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开源软件在高校的应用与推广策略研究 一月 1, 2008

Filed under: 技术 — Iautumn @ 3:40 下午

赵国栋 黄永中

【摘 要】在UNESCO的大力推动下,MIT的“开放课件计划”已在世界范围内掀起了一场“开放式教育资源”(OERs)运动。而OECD的教育创新研究中心所提出的将“开放源代码软件”(OSS)作为开放式教育资源之必要组成部分的观点,又将OERs与OSS紧密地联系在一起,从技术角度为OERs运动提供了更强大的动力。本文以开放源代码在高校中的应用为研究主题,论述了OSS国外的应用状况及其对高校信息化建设的重要价值和促进作用,并对OSS在国外高校受到重视的原因进行了详细分析。以此为基础,研究者提出,在国内高校推广和应用OSS不仅可以有效地降低校园信息化的成本,更为重要的是,OSS体现了与高等教育机构相同的价值观念和哲学理念,即:知识是由全人类共同创造的,理应以开放的形式来向每一个成员提供。在论文的最后,研究者也提出在一些在国内高校中促进OSS应用的方法与建议。

【关键词】 开放式教育资源;开放源代码软件;高等学校;校园信息化建设

一、“开放式教育资源”与“开放源代码软件”

  随着IT在高等教育领域的广泛应用,利用Internet来发布与传播各类教育资源,已成为各国高校间进行教学与学术资源交流共享的重要途径。自2001年MIT启动“开放式课件”项目(Open CourseWare Project)后,在联合国教科文组织和一些相关国际机构的积极推动下,“开放教育资源”(Open Educational Resources,OERs)已逐渐发展成为一场声势浩大的“开放教育资源运动”[1],越来越受到政府组织、学术团体和高等教育机构关注。

  2002年,UNESCO首次对“开放教育资源”的概念和内涵进行了界定:“指那些基于非商业性目的,通过信息与通讯技术(ICTs)来向有关对象提供的,可被自由查阅、参考或应用的各种开放性教育类资源。通常,这些开放式教育资源可通过互联网(Internet)来免费获得,主要用于教育机构中教师的课程教学,但也可用于学生的学习。其类型主要包括:讲义、参考文献、阅读材料、练习、实验和演示,另外也包括教学大纲、课程内容和教师手册等。”[2]。

  在随后的数年里,UNESCO及相关机构又多次召开了关于开放式教育资源的国际会议,从多个层面促进了世界各国开放式教育资源运动的发展。在这些会议中,各国学者对“开放式教育资源”的定义、内涵、类型、实施方式、未来的发展前景及存在的问题等进行了广泛而深入的探讨,对于OER在世界各国的推广产生了重要影响。

  此外,一些国际机构也开始重视OERs问题。2005年8月, OECD的“教育创新研究中心”(CERI)专门启动了一项名为“开放式教育资源之机遇与挑战”的研究课题,其着眼点是研究OER在高等教育领域的应用与发展。在此项研究中,研究者将OERs定义为:“向教师、学生和自学者提供的、免费和开放性的数字化资源,可被用于教学、学习和研究之中。”[3] 同时,在OER所包含的资源类型方面,CERI的研究者认为,OERs不仅需要包括内容性的资源,还应该包含技术性的资源,如用于开发、传播和使用开放式内容的软件工具。因此,与UNESCO的OER概念的定义相比,CERI在其中增加了“开放源代码软件”,变成5大类:开放源代码的软件工具(如学习管理系统);开放课件与相关内容;帮助教师提高E-learning能力的开放资源;学件资源库;免费的教育类课程。

  CERI将“开放源代码软件”列入OERs,反映了OERs与开放源代码软件两者之间不可分割的紧密关系。OERs的主要类型都属于数字化资源,其主要传播途径是Internet。而在OERs实施过程中,要想制作、存贮、发布、浏览或使用这些开放式教育资源,必然会涉及到各种工具性软件的应用。显然,使用商业性软件肯定会增加OERs的制作、传播和使用成本,而且商业软件也与OERs所崇尚的开放、免费的理念不相符。在这种情况下,与OERs在理念上相通的“开放源代码软件”则成为最佳的选择,承担起从技术上辅助OERs发展的重任。

