لينوکس آموزش است ماهنامه شبکه - مهر 1392 شماره 149
اشاره:
«لینوکس آموزش است» نام یک مجموعه از تبلیغات شرکت آیبیام است که اوایل قرن بیستویکم برای پخش در تلویزیون ساخته شدهاند.
«لینوکس آموزش است» نام یک مجموعه از تبلیغات شرکت آیبیام است که اوایل قرن بیستویکم برای پخش در تلویزیون ساخته شدهاند. در این تبلیغات لینوکس به شکل یک کودک بااستعداد تصویر شده است که تلاش میکند تا مهمترین و اساسیترین پایههای دانش را از بزرگترین اساتید جهان بیاموزد و آن را بهصورت مجموعهای دراختیار همگان قرار دهد. در این فیلمهای ۳۰ ثانیه تبلیغاتی لینوکس، این کودک با استعداد سراغ چهرههای معروفی مانند سیلویا نصار نویسنده رمان «یک ذهن زیبا» یا محمد علی کلی اسطوره مشتزنی و جان وودن بزرگترین مربی بسکتبال تاریخ میرود تا از آنها عصاره دانششان را بیاموزد.
طبیعت آزاد و باز لینوکس و فلسفه به اشتراکگذاری و همگانی بودن دانش است که این سیستمعامل را به یکی از بهترین ابزارهای جهان برای استفاده در مراکز پژوهشی و آموزشی تبدیل کرده است. همین طبیعت، به شکل جذب عصاره دانش از بزرگترین و ماهرترین دانشمندان جهان و به اشتراک گذاشتن آن با همه مردم جهان ریشه کمپین تبلیغاتی «لینوکس آموزش است» بود.
در طول دو دهه گذشته که استفاده از نرمافزارهای آزاد و منبعباز در سراسر جهان گسترش زیادی پیدا کرده است، تعداد زیادی از گروههای توسعه و توسعهدهندگان و همچنین سرمایهگذاران خصوصی و عمومی، روی تولید برنامهها و نرمافزارهای آموزشی متنوع روی سیستمعامل لینوکس و دیگر سیستمعاملهای منبع باز سرمایهگذاری کردهاند. نتیجه این فعالیتها چندین توزیع لینوکس مختص استفاده در برنامههای آموزشی برای کودکان و دانشجویان و همچنین ایجاد صدها برنامه و نرمافزار آموزشی در حوزههای مختلف بوده است که بسیاری از آنها بهصورت رایگان برای استفاده در مراکز آموزشی و خانهها منتشر شدهاند.
تواناییها و برتریهای متعدد نرمافزارهای منبعباز و آزاد باعث شده است که برخی از دولتهای جهان برای استفاده از این سیستمعامل روی رایانههای مراکز آموزشی و پژوهشی سرمایهگذاری کنند و به تشویق دانشجویان و دانشآموزان برای استفاده از این نرمافزارها تأکید کنند. استفاده از نرمافزارهای آزاد و منبعباز در آموزش فقط بهدلیل صرفهجویی بیشتر در هزینههای نیست. این نرمافزارهای منافع بسیار زیاد دیگری هم دارند که میتوانند به بهبود آموزش برای دانشآموزان و دانشجویان در همه مقاطع تحصیلی کمک جدی بکنند. برای مثال، این نرمافزارها اجازه میدهند تا دانشآموز یا دانشجو برای انجام کاری فقط به یک روش وابسته نباشد و آزاد باشد تا روشهای مختلفی را برای رسیدن به نتیجه دلخواه استفاده کند که همین امر باعث میشود در گستره یادگیری و توانایی و تنوع آموزش او تغییر جدی ایجاد شود. در سیستمعامل لینوکس هیچ نرمافزاری وجود ندارد که استفاده از آن از طرف فروشندگان اجباری و نصب نرمافزارهای دیگر ممنوع باشد. نرمافزارهای آزاد بهطور معمول، خیلی بیشتر از رقبای بسته خودشان با استانداردهای باز تطابق دارند و همچنین