Вільне та відкрите ПЗ для освіти

Матеріал з Вільне програмне забезпечення в освіті та науці

(Перенаправлено з Безкоштовне ПЗ для освіти)
Перейти до: навігація, пошук
ТODO: вміст цієї сторінки переноситься до Вільне та відкрите ПЗ для освіти (таблиця).
 Будь ласка не додавайте нову інформацію на цю сторінку.

У цій статті представлено систематизований перелік вільних та відкритих програм для освіти, які працюють, в першу чергу, у вільних ОС, наприклад, у GNU/Linux.

Для тих хто не бажає розставатися з MS Windows буде у нагоді інформація звідси :

Все набагато цікавіше для тих хто вирішив повністю перейти на ВВПЗ. Відомо, що UNIX та й інші вільні ОС створили вчені і для вчених. :) Отже нестачі спеціалізованих інструментів ви не помітите якщо вмієте шукати.

Зміст

Програми загального вжитку

Вміст цього розділу перенесено до Вільне та відкрите ПЗ для освіти (таблиця) Обробка табличних даних та побудова графіків

  • Джентльменський набір відкриває ветеран Gnuplot. Це не просто програма побудови графіків. Це без перебільшення швейцарський армійський ніж для графічного представлення вже одержаних табличних даних. Він дозволяє майже все. Але часто відлякує спартанським інтерфейсом. Зате, ті хто не злякаються і навчаться ним користуватися не пожалкують. Він має вбудовану потужну систему підказок та пояснень по всіх командах та їх параметрах.

gnuplot використовується деякими іншими програмами для побудови графікив, наприклад, GNU Octave, Maxima та gretl. Його можливо використовувати у власних програмах на різних мовах програмування включаючи Perl, Python (через Gnuplot-py та SAGE), Ruby (через rgnuplot) та Smalltalk (Squeak й GNU Smalltalk).

До речі, пристойну графічну оболонку до Gnuplot так і не написано... Є куди докласти рук та голови... Був би талант та бажання...
  • На протилежний кінець шкали легкості опанування можна поставити QtiPlot. Тут все орієнтовано на максимальну зрозумілість з першого погляду. Можливості програми достатньо широкі. Можна будувати 2D та 3D графіки у різних системах координат і виконувати математичну обробку даних.
  • Для тих хто хоче щось простіше, теж є вибір. Grace, EasyFunktion та ще багато інших варіантів включно з тими, що є частинами більших проектів. Наприклад, KDE.

У тих кому чомусь не підійшло все згадане все ще залишається вибір. Можна спробувати щось з:

  • SciDAVis (Scientific Data Analysis and Visualization) - ще одна програма побудови графіків орієнтована на максимально швидке опанування.
  • LabPlot -- програма аналізу та графічного відтворення даних з відкритими текстами написана для KDE.
  • LiveGraph -- інструментарій побудови графіків у реальному часі.
  • JFreeChart -- вільна бібліотека, 100% реалізована на Java, що дозволяє розробникам легко будувати діаграми професійного рівня в їх продуктах.

Ще більш розширений перелік можна подивитися тут.

Математичні пакети

Поряд з програмами для відтворення даних у вигляді графіків ви можете побачити на тій самій сторінці і більш інтелектуальні системи. Призначення яких -- вирішувати стандартні рівняння та їх системи, матричний та статистичний аналіз та інше. Тут є і системи обчислювальної алгебри і чисельного аналізу і ще більш спеціалізований інструментарій.

Текстові редактори та процесори, офісні комплекти

Отримані та опрацьовані результати час від часу треба публікувати. :) Для тих хто звик до максимально "інтуітивного" стилю роботи, найбільш зручним мабуть стане Open Office. Для прихильників менш прив'язаних до конкретного заліза результатів роботи вільне ПЗ пропонує TeX та його товаришів та нащадків. Для більш комфортної роботи з текстом можна використовувати спеціалізовані редактори такі як GNU TeXmacs, Kile або LyX. А можна підпакети більш загальних Vim-Latex для Vim або ACUTeX для Emacs.

