基于開源軟件的中學信息技術教育初探

[摘要]回顧我國近幾年來的中學信息技術教育在內容上缺乏對開源軟件的介紹。從培養學生全面信息素養的角度出發，分析開源軟件在教育領域應用的優勢和阻礙開源軟件在中學信息技術教育中推廣的原因；并嘗試提出了基于開源軟件的中學信息技術課程綱要。

[關鍵詞]開源軟件；Linux；信息技術教育

[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《普通高中信息技術課程標準》通過至今，信息技術教育已經在我國基礎教育領域廣泛開展。然而回顧幾年來的中學信息技術教育，并沒有跟上信息技術飛速發展的步伐。信息技術領域中如火如荼的“開放源代碼”運動并沒有在我國中學信息技術教育中體現出來。翻開中學《信息技術》課程的教材，從計算機文化到基本的操作系統使用，很難見到對開源軟件的介紹。中學信息技術教育的目標應該是全面培養學生的信息素養，而使用現行的信息技術教學內容只能培訓出微軟產品的使用者。在此筆者將分析中學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信息技術課程。

一 開源軟件在教育領域中應用的優勢

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網上下載并使用，所以既沒有Windows那種服務器端的許可證費用，也沒有相應的客戶端訪問許可證費用，獲取開源軟件的費用只是上網和刻錄光盤的花銷。而一個25用戶的Windows 2000Advanced Server則需要1510美元。對于Windows系統來講，其運營費用遠遠高于Linux系統(如表1所示)。在Linux平臺上，用戶可以獲得豐富的應用軟件，包括商業應用軟件和可以直接獲得的免費軟件。在商業應用軟件的擁有成本上，用戶可以同Windows平臺應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是一個最節約成本的平臺。

2006年4月，四部委聯合發文，要求在我國生產的所有計算機都必須使用正版的軟件。我國很多中學使用的微軟產品都是未經授權的盜版軟件。如果嚴格執行政府規定，這些中學很難承受購買正版微軟產品的費用。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。

一些研究已經顯示：開放源代碼軟件與功能相似的商業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模式，更多的獨立同行對代碼和設計的雙重審查，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，所以軟件的質量才有大幅度的提升的機會。圖1顯示了不同的操作系統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。從1996年至今，新的Linux病毒屈指可數。而截至筆者發稿時，著名的防病毒軟件公司賽門鐵克公布已截獲的Windows病毒數為73767種。所以在中學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存在三百多種發行版，每種發行版都有不同的風格和側重點，即使常用的發行版也有十種以上。用戶可以根據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發行版)甚至還有一個專門為教育應用制作了子發行版，命名為Edubuntu。

4 共享

在開源軟件社區，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新能力。一個開源項目中的很多創新不只來源于原作者，而是來自于關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新。

二 阻礙開源軟件教育發展的原因

雖然開源軟件有如此明顯的優勢，但是目前在我國基礎教育領域的應用卻非常有限。經過調查研究，筆者認為造成這一現象的原因主要有以下幾個方面。

1 對微軟產品的依賴性

從上個世紀90年代初微軟的Windows操作系統及其應用軟件進入中國市場以來，國內絕大多數PC機上很難見到其他操作系統。人們對微軟的產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的發展。目前中小學信息技術課程中，微軟產品已經成為考察學生信息技術能力的一種標準。一個只會使用Windows XP操作系統，而在Ubuntu或OpenSUSE下連開關機都不會的學生，難道能評價他有很好的信息素養嗎?

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

2 對開源軟件的認識誤區

(1)開源軟件是高端軟件、非主流技術

在我國計算機教育領域一直以來普遍認為微軟產品以外的東西都是非主流的技術。這種思想在中小學信息技術教育中尤其普遍。很多教師即使聽到了Linux也會置之不理，認為沒有多大的應用范圍。事實上從1998年以來，開源軟件已經逐漸在信息技術領域嶄露頭角，引起越來越多大型IT公司的關注和參與。例如，聯合國推動的OLPC(One Laptop PerChild)項目中用到的操作系統和軟件都是來自開源社區，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Solaris以及蘋果公司的操作系統MacOS都紛紛開放了源代碼。這說明IT領域中開源已經是不可爭議的主流技術。