  “开放源代码软件”(Open Source Software,OSS)通常是指基于各种开放源代码许可证(如GPL、BSD等)而发布的软件。与商业软件相比,开源软件的一个突出特点是,用户不仅可免费获得程序的源代码,而且还可以自由复制、修改和分发程序源代码。开放源代码软件的最明显的好处是可以节省软件使用者的“总体使用成本”(TCO),因为使用者无须支付使用许可费(License Fee)。研究资料显示,此部分费用通常占到TOC的20~30%左右,并且机构规模越大,其使用许可费用也就越高。根据研究资料,除具有使用成本方面的优势之外,开源软件的特点还包括:使用的非依赖性;使用的安全性与隐私保护;源程序的可修改性;崇尚开放性的标准;可自由实施基于OSS的开发。

  正是基于上述特点,近年来,开源软件已经在世界范围内得到了广泛应用。研究资料表明,“近年来,全球已有超过25 个国家的70 多个各级政府提案声明和研究推动自由软件。目前,欧盟对于开源软件的支持与推广最为显著,从中央政府的信息应用到政府电子化的采购标准,OSS 不是被强烈建议政府采购时宜优先采用,就是由政府部门明令规定只能采用OSS,倡导风气全球居冠。”[4]

  因此,CERI将“开源软件”列入开放式教育资源的类型具有非常重要的意义,它不仅可以从技术上促进“开放式教育资源”的制作、传播与应用,有效降低OERs的共享成本,更为重要的是,OERs和OSS在信念上具有异曲同工之处,均基于这样一个哲学理念:“知识是一种基于集体合作的社会产品,因此,其应用属于人类社会的全体成员,人们应拥有平等、自由和免费获得人类所积累起来的全部知识的权利”[5]。两者的结合将会使“开放式教育资源”的发展触及知识的更深层面,对教育领域产生更加深远的影响。

二、“开放式教育资源”在国外高校的实施模式

  从目前世界范围内OERs运动的发展状况来看,其实施模式可以概括为两种:第一种是“内容提供模式”,即向各类学习者提供可用于阅读、参考和查阅的免费数字化内容,类型包括直接与教学相关的资源、电子课件和资源库。简言之,该模式强调的是向公众提供包含具体学习内容的信息和材料。第二种是“软件开发模式”,即通过向公众和特定教育机构免费提供各种功能的开放源代码软件的方式来促进开放式教育资源的开发、传播、交流与共享。它所提供的开源软件功能众多,从资源的制作、编辑、存贮,到资源的交流、传播,应有尽有。换言之,它不直接向 学习者提供具体的学习内容,而是为之提供一个能 够帮助其实施学习活动的技术工具和数字化学习环境。

  虽然上述两种OERs的实施方式不同,但其目标是一致的,分别从内容和技术的角度为开放式教育资源构建一个内容丰富和使用方便的数字化学习场所。研究资料显示,目前越来越多的高等教育机构开始参与开放式教育资源计划,并根据各自学校的特点向其它院校开放其内容和软件资源。根据研究者的不完全统计,目前在世界范围内,由高等教育机构领导或参与的开源软件开发项目已达50余项,见表1。

  开源软件的开发与应用,已成为高等教育机构知识转化、交流和共享的一种新形式,为开放式教育资源增加了一种新的形式和内容。正如有研究者所指出的,“在过去几年里,大学和学院已经直接涉足于开源软件的设计与开发,如课程管理系统和电子档案袋,直接与商业软件唱对台戏。这充分显示出了高等教育机构开发自己的E-leaning软件的决心”[6]。

三、开放源代码软件在国外高校的应用状况

  一方面受开源软件在其它领域成功应用及逐步普及的影响,另一方面也受到上述OERs运动中“软件开发”模式的促进,目前在许多国家的高校中,已普遍将开源软件应用于校园信息化建设。“开源操作系统、网络服务器和其它基础软件在世界范围内的成功激发了其它领域参与和使用开源软件的积极性。一些高等教育机构,尤其是著名的学术性大学开始进入使用开源软件的行列。”[7]

  2006年3月,美国一家研究机构发布的最新调查数据显示,在美国高校中,已有超过一半的高校(57%)开始使用底层类开源软件,主要包括Apache, Linux, MySQL和Tomcat(见表2)。更令人注目的是,调查也发现,目前已有25%的美国高校开始使用应用类的开源软件(Open source application software)。这说明除底层类开源软件以外,应用类开源软件也开始被应用于高校。

