基于開源軟件的中學(xué)信息技術(shù)教育初探

[摘要]回顧我國近幾年來的中學(xué)信息技術(shù)教育在內(nèi)容上缺乏對開源軟件的介紹。從培養(yǎng)學(xué)生全面信息素養(yǎng)的角度出發(fā)，分析開源軟件在教育領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)勢和阻礙開源軟件在中學(xué)信息技術(shù)教育中推廣的原因；并嘗試提出了基于開源軟件的中學(xué)信息技術(shù)課程綱要。

[關(guān)鍵詞]開源軟件；Linux；信息技術(shù)教育

[中圖分類號]G434 [文獻標識碼]A [論文編號]1009－8097(2008)05－0088－04

從2003年《普通高中信息技術(shù)課程標準》通過至今，信息技術(shù)教育已經(jīng)在我國基礎(chǔ)教育領(lǐng)域廣泛開展。然而回顧幾年來的中學(xué)信息技術(shù)教育，并沒有跟上信息技術(shù)飛速發(fā)展的步伐。信息技術(shù)領(lǐng)域中如火如荼的“開放源代碼”運動并沒有在我國中學(xué)信息技術(shù)教育中體現(xiàn)出來。翻開中學(xué)《信息技術(shù)》課程的教材，從計算機文化到基本的操作系統(tǒng)使用，很難見到對開源軟件的介紹。中學(xué)信息技術(shù)教育的目標應(yīng)該是全面培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)，而使用現(xiàn)行的信息技術(shù)教學(xué)內(nèi)容只能培訓(xùn)出微軟產(chǎn)品的使用者。在此筆者將分析中學(xué)進行開源軟件教育面臨的問題，并嘗試探討基于開源軟件的中學(xué)信息技術(shù)課程。

一 開源軟件在教育領(lǐng)域中應(yīng)用的優(yōu)勢

1 免費獲得，運行成本低

開源軟件一個很大的特點就是可以免費從互聯(lián)網(wǎng)上下載并使用，所以既沒有Windows那種服務(wù)器端的許可證費用，也沒有相應(yīng)的客戶端訪問許可證費用，獲取開源軟件的費用只是上網(wǎng)和刻錄光盤的花銷。而一個25用戶的Windows 2000Advanced Server則需要1510美元。對于Windows系統(tǒng)來講，其運營費用遠遠高于Linux系統(tǒng)(如表1所示)。在Linux平臺上，用戶可以獲得豐富的應(yīng)用軟件，包括商業(yè)應(yīng)用軟件和可以直接獲得的免費軟件。在商業(yè)應(yīng)用軟件的擁有成本上，用戶可以同Windows平臺應(yīng)用軟件接近或者更低的成本擁有該軟件，而其成本將遠遠低于該軟件的Unix版本。由IBM資助，RobertFrances Group(RFG)進行的一項研究顯示(如表1)，在實施和運行中，Linux是一個最節(jié)約成本的平臺。

2006年4月，四部委聯(lián)合發(fā)文，要求在我國生產(chǎn)的所有計算機都必須使用正版的軟件。我國很多中學(xué)使用的微軟產(chǎn)品都是未經(jīng)授權(quán)的盜版軟件。如果嚴格執(zhí)行政府規(guī)定，這些中學(xué)很難承受購買正版微軟產(chǎn)品的費用。所以使用開源軟件成為一種自然的選擇。

2 透明性、安全性和可靠性

閉源軟件有很多“陰暗的死角”，隱藏著許多Bug。這些Bug一般需要公司的大量測試人員不斷進行各種測試來找出。而對于開源項目的軟件，他們的測試人員可以說是所有的軟件使用者，所以Bug的查找工作變得相對較易。由于源代碼的開放，安全公司的專家也可以很容易的通過查看代碼的方式來找到軟件的安全問題，從而立刻修補。

一些研究已經(jīng)顯示：開放源代碼軟件與功能相似的商業(yè)軟件相比具有更高的可靠性。由于開源軟件更加有效的開發(fā)模式，更多的獨立同行對代碼和設(shè)計的雙重審查，以及大部分開源作者對自己作品的極大榮譽感，使得開源項目的質(zhì)量都一般相對較高。正是由于可以查看源代碼，大家可以相互比較，所以軟件的質(zhì)量才有大幅度的提升的機會。圖1顯示了不同的操作系統(tǒng)在相同條件下的出錯率。從中我們很容易看出開源軟件的可靠性。

Linux是目前最安全的操作系統(tǒng)。從1996年至今，新的Linux病毒屈指可數(shù)。而截至筆者發(fā)稿時，著名的防病毒軟件公司賽門鐵克公布已截獲的Windows病毒數(shù)為73767種。所以在中學(xué)采用開源軟件可以大大減輕維護成本，增強安全性。

3 可選擇性強、可定制性強

Linux存在三百多種發(fā)行版，每種發(fā)行版都有不同的風(fēng)格和側(cè)重點，即使常用的發(fā)行版也有十種以上。用戶可以根據(jù)自己的喜好和意愿進行選擇。有特殊需要的用戶也可以完全按照他們認為合適的方式定制自己的Linux。Ubuntu(一種Linux發(fā)行版)甚至還有一個專門為教育應(yīng)用制作了子發(fā)行版，命名為Edubuntu。