TeX

Для оформлення за стандартом ГОСТ робіт за технічними дисциплінами у LaTeX дивіться класи:

  • ESKDx
  • ESKD
  • є ще деякі, але менш цікаві.

Для збірників праць конференцій почати можна з шаблону конференції з вільного ПЗ у Протві

У інтернеті існує безліч ресурсів з інформацією про цю мову розмітки. Для початку:

Робота з графікою

Для наочного представлення власних ідей та результатів роботи також доводиться користуватися ілюстративним матеріалом. Світ вільного ПЗ і тут пропонує більше одного інструменту. Ті, хто користуються офісними пакетами, швидше за все будуть робити ілюстрації у Open Office Draw. Він є частиною пакету Open Office. В той же час, векторну графіку можна робити і в Sodipodi або Inkscape чи Dia. Власне, більш повний перелік реманенту можна побачити у Wikipedia.

Широкі можливості обробки растрової графіки (зокрема й цифрового фото) надає GIMP. Його можливості мало в чому поступаються широко знаному Photoshop. Серед альтернатив GIMP, створених за допомогою набору інструментів Gtk, можна згадати CinePaint якій, до того ж, є "нащадком" все того ж GIMP.

Альтернативою до GIMP є Krita — програма з офісного комплекту KOffice, що є частиною KDE, створена на основі набору інструментів Qt. Ця програма має простий не захаращений інтерфейс, у ній передбачено професійну роботу з просторами кольорів, якої поки що немає у GIMP.

Для обробки цифрових фотографій якнайкраще підійде digiKam. Програма використовує технологію додатків KIPI, що надає їй змогу у обробці фотоматеріалів бути на рівних, а де в чому і переважати визнані програми-лідери, на зразок Picasa.

Інше

Всі вже згадані програми є програмами, які потрібні практично кожному. Ну, за виключенням пакетів вищої математики, але у навчанні вони також корисні всім. Всім треба час від часу будувати графіки та звітувати про виконану роботу, але є й інші не менш корисні програми. До них можна віднести програми роботи з мапами пам'яті. Це такі інструменти, що надають змогу впорядковувати нотатки, які на перший погляд не може бути впорядковано. :) Вони також надають змогу краще запам'ятовувати та впорядковувати будь-яку інформацію.

Почнемо з FreeMind. Вона написана на Java тому може працювати навіть на кавоварках... Але через це ж потребує трохи ресурсів.

Є також VYM (View Your Mind). Програма простіша за попередню, але всі потрібні функції у ній реалізовано. Також є можливість експортувати мапи у HTML та XML.

Хочеться також відмітити kdissert/semantik, адже це не просто карти пам'яті, а скоріше специфічний інтерфейс до різних методів розмітки текстів, наприклад TeX, OOo(XML), docbook, а також html та чистий текст (plain text). Хоча інші згадані програми теж вміють експортувати у зовнішні формати, але можливостей у kdissert більше. За допомогою нього ви можете поступово наповнювати мапу своїми думками, малюнками, посиланнями, тесктом, відшліфовувати структуру, а потім у три кліка миші отримати презентацію у Beamer. Таким чином можна поступово перебороти ломку і відмовитися від "синдрому copy-paste", адже такий підхід дуже природній, щодо створення авторського контенту.

Більш повний перелік ви зможете знайти тут, тут і тут.

Спеціалізовані програми

Все написане вище може бути корисним практично кожному. В той же час є багато і більш спеціалізованих програм. Спробуємо скласти підбірку найбільш популярних з них з класифікацією за дисціплінами.

Бібліотечна справа

Koha — автоматизована інтегрована бібліотечна система. Призначена для бібліотек зі значними фондами. Працює через веб-інтерфейс. Програму перекладено українською (справжнісіньким бібліотекарем).

Alexandria — бібліотечна програма середовища GNOME, написана мовою програмування Ruby. Чудово пасує для невеликих шкільних бібліотек.

Tellico — програма керування збірками для середовища KDE. Має зручний інтерфейс, яким ви можете скористатися для каталогізації будь-яких предметів, зокрема книжок. Програму та підручник до неї перекладено українською мовою.

