они заложили основу традиции в образовании. Но каждый из этих талантливых организаторов и учителей в период своей деятельности проявлял себя как пионер, первооткрыватель, новатор. А следовательно, традиции и нововведения всегда идут вместе, они неразрывно связаны.

Новации, их проработка и использование являются прямым отражением эпохи, ее духа, уровня научных и технических достижений, потребностей общества. И доказательством этому служат инновационные технологии в организации образовательных и воспитательных процессов, в методике

преподавания, в подходах к образованию (например, компетентностный подход) на всех уровнях обучения – от начальной школы до магистратуры в вузах. И это не просто использование компьютерных классов, видеопроекторов и лингафонных кабинетов, а более сложные и высокие наукоемкие технологии, например, виртуальные, облачные и другие.

Сегодня эта среда прирастает новшествами день ото дня, и примером этому может служить наш вуз – Уральский федеральный университет. Причем новое прослеживается не только в круге технического образования, информационных дисциплинах, но и в гуманитарном образовании и его организационных аспектах. Около 10 лет назад в нашем вузе было введено бланковое, а затем компьютерное тестирование по всем дисциплинам вступительных экзаменов, в том числе по отечественной истории, а позднее и по обществознанию. Тестовая система контроля стала использоваться на всех этапах гуманитарного образования (в обучении истории, культурологии, психологии и др.) – промежуточное, итоговое тестирование, проверка остаточных знаний.

Современное образование и обучение невозможно без разнообразных компьютерных и мультимедийных обучающих программ, средств коммуникативного свойства – электронной почты, разнообразных сетей связи, электронной библиотеки, сетевых электронных ресурсов, видеоконференций и веб-семинаров. Все эти технологии работают от этапа создания программы и разработки электронных обучающих ресурсов учебного курса по той или иной дисциплине до проверки знаний учащихся (НТК – независимый тестовый контроль). В вузе функционирует особая форма контроля над обучением студентов – балльно-рейтинговая система (БРС).

Особенно активно новые технологии применяются в системе дистанционного образования, где необходимо связать деятельность администрации, преподавателей и студентов, оптимизировать систему обучения. Несколько лет в институте использовалась система «Элиос», которую успешно заменил «Гиперметод», преподаватель и студенты общаются по «Каналу связи» (виртуальные классы, видеоконференции и вебсеминары). На практических занятиях используются учебные презентации, интерактивные доски, экран компьютера преподавателя.

В рамках реализации Программы развития УрФУ на 2010–2020 годы в 2012 году была проведена разработка методики использования балльнорейтинговой системы с привлечением актива кафедр. Первоначальное внедрение электронной среды в качестве элемента контроля образовательного процесса встречало непонимание и открытое неприятие со стороны преподавателей и воспринималось в качестве ненужной формализации. Тем не менее сегодня можно признать, что внедренная система при продолжающемся все эти годы совершенствовании в целом достигла своей цели, способствуя росту объективности оценки знаний студентов со стороны преподавателей. Не менее значимым результатом использования балльно-рейтинговой системы следует признать обеспечение определенной ритмичности работы студентов, усиление их мотивации. Большое значение система играет в доступности данных для

студентов, которые при желании могут отслеживать свои результаты, а также для родителей, интересующихся учебой своих детей. Становление модульного подхода в образовании определило новое назначение данной системы, позволяющей в значительной степени облегчить процесс формирования итоговой оценки по модулю «Мировоззренческие основы профессиональной деятельности».