4 共享

在開源軟件社區(qū)，人們共享的不僅僅是源代碼，更重要的是包含在其中的信息和創(chuàng)新能力。一個開源項目中的很多創(chuàng)新不只來源于原作者，而是來自于關(guān)心這個項目的所有的人，他們會對項目提出一些很有見解的意見，這樣就使得開源項目充滿創(chuàng)新。

二 阻礙開源軟件教育發(fā)展的原因

雖然開源軟件有如此明顯的優(yōu)勢，但是目前在我國基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的應(yīng)用卻非常有限。經(jīng)過調(diào)查研究，筆者認為造成這一現(xiàn)象的原因主要有以下幾個方面。

1 對微軟產(chǎn)品的依賴性

從上個世紀90年代初微軟的Windows操作系統(tǒng)及其應(yīng)用軟件進入中國市場以來，國內(nèi)絕大多數(shù)PC機上很難見到其他操作系統(tǒng)。人們對微軟的產(chǎn)品形成了很強的依賴性，這極大地阻礙和限制了我國軟件行業(yè)的發(fā)展。目前中小學(xué)信息技術(shù)課程中，微軟產(chǎn)品已經(jīng)成為考察學(xué)生信息技術(shù)能力的一種標準。一個只會使用Windows XP操作系統(tǒng)，而在Ubuntu或OpenSUSE下連開關(guān)機都不會的學(xué)生，難道能評價他有很好的信息素養(yǎng)嗎?

事實上我們的很多信息技術(shù)課程教師也都是“微軟教育”體系下的受害者。很多中學(xué)教師在面對安裝了非微軟操作系統(tǒng)的計算機，表現(xiàn)出了同微軟一樣的“FUD”(Fear，Uncertainfy，Deny)態(tài)度。在這種技術(shù)和個人態(tài)度的雙重壁壘下，在中學(xué)發(fā)展開源軟件教育更是難上加難。

2 對開源軟件的認識誤區(qū)

(1)開源軟件是高端軟件、非主流技術(shù)

在我國計算機教育領(lǐng)域一直以來普遍認為微軟產(chǎn)品以外的東西都是非主流的技術(shù)。這種思想在中小學(xué)信息技術(shù)教育中尤其普遍。很多教師即使聽到了Linux也會置之不理，認為沒有多大的應(yīng)用范圍。事實上從1998年以來，開源軟件已經(jīng)逐漸在信息技術(shù)領(lǐng)域嶄露頭角，引起越來越多大型IT公司的關(guān)注和參與。例如，聯(lián)合國推動的OLPC(One Laptop PerChild)項目中用到的操作系統(tǒng)和軟件都是來自開源社區(qū)，其使用的方便性并不遜于微軟的Windows。近期SUN公司的辦公套件OpenOffiee和操作系統(tǒng)Solaris以及蘋果公司的操作系統(tǒng)MacOS都紛紛開放了源代碼。這說明IT領(lǐng)域中開源已經(jīng)是不可爭議的主流技術(shù)。

(2)功能不全面

部分老師擔(dān)心開源軟件的功能不能滿足中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)的需要。實際上開源軟件資源相當(dāng)豐富。每一款Windows下的軟件都可以找到多種開源的替代軟件。詳細的替代列表可參考：http：//www．Linuxrsp．ru/win－lin－soft/table－chn．html，在此就不逐一列出。

(3)學(xué)習(xí)某個開源軟件等于開源軟件教育

很多人談及開源軟件會想到Linux。其實開源軟件包括內(nèi)容很多，所有開放源代碼的軟件都是開源軟件，但其發(fā)展的主要推動力是Linux。Linux本身算不上一個操作系統(tǒng)，準確的說它應(yīng)該被稱為Linux內(nèi)核。應(yīng)用程序運行在它之上。Linux內(nèi)核加上與之配套的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件構(gòu)成了Linux操作系統(tǒng)。捆綁了不同應(yīng)用程序的軟件集合被稱之為Linux發(fā)行版。如果針對某一個發(fā)行版來進行學(xué)習(xí)其基本的操作，在傳統(tǒng)信息技術(shù)課程體系下又演變成了像使用微軟軟件一樣，“知其然，不知其所以然”了。從中學(xué)信息技術(shù)教育的目標出發(fā)，我們當(dāng)然不能滿足于讓學(xué)生僅僅學(xué)會使用某一個開放源代碼的軟件。在筆者看來真正的開源軟件教育應(yīng)該是讓學(xué)生學(xué)會使用任何一種類型的軟件，更重要的是學(xué)會一種開源的精神能夠根據(jù)自己的需要來設(shè)計、開發(fā)屬于自己的軟件。這才是在中學(xué)信息技術(shù)教育中推行開源軟件教育的核心內(nèi)容。