(2)功能不全面

部分老師擔心開源軟件的功能不能滿足中學信息技術教學的需要。實際上開源軟件資源相當豐富。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)學習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容很多，所有開放源代碼的軟件都是開源軟件，但其發展的主要推動力是Linux。Linux本身算不上一個操作系統，準確的說它應該被稱為Linux內核。應用程序運行在它之上。Linux內核加上與之配套的系統軟件和應用軟件構成了Linux操作系統。捆綁了不同應用程序的軟件集合被稱之為Linux發行版。如果針對某一個發行版來進行學習其基本的操作，在傳統信息技術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。從中學信息技術教育的目標出發，我們當然不能滿足于讓學生僅僅學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該是讓學生學會使用任何一種類型的軟件，更重要的是學會一種開源的精神能夠根據自己的需要來設計、開發屬于自己的軟件。這才是在中學信息技術教育中推行開源軟件教育的核心內容。

3 缺乏具備相關知識技能的人員

前面已經提到由于對微軟產品的依賴性，絕大多數中學信息技術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。對中學教師的培訓需要時間和相關培訓人員。結合開源軟件在我國總體發展狀況，這兩方面因素都大大延緩了開源軟件教育在中學信息技術教育中的推廣。

三 面向中學的開源軟件課程

澄清了有關開源軟件的誤解，我們需要做的就是在中學信息技術課程中大膽的引入開源軟件教學。但是很多認識到開源軟件重要性的中學教師認為，開源軟件教育應該從大學開始，從上到下逐步推廣至中學。筆者認為這種看法是對前文提到的認識誤區造成，學生從大學才開始接觸開源軟件將不利于培養學生對開源軟件的興趣。如果從中學甚至小學就開始接觸開源軟件，在開放、獨立、自由的信息技術環境下學習，則更有利于消除對微軟產品的依賴性，激發學生創造性和對信息技術的求知欲。國家發布的信息技術課程標準也并沒有指定Windows為唯一的教學內容。并且鼓勵根據各個學校自身情況開展校本課程和特色教學。結合現有的課程標準，筆者嘗試提出一個以Linux學習為內容的“信息技術基礎”課程。

1 課程目標

進行基于開源軟件的信息技術教育并不是全面否定現有的基于專有軟件(以我國的中學教材為例，主要是微軟的Windows系列軟件)的教學內容，也不是單純的學習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上，開展基于開源軟件的信息技術教育應該以全面培養學生真的信息素養為目的，提高學生的獨立自主，勇于創新的思想意識為教學目標。設置開源課程的根本意義就是通過學習Linux以“授之以漁”的方式，讓學生在掌握電腦使用知識的同時，知其所以然，有更多的選擇，能最大限度地發揮自己的創造性。

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

2 課程結構

Linux入門有一定的難度，需要用戶自己來手動設置一些內容，圖形操作界面也與Windows有些區別。但這個難度是相對與習慣Windows而言的，對于沒有Windows操作經驗的學生學習Linux基本沒有障礙。而在現有的教學內容基礎上，熟悉Windows的學生可以進一步了解基于開源軟件的計算機應用。課程的教學內容分為兩部分。對于沒有使用過Windows或使用不太熟練的學生，可采用相對獨立的Linux教學內容，直接講授相關知識。其教學內容結構圖如下：

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

對于熟悉Windows環境的學生，在獨立教學內容上，采用循序漸進分階段的教學方法，其各階段的教學內容如下表：

這里列出的僅僅是一個初步的大綱。具體內容在教學時根據學生的興趣和掌握程度進行隨時調整。表2中所選的各種軟件可由教師根據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信息技術教育還是一個嶄新的研究領域，有很多具體問題值得我們去深入研究。例如開源軟件教育的規范化、如何與現有的信息技術課程進行整合等。開源軟件已經逐步走入教育領域，開源運動對于信息技術教育是一次難得的機遇，我們應該以開放和積極的態度來看待它，同時把握機遇，全面深化我國的教育信息化進程。