در برابر زبانهای مختلف، فرهنگهای محلی و برنامههای آموزشی قابلیت تطابق و انعطاف بیشتر دارند. درواقع در این نرمافزارها لازم نیست کاربران و مراکز آموزشی و پژوهشی خود را با محدودیتها و تواناییهای یک نرمافزار خاص منطبق کنند، بلکه انعطاف این نرمافزارها و قابلیتهای زیاد آنها برای شخصیسازی و تغییر این اجازه را به مراکز آموزشی و پژوهشی میدهد تا بتوانند آنها را با نیازهای خود مطابقت دهند. در عین حال، این نرمافزارهای یکی از سدهای اصلی آموزش کامپیوتر در نرمافزارهای تجاری را هم از بین میبرد. قیمت بالای نرمافزارهایی که از مالکیت معنوی برخوردار هستند باعث میشود تا امکان استفاده از آنها روی کامپیوترهای شخصی و خانگی کمتر شود و دانشجویان و دانشآموزان تنها بتوانند از نرمافزارهای آموزشی در آزمایشگاههای و مراکز آموزشی و پژوهشی استفاده کنند، در حالی که در نرمافزارهای آزاد و منبعباز امکان استفاده و نصب نرمافزارها بسیار گستردهتر است و هر کسی میتواند نسخهای از نرمافزار را برای تمرین بیشتر در خانه و روی کامپیوتر شخصی خود داشته باشد. در عین حال، بهصورت سنتی بهطور معمول در دنیای نرمافزار آزاد و منبعباز اغلب بیش از یک نرمافزار برای انجام یک وظیفه خاص وجود دارد. امری که به دانشجو و دانشآموز کمک میکند تا دیدگاه خود را در استفاده از روشهای مختلف برای رسیدن به نتایج مطلوب گسترش دهد و برای همیشه به یک روش خاص برای رسیدن به آن قفل نشود.
همه این مسائل در دنیایی که فناوری با سرعت زیادی حرکت و تغییر میکند، بسیار مهم است. جایی که آموزشهای مورد نیاز برای استفاده از نرمافزارهای جدید غیرقابل پیشبینی است. در عین حال، در دنیای امروز هیچ سنی برای شروع آموزش مهارتهای کامپیوتری زود به شمار نمیرود. برای مثال، در بریتانیا برای بسیاری از دانشآموزان آموزش مهارتهای کامپیوتری از دوره دبستان شروع میشود. برای بسیاری از دانشآموزان این نخستین تجربه کامپیوتر است. شاید برای بسیاری از آنان هم این نخستین دوره آموزشی است که بهصورت رسمی میآموزند چگونه از یک کامپیوتر استفاده کنند، چنین برخوردهایی برای نخستینبار بهاحتمال برای همیشه در ذهن آنها باقیخواهد ماند و در طول دوران تحصیل و زندگی بر نحوه استفاده آنها از کامپیوتر تأثیر بهسزایی خواهد داشت. در نتیجه، اهمیت این نکته که آموزش در این دوران نباید متعصبانه و یکجانبه باشد بسیار افزون میشود.
اما همچنان به دلایل متنوعی مراکز آموزشی و مدراس محصولات نرمافزاری مایکروسافت و سیستمعامل ویندوز را برای آموزش ترجیح میدهند. البته، هیچ مشکلی وجود ندارد، چراکه میدانیم تجربه استفاده و آموزش با محصولات اختصاصی مایکروسافت در بسیاری موارد بدوناستفاده و ناکارآمد نخواهد ماند و به علت فراگیری رایانههایی که از این سیستمعامل و محصولات استفاده میکنند یادگیری کار با آن میتواند در سنین بالاتر برای دانشآموزان کارایی داشته باشد. اما نکته اینجا است که استفاده از سیستمعامل لینوکس گزینههای بهتر و بیشتری را برای افزایش یادگیری و همچنین بهبود آموزش دراختیار ما قرار میدهد.
