開源軟件與開放課程在高校中的應(yīng)用策略研究.ppt

開源軟件與開放課程在高校中 的應(yīng)用策略研究,哈爾濱理工大學網(wǎng)絡(luò)信息中心 李勝利 2008年4月9日,大綱,概述 基本情況介紹 開源軟件情況介紹 開源教育軟件介紹 開放課程情況介紹 研究內(nèi)容與預(yù)想突破,一、概述,開展研究的目的意義 商業(yè)軟件的壟斷毒瘤 研究的可行性 可行性說明,研究目的意義,節(jié)約學校開支。采用開源軟件和開放課程，大幅降低系統(tǒng)部署與應(yīng)用成本，提高高校信息化建設(shè)成效 靈活性。便于應(yīng)用系統(tǒng)的靈活布署、應(yīng)用。采用開源軟件，可自由“定制”應(yīng)用軟件系統(tǒng)，提高應(yīng)用系統(tǒng)的普適性 通過參與開源軟件開發(fā)，可以接觸世界最新技術(shù)與先進理念，提高開發(fā)水平 通過組織開源軟件的開發(fā)、發(fā)行與技術(shù)服務(wù)，獲取利潤,商業(yè)軟件的壟斷毒瘤,微軟的壟斷毒瘤：我國教育系統(tǒng)的成千上萬的教師花費無數(shù)時間和精力向數(shù)千萬大中小學生講授微軟的產(chǎn)品性能與使用。當這些學生走入社會后，習慣使用某種軟件的“毒瘤”就要發(fā)作?？梢赃@么說，我們這一代的孩子是伴隨著Windows成長的。十分明顯，我國將要為此付出非常巨大的歷史性代價（成本與安全）。,Blackboard在網(wǎng)絡(luò)教學平臺上的壟斷 目前在高等教育領(lǐng)域內(nèi)，網(wǎng)上學習，或者說E-learning非常流行，許多高校都正在或計劃開始使用網(wǎng)絡(luò)教育系統(tǒng)。這就涉及到課程管理系統(tǒng)（Course management system，CMS）的使用問題。目前，商業(yè)CMS產(chǎn)品中最著名是美國的Blackboard（簡稱BB），其在全國高等教育CMS市場中占據(jù)著絕對的優(yōu)勢地位，尤其是在前兩年兼并了WebCT以后，它基本上在CMS產(chǎn)品中占據(jù)了壟斷地位。而且，目前BB已經(jīng)在國內(nèi)開了分公司，而且是與CERNET合作的。,其產(chǎn)品每套價格高達數(shù)十萬元（按照學校的正式學生注冊數(shù)來收費的）。以4000名注冊學生的高校為例，Blackboard網(wǎng)上教學平臺4000用戶的價格：42.8萬元。最近，BB又一次提高了其產(chǎn)品的價格。就如同 Windows的價格太高一樣，Blackboard的產(chǎn)品價格實在太高了。而且由于其市場壟斷地位，一旦大學開始使用以后，就等于戴上了它的枷鎖，則很難更換產(chǎn)品。與個人使用Windows相比，這種枷鎖對高校的束縛更加難以擺脫，因為師生們已經(jīng)習慣于使用BB的產(chǎn)品之后，這時，如果因為其使用許可費用上升而更換其它產(chǎn)品，那真是難上加難，因為涉及到老師、學生的操作習慣，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移等，工作量非常大。 壟斷毒癮太可怕！,開展研究的需求,高校信息化建設(shè)除需要必須的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施外，還需要大量的軟件系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)信息資源。 與重點高校不同，一般高校及經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)高校經(jīng)費緊缺，難以支付購買大規(guī)模軟件系統(tǒng)的巨資，信息化應(yīng)用落后。因此花費較少的開源軟件與開放課程在一般高校、經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)高校中有強大的需求。,高校信息化建設(shè)中的軟件需求,操作系統(tǒng)，如Linux、Solaris（半開源）、OpenSolaris等 +基礎(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)，如Apache、Tomcat等 +數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，如Mysql等 +管理系統(tǒng)，如AWT日志分析、OpenNMS網(wǎng)絡(luò)管理工具等 +應(yīng)用軟件，如教學應(yīng)用Moodle、Sakai等 +開發(fā)工具，如Eclipse支持Java、C/C+等開發(fā),據(jù)教育部2006年統(tǒng)計，全國有7867所高等教育學校（機構(gòu)），其中普通高等學校1867所，萬人以上院校554所。