Продолжением модернизации преподавания гуманитарных дисциплин стало внедрение независимого тестового контроля (НТК), целью которого было продекларировано «повышение качества обучения, обеспечение объективности в оценке учебных достижений студентов» и выступающего в качестве промежуточной формы аттестации. Дать однозначную оценку данному нововведению трудно. В процессе реализации НТК на практике зимней сессии 2014/2015 учебного года проявились организационные трудности. Например, возникала задержка с переводом полученных студентами в ходе тестирования результатов в баллы для внесения в модуль БРС, что приводило к трудностям с заполнением ведомостей. Уже первый опыт показал, что в организации НТК необходимы определенные изменения. Следует признать необходимым организацию НТК в единые сроки без значительных «разрывов» между процедурой тестирования и подведением итогов по дисциплине преподавателем. Студенты ряда академических групп сдавали тест 29 и 30 декабря, результаты поступили преподавателям только в 10-х числах января, что привело к ненужному усложнению достаточно простой процедуры заполнения зачетных книжек и ведомостей. Но, пожалуй, самой главной проблемой данной новации, на наш взгляд, является то, что студенты получили возможность без выполнения всех необходимых элементов освоения дисциплины сдавать зачеты или экзамены. То есть для прохождения НТК не требовалось получить допуск, а следовательно, данные системы БРС не играли определяющей роли в определении общей картины работы студента в семестре, допускались как нерадивые студенты, прогульщики, так и имеющие задолженности по всем параметрам БРС. Кроме того, в дальнейшем для получения итоговой оценки студенты в течение нескольких месяцев сдавали долги по контрольным мероприятиям БРС и семинарским занятиям, что осложняло работу преподавателей, а главное – ставило под угрозу отчисления самого студента. Ряд студентов, получив оценку за тест, посчитал работу по дисциплине завершенной. Среди студентов, прошедших процедуру НТК в период зимней сессии, отмечается нездоровая уверенность в возможности, воспользовавшись техническими средствами, попросту списать на экзамене или зачете. Подобная ситуация не только порождает банальное пренебрежение при освоении общественных дисциплин, но, как представляется, в дальнейшем может быть перенесена и на дисциплины профессионального цикла.

Организационные проблемы представляются вполне разрешимыми, но гораздо более сложным выступает педагогический аспект НТК. Сомнительно, что в высшей степени формализованный процесс контроля уровня учебных достижений студента позволит реально проверить достижение всех формируемых компетенций. Данную форму контроля, на наш взгляд, возможно

использовать в качестве дополнительного мероприятия. Новшества должны гармонично сочетаться с традиционными формами обучения студентов и контролем над его результатами.

Становление современных подходов в образовательной среде всегда сопряжено с поиском компромисса между уже сложившимися и проверенными временем методиками и инновациями, само появление которых определяется прогрессом общества и его институтов. Образование не может оказаться в стороне от общественного процесса в целом и общественного прогресса в частности. Однако определенную устойчивость любой системе, в том числе системе образования, придает своеобразный «здоровый консерватизм», связанный с выполнением ею целого ряда общественно значимых функций, таких как ретрансляция культурных ценностей, социализация индивида, и многих других, свойственных для этого общественного института с момента его возникновения и актуальных по сей день. Следует определить границу, за которой образовательный процесс теряет означенные ориентиры и превращается в услугу, подобную покупке товаров в онлайн-магазине. Исходя из правила «aurea mediocritas» (золотой середины), необходимо обеспечить развитие коммуникативных способностей студента, приращение навыков критического восприятия информации и формулирования причинно-следственных связей, закономерностей, тех или иных процессов и явлений, в чем современные средства образования могут и должны сыграть свою позитивную роль.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИСТЕМ ОТСЛЕЖИВАНИЯ ОШИБОК (BUG TRACKING SYSTEMS)

В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЕ

USE OF BUG TRACKING SYSTEMS

IN EDUCATION

М.А. Быковский, Д.Б. Шадрин

M.A. Bykovsky, D.B. Shadrin

m.a.bykovsky@urfu.ru.

ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»

г. Екатеринбург

В статье рассматривается возможность использования систем отслеживания ошибок(BTS) в учебном процессе. Дается общее понятие BTS и приводятся их преимущества при использовании как на производстве, так и в учебном процессе.

In the article are discussed the possibility of using bug tracking systems (BTS) in the learning process. Also, given the general concept of BTS, their advantages when used as in the workplace and in the educational process.

Ключевые слова: системы отслеживания ошибок, bug tracking systems, BTS, учебный процесс, автоматизация, проектная работа, дипломные работы

Системы отслеживания ошибок (анг. «bug tracking systems», далее – BTS)

– прикладные программы, используемые разработчиками программного обеспечения с целью упрощения контроля над этапами разработки проекта и устранения возникающих ошибок. BTS широко используются на предприятиях, занимающихся разработкой программных продуктов и нуждающихся в фиксации проблем, возникающих при разработке, и отслеживания процесса их решения.

Использование систем отслеживания ошибок дает значительные преимущества в организации и автоматизации рабочего процесса. Рассмотрим

некоторые из них, а также приведем примеры использования BTS применимо к учебному процессу:

Возможность создавать задачи. При обнаружении проблемы либо поступлении заявки от клиента на доработку системы задача создается вручную либо автоматически формируется из поступившей заявки (при необходимой настройке и возможностях BTS).