3 缺乏具備相關(guān)知識技能的人員

前面已經(jīng)提到由于對微軟產(chǎn)品的依賴性，絕大多數(shù)中學(xué)信息技術(shù)教師從未接觸過開源軟件，甚至連開源軟件的概念都不了解。對中學(xué)教師的培訓(xùn)需要時間和相關(guān)培訓(xùn)人員。結(jié)合開源軟件在我國總體發(fā)展?fàn)顩r，這兩方面因素都大大延緩了開源軟件教育在中學(xué)信息技術(shù)教育中的推廣。

三 面向中學(xué)的開源軟件課程

澄清了有關(guān)開源軟件的誤解，我們需要做的就是在中學(xué)信息技術(shù)課程中大膽的引入開源軟件教學(xué)。但是很多認識到開源軟件重要性的中學(xué)教師認為，開源軟件教育應(yīng)該從大學(xué)開始，從上到下逐步推廣至中學(xué)。筆者認為這種看法是對前文提到的認識誤區(qū)造成，學(xué)生從大學(xué)才開始接觸開源軟件將不利于培養(yǎng)學(xué)生對開源軟件的興趣。如果從中學(xué)甚至小學(xué)就開始接觸開源軟件，在開放、獨立、自由的信息技術(shù)環(huán)境下學(xué)習(xí)，則更有利于消除對微軟產(chǎn)品的依賴性，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性和對信息技術(shù)的求知欲。國家發(fā)布的信息技術(shù)課程標準也并沒有指定Windows為唯一的教學(xué)內(nèi)容。并且鼓勵根據(jù)各個學(xué)校自身情況開展校本課程和特色教學(xué)。結(jié)合現(xiàn)有的課程標準，筆者嘗試提出一個以Linux學(xué)習(xí)為內(nèi)容的“信息技術(shù)基礎(chǔ)”課程。

1 課程目標

進行基于開源軟件的信息技術(shù)教育并不是全面否定現(xiàn)有的基于專有軟件(以我國的中學(xué)教材為例，主要是微軟的Windows系列軟件)的教學(xué)內(nèi)容，也不是單純的學(xué)習(xí)某個具體的開源軟件(一些開源軟件也可以在Windows下運行)。在全面認識開源軟件的特點基礎(chǔ)上，開展基于開源軟件的信息技術(shù)教育應(yīng)該以全面培養(yǎng)學(xué)生真的信息素養(yǎng)為目的，提高學(xué)生的獨立自主，勇于創(chuàng)新的思想意識為教學(xué)目標。設(shè)置開源課程的根本意義就是通過學(xué)習(xí)Linux以“授之以漁”的方式，讓學(xué)生在掌握電腦使用知識的同時，知其所以然，有更多的選擇，能最大限度地發(fā)揮自己的創(chuàng)造性。

同時在中學(xué)開展Linux教育不失為完善我國的中學(xué)信息技術(shù)教育體系的一項有益嘗試，可以豐富中學(xué)信息技術(shù)教育的研究內(nèi)涵。從長遠角度看，它的可以為我國軟件人才的儲備和培養(yǎng)打下堅實的基礎(chǔ)。

2 課程結(jié)構(gòu)

Linux入門有一定的難度，需要用戶自己來手動設(shè)置一些內(nèi)容，圖形操作界面也與Windows有些區(qū)別。但這個難度是相對與習(xí)慣Windows而言的，對于沒有Windows操作經(jīng)驗的學(xué)生學(xué)習(xí)Linux基本沒有障礙。而在現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)上，熟悉Windows的學(xué)生可以進一步了解基于開源軟件的計算機應(yīng)用。課程的教學(xué)內(nèi)容分為兩部分。對于沒有使用過Windows或使用不太熟練的學(xué)生，可采用相對獨立的Linux教學(xué)內(nèi)容，直接講授相關(guān)知識。其教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖如下：

整個課程的教學(xué)內(nèi)容以介紹開源軟件為主，同時本著全面介紹信息技術(shù)的精神，并不排斥對微軟的產(chǎn)品介紹。對于第5部分可在實際教學(xué)中由教師來選擇適合的Linux發(fā)行版(這里以Ubuntu為例)。

對于熟悉Windows環(huán)境的學(xué)生，在獨立教學(xué)內(nèi)容上，采用循序漸進分階段的教學(xué)方法，其各階段的教學(xué)內(nèi)容如下表：

這里列出的僅僅是一個初步的大綱。具體內(nèi)容在教學(xué)時根據(jù)學(xué)生的興趣和掌握程度進行隨時調(diào)整。表2中所選的各種軟件可由教師根據(jù)具體情況進行重新選擇，只要符合各階段的難度要求即可。

四 前景與展望

基于開源軟件的中學(xué)信息技術(shù)教育還是一個嶄新的研究領(lǐng)域，有很多具體問題值得我們?nèi)ド钊胙芯?。例如開源軟件教育的規(guī)范化、如何與現(xiàn)有的信息技術(shù)課程進行整合等。開源軟件已經(jīng)逐步走入教育領(lǐng)域，開源運動對于信息技術(shù)教育是一次難得的機遇，我們應(yīng)該以開放和積極的態(tài)度來看待它，同時把握機遇，全面深化我國的教育信息化進程。