另據(jù)統(tǒng)計，全國已部署網(wǎng)絡(luò)教學系統(tǒng)，開展網(wǎng)絡(luò)教學的學校有500多所，其中絕大多數(shù)為重點大學和近兩年參與教育部本科教學工作水平評估的院校，對于網(wǎng)絡(luò)教學系統(tǒng)的部署應(yīng)用問題，如果全部采用商業(yè)軟件的話，僅軟件系統(tǒng)本身的投入就是極大的數(shù)目，再加上后期的資源建設(shè)費用，一般院校難以承擔。另據(jù)調(diào)查，目前各高校的網(wǎng)絡(luò)教學系統(tǒng)的應(yīng)用不盡理想，其中重要要的原因就是課程資源短缺。而課程建設(shè)是一項技術(shù)上相對簡單，但需要大量人力，并需要多方協(xié)調(diào)共建的浩大工程。,動輒幾十萬元甚至上百萬元的投入對于重點院校或規(guī)模稍大的院校來說可能不算什么，但對于眾多規(guī)模較小的院校或教育機構(gòu)以及眾多的中小學學校來說來說，那可是一個天文數(shù)字。另外對于重點院?；蛞?guī)模稍大的院校來說，即使投入得起，但一旦開始使用以后，就等于戴上了它的枷鎖 。因此，在網(wǎng)絡(luò)教學方面我們必須在國家各級教育主管部分的統(tǒng)一規(guī)劃指導下，合理規(guī)劃，共同建設(shè)一個開放的、共享的網(wǎng)絡(luò)教學平臺與課程建設(shè)體系，才能在我國信息化建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施基本完善，具備大力開展網(wǎng)絡(luò)教學的情況下讓更多的受教育者享受到信息化教學帶來的便利，加快實現(xiàn)我國教育現(xiàn)代化的步伐。,在應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)方面，我們可以只購置必須的、非常成熟的商業(yè)軟件系統(tǒng)，大規(guī)模地開展開源軟件應(yīng)用，一方面可以大大降低信息化建設(shè)成本，豐富信息化建設(shè)應(yīng)用，提高高校信息化建設(shè)成效；另一方面可大大制衡商業(yè)軟件的壟斷，降低壟斷軟件“毒瘤”的危害。,研究的可行性,目前開源軟件和開放課程種類繁多，基于開源軟件的應(yīng)用日益增多，具備開源軟件大規(guī)模應(yīng)用的基礎(chǔ)條件。如廣泛應(yīng)用的Linux操作系統(tǒng)軟件、Mysql數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、開源門戶軟件、開源教學軟件如Moodle/Sakai等，開源日志分析軟件，開源網(wǎng)絡(luò)管理軟件等。,可行性說明,1998年秋天，美國某些州提出“Open Source Education”（開源教育），實際上是主張“Open Source in Education”（在教育中講授開源軟件），隨后建立了開源教育基金會（OSEF）?，F(xiàn)在看來，這是一項非常富有遠見的舉措。如今，時間已經(jīng)過去了 89年，世界開源軟件的整體情況已經(jīng)今非昔比，特別是，很多商業(yè)軟件公司如微軟、Sun、IBM等也支持開源軟件。,最近的一份英國的調(diào)查報告顯示，在英國，有近四分之三高等院校用戶在考慮將來的IT采購方案的時候，都將基于開源軟件的IT采購方案提到了案頭。同時調(diào)查顯示，一款名為Moodle的開源課程管理軟件在不到兩年的時間中，市場份額增加到了56。報告還提到是否考慮開源軟件，成本是最主要的考慮因素。 隨著英國的Open University在接下來的IT基礎(chǔ)構(gòu)建中采用這款開源軟件，開源軟件在這塊高利潤的IT服務(wù)中已經(jīng)取得了實質(zhì)性的進步。,可行性說明,美國麻省理工學院（MIT）于2001年4月宣布，它將在互聯(lián)網(wǎng)上逐步公開所有本科生和研究生課程材料，供全世界求知者免費使用，這就是美國麻省理工學院“開放式課程網(wǎng)頁計劃”（MIT Open-Course Ware，以下簡稱MIT OCW）。此舉在世界上掀起了一股知識共享的大潮。美國以及越來越多其他國家的大學或機構(gòu)也都紛紛加入到了這場知識共享運動中。據(jù)不完全統(tǒng)計，至少有38個大學或其他機構(gòu)已經(jīng)加入MIT OCW大學聯(lián)盟。,我國的精品課程建設(shè)自2003年起，截止目前，已形成了國家級、省級和校級三個層次，并全部上網(wǎng)免費開放。據(jù)統(tǒng)計，國家級精品網(wǎng)絡(luò)課程數(shù)量：2003年151門，2004年299門，2005年298門，2006年358門，2007年本科類405門、高職高專類167門、網(wǎng)絡(luò)教育類49門。 如果能吸取國外開放課程的經(jīng)驗，持續(xù)深化我國精品課程建設(shè)，在比較完善的共享網(wǎng)絡(luò)教學平臺環(huán)境下，建設(shè)一批開放的、共享的、基于統(tǒng)一標準的經(jīng)典精品網(wǎng)絡(luò)課程，必將帶來我國教育現(xiàn)代化的春天。