К вопросу о применении виртуальных технологий для изучения  дисциплин кафедры “Информационные системы” СКГУ им. М.Козыбаева

В Казахстане применение информационно-коммуникационных технологий в системе образования, в том числе и в вузах реализуется в рамках государственной политики информатизации общества и образования. Информатизация общества понимается как важнейший механизм формирования конкурентоспособности национальной экономики в Послании Президента республики Казахстан Н.А.Назарбаева: «Стратегия вхождения Казахстана в число 50-ти наиболее конкурентоспособных стран мира. Казахстан на пороге нового рывка в своем развитии».

В программе развития системы образования существует ряд проблем, которые возможно решить виртуализацией. Устаревшая материально-техническая база и оборудование лабораторий не позволяют проводить качественные научные исследования. В Казахстане не развиты институциональные формы поддержки инновационных структур, выполняющих разработки и обеспечивающих доведение результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ до их практической реализации.

Сегодня, большинство образовательных учреждений кроме слаборазвитой ИТ-инфраструктуры испытывают трудности во внедрении тех или иных технологий необходимых для улучшения образовательного и рабочего процесса. Эти трудности связаны как с ограниченным техническим оснащением, невысоким бюджетом выделяемым на ИТ сектор и невысокой информированностью в области перспективных технологий развития ИТ и систем.

Прежде чем рассматривать технологию виртуализации необходимо определиться с самим термином «виртуализация» и его представлением в программной и аппаратной среде.

Виртуализацией в ИТ называют процесс изоляции компьютерных ресурсов друг от друга, позволяющий уменьшить зависимости между ними. Это упрощает управление изменениями в системе за счет их локализации в том или ином слое изолированных с помощью виртуализации ресурсов. В физической среде аппаратное обеспечение, операционная система и программы тесно связаны и сильно зависят друг от друга. В виртуализированной среде, наоборот, виртуализированные элементы логически изолированы и зависят друг от друга значительно меньше.

Использование такого термина как виртуализация предполагает — процесс представления набора вычислительных ресурсов, или их логического объединения, который даёт какие-либо преимущества перед оригинальной конфигурацией. Это новый виртуальный взгляд на ресурсы, неограниченных реализацией, географическим положением или физической конфигурацией составных частей. Обычно виртуализированные ресурсы включают в себя вычислительные мощности и хранилище данных. Рассматриваемая технология применима и для СКГУ им. М. Козыбаева.

Существующие дисциплины на кафедре «Информационные системы»СКГУ им. М. Козыбаева, позволяют применять виртуальные технологии, например для изучения сетевой инфраструктуры предмета «Компьютерные сети», помимо существования технологической и материально-технической базы так называемой «Реально-виртуальной» лаборатории, существует возможность расширения лаборатории, посредством виртуализации для других предметов, например «Основы искусственного интеллекта», и для этого необязательно закупать огромное количество дорогостоящего оборудования.

Технологии создания виртуальных объектов, компьютеров, искусственного интеллекта, и других объектов современного информационного общества, осуществляется при помощи специального программного обеспечения позволяющего реализовывать проекты любой сложности, вплоть до технологических экспериментов для научных работ. Необходимость в продолжении развития «Реально-виртуальной» лаборатории, для таких направлений и дисциплин для них, как:

  1. «Web-Технологии» и «Программирование» для наглядной демонстрации таких инновационных технологий как облачные серверы, обработка и хранение данных сайта на данных серверах, для программирования же это обзор современных возможностей компиляторов на других операционных системах, устройствах, подробное объяснение виртуализации памяти компьютера для программ, наглядные демонстрации обработки памяти или выполнения программ как процесса в памяти, при помощи специализированного программного обеспечения LabView;
  2. «Основы баз данных» и «Теория баз данных», а именно установка различных СУБД, изучение основ работы с ними, наглядное представление базы данных, для лучшего усвоения основных понятий (кортеж, домен, и т.д.);
  3. «Основы искусственного интеллекта» на лабораторных и практических занятиях, технологии виртуализации и 3D моделирования помогут легче осваивать сложные технологии, такие как: устройство искусственного интеллекта, нейрокомпьютерные системы, технологии управления объектами материального мира, посредством программной реализации искусственного интеллекта, так же раскрыть такие современные понятия как «интернет вещей» (чаще всего бытовые устройства с доступом в интернет), «Интеллектуальный помощник» (на современных iPhone устройствах так называемая «SIRI»), «Умный дом» (технология реализации управления бытовыми приборами посредством пульта управления или автоматикой);
  4. «ИКТ в образовании», где основными элементами информационных и телекоммуникационных технологий являются моделирование, виртуализация, творческий подход к представлению информации студентам, сложные презентации, электронные учебники, электронно-обучающий материал, личные кабинеты и интерактивные ресурсоемкие тесты. Технология виртуализации позволит применять современные форматы предоставления видеоуроков (3D- технологии), моделирование компьютерного класса со студентами для которых будут представлены современные высокотехнологичные презентации, даже на простых компьютерах их не поддерживающих, при помощи технологии виртуализации VMware.

Виртуализация - магистральное направление в развитии информационных технологий. Имеет место консолидация серверных ресурсов и виртуализация рабочих мест (VDI - VirtualDesktopInfrastructure).

Преимущества, которые дает виртуализация компьютерного класса, имеются и в техническом и в методическом плане. Методическая составляющая добавляет возможность реализации большого разнообразия конфигураций, адаптированных для конкретной дисциплины или даже отдельной лабораторной работы. Механизм «Snapshots» («Снимков») BM дает неоцененные и не используемые возможности в методическом плане. Виртуальные машины нередко называют «песочницами» в силу того обстоятельства, что приложение, работающее в виртуальной среде, изолировано от среды хост-машины, да и сама среда BM в такой же степени изолирована от других BM и от среды хост-машины.

Качество занятия по большинству дисциплин HT профиля в немалой степени определяется качеством рабочего места. Попытки стандартизировать качество подготовки и переподготовки специалистов наталкиваются на трудности, связанные с разнородным составом компьютерных классов. Очевидно, что одновременной замены всех компьютеров в учебном заведении никогда не происходит, поэтому всегда наблюдается «разнобой»: одни классы значительно отстают от других по ресурсам рабочих мест. Это вносит неудобства, иногда значительные, в планирование учебного процесса (проведения лабораторных занятий). Использование идентичных виртуальных машин, запускаемых на хост- машине решает эту проблему.

 

Литература:

  1. Н.А. Назарбаев «Стратегия вхождения Казахстана в число 50 наиболее конкурентоспособных стран мира». 18 января 2006 г.;
  2. «Государственная программа развития Программы образования Республики Казахстан на 2011-2020 годы». Указ Президента Республики Казахстан от 1 разработки февраля 2010 г.;
  3. «Основы виртуализации на WindowsSen er 2008». Microsoft. 2012 г.
Год: 2015
Категория: Педагогика