Генеалогія

GRAMPS -- програмний пакунок розроблений для генеалогічних досліджень. Ця програма допоможе вам впорядкувати все, що стосується вашого сімейного дерева та дослідити історію власної родини. Програму написано на GTK+.

Географія

KGeography — це інструмент для вивчення географії у KDE. За її допомогою можна ознайомитися з адміністративно-територіальним поділом багатьох країн світу та основними водними ресурсами Землі. Інтерфейс програми і довідник з програми перекладено українською мовою.

Marble є географічним атласом і віртуальним стільничним глобусом KDE, який надає вам змогу швидко вивчати різні місця на нашій рідній планеті. Marble можна використовувати для пошуку місць, простого створення карт, вимірювання відстаней і отримання детальнішої інформації щодо місць на планеті, про які ви тільки-но чули з новин або дізналися з інтернету. Інтерфейс користувача у цій програмі є простим і легким у використанні. Інтерфейс програми і довідник з програми перекладено українською мовою.

Геофізика

GRASS GIS (Geographic Resources Analysis Support System) -- безплатна географічна інформаційна система з відкритими текстами, що може працювати з битовими, топологічними векторними та графічними даними.

Інформатика

KTurtle KTurtle — навчальне середовище для програмування, мовою програмування якого є TurtleScript, мова програмування заснована на Logo. Головною особливістю TurtleScript є те, що команди програми можна повністю перекласти мовою «програміста», отже, він чи вона зможе писати програми рідною мовою, а мова програмування KTurtle реалізує цю можливість. Інтерфейс програми і довідник з програми перекладено українською мовою.

Креслення

QCad Community Edition — 2-вимірна система автоматизованого проектування з відкритими текстами. Може використовуватися для створення професійних машинобудівних креслень та архітектурних планів.

FreeCAD -- вільна система автоматизованого проектування з відкритими текстами, що позиціонується авторами як аналог CATIA версій 4 та 5 або SolidWorks, створена на основі бібліотеки Open CASCADE.

Sweet Home 3D — програма моделювання житлових помешкань. Надає змогу розмістити всі бажані об’єкти на плані приміщення, а потім побачити результат у 3-вимірному вигляді.

Математика

GeoGebra — інтерактивна програма роботи з геометричними фігурами. Написана на Java і доступна для багатьох ОС.

Kig — інтерактивна програма роботи з геометричними об'єктами, частина освітнього проекту KDE. Інтерфейс програми і довідник з програми перекладено українською мовою.

KmPlot — програма для креслення графіків математичних функцій у стільничному середовищі KDE. Інтерфейс програми і довідник з програми перекладено українською мовою.

KAlgebra є математичним калькулятором, заснованим на мові розмітки вмісту MathML і призначеним для стільничного середовища KDE. Ця версія програми може виконувати прості дії MathML (арифметичні та логічні) і показувати дво- та тривимірні графіки. Для того, щоб використовувати KAlgebra не обов’язково знати MathML. Цю програму може бути використано як основу для подальшого оволодіння складнішими математичними пакетами. Інтерфейс програми і довідник з програми перекладено українською мовою.

Maxima — система комп'ютерної алгебри. Має консольний інтерфейс та багато графічних оболонок.

Axiom — система комп'ютерної алгебри.

Cadabra — система комп'ютерної алгебри з ухилом на розв'язання задач теорії поля.

Euler Euler Mathematical Toolbox це потужна та гнучка система чисельних та символьних розрахунків з відкритим текстом. Euler схожий на MatLab, але використовує власний стиль та синтаксис. Програма підтримує символьну математику на основі Maxima. На жаль, під Linux розробка припинена. Треба запускати у Wine.

Octave — це (практично сумісна з Matlab®) високорівнева мова, здебільшого призначена для числових розрахунків. У ній передбачено зручний інтерфейс командного рядка для числового розв’язання лінійних та нелінійних задач. Octave використовує деякі з найкращих та найповажніших бібліотек функцій для числових розрахунків, зокрема balgen, dassl, eispack, fftpack, lapack, linpack, minpack, odepack, ranlib, slatec-fn та villad. Крім того, функції Octave можна розширити за рахунок написаних користувачем підпрограм на C++. На жаль, не має свого аналогу Simulink.