,總結(jié),開源應(yīng)用具有強大的需求 開源應(yīng)用可制衡商業(yè)軟件的壟斷（意義） 國內(nèi)外環(huán)境已具備大規(guī)模開源應(yīng)用的基礎(chǔ)條件 我國高等教育信息化、現(xiàn)代化建設(shè)的需要,二、基本情況介紹,開源軟件介紹 開放課程介紹 精品課程介紹,開源軟件,概括地說，開放源碼是一種協(xié)作。更具體地說，它是軟件項目上的全球范圍的公共協(xié)作。 開放源碼通過支持源代碼的獨立同業(yè)互查和快速發(fā)展演變提高了軟件的可靠性和質(zhì)量。要通過 OSI 認證，軟件必須在獲得許可證的情況下發(fā)布，該許可證可保證免費讀取、重新發(fā)布、修改和使用該軟件的權(quán)利。-Open Source Initiative（OSI） 開放源碼軟件通常是有版權(quán)的.它的許可證可能包含這樣一些限制：著意地保護它的開放源碼狀態(tài)，著者身份的公告，或者開發(fā)的控制。,開源軟件和自由軟件一樣，具備可以免費使用和源代碼公開的主要特征，所以在不刻意追究微小差異的情況下，我們可以認為開源軟件和自由軟件是兩個等價的概念。 有一部分的開源軟件是自由軟件，但是幾乎所有的自由軟件都是開源的。 開源軟件的意義，尤其是對那些具有壟斷性質(zhì)的軟件來說，開源軟件更顯其深遠意義。,是否為免費軟件,開源軟件免費使用，并不意味著完全免費，不等于該軟件的支持服務(wù)也一定免費。使用開源軟件往往需要一定的技術(shù)支持服務(wù)為前提，而不是拿來就用。使用開源軟件，需要購買相關(guān)的技術(shù)支持服務(wù)，而且要購買商業(yè)化的“支持服務(wù)”。 對比商業(yè)軟件來說，費用要少得多。 The promise of open source is better quality, higher reliability, more flexibility, lower cost, and an and an end to predatory vendor lock-in.（OSI）,開源軟件的運營模式,第一種，軟件完全免費，后續(xù)服務(wù)收費。Red Hat Linux采用的模式。但是，這種模式并不是每一家開源企業(yè)都能使用的，也只有行業(yè)領(lǐng)先者才有這樣的資本。 第二種，軟件免費，沒有售后服務(wù)，在軟件市場成熟后，靠出售專利謀生。這種方式的代表是Foxmail。 第三種，應(yīng)用服務(wù)提供模式。在這種模式下，軟件和服務(wù)都是免費，企業(yè)按時間交納使用費。,最主要的運營模式也就是這幾種，其他種類的模式其實都是這幾種模式的演化和變種。從中我們可以看出，開源軟件本身的確是免費的，但開發(fā)者最初的意圖其實是為了通過后續(xù)服務(wù)或出售專利等方式獲利。,開源軟件協(xié)議介紹,GPL（GNU General Public License） BSD Apache Licence LGPL MIT 共同特點：要求保障原作者的知識產(chǎn)權(quán)，在延伸的代碼中遵守相同的協(xié)議,開源組織與網(wǎng)站,開源軟件促進會，/ （OSI） Apache，/ 中國Apache，/ Sakai基金會，/ Moodle社區(qū)，/ Mozilla基金會，/ Open Solaris，/ Java開源，/ PHP開源，/ 開源項目開發(fā)，/ ,開源組織-OSI,The Open Source Initiative (OSI) is a California public benefit corporation, with 501(c)3 tax-exempt status, founded in 1998. The OSI is actively involved in Open Source community-building and education. OSI Board members frequently travel the world to attend Open Source conferences and events, meet with open source developers and users, and to discuss with executives from the public and private sectors about how Open Source technologies, licenses, and models of development can provide economic and strategic advantages.,Apache軟件基金會,Apache軟件基金會（簡稱為ASF），成立于1999年，是專門為運作一個開源軟件項目的 Apache 的團體提供支持的非盈利性組織，這個開源軟件項目就是 Apache 項目。這個組織把自己作為有著相同目標的開發(fā)者與用戶的團體，而不是簡單的共享在一個服務(wù)器上的一組項目的組織團體。