توزیعهای اختصاصی
در دنیای لینوکس چندین توزیع مختلف برای اهداف آموزشی وجود دارند که بهصورت کامل به هدف استفاده در محیطهای آموزشی تهیه شدهاند و ابزارهای متنوع آموزشی روی آنها برای استفاده در مقاطع مختلف تحصیلی نصب شده است. در ادامه چهار توزیع معروف آموزشی لینوکس معرفی میشوند. توزیعهای دیگری مانند Skolelinux و UberStudent و UberMix و Li-f-e (سرنام Linux For Education) هم از دیگر توزیعهای معروف لینوکس مخصوص محیطهای آموزشی هستند. اجوبونتو (Edubuntu) در واقع یک مجموعه نرمافزار آموزشی براساس سیستمعامل اوبونتو است. کاربران میتوانند این مجموعه نرمافزار را روی یک سیستم نصب شده اوبونتو نصب کنند یا اینکه از ابتدا توریع کامل اجوبونتو را روی کامپیوتو خود نصب کنند. مجموعه نرمافزاری اجوبونتو شامل تعداد زیادی از نرمافزارهای متنوع است از جمله مجموعه نرمافزار جیکامپریس (Gcompris Educational Suite) است که شامل مجموعهای از بازیهای آموزشی و پازلها برای سنین ۲ تا ۱۰ سالگی میشود. در عین حال، نرمافزار مدیریت جیکامپریس هم در این مجموعه گنجانده شده است که از طریق آن میتوان پیشرفت و میزان فراگیری را کنترل کرد و تخمین زد. چندین نرمافزار ریاضی از دیگر بخشهای این مجموعه هستند. کیالجبرا (Kalgebra) برای تمرین و حل معادلات، کیبراش (Kbrch) برای آموزش کسرها. کیگ (Kig) برای کمک به یادگیری جغرافیا و زمینشناسی و Step برای شبیهسازی آزمایشهای فیزیک از جمله نرمافزارهای این مجموعه هستند. نرمافزارهای بسیار دیگری در این مجموعه هستند که از آموزش تایپ کردن تا نجوم و از آموزش جدول تناوبی تا آموزش زبانهای جدید، به یادگیری دانشآموزان کمک میکنند. کیمو برای کودکان هم یک توزیع دیگر لینوکس برای کودکان است که براساس اوبونتو منتشر شدهاست. رابط کاربری این توزیع بسیار نسبت به اجوبونتو سادهتر است و برای استفاده کودکان مناسبتر از اجوبونتو طراحی شده است. یکی از جذابیتهای اصلی این توزیع برای کودکان حضور یک شخصیت بسیار جذاب کارتونی به نام ایلا، یک خرس قطبی دوست داشتنی و زیبا، روی میزکار و پیامهای او است که میتواند کار کردن با این سیستمعامل آموزشی را در کنار یادگیری به یک سرگرمی جذاب برای کودکان تبدیل کند. اگر هر کودکی در جهان به کامپیوتر درسترسی داشته باشد چه تواناییهای بالقوهای آزاد میشود؟ چه مشکلاتی حل میشود؟ اینها پرسشهایی بود که نخستینبار باعث ایجاد پروژه یک لپتاپ برای هر کودک یا OLPC (سرنام One Laptop Per Child) شد. این پروژه لپتاپهایی را برای فقیرترین کودکان جهان میسازد و به آنها میدهد تا توانمندسازی و آموزش آنها را از طریق بهبود خلاقیت، بیان، به اشتراکگذاری و بازتاب بهبود بخشد. این لپتاپها یک سری جنس معمولی نیستند که توسط شرکتهای مانند دل، سونی، اچپی، اپل یا هر شرکت دیگری بهصورت خیریه هدیه داده شده باشند، بلکه لپتاپهایی هستند که بهصورت اختصاصی توسط پروژه