Scilab — матрична СКМ схожа на Matlab та Xmath. Scilab містить тисячі вбудованих математичних функцій, багаті структури даних і має численні спецнабори для теорії керування, обробки сигналів тощо. Досить сумісний з Matlab 5/6 на рівні вихідних кодів. Деякі посилання на вільну літературу зі Scilab:

Mathomatic — система комп'ютерної алгебри загального призначення (CAS) та обчислювальна програма, здатна знаходити числові розв’язки, виконувати спрощення, комбінування та порівняння алгебраїчних рівнянь та ще багато чого... в купі з елементарною алгеброю. Проте, іменовані функції типу f(x) та log(x), побудова графіків та матриці не реалізовані. Mathomatic не може працювати з дуже великими виразами, що потребують багато пам'яті та часу.

Докладніший перелік прикладів математичних програм ви можете знайти на Wikipedia.org, наприклад, тут

Mова

KHangMan — це класична гра у вгадування слів за літерами з можливістю підказки. Призначено для збагачення словникового запасу найменших користувачів у простій ігровій формі. Програма є частиною освітнього набору програм KDE. Інтерфейс програми і довідник з програми перекладено українською мовою.

Kanagram — програма для старших користувачів. Завдання учня полягає у вгадуванні слід за набором їх літер та підказками. Програма є частиною освітнього набору програм KDE. Інтерфейс програми і довідник з програми перекладено українською мовою.

KWordQuiz — програма для навчання і поповнення словника за допомогою карток. Роботу програми засновано на науково обґрунтованих і загальновизнаних методиках поповнення словникового запасу. Програму може бути використано для запам’ятовування будь-яких словникових даних: від покращення знань іноземної мови до біології і географії. Програма є частиною освітнього набору програм KDE. Інтерфейс програми і довідник з програми перекладено українською мовою.

Parley — програма для поповнення і закріплення словникового запасу. Вона допоможе закріпити у вашій пам’яті словникові статті, наприклад, якщо для вивчення іноземної мови. У програмі передбачено складні тестування знань граматики мови. Можливості Parley не обмежено одним лише вивченням мов, він придатний для багатьох цілей. Програма є частиною освітнього набору програм KDE. Інтерфейс програми і довідник з програми перекладено українською мовою.

Kiten — це довідковий/навчальний інструмент з вивчення японської. Програма є частиною освітнього набору програм KDE. Інтерфейс програми і довідник з програми перекладено українською мовою.

Словники

Хотів би розпочати перелік з класики... :)

Dictd та словники до нього. Це є практично всюди. Встановивши потрібні словники ви зможете вчити слова та займатися перекладами і в чистій консолі і під X Window. З dictd ви можете отримати доступ не лише до словників мовних пар, а й до таких як словник Вебстера або Даля. Більше того, формат словникових баз не надто складний, і ви легко можете почати складати власні словники або долучитися до покращення вже існуючих.

Якщо ж вас не вабить приємна чорнота консолі, вам потрібно більше ніж десяток словників, ви не бажаєте вгадувати, який символ транскрипції було замінено на шифр, і бажаєте чути, як звучать слова іншими мовами, ви можете скористатися такими словниками:

GoldenDict — сучасний словник з такими можливостями:

