学校でLinuxを実装した方法

説明されているプロジェクトは実装されており、現在5年間使用されています。 すべてがどうであったかを伝え、経験を共有する時です。



むかしむかし、私は広大な国にある中等職業教育の教育機関の1つで、技術者（研究室アシスタントのようなものですが、より専門化されたもの）として働いていました。 クラスの開催方法を見て、生徒や教師が壊れやすいソフトウェアを不注意に処理し、「30以上の異なるコンピューターに最も人気のあるOSの一部を再インストールする」、「教育プロセスのニーズのために緊急にこのソフトウェアパッケージを提供する必要がありますが、まだ視聴者を知りません」など。



私は物事の状態にあまり満足していませんでした。 私は、すべてがよりシンプルで、より簡単で、よりエレガントであり、一般的にはそれ自体でほとんど動作するはずであるように思われました（慣れた感じですか？） その結果、若々しい最大主義、学生の経験不足、そして世界を変えたいという願望が爆発的に混ざり合い、本来あるべき「完璧な」絵になりました。



カットの下には、写真、技術的な詳細、1つの重いGIF、6分間のビデオプレゼンテーションを含む多くのテキストがあります。



しかし、考えは簡単でした。Linuxディストリビューションはどこにでも置いてあります。誰もが彼ら（Linux）が安全で美しく、ウイルスがないことを知っているからです。 日常を自動化するために小さな自転車パークを書いています...利益！



実際、その時までに、私はLinuxとオープンソースソフトウェアに精通しており、教師やオープンアナログの教材用の馴染みのあるプログラムの不足を完全に認識していました。 私の知る限り、これらの問題に関して多くの実装がクラッシュしました。 しかし、私はそれをすべて考えました！ 必要なのは、座ってすべてをすばやく書くことであり、普遍的な幸福が訪れます。 人間の習慣や新しいことを学びたくないというささいなことは、細心の注意を払う生徒を止めることができますか？ 一般に、彼らはやめたかもしれませんが、当局は私の熱意を支持してくれました。 私は自分の自転車を書くことをいじっていましたが、それについては以下で説明しますが、教育分野の私たち​​の国では、違法なソフトウェアと激しく戦い始めました。 ここで私のアイデアが役に立ちました。



純粋に利己的な「仕事を楽にする」ことに加えて、生徒と教師の両方にとって、コンピュータクラスでの学習をより簡単で実り多いものにしたいと心から望みました。 私の観点からは、「最も人気のあるOS」をLinuxディストリビューションに簡単に置き換えたのは「石鹸に縫い付けられた」ことでした。 このような移行により、会計士と弁護士の生活が簡素化され、メンテナンススタッフはコンピューターからコンピューターへと移動し、実行を続けます（まあ、少しは少ないかもしれません）。 実際、ここに私が解決しようとした問題のリストがあります。 そして私は決めました。

コンピューターラボのソフトウェアにはメンテナンスが必要です。 多くのマシンにインストールおよび更新する必要があります。

1つのプログラムを1台のコンピューターに、2台のコンピューターに置くことができます。もうできません。単調な仕事に怖がっています。 ここでは、バッチインストールシステムが役に立ちました。 パッケージを組み立て、リポジトリに配置し、起動時にコンピューターに更新を登録しました。 Ubuntuのリポジトリは全体をダウンロードし、ローカルネットワークに配置しました。 パッケージの一部が置き換えられ、一部が追加されました。 パッケージを構築し、更新されたリポジトリをサーバーにコピーするスクリプトをいくつか作成しました。



ここで、ソフトウェアを更新する必要がある場合は、パッケージをリポジトリにドロップしてコンピューターを再起動するだけです。

それを変更する能力のない美しい、明るい外観

生徒は自分の個性を見せ、公共のコンピューターの外観を自分で微調整するのが好きです。 「最も人気のあるOS」の擬似セキュリティポリシーにより、壁紙を変更するためのメニューがブロックされているため、教師は政治的に正しいと判断できない場合があります。 この状況は、生徒を怖がらせることはありません。なぜなら、生徒はどの写真を交換する必要があるかを認識しているからです...そして、同じように。 若い世代の想像力と「目立つ」欲求は、障壁を知りません。 つまり、私は知りませんでした。



