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开源软件在教育中的应用

2007-12-29

中国信息技术教育 2007年5期

  教育信息化在发展的同时也暴露出许多问题,如:学校及师生对软件版权意识薄弱,盗版软件泛滥;学校教师向学生讲授的是微软等公司的私有产品,不仅消耗我国巨大的社会资源,而且造成教育系统对私有商业软件的依赖日益严重;在信息技术教育中,以对学生的某种产品的技能培训为主,而非以学习科学概念为目的,造成学生对私有软件的依赖,增加学生家庭购置软件的费用等。于是,教育工作者开始关注开源软件,不断探索开源软件在教育中的应用前景。
  开源软件 (Open Source Software),指源代码公开,并且可以自由运行、拷贝、研究、改进的软件。开源软件一般具有以下特征:免费分发的源代码、模块化的体系和集市式的开发。开源软件与私有软件、免费软件、共享软件相比,不仅模块化程度高、软件质量高,而且节约成本。
  
  开源软件在教育中的应用
  笔者认为开源软件在教育中的应用按照应用环境分为桌面应用和服务器应用。
  1.桌面应用
  桌面开源软件架构在Linux环境下。在教育信息化中,它包括中小学信息技术教育和日常办公。
  (1)中小学信息技术教育
  基础教育阶段的信息技术课程总的来说可以分为9个模块,其中有8个课程模块的教学都需要相应软件的支持。笔者认为,如果只是完成信息技术课程教学任务,舍弃昂贵的私有软件,采用几乎是免费的开源软件会更合适。两者对比如表1。
  (2)日常办公
  OpenOffice.org是一套开放源码的办公软件。对多种操作系统,包括Microsoft Windows、Unix类等均有相应的运行版本。它与Microsoft Office文档高度兼容,也可使用XML格式存储文件。它集合了密切协同工作的不同程序,其组件构成情况如表2。
  2.服务器应用
  开源服务器软件应用平台包括:新闻发布、校园论坛、课程管理、Blog和知识库等系统,这些系统都采用Linux操作系统作为运行环境,部分开源软件还可运行在Windows环境下。对于运行在服务器环境的应用平台软件,一般都采用LAMP架构来架设,即Linux(服务器操作系统)+ Apache(Web服务器)+ MySQL(数据库)+ PHP(脚本语言)。
  (1)校园网站建设
  校园网站一般由新闻发布系统完成。要建立以开源软件为主的校园网站,可采用Mambo、Drupal等门户网站系统完成。Mambo门户网站核心系统包括内容管理、调查、RSS聚合、网站链接、通讯录等组件。除了核心系统外,Mambo还采用模块化、组件和模板方式定制网站,可根据用户需求导入其他组件(如网站分类检索组件)、模块(如留言板模块)和模板。使用Mambo内容管理系统创建学校新闻发布网站,再通过模块定制新增Blog、Wiki、留言板等,最后选择合适的模板就完成了主站的设计。
  (2)校园论坛
  PhpBB是一款可以与国内著名论坛相媲美的软件,该系统源代码开放,模块化设计,具专业性、安全性高、支持多国语系、支持多种数据库和自定义的版面设计等优越性能。可以使用PhpBB建立学校的校园论坛和学科专业论坛开展网络教学和科研。
  (3)课程管理系统
  可采用Moodle(www.Moodle.org)建立课程管理系统,Moodle是基于社会建构主义教育学思想设计开发的。Moodle由网站管理、用户管理和课程管理三大部分组成,其中课程管理部分包括作业、聊天、论坛、课程、测验、资源、Wiki和workshop等十一个模块提供定制,通过Moodle可以建立完善的用户管理、功能强大、安全性高的课程管理系统,适合教师与学生开展网络教学和教学研究。
  (4)教师Blog
  WordPress是全球最棒的免费个人Blog发布平台之一,支持多用户。相比其他的Blog平台,其主要优点是:安装和使用最简单、Web标准支持非常好、主题与插件丰富、可生成静态页、防垃圾功能、支持TAG和支持针对某些其他Blog软件、平台的导入导出功能。Wordpress多用户功能可以建立专业的教师Blog,便于教师和学生进行知识积累、共享和交流。
  (5)学科知识库
  MediaWiki是全球最著名的Wiki程序。它中文支持性良好,功能特性完善,学习资料充足,是建立Wiki网站的首选程序。目前国内的天下维客等站点都采用这套系统,适合建立学科知识库。
  
  在教育应用中的作用与意义
  1.节约信息技术教育成本,尊重知识产权
  在信息技术教育中所需要购置费用主要包括两个方面,一是软件成本,二是硬件成本。如果学校和个人使用开源软件,采用Linux操作系统、OpenOffice办公系列软件,那么购买软件费用就会大大降低。同时,开源软件运行所要求的计算机配置相对较低(Linux配置要求明显要比Windows低),这样,购置硬件的配置就相对较低,从而节约硬件购置费用。另外,使用开源软件不存在侵犯版权的问题。
  2.性能、稳定性和安全性更高,节约维护成本
  开源软件的集市开发模式更容易保证软件的质量,源代码在网络社区、在开发者和大量使用者的共同测试和使用下,软件的错误(Bug)能够很快被报告出来并打上补丁(Pacth),使得软件的性能、稳定性和安全性得到提高,从而保证系统良好运行,节约维护系统的成本。例如:Web信息服务器软件Apache、数据库MySQL、开发工具Eclipse。
  3.方便本地化和定制,对私有软件的依赖程度降低
  私有软件的源代码保密,软件无法定制,本地化受制于商业利益,当市场规模较小时,私有软件可能就不会被本地化,供本地用户使用。而开源软件的源代码公开化、模块化、本地化,用户可以通过模块化定制和修改以满足不同的需求,从而降低对私有软件的依赖程度。
  4.适合培养学生的团队合作、深入研究和创新能力
  开源软件采用“集体开发”、“合作创新”和“技术共享”的模式,通过来自底层志愿者的自下而上的创新体系进行软件的开发。在信息技术教育中,学校、教师和学生采用开源软件进行教学与学习,首先可以让学生从一开始就受到开源思想的熏陶;其次学生的学习方式会更直接、更快捷;再次学生通过不断深入研究开源软件的开发思想和架构、不断与社区的志愿者们交流沟通,其动手能力得到提高,团队合作意识得到加强,深入研究和创新能力得到提高。
  小结
  要真正发挥开源软件在教育中应用的潜在价值需解决好以下两方面。
  1.增加开源软件的易用性
  除了一些成熟的开源软件像Moodle和Mambo等界面友好外,其他开源软件易用性较差,有待进一步改进和完善。
  2.亟待更多的企业和个人加入到开源软件的开发中
  企业和个人通过参与开源软件开发不断积累经验,才能促进开源软件的发展,促进开源教育的发展,促进开源软件不断走上成熟的商业化道路,为其发展提供资金,最终形成开源软件可持续发展的道路。