在它所支持的 Apache 項目與子項目中，所發(fā)行的軟件產(chǎn)品都遵循 Apache許可證（Apache License）。,Mozilla基金會,Mozilla基金會（縮寫MF或MoFo），是為支持和領(lǐng)導開源的Mozilla項目而設(shè)立的一個非營利組織。該組織制定管理開發(fā)政策，經(jīng)營關(guān)鍵基礎(chǔ)組織并管理商標及其他知識產(chǎn)權(quán)。它擁有一個稱作Mozilla公司的應(yīng)課稅子公司，雇傭了一些Mozilla開發(fā)人員并協(xié)調(diào)Mozilla Firefox網(wǎng)頁瀏覽器以及Mozilla Thunderbird電子郵件客戶端的發(fā)行版。 Mozilla基金會把自己描述為“一個致力于在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域提供多樣化選擇和創(chuàng)新的公益組織”。,Sakai基金會,Sakai基金會是由最初的Sakai項目（獲Andrew W. Mellon基金資助）和Sakai教育合作者項目基金會（獲William and Flora Hewlett基金會部分資助）演變而來。Sakai基金會成立于2005年，它致力于Sakai軟件的持續(xù)開發(fā)和Sakai社區(qū)的持續(xù)發(fā)展。 2004年，美國印地安那大學，密西根大學，MIT和斯坦福大學在Hewlet基金會的支持下啟動了Sakai計劃，將各自學校原來自己開發(fā)的CMS代碼都貢獻出來，建立了一個開放源代碼的網(wǎng)上教學系統(tǒng)Sakai。 Collaboration and Learning Environment for Education free to use，free to develop，freedom for Education,Moodle社區(qū),Moodle is a course management system (CMS) - a free, Open Source software package designed using sound pedagogical principles, to help educators create effective online learning communities. You can download and use it on any computer you have handy (including webhosts), yet it can scale from a single-teacher site to a University with 20,000 students. Moodle has a large and diverse user community with over 330,000 registered users on this site alone, speaking over 70 languages in 196 countries .,IT商業(yè)公司與開源軟件-IBM,IBM 在開放源碼方面作出了巨大貢獻，奉獻了 120 多個項目，500多項專利，其中包括耗資超過 10 億的 Linux 開發(fā)。,IT商業(yè)公司與開源軟件-SUN,Sun創(chuàng)建Open Solaris、OpenSPARC項目，其目的是建立一個圍繞Solaris操作系統(tǒng)及SPARC處理器相關(guān)技術(shù)的開發(fā)者社區(qū)。該項目針對的對象包括致力于開發(fā)和改進Solaris操作系統(tǒng)及SPARC處理器的開發(fā)人員，系統(tǒng)管理員和最終用戶。已有11,000多人注冊成為OpenS的社區(qū)成員，其中9,900以上不是Sun公司的雇員。整個社區(qū)的核心價值 - 開放，包容，尊重，誠實，品質(zhì)，獨立 - 都在社區(qū)和其領(lǐng)導者的言行以及如何引導社區(qū)發(fā)展技術(shù)的過程中得以體現(xiàn)。,IT商業(yè)公司與開源軟件-Microsoft,微軟加入OSI。如果你不能擊敗對手，那就和他結(jié)盟，微軟的曲線救國策略再一次得到了印證。2007年10月，軟件巨頭正式加入了Open Source Initiative（OSI）。在反復(fù)審視了微軟的公共許可（Ms-PL）和互惠許可之后（Ms-RL），開源組織還是向微軟張開了雙臂。 微軟開源行動CodePlex（/）CodePlex is Microsofts open source project hosting web site. You can use CodePlex to create new projects to share with the world, join others who have already started their own projects, or use the applications on this site and provide feedback.,開源教育軟件介紹,Moodle 是英文Modular Object Oriented Dynamic Learning Environment的縮寫，即模塊化面向?qū)ο蟮膭討B(tài)學習環(huán)境，是澳大利亞Martin Dougiamas博士在汲取了WebCT和Blackboard的成功經(jīng)驗基礎(chǔ)上，開發(fā)的課程管理系統(tǒng)和學習管理系統(tǒng)，是一個開放源代碼的軟件，完全免費。