Преподаватель сам будет создавать необходимые для качественного выполнения учебные задачи.

Наличие необходимых сведений о проблеме. Задача может включать в себя:

описание возникшей проблемы;

ожидаемые сроки решения проблемы;

тип задачи (например, «уязвимость» или «новый проект»);

«критичность» задачи и ее приоритет;

прикрепленные файлы, наглядно демонстрирующие возникшую

проблему.

При использовании BTS у преподавателя есть возможность четко поставить и расписать все необходимые вопросы, связанные с проектом. В качестве прикрепленных файлов могут выступать необходимые литературные издания, требуемые для подготовки.

Реализация совместной работы над задачей. Как правило, в BTS

существует система назначения прав доступа. Таким образом, над одной задачей могут работать сразу несколько сотрудников.

Данное преимущество будет крайне полезным при организации групповой работы студентов над общим проектом.

Возможность комментирования проблемы. Обсуждение проблемы может происходить по принципу общения на форумах либо блогах (комментарии под записью).

Студент может задавать вопросы в соответствующей задаче, расписывать возникшие проблемы и их решение. Преподаватель, в свою очередь, может исправлять возникающие ошибки, комментировать ход работ. Данное преимущество предоставляет возможность удобного структурирования задач, а также сводит на нет необходимость указывать и расписывать (либо дублировать) контекст задачи.

Возможность отслеживания статуса задачи (проблемы). Для каждой задачи существует возможность назначать ее статус. Как правило, статус задачи информирует о конкретном этапе в ее жизненном цикле: от «Новый» до «Разрешенный». Отслеживание текущего состояния задачи (в том числе новые комментарии либо прикрепленные файлы) может быть осуществлено либо вручную, либо через настройки оповещения на электронную почту.

При должной настройке прав доступа и системы оповещения любые изменения в задаче (будь то комментарий, новый прикрепленный файл, изменение сроков и т. д.) будут видеть все подключенные участники: как студенты, так и сам преподаватель. Оповещения об изменениях будут приходить в виде сообщения на электронную почту.

Реализация системы задач и подзадач. Для организации работы над крупным проектом существует возможность «разбивать» его на несколько подзадач.

В случае разработки проекта группой студентов преподаватель сам может организовать структуру подзадач и назначить конкретного студента на определенную область работ. При работе с дипломником будет возможность разбивать одну задачу (написание дипломной работы) на небольшие подзадачи (рассмотрение статей, проведение расчетов, проведение анализа стека данных, работа над экономической частью и т. д.), которые значительно облегчат работу и помогут ясно прослеживать текущее состояние дел.

Дополнительно в некоторых BTS существует возможность автоматического формирования отчетов, которые будут полезны преподавателю для оценки проделанной работы и производительности студента.

Таким образом, на предприятиях всегда существует представление о том, в каком состоянии находится задача в данный момент, а в академической среде преподаватель видит и контролирует работу студентов. Работа над проектом и консультации с преподавателям в рамках BTS могут происходить ежедневно в дистанционной форме. Благодаря хранению всех записей у студента постепенно будет накапливаться материал для пояснительной записки.

Заключение

Встатье было рассмотрено возможное использование систем отслеживания ошибок (BTS) в учебном процессе. Дано общее понятие BTS и приведены их преимущества при использовании как на производстве, так и в учебном процессе.

Взаключение можно сказать, что применение таких систем не зависит от профиля подготовки студентов и подойдет в равной степени как для технических специальностей, так и для гуманитарных. Минусы, которые можно выделить в BTS, – это, во-первых необходимость предварительной настройки системы (настройка ролей, доступа, системы оповещений и т. д.), а во-вторых, как и в случае с любым другим программным продуктом, качественная BTS с хорошим функционалом является платной. Но тут можно добавить, что большинство компаний, разрабатывающих BTS, предлагают «академическую лицензию», стоимость которой в разы меньше коммерческой лицензии.

Свой опыт использования BTS основан на применении в учебном процессе (подготовки студентов-дипломников) программного продукта Atlassian

JIRA(Atlassian Software Systems).

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Обзор систем отслеживания ошибок. Teamlead – Atlassian Platinum Expert [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.teamlead.ru/pages/viewpage.action?pageId=15794279.