  2006年6月,英国信息系统联合委员会下属的开放源代码研究中心发布了一份关于开源软件在英国普通高校(HE和继续教育机构(FE)的应用状况调查报告。调查数据显示:

  ● 在被调查的英国高等教育机构中,25%的高校在其信息化政策中提到了开源软件。不过,研究者发现,实际上,77%的英国高等教育机构在使用软件时都会考虑开源软件;

  ● 14%的被调查对象表示自己所在学校的技术人员正在参与开源软件社区(即参加开发工作);

  ● 56%的英国继续教育机构正在使用开源的MOODLE作为课程管理系统(VLE);

  ● 69%的被调查对象的服务器正在使用开源软件,其中使用开源数据库、网络服务器和操作系统的比例分别是:62%,59%和56%;

  ● 绝大多数被调查对象使用开源软件时都依靠自己的技术人员来进行维护和支持;

  ● 47%的被调查对象表示正在使用桌面端的开源软件;使用比例最高的桌面端开源软件是Moeilla/Firefox;

  ● 降低总拥有成本(TCO)是英国高等教育机构使用开源软件最重要的原因;同时,三分之一的被调查对象表示,开源软件所信奉的开放精神也是使用开源软件的重要原因。[12]

  上述数据表明,正如JISC所指出的,“开源软件已经开始在多数英国大学和学院中使用,使用的范围既包括邮件服务、教学系统、科学工作站,同样也包括教师和学生的个人计算机。”[8]

四、开源软件倍受国外高校重视的原因

  开源软件在高等教育机构中获得越来越多的应用及广泛认可。有研究者指出,出现这种情况的原因是多方面的,其中既有经济和和技术的原因,还有更加深刻的教育和哲学的理由(见表3)。

  可降低软件的使用成本是吸引高校使用开源软件的一个重要原因。“与微软的产品相比,使用开源软件的总拥有成本要低20~30%”[9]。例如,以Linux的TCO计算为例,使用Linux可延长硬件的使用时间,因为Linux对硬件设备的要求要远远低于Windows。这就可以帮助用户避免卷入永无止境的硬件升级循环,节省大量的硬件经费。

  此外,高校使用开源软件的另一个重要原因,就是希望逐步摆脱商业软件公司在技术上对学校的束缚。正如有学者指出的,“许多高校管理者所担忧的是,商业软件提供商由于所提供的软件系统,对高校中心工作的控制力越来越大,学校在很多方面的发言权越来越弱小。”[10]以高校中最常用的课程管理系统为例,由于对Blackboard公司提高年使用许可费和强迫高校升级等等做法的不满,2004年,印第安那大学、密西根大学、麻省理工学院和斯坦福大学共同发起了一项名为Sakai的开放源代码的联合开发项目。这四所高校将原来自主开发的课程管理系统(CMS)的源代码都贡献出来,试图共同开发出一个适用于高校的开源CMS产品。该计划获得了美国Mellon Foundation和Hewlett Foundation的资金支持。自2004年至今,Sakai已发布五个版本,并在世界91个大学和学院开始使用,其中就包括哈佛、耶鲁、伯克利、康奈尔和威斯康星等著名大学。同时,为号召更多的高校参与和使用此开源系统,Sakai还实施了“Sakai合作计划”(SPP)和“Sakai商业促进计划”(SCA)。目前,Sakai项目已发展成为高等教育领域最著名的开源项目。

  最后,从理念上来讲,开源软件之所以在高等教育机构中受到欢迎,与其所崇尚的开放与自由的精神也有着直接的关系。研究者都认为,开源软件所体现出的开放共享、协作开发和自由传播等精神实际上与高等教育机构的特点和社会角色有着千丝万缕的联系,“在某种程度上,开源软件体现了大学的精神和价值观念。许多人都认为两者在文化方面具有相通之处。一种普遍的观念是,高校具有一种可以共同协作来开发产品的强大潜力。作为一种非营利性而且相互之间的竞争相对比较缓和的机构来说,高校之间的相互合作潜力和趋势,比其它任何机构都要强大得多。另外,大学所强调的知识传播与共享也是他们愿意使用和参与开源软件运动的一个重要原因”。[11] 正是以上多种因素的综合影响,使得开源软件正愈来愈受到各国高等教育机构的重视。