KDEファンとして、この素晴らしい環境を使う喜びを共有したいと思いますが、ここでは伝説的なKDEベースのカスタマイズはまったく必要ないので、選択はOpenBoxとpypanelウィンドウマネージャーに委ねられました。 そしてほとんどすべて。 これはそのようなミニマリズムです。 そのような束は機能し、Lazarus（Delphiクローン）とワインの下にあるいくつかのプログラムはOpenBoxとは友達ではないことが判明しました。



今日まで機能する最終バージョンは、KWInウィンドウマネージャーとtint2パネル上に構築されました。 KWinは、OpenGLを介して「現代の美しさ」と、当時の場所であった古いハードウェアで問題なく動作する「昔ながらの方法」の両方を引き出すことができます。











注意深い読者は、この「説明デスクトップ」にアイコンが描かれている実際のデスクトップに欠けているコンポーネントがあることにすでに気付いています。 それがナンバーワンのバイクです。 「デスクトップ」私は自分で書きました。 このコンポーネントには特定の要件があり、簡単に記述できます。 正しいX11フラグをウィンドウに割り当てるだけでよく、これらのフラグはKDE-shnyデスクトップの実装をすぐに調べます（ここでは、オープンソースの力です！）。 私のデスクトップは非常にシンプルなはずでした。特定のフォルダーから.desktopファイル（Windowsの.lnkに似ています。テキストのみ）を表示し、特定のファイルから「退屈な壁紙」を表示できます。 しかし、彼はプログラムを独立して実行するのではなく、以下で説明する「管理用クライアント」を介してDBUS（これはIPCなど）を介して実行する必要があります。 デスクトップの最新バージョンはQMLを使用して書き直され、すべてが完全に楽しくアニメーション化されました。

すべてのコンピューターの安全と健康！

多くの生徒と教師は、「私のものではなく、申し訳ありません」という原則に基づいてこれらの概念に関連しています。 ユーザーのこのような態度は、メンテナンススタッフにとって非常に苛立たしいものです。 少し考えて、学生のマシンから「ターミナル」を作成し、ユーザーが変更または再起動すると元の状態に戻ります。 これは、通常のbashスクリプトを使用して、homeとtmpを削除して行われました。 シンプルで効果的。

どこでもあなたのデータまたは私たちのパーソナルクラウド

すべての生徒の成績を消去して、もう一度やり直すようにすれば...いいですね！ おそらく、彼らの仕事のスピードと質は大幅に向上し、2年目までには可能になるでしょう...しかし、教育の質を改善するこの計画は実現することはありませんでした。 FUSEで遊んで、キャッシュファイルシステムを書きたかったからです。 書いた。 彼女はしばらく働いていましたが、それから私は彼女をいじるのに疲れました。 ユーザーが終了し、rsyncを介してサーバーにファイルをスローするときにホームディレクトリからファイルを選択的に圧縮し、入り口でそれらをダウンロードして展開するスクリプトをbashに記述しました。 副作用：生徒は特定のコンピューターや教室にもう所属していません。 やった！

使用できるソフトウェアを示したい

ほとんどのユーザーは法的に読み書きができません。 多くのプログラムは、多額の支払いをせずに教育プロセスで使用できないことを説明するのは非常に困難です。この数は、インストールされたプログラムの合法性に責任を持つ従業員の知識なしに定期的に補充されるためです。



始めるために、私はこの問題の解決策に古典的にアプローチしました。誰もが制限されたアカウントで作業するでしょう。 それが、すべてのマシンで確立された1つの通常のアカウントの下からの生徒と教師の両方です。 これと、自己削除データ、およびLinux自体により、サードパーティの未承認ソフトウェアのインストールが困難になります。

ジンジャーブレッドの鞭は導入できません

今、あなたはすべてを制限し、本当の悪人のように感じることができます。 しかし、そのような仕事はなかったので、楽しいことをする必要がありました...最初に、教師と教育プロセス。 この良い目的のために、コンピュータークラスで「コントロールパネル」を作成しました。 すでに優れたソリューションやオープンなソリューションさえあるのに、なぜ自分で書くのですか？ Webインターフェースが好きです。 任意のコンピューター（スマートフォン、タブレット）から入り、コンピュータークラスを操作するのはとても素晴らしいことです。 また、教師は特定のマシンに縛られていません。