ساخته شدهاند و چه سختافزار و چه نرمافزار آنها اختصاصی است. سیستمعامل این لپتاپها براساس توزیع فدورا است و رابط کاربری آن شوگر (Sugar) نامیده میشود. این محیط کاربری کاملاً ویژه است و به کودکان محیطی کاملاً خاص برای استفاده بازیها و برنامههای آموزشی میدهد. از آنجا که سیستمعامل پروژه OLPC منبع باز است شما حتی اگر دسترسی به یکی از این لپتاپهای خاص هم نداشته باشید، میتوانید آن را دانلود و نصب کنید و آن را روی لپتاپ یا کامپیوتر شخصی فرزندتان در خانه راه بیاندازید. تعداد زیادی برنامههای خاص سرگرمکننده و آموزشی برای محیط میزکار شوگر نوشته و منتشر شده است که برای استفاده آموزشی کودکان در دسترس است و به راحتی میتوان از آنها استفاده کرد. اما همه تلاشهای برنامهنویسها و توسعهدهندگان متنباز و نرمافزار آزاد برای آموزش به توزیعها و نرمافزارهای آموزشی ختم نمیشود. از جمله دیگر تلاشها در حوزه آموزش میتوان به زبان برنامهنویسی آموزشی اسکرچ (Scratch) اشاره کرد که برای آموزشدادن برنامهنویسی کامپیوتر به کودکان تهیه شده است. اسکرچ یک زبان برنامهنویسی آموزشی برای کودکان است که در ۵۰ زبان مختلف توسعه دادهشده و برای هر سیستمعاملی از لینوکس گرفته تا مک اواس و ویندوز قابل استفاده است. اسکرچ سالهای پیش در آزمایشگاه رسانه دانشگاه MIT با سرپرستی پروفسور میچل رزنیک و پشتیبانی بنیاد ملی دانش ایالاتمتحده در کنار پشتیبانی مالی مایکروسافت، اینتل، بنیاد مکآرتور، گوگل و Iomega توسعهپیدا کرد.
کتاب آموزشی اختصاصیای هم برای این زبان برنامهنویسی تهیه شده است که ابزارهای و ویژگیها آن را در ده فصل کوتاه همراه با تصاویر رنگین و شخصیتهای کارتونی جذاب برای کودکان آموزش میدهد. در این کتاب کودکان اصول برنامهنویسی از طریق زبان اسکرچ را با استفاده از سادهترین روش آموزش میبینند.
امکانات این زبان برنامهنویسی که با یک محیط برنامهنویسی بسیار ساده و کارآمد برای کودکان و والدین طراحی شدهاست، بسیار زیاد است. کودکان میتوانند با استفاده از این زبان برنامهنویسی انواع مختلفی از پروژههای علمی از ساختن بازیهای ساده کامپیوتری تا بازیسازی یا شبیهسازی آزمایشها تا ساخت انیمیشنهای ساده را تجربه کنند. ساختار ساده و بصری این زبان برنامهنویسی با شیوه خاص آموزشی که برای کودکان تهیه کرده است میتواند هم کودکان و هم معلمان و والدین آنها را که با استفاده از زبانهای برنامهنویسی آشنا نیستند، بهسادگی به ساختن برنامههای جذاب و کاربردی جذب کند که با استفاده از ان بتوانند از تعریف داستانهای علمی گرفته تا ایجاد بازیهای علمی از آن استفاده کنند. هر چند نسخه پیشین این نرمافزار و زبان برنامهنویسی قابل نصب روی کامپیوترهای شخصی بود اما نسخه 2 این زبان برنامهنویسی فعلاً فقط بهصورت آنلاین قابل استفاده است. همچنین روی سایت این پروژه تعداد بسیار زیادی پروژههای ساده و پیشفرض قرار دارد که میتوان