  • Точне представлення словникових статей з форматуванням, кольорами, зображеннями і посиланнями.
  • Підтримка словників у декількох форматах, а саме:
  • файли Babylon .BGL, разом з зображеннями і ресурсами
  • словники StarDict .ifo/.dict./.idx/.syn
  • файли словників Dictd .index/.dict(.dz)
  • нескомпільовані файли словників ABBYY Lingvo .dsl, разом з абревіатурами. Ці файли можна, за бажання, стиснути dictzip. Ресурси словаників можна запакувати разом зі словником до файла .zip.
  • звукові архіви ABBYY Lingvo .lsa/.dat. Покажчик для цих архівів може бути створено окремо або за допомогою посилань з файлів .dsl.
  • Заснована на Hunspell система морфології, використовується для автоматичного завершення слів і виправлення правопису.
  • Можливість індексації довільних каталогів зі звуковими файлами для наступного пошуку звукових файлів вимови.
  • Підтримка пошуку на сайтах Вікіпедії, Віктіонарія та інших заснованих на MediaWiki сайтах.
  • Повноцінна підтримка Unicode (з врахуванням регістру), діакритичних символів, пунктуації та згортання. Це означає, що ви можете вводити слова без акцентів, у будь-якому регістрі, з будь-якими знаками пунктуації і будь-якими пробілами (наприклад, введення «Grussen» призведе до пошуку слова «grüßen» у німецькому словнику).
  • Підтримка перекладу на льоту. Якщо ви позначите слово у іншій програмі, буде відкрито контекстну панель з перекладом.
  • Підтримка загальних клавіатурних скорочень. Ви можете викликати вікно програмі з будь-якого місця системи або наказати програмі перекласти слово у буфері обміну даними.
  • Перегляд з вкладками, сучасний інтерфейс на Qt 4.

StarDict — словник на Gtk+. Має власний формат словників та досить широку словникову базу, передбачено можливості пошуку у інтернет-словниках. Словник може відтворювати слова іншими мовами за допомогою вільних рушіїв перетворення тексту у звук Festival та Espeak. Існує можливість нечіткого пошуку у словниках, за допомогою якої зручно розв’язувати кросворди. Обмежена підтримка форматування, кольорів та малюнків. Зараз розробку програми припинено. Фактично проект майже мертвий. Перевагами є переклад інтерфейсу українською та можливість роботи у системах, які не передбачено темою цієї сторінки.

QStarDict — ще один словник на Qt 4. Основні можливості:

  • Повна підтримка словників StarDict;
  • Робота у системному лотку;
  • Переклад на льоту фрагментів тексту, позначених за допомогою миші;
  • Підтримка додатків.

Інтерфейс програми перекладено українською мовою.

Oрганізація навчання та перевірка знань

iTALC призначено для використання вчителями з метою полегшення роботи і процесу навчання. Він надає вам можливість декількома способами слідкувати за роботою і керувати іншими комп’ютерами у вашій мережі.

iTest — проста система створення тестів та перевірки за їх допомогою знань учнів. Версію 1.42 програми перекладено українською.

Moodle — система організації навчання, яка задовольняє абсолютно всі потреби у організації навчання та виконанні як дистанційної так і очної перевірки знань з будь-яких предметів. Інтерфейс та довідку до системи перекладено українською. Сторінка і форум української спільноти користувачів Moodle.

TCExam є програмною системою комп’ютерного оцінювання (Computer Based Assessment або CBA) (такі системи також відомі під назвою «комп’ютерне тестування» (CBT або Computer Based Testing) та e-exam (електронний іспит)), за допомогою якої викладачі та учителі можуть створювати, планувати, проводити і підбивати підсумки опитувань, контрольних, тестів та іспитів. TCExam є вільним програмним забезпеченням з відкритим кодом. Робота системи базується на мережевому з’єднанні між комп’ютерами. Система може працювати на багатьох програмних платформах. Інтерфейс системи перекладено багатьма мовами, передбачено підтримку лівопису, цей інтерфейс відповідає настановам W3C щодо доступності і зручності у користуванні, він надає рівні можливості користувачам з особливими потребами, зокрема користувачам з вадами зору.

Exam4Fun — програма перевірки знань, розроблена для перевірки словникового запасу. Програма є достатньо гнучкою, за її допомогою можна проводити різні типи перевірок. Передбачено можливість створення користувачем власного набору питань і вибір різних типів перевірки (розпізнавання, перевірка за допомогою карток, роздрук результатів)

Pauker — є повноцінною вільною програмою з відкритим кодом (GPL) для навчання за картками. Програму написано мовою Java на основі системи навчання за картками Ляйтнера. У Pauker використано сполучення миттєвого, короткотермінового та довготермінового запам’ятовування. Ви можете скористатися цією програмою для ефективного запам’ятовування речей, які ніколи не слід забувати, зокрема словникових статей, географічних назв, важливих дат тощо.