「コントロールパネル」は、Webインターフェイスからコマンドを受信し、すべての専用コンピューターに送信するサーバーです。 イベント処理と共有メモリの利便性のために、HTTPとネットワークIPCサーバーを1つのプログラムに統合しました（今はそうしませんが、まったくスケーリングしません）。



Linuxを実行しているすべてのマシンにサーバーのクライアントをインストールしました。 クライアントは、コンピューターの電源がオンになるとサーバーに接続し、コマンドを待ちます。 ほとんどのコマンドは単純にbashスクリプトを実行します。

学生の焦点

「コントロールパネル」の機能は徐々に拡張されました。 しかし、最初の、そしておそらく、主な「機能」は、プログラムの使用許可でした。 このように見えます：生徒はコンピューターに座って、ユーザー名とパスワードを入力すると、空のデスクトップが表示されます。 教師はコンピューターの前に座り、ユーザー名とパスワードを入力すると、デスクトップに「コントロールパネル」アイコンが表示されます。 アイコンをクリックすると、ブラウザが開き、「コントロールパネル」ページが表示されます。 このページでは、リストからチェックマークをインストールすることにより、教師がレッスンに必要なプログラムが選択されます。 教師が選択したプログラムのアイコンが生徒のデスクトップに表示されます。 生徒はアイコンをクリックしてプログラムを実行できるようになりました。または、教師自身が自分のコンピューターからすべてまたは生徒専用のコンピューターで必要なプログラムを実行できます。











この魔法は次のように機能します。 サーバーはコマンド「set application_name」をクライアントに送信します。 コマンドを受信したクライアントは、HTTPサーバーからファイル「application_name.desktop」をダウンロードします。 このファイルでは、インストール用のパッケージ、アプリケーションのメインファイルとディレクトリなどをリストする標準フィールドにいくつか追加しました。



デスクトップファイルが読み込まれると、クライアントはそこにリストされているパッケージをインストールし、指定されたアプリケーションファイルに読み取り/実行権限を設定しようとします。 教師が生徒が許可されたプログラムのいずれかを使用するのに十分であると判断した場合、「コントロールパネル」のチェックを外します。 コマンド「delete application_name」がクライアントに送られ、プログラムが閉じられ、デスクトップファイルが削除され、指定されたファイルから読み取りおよび実行権限が削除されます。 インストールされたパッケージはそのまま残ります。 毎回再インストールするのは費用がかかりすぎます。



プログラムのインストールおよび構成中に、半透明のアプリケーションアイコンがデスクトップ上で元気に跳ね返ります。

新しい興味深いプログラムが出てきたら、パッケージをリポジトリにドロップし、サーバーにデスクトップファイルをドロップすると、「コントロールパネル」に教師が選択できるプログラムが表示されます。

作業観察

学生のマシンは、数秒ごとにデスクトップのスクリーンショットをサーバーに送信します。 この写真は、コントロールパネルで教師に表示されます。 しかし、これでは十分ではありません。 すべての競合ソリューションは、リモートデスクトップを監視および管理できます。 どうしてもっと悪いの？



その後、別の「ウィッシュリスト」が発生しました。1つのデスクトップをクラス全体に表示するモードです。 そのようなタスクがあり、この機能を統合することは素晴らしいと考えました。 Ubuntuの配信からの通常のx11vncは、25の画面が接続されたときは非常に遅く、10の画面でも既に不快でした。 TurboVNCの位置を保存し、許容可能なパフォーマンスを示しました。 「コントロールパネル」に、「デスクトップの表示（および管理）」および「選択したすべてを表示」という2つのボタンを追加しました。 押すと、コマンドはサーバー「コンピューターXをコンピューターY1..Ynに表示」に送られ、サーバーはすでにVNCサーバーを起動するユーザーと、閲覧者にとって、コントロールパネルは通常のWebページであり、他のコンピューターと直接通信することは困難です。

インターネット制限

学生がブラウザを見ると、休暇やソーシャルネットワークの研究についての考えや、娯楽性のある他の非教育的リソースがタブで正当化されます。 それでは、独裁措置に戻ってホワイトリストを紹介しましょう。 教師に管理させてください。 彼らはそれを望み、許可されますが、それは必要なので、許可されたアドレスが示されます。 「コントロールパネル」に別のボタンを追加しました。 それをクリックすると、URLを追加できるダイアログが開きます。