با استفاده از آنها با ساختار برنامهنویسی از طریق اسکرچ آشنا شد و همچنین با ایجاد تغییرات در برنامههای موجود برنامههایی جالبتر برای استفادههای آموزشی استفاده کرد. این توزیع لینوکس برای مقاطع بالاتر تحصیلی و تحصیلات عالی طراحی شده است. این توزیع که یک دیسک زنده لینوکس براساس توزیع ناپیکس (knoppix) است، هم بهطور مستقیم از روی سیدی و هم با نصب روی هارددرایو کامپیوتر قابل اجرا است. تعداد بسیار زیادی از برنامههای منبع باز آموزشی که به ریاضی و علوم ارتباط دارند روی این توزیع به صورت پیشفرض نصب شده و آماده استفاده هستند. در عین حال، نرمافزارهای عادی میزکار مانند مرورگر وب فایرفاکس، مجموعه اپنآفیس، نرمافزار اجرای رسانهها و نرمافزارهای کاربردی دیگری هم همراه با نرمافزارهای آموزشی برای استفادههای روزمره در این سیستمعامل وجود دارند. نوساینسز تعداد زیادی نرمافزارهای زمینشناسی مانند Declic ،Edugraphe وgeoGebra را روی خود دارد، نرمافزارهای جبر و ریاضی مانند Giac/Xcas ،Maxima و Yacas و همچنین نرمافزارهای شبیهسازی فضا و نجوم مانند Celestia و Kstars در کنار تعدادی نرمافزار اختصاصی شیمی مانند Chemtool برای ترسیم ساختارهای مولکولها، Katomatic که یک بازی مبتنیبر علم شیمی است و Ghemical که یک نرمافزار محاسبهگر شیمی به شمار میرود، از دیگر نرمافزارهای پیشفرض این سیستمعامل هستند. نفوذ لینوکس در مراکز آموزشی جهان
سالانه تعداد بیشتری از دولتهای جهان تصمیم میگیرند تا برنامههای آموزشی بر اساس نرمافزارهای آزاد، منبعباز و مبتنیبر لینوکس را در کشورهای خود گسترش دهند. باتوجه به طبیعت باز و آزاد لینوکس این سیستمعامل اغلب در رشتههای فنی کامپیوتر و مراکز پژوهشی کامپیوتری کاربرد دارد. اما در محیطهای آموزشی عمومی هم کامپیوترهای بیشتری با سیستمعامل لینوکس در حال گسترش هستند. لینوکس هم رایگان است و هم بدنه قدرتمند و وسیعی از نرمافزارهای آموزشی و پژوهشی اختصاصی دراختیار دارد. نمونههایی از استفاده از لینوکس در مقیاس وسیع در سراسر جهان در سالهای اخیر شکل گرفته است که میتوان از جمله به نمونههای زیر اشاره کرد:
- پروژه یک لپتاپ برای هر کودک یا OLPC که پیش از این پروژه لپتاپ ۱۰۰ دلاری MIT و ماشین کودکان نام داشت، تاکنون میلیونها لپتاپ را برای اهداف آموزشی در سراسر جهان در کشورهای درحال توسعه توزیع کرده است.
- جمهوری مقدونیه بیش از پنجهزار دستگاه یارانه را که روی آنها اوبونتو نصب شدهاست در همه ۴۶۸ مدرسه و ۱۸۲ آزمایشگاه کامپیوتر این کشور از سال ۲۰۰۵ توزیع کرده بود. سال ۲۰۰۷ به این مجموعه ۱۸۰ هزار تینکلاینت (Thin Client) دیگر نیز با سیستمعامل اوبونتو در مراکز آموزشی این کشور توزیع کرد.
- از سال ۲۰۰۵ همه مدارس شهر بولزانو در ایتالیا با بیش از 16 هزار دانشآموز سیستمعامل کامپیوترهای خود را به یک سیستمعامل ویژه و شخصیسازی شده مبتنیبر لینوکس تغییر دادند.