Трудове навчання

Krecipes — програма керування збірками рецептів для середовища KDE. За допомогою цієї програми ви зможете записувати рецепти страв, визначати їх поживність, складати дієти, друкувати меню. Програму та підручник до неї перекладено українською мовою.

Фізика та астрономія

Stellarium — вільний віртуальний планетарій. З його допомогою ви можете побачити на екрані реалістичне небо на заданих географічних координатах у режимі реального часу. Із Stellarium, можливо побачити те, що можна бачити неозброєним оком, біноклем або маленьким телескопом. Інтерфейс програми перекладено українською мовою.

Celestia — вільний інтерактивний космічний симулятор, за допомогою якого ви можете подорожувати Всесвітом, вивчати найсучасніші наукові дані щодо зірок і планет у інтерактивній ігровій формі. Інтерфейс програми та основні навчальні посібники перекладено українською мовою.

KStars — це графічний планетарій для стільниці KDE. Він відображає точну карту нічного неба, показує розташування зірок, сузір’їв, зоряних скупчень, туманностей, галактик, всіх планет, Сонця, Місяця, комет і астероїдів. Ви можете бачити небо таким, яким воно виглядає з будь-якої точки Землі у будь-яку дату. Інтерфейс програми і довідник з програми перекладено українською мовою.

Gwyddion -- модульна програма для відтворення вигляду поверхні та аналізу даних скануючої зондової мікроскопії. На початку її було написано для обробки поля висот отриманого технікою скануючої зондової мікроскопії (AFM, MFM, STM, SNOM/NSOM). Зараз Gwyddion можна використовувати для аналізу інших полів висот та зображень, наприклад, для аналізу результатів профілометрії.

Step є інтерактивним імітатором фізичних процесів для середовища KDE. Він надає вам змогу вивчати фізичні явища за допомогою їх імітації. Ось як він працює: ви розташовуєте у дослідній області деякі тіла, додаєте сили їх взаємодії (такі як гравітаційні сили та пружні сили у вигляді пружин), а потім натискаєте кнопку Імітувати, — Step покаже як розвиватимуться події у побудованій вами системі з плином часу згідно до законів фізики. Ви можете змінювати всі властивості тіл або сил у вашому експерименті (навіть під час імітації), щоб побачити як такі зміни впливають на перебіг експерименту. За допомогою Step ви не просто вивчите фізику, а відчуєте як працюють фізичні закони! Інтерфейс програми і довідник з програми перекладено українською мовою.

Хімія

Kalzium — це програма стільничного середовища KDE, яка покаже вам періодичну систему хімічних елементів. Kalzium можна скористатися для пошуку інформації про елементи або для вивчення фактів щодо періодичної таблиці. Інтерфейс програми і довідник з програми перекладено українською мовою.

Мистецтво

Музичне мистецтво

Frescobaldi — редактор партитур для KDE 4. Потужний, невибагливий до ресурсів і простий у користуванні. Може відтворювати створені партитури за допомогою інтерфейсу MIDI.

TuxGuitar — редактор гітарних табулатур. Передбачено всі можливості редагування табулатур та експорт файлів табулатур з Guitar Pro (аж до версії gp5).

Цікаві проекти:

  • JACK програмний комплекс для обробки звуку та MIDI у режимі реального часу.
  • Pulseaudio — мультиплатформний звуковий сервер.
  • Csound — потужне та гнучке ПЗ для синтезу звуку, дивіться також.
  • ardour — професійне середовище для цифрової обробки звуку.
  • sox — «швейцарський ніж» для обробки звуку у командному рядку.
  • nyquist — мова для створення музики та синтезу звуків.
  • noteedit — музичний редактор KDE 3.
  • texlive-music — набір класів для TeX, що надають змогу набирати ноти, гітарні акорди та лірику для пісень.

Художня культура

Перелік літератури

Отримано з http://edu.root.ua/index.php/%D0%92%D1%96%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B5_%D1%82%D0%B0_%D0%B2%D1%96%D0%B4%D0%BA%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%B5_%D0%9F%D0%97_%D0%B4%D0%BB%D1%8F_%D0%BE%D1%81%D0%B2%D1%96%D1%82%D0%B8