これらのサイトは教師のプロファイルに保存されており、プログラムのリストで利用できます。そこから、チェックすることで簡単に生徒に割り当てることができます。 選択したコンピューターにURLを割り当てると、コマンドが実行されます。指定されたアドレスを許可リストに追加し、各マシンにインストールされているTiniproxyを再構成します。



WWWの構造は、許可されたサイトXが他の未解決のリソースからスクリプト、スタイル、画像を描画する可能性が高く、ページが悲しげに見えるか、正しく機能しないようになっています。 したがって。 「許可されたURLを追加」コマンドが到着すると、サイトがダウンロードされ、解析され、スクリプトへのリンク、スタイル、写真がそこから取り出され、許可されたURLに追加されます。 常に正しく動作するとは限りませんが、何もしないよりはましです。



他のアプリケーションの中には、正しく機能するために特定のサイトにアクセスする必要があるものがあります。 このような場合、サイトをリストするパラメーターをデスクトップファイルに追加しました。 教師がアプリケーションを選択すると、指定されたサイトが自動的に解決されます。 すべてまたは一部の学生にフルアクセスを許可する場合、教師は「フルインターネットアクセス」リストを選択し、制限が削除されます。

オペレーティングシステムまたは仮想マシンの学習

最初は、これらすべてが始まったとき、仮想マシンに「最も人気のあるXP OS」が存在することを教師に安心させました。 今後は、このオプションは利用できなくなり、ストレスなしではなくスムーズに実行できるようになりますが、環境は（いくつかのコンピュータークラスの）フリーソフトウェアのみで形成されました。



視覚化に戻って、VirtualBoxを選択し、システム全体の精神で仮想マシンの管理を実装しました。一度実行して、すべてのユーザーに複製します。 アプリケーションのセクションの「コントロールパネル」に、FreeDOS（理由は問わない）、ReactOS、およびルートアクセスを備えた同じUbuntu Linuxの両方がリストされます。 これらの疑似アプリケーションは、サーバーから仮想マシンイメージをダウンロードしてキャッシュに保存するスクリプトを実行します。 イメージが変更されておらず、既にキャッシュにある場合、再度ダウンロードされることはありません。 同じスクリプトがVirtualBoxをセットアップし、スナップショットモードで仮想マシンを起動します。つまり、学生は実行中の仮想マシンで何でもできますが、すべてが元の状態に戻ります。

しかし、GnomeとKDEはどうでしょうか？

教師は、生徒にさまざまな「作業環境」を見せたいと考えています。開始ボタンは1つだけではない（つまり、そうではない）と言います。 まず、単純な方法でLinuxを使用して複数の仮想マシンを準備しました。1つはKDE上に、もう1つはGnome上にあります。 しかし、このモードでは、これらの厳しい環境は非常にゆっくりと機能しました。 また、空き時間があったときに、選択したデスクトップ環境を「ちょうど」実行するスクリプトを作成しました。コントロールパネルの教師は、いつでもKDEまたはGnomeを閉じることができます。 これで、再起動せずにデスクトップを変更できます。 早くて便利！

匿名ログイン

コンピュータークラスでは、サードパーティの参加者（プレゼンテーション、コース、コンテストなど）でイベントが開催される場合があります。 各ゲストのユーザー名とパスワードを入力するのは面白くないため、パネルに匿名ログインボタンがあります。 これは非常に便利で重要なボタンです！ これをクリックすると、選択したコンピューター上で、アイコンが1つもないクリーンなデスクトップが開きます。 リストから「コントロールパネル」のすべてを選択し、「同じプログラムを起動するか、Webサイトを開くという面倒なプロセスを開始する」をクリックすると、コンピューターからコンピューターへの実行に関連する数回のクリックで置き換えられます。

完全に制限する

また、「コントロールパネル」には「ロック画面」ボタンがあります。 彼女は、アニメートされたロック（はい、アニメートされたロックが必要だったからです）でセルフロックロックを起動し、選択した生徒に画面をロックします。











フラッシュドライブは、読み取り/メディアの禁止により無効になっています。 以前は、このメソッドはより過激で、より正確で、より効果的でしたが、Ubuntuの次の更新後に機能しなくなりました。 教師は、リストから「リムーバブルメディア」を選択することにより、生徒がフラッシュドライブを使用できるようにすることができます。