- در کشور برزیل بیش از ۳۵ میلیون دانشآموز در بیش از ۵۰ هزار مدرسه از عددی معادل ۵۲۳ هزار دستگاه رایانه با سیستمعامل لینوکس استفاده میکنند.
- مقامات ایالت کرالا در هند اعلام کردهاند که برای آموزش کامپیوتر فقط از نرمافزار آزاد استفاده خواهند کرد و این پروژه را با تجهیز ۲۶۵۰ مدرسه دولتی یا وابسته به دولت آغاز کردهاند.
- در ایالت ایندیانای امریکا ۲۲ هزار دانشآموز دبیرستانی به کامپیوترهای لینوکسی در مدارسشان دسترسی دارند.
- دولت آلمان سال ۲۰۰۷ اعلام کرد که ۵۶۰ هزار دانشجو در ۳۳ دانشگاه این کشور به سیستمعامل لینوکس مهاجرت خواهند کرد.
- سال ۲۰۰۷ دولت فیلیپین هم ۱۳ هزار دستگاه رایانه با توزیع فدورا سفارش داد، قرار است ۱۰ هزار دستگاه کامپیوتر دیگر با توزیعهای اجوبونتو و کوبونتو برای استفاده آموزشی به این کشور وارد شود.
- دولت روسیه هم از سال ۲۰۰۷ پروژهای را اعلام کرد که براساس آن همه کامپیوترهای مدارس باید از لینوکس بهعنوان سیستمعامل استفاده کنند. یکی از دلایل این امر جلوگیری از هزینههای نرمافزارهایی بود که در آن زمان بهصورت غیرمجاز و ***ی روی کامپیوترهای آموزشی استفاده میشد.
- از سال ۲۰۰۴ دولت گرجستان رایانههای مدرسهای این کشور را با استفاده از تینکلاینتهای لینوکسی براساس توزیعهای کوبونتو و اوبونتو و همچینین یک توزیع شخصیسازی شده فدورا اجرایی کرد.
- مقامات شهر ژنو سوئیس سال ۲۰۰۸ اعلام کردند بیش از 9 هزار کامپیوتر آموزشی این شهر را به سیستمعامل لینوکس و مجموعه اپنآفیس ارتقا خواهند داد.
- ایالت تامیل نادو در هند تصمیم گرفته است بیش از صد هزار لپتاپ لینوکسی در بین دانشجویان این منطقه توزیع کند.
- دولت چین بیش از 5.1 میلیون کامپیوتر شخصی لینوکسی تولید شرکت لونگسون را براساس برنامه کمک به تولید ملی خریداری کرده است. همچنین استان جیانگسو از سال ۲۰۰۹ بیش از ۱۵۰ هزار کامپیوتر شخصی لینوکسی را برای مدارس روستایی این استان تأمین کرده است.
- مصوبه دولت هند با عنوان تبلت برای دانشآموزان قرار است از سیستمعامل لینوکس برای تولید تبلتهای ارزان قیمت زیر ۱۵۰۰ روپیه (۳۵ دلار) برای دانشآموزان این کشور استفاده کند.
- سال ۲۰۱۲ مرکز ابررایانه لایبنیتر در آکادمی علوم تجربی و انسانی باواریا یک ابررایانه بزرگ را معرفی کرد که چهارمین ابرکامپیوتر بزرگ جهان بهشمار میرود. پردازنده این ابررایانه ۱۵۵ هزار هسته دارد با قدرت پردازش ۳ پتافلاپ و رم ۳۲۴ ترابایتی از سیستمعامل سوزه لینوکس انترپرایز سرور به عنوان سرور خدمات علمی و دانشگاهی استفاده میکند.
- سال ۲۰۰۹ وزارت علوم ونزوئلا پروژه کانایماادوکاتیوو را اجرایی کرد که به همه دانش آموزان مدارس دولتی این کشور یک لپتاپ کانامیتا با سیستمعامل کانایما مبتنیبر دبیان ارائه میداد.