五、我国高校的开源软件应用现状及存在的问题

  自1999年以来,中国政府有关部门就开始大力推广使用以Linux为代表的开源软件,使开源软件在中国逐步发展起来。最明显的进展是在基础软件领域,包括操作系统、数据库管理系统、中间件和办公软件等共性应用软件在内。

  在高等教育领域,也开始了一些推广工作。例如,2005 年,教育部和科技部联合发文,在40所高校建立了Linux 培训中心,其主要任务是为国家培养高质量的Linux电脑操作系统人才,并积极参与Linux系统及应用软件的研制、开发与推广应用。同时,还要求在一般IT 教学与考核中加强Linux等开源软件的内容。另外,高校中也出现了民间社区性的开源推进组织,如浙江省的Linux高校推进联盟和广东省的高校Linux推进中心等等。这些情况表明:Linux等开源软件正在扩展高校的阵地。

  但整体来看,我国开源软件的应用仍处于初级发展阶段,各个领域中使用开源软件的比例都较低,教育行业更是如此。根据CCID2005年发布的调查数据显示,2004年使用Linux比例最高的行业为大型企业,有32.0%的企业正在使用,与上年基本持平;其次为政府部门,为30.7%,比上年增加近5%。除家庭用户以外,教育是使用Linux比例最低的行业,2004年仅为10.9%,比上年减少1.5个百分点。

  2005年,北京大学教育技术系组织的第三次高校信息化调查中发现,被调查的102所高校中,已开始使用开源软件的学校比例都非常低(见表4)。

  研究者认为,导致我国教育领域使用开源软件比例低的原因是多方面,其中既有社会的客观原因,也有高校自身的影响因素。

  首先,国内教育界有关开源软件对高校信息化建设意义和作用的研究太少,这是开源软件在国内高校里应用较少和普及率较低的一个重要原因。例如,在中国期刊全文数据库中以“开源软件”和“高等教育”作为关键词检索,仅查到4篇论文;以“开源软件”和“高校”为关键词检索,也只查到7篇论文。这说明,国内研究开源软件在教育领域内的应用问题的学者非常少。即使有一些研究,也主要集中于底层类开源软件,而对于应用类的开源软件,研究非常少。

  其次,影响开源软件在国内高校中应用的另一个因素,是国内高校目前受商业软件公司的影响越来越深,导致其在采用开源软件方面的工作受到冷落。正如有研究者所指出的,“我们的高等院校,在IT教育方面,接受了许多跨国公司‘赞助’、‘捐赠’,建立了名目繁多的‘实验室’,背负着沉重的历史包袱;而许多教材的内容都被商品化专用软件的‘产品性能’所充塞;受教育者只能透过‘视窗’看到外部IT世界一个小小的角落。”[12]其直接结果是,无论中小学的课堂还是高校的课堂,进行IT素养教育时,教科书讲的都是商业软件的操作方法,对开源软件却只字不提,造成学生接受完高等教育以后,只知商业软件而不知开源软件,更谈不到推广、操作和使用。

  最后,除高校内部的原因以外,还有一个影响开源软件推广的外部原因,即国内目前能够提供专业的开源软件技术和培训服务的商业机构太少。正如研究者所指出的,“在缺乏充分的外部支持和服务的环境下,对于机构用户来说,用户的技术能力是影响其是否愿意或能否使用开源软件的一个至关重要的因素”[13]。虽然高校都会有相当数量的IT技术人员,但并不是每一个技术人员都能够胜任下载、安装、本地化(翻译)、调试、培训和用户支持这一系列技术性要求较高的工作。对于那些缺乏相应技术力量的院校来说,若有专门提供开源软件服务的专业公司来提供相应的服务,也会对推广开源软件有一定帮助。

六、在国内高校推广开源软件的策略

  综上所述,研究者认为,要想推动开源软件在国内高校的逐步应用和普及,应该从各个方面制订相应的政策和措施。

  第一,充分重视开源软件在国内高校的推广和应用,通过各种方式宣传、鼓励和推广开源软件的应用,将有限的经费用在更需要的地方。若按上述使用开源软件能够节省20~30%的TCO,每年全国高校信息化建设方面所节省的经费就非常可观。

  第二,尽快改革高校的计算机基础课程的教学内容,应大力增加开源软件在教材中所占的比例,实施所谓的“开源教育”。这不仅可以降低学校的教学成本(无须再购买商业软件用于教学),而且更重要的是,也可以有效减少目前大学生中长期以来无法解决的使用盗版软件的现象。这种方式还可为我国培养未来愿意参与和能够参与开源软件技术开发的人才。