ディストリビューションのインストールは非常に簡単なはずです

システムのすべてのコンポーネントをリポジトリに収集しました。 さて、私の夢の職場を設定するには、Kubuntuのインストール、リポジトリの接続、apt-get install integration-clientのコマンドの3つの簡単な手順を実行する必要があります。 そして、すべてのマシンで。 特にコンピューターが100+以上の場合、これは長くて退屈です。 そのため、素晴らしいディストリビューションSystemRescueCDを利用しました。 自動再起動のためのスクリプトの再構築と追加に関する簡単なガイドがあります。 次に、配布キットをインストールするには、準備したフラッシュドライブまたはディスクから起動し、ネットワークタイプ（DHCP、NATまたは一般）を選択し、対象者番号とコンピューター番号を指定し、インストールタイプを選択します：1つのマシンまたはクラス全体の一括インストール（ネットワークブートサーバーが起動します） 。 すべてのパラメーターが入力されると、スクリプトはpartedを介してディスクにマークを付け、sambaでシステムの準備済みイメージを使用してディレクトリをマウントし、fsarchiverを介してハードディスクに展開し、ブートローダーをインストールします。 全体のプロセスは、コンピューターのパワーとネットワーク負荷に応じて5〜10分かかります。最も重要なのは、特別な技術スキルを必要としないことです。











これらのラインに到達し、さらに6分の空き時間がある人のために、説明されたプロジェクトのプレゼンテーションがあり、3D効果でいっぱいです。 残念なことに、私は素直に、LinuxはLinuxではなく善だと強調しましたが、神聖な戦士から離れて、自分の成果を実証しなければなりませんでした。 しかし、ある程度の皮肉を込めて見ると、かなり面白いです。

「最も人気のあるOS」で同じことができないのはなぜですか？

原理的には可能ですが、はるかに複雑です。 開発にはさらに多くの機能があります。 WindowsのBashで1行で解決される多くのタスクについては、本格的なプログラムを作成する必要があります（当時のPowerShellはそうではありませんでした）。 そして最も重要なことは、ほとんどのWindowsプログラムに対して、説明されている一括インストールを合法的に実装することはできません。 ライセンスのテキストでは、そのようなアプローチはしばしば明示的に禁止されています。 そして、オープンソースアプリケーションに制限するのに、なぜWindowsなのか？ ハードウェアの互換性に関しては、Linuxディストリビューションの方がはるかに優れています。 コンピュータークラスの長年にわたるアップグレードのために、マザーボード、ビデオ、その他のカードの動物園が集まりました。 問題や追加設定のないUbuntuは、ほぼすべてのマシンにインストールされます（システムのインストールイメージの更新は2年ごとに考慮されます）。 Windowsにクラスをインストールしてすぐに動作させることは非常にまれなケースであり、各マシンを個別に呼び出す必要があります。

結論

上記のすべてを実施した後、教育の質は改善または悪化しました。答えは次のとおりです。何も変わっていません。 結局のところ、教育の質は教師の資格に完全に依存しています。 ただし、コンピューターパークのトレーニングおよびメンテナンスプロセスは、はるかに便利で、安価で、保護され、制御されています。



現在、学生の間でモバイルテクノロジーが豊富にあるため、多くの制限の関連性が失われています。 教育用コンピューターのインターネットやゲームはもう必要ありません。タブレットや携帯電話にあります。 （ここに息子/娘、タブレットを持っています、よく勉強します...私は何度もそのようなシーンを見ました...これらの両親は何を考えていますか？！）



PSゲームについて。 偶然にも、興味深い実験が判明しました。 システムの最初のバージョンを展開したばかりのとき、使用できるゲームアプリケーションはありませんでした。 数日後、先生の一人が少なくともゲームを追加するように頼みました。 さて、チェスを追加しました。 コンターストライクのファンが同じ熱意を持ってチェスをプレイしているのを見たことがありますか？ 生徒たちはコンピューターに集まり（残念ながら、ネットワークモードはありませんでした）、叫び、手を振って、このゲームをプレイしました！



ここでのPPSプロジェクトのライフ： http : //sourceforge.net/p/int/code/ci/master/tree/ 注意！ 生徒向けの恐ろしいコードと愚かなアーキテクチャソリューションがたくさんあります。JSを見るには涙がまったくありません。 それにもかかわらず、いつかこのプロジェクトに戻り、（夢のように）必要に応じて書き直すでしょう。