  第三,教育主管部门应尽快选择一些IT技术力量比较雄厚的国内著名高校作为使用和推广开源软件的试点单位。在这些高校组织一支专门的队伍来负责跟踪和整理目前世界各国开源软件的最新发展动态。这项工作可以首先从与高校直接相关的各类开源管理信息系统着手,例如校务管理系统、课程管理系统、数字图书馆系统等。选择其中一部分功能先进且符合国内高校需要的开源类教育软件,组织技术力量实现其本地化并编写相应的安装使用手册和培训教程等,率先在这些高校中试用。然后,选择其中运用效果较好的软件向其它技术力量相对比较薄弱的院校推广。

  第四,建立具有可持续发展特点的开源软件技术支持模式。从长远发展来看,这种以研究课题的形式、由高校向高校提供免费技术服务的方式显然非长久之计,应该尽快根据市场运作的方式来解决开源软件的技术服务问题。按照国外在高等教育机构中推广开源软件的经验,建立专门向高校提供专业的开源软件支持服务的商业公司,是保证开源软件在高校中长期推广应用的重要保证。例如,美国四所大学所主持的Sakai项目就是将该软件的技术支持委托给专业IT公司来负责,既提高了效率,同时也满足了那些缺乏技术力量的高校使用开源软件的需求,同时费用也远远低于使用商业软件所需要的支出。

  第五,启动我们自己的开源软件项目,扩大我国高校在国际开源社区中的声誉。在充分利用国外比较成熟的教育类开源软件的基础之上,我国有技术开发实力的大学和学院同样也应该为开源社区贡献力量,这样才能保持开源软件的长久生命力和发展动力。例如,国内的知名大学也可以将以往自己学校自主开发的一些优秀的教育类软件开放源代码,与国内其它高校,甚至国外高校共享成果、共同开发。

  研究者相信,以上措施将会对开源软件在我国高校的推广和应用起到重要的促进作用。

[参考文献]
[1] Sally M. Johnstone, Open Educational Resources Serve the World, Number 3 2005, EDUCAUSE QUARTERLY.
[2] UNESCO, Forum on the Impact of Open Courseware for Higher Education in Developing Countries: Final report, Paris, 1-3 July 2002.
[3] CERI,Note from Expert meeting on open educational resources, Malmo, Sweden 6-7th February 2006.
[4] 台湾团法人信息工业策进会,政府机关自由软件采购指引,2005年12 月29 日。
[5] Stephen Downes, Models for sustainable Open Educational Resources, National Research Council Canada, 29 January 2006
[6], [18], [22] The r-smart group,Open source – opens learning: Why open source makes sense for education,Summer 2004,4343 E. Camelback Rd.http://www.rsmart.com/2006.7.8
[7] Rob Abel, Will open source software become an important institutional strategy in higher education?, Alliance fore higher education competitiveness, May 25, 2005.
[8] OSS Watch Survey 2006:Report, July 2006, http://www.oss-watch.ac.uk/studies/survey2006/surveyreport.xml.
[9] JISC,Open Source Software Brief Paper, January 2006, http://www.jisc.ac.uk/index.cfm?name=publications(2006-7-20).
[10] David A. Wheeler (May 2003). Why Open Source Software / Free Software (OSS/FS)? Look at the Numbers! www.dwheeler.com/oss_fs_why.html.
[11] Rob Abel, Will open source software become an important institutional strategy in higher education?, Alliance fore higher education competitiveness, May 25, 2005.
[12] The Development of Open Source Software and its Potential Implications for Higher Education Background Paper Prepared for a Meeting Sponsored by the Mellon and Hewlett Foundations October 6, 2005.
[13] Abel, R J. (2006). Best Practices in Open Source in Higher Education Study The State of Open Source Software. March, 2006. Lake Mary, FL, The Alliance for Higher Education Competitiveness, Inc.
[14] 赵国栋等. 中国高校信息化2005年调查报告[R]. 北京大学教育学院教育技术系,2006.

作者简介:
  赵国栋,博士,北京大学教育学院教育技术系副教授,副主任(100871)。
  黄永中,硕士,北京大学教育学院教育技术系访问学者(100871)。

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