它是一個用來建設(shè)基于Internet的課程和網(wǎng)站的軟件包。它的功能強大 。 Moodle has a large and diverse user community with over 330,000 registered users on this site alone, speaking over 70 languages in 196 countries .,Sakai：2004年，美國印地安那大學，密西根大學，MIT和斯坦福大學在Hewlet基金會的支持下啟動了Sakai計劃，將各自學校原來自己開發(fā)的CMS代碼都貢獻出來，建立了一個開放源代碼的網(wǎng)上教學系統(tǒng)Sakai。 北京大學研究生院教育技術(shù)研究所副主任趙國棟教授說：“經(jīng)過我們的研究和測試，證明Sakai是非常不錯的開源網(wǎng)上教學系統(tǒng)，其功能與Blackboard相比，實際上不相上下”。 “目前，在世界各國中，正式使用和正在試用Sakai系統(tǒng)的高校數(shù)量已經(jīng)達到100余所，而且都是世界上非常著名的高?！?。,MIT開放課程,美國麻省理工學院（MIT）于2001年4月宣布，它將在互聯(lián)網(wǎng)上逐步公開所有本科生和研究生課程材料，供全世界求知者免費使用，這就是美國麻省理工學院“開放式課程網(wǎng)頁計劃”（MIT Open-Course Ware，以下簡稱MIT OCW）。此舉在世界上掀起了一股知識共享的大潮。美國以及越來越多其他國家的大學或機構(gòu)也都紛紛加入到了這場知識共享運動中。據(jù)不完全統(tǒng)計，至少有38個大學或其他機構(gòu)已經(jīng)加入MIT OCW大學聯(lián)盟。,國家精品課程,我國的精品課程建設(shè)自2003年起，截止目前，已形成了國家級、省級和校級三個層次，并全部上網(wǎng)免費開放。據(jù)統(tǒng)計，國家級精品網(wǎng)絡(luò)課程數(shù)量：2003年151門，2004年299門，2005年298門，2006年358門，2007年本科類405門、高職高專類167門、網(wǎng)絡(luò)教育類49門。 這些課程是我國高校杰出教師的辛勤勞動的結(jié)晶，是我們高等教育教學的寶貴財富。,國家精品課程與MIT OCW課程比較,1.資源共享：MIT OCW 更好地實現(xiàn)了其資源共享的目標。無論是精品課程還是MIT OCW，都是在基于開放共享教育資源的現(xiàn)代教育理念的指導下計劃實施的。國家精品課程是國家教育部牽頭的全國性的課程評價、課程建設(shè)活動，屬于國家行為，目標是通過信息技術(shù)，讓更多的學生學習更好的教學方法和內(nèi)容，共享優(yōu)質(zhì)教育資源。OCW屬于學校行為，是麻省理工學院院方自己倡導的一個課程建設(shè)計劃。其目標是：對全世界的教師、學生和自學者提供免費、可搜尋的MIT教材。 在資源共享方面，MIT OCW不但允許用戶在線閱覽全部內(nèi)容，而且一些課程還提供了下載功能，方便了那些上網(wǎng)不方便的學生。,2學習活動：教學實施過程不同體現(xiàn)的教學理念也不同，MIT OCW的學習活動更多體現(xiàn)了以學生為中心、協(xié)作性學習的教學理念。 精品課程中含有學習活動的課程只占28.6%，而MIT OCW依此類目的占77.3%。通過數(shù)字比較，我們可以清晰地看出，二者在教學理念上有著本質(zhì)差別。MIT OCW 設(shè)計的多種豐富的學習活動，整門課程的實施是由多個學習活動有機組合而成，有的以小組為單位，有的以個人為單位。這些學習活動體現(xiàn)了協(xié)作學習的思想，學習活動的提供有利于學生創(chuàng)造能力和溝通、合作精神的培養(yǎng)。精品課程的教學實施還是以教學內(nèi)容為主線，對教學活動的脈絡(luò)并沒有很清晰地展現(xiàn)出來，精品課程還是以課堂講授為主，雖然也設(shè)計了一些學習活動，采用了一些協(xié)作學習、探究學習、啟發(fā)式等教學方法，但都是以輔助課堂教學為目的的。,3學習支持：MIT OCW的學習支持在豐富性、可用性和耦合性方面都優(yōu)于我國的精品課程。 豐富性：MIT OCW在學習支持方面提供的手段豐富多樣。如虛擬現(xiàn)實、標本圖片、論壇、參考文獻等。而精品課程中大多是以文本形式出現(xiàn)。 可用性：MIT OCW在學習支持方面提供的功能都可以使用，效果較好，如提供的虛擬現(xiàn)實、論壇等功能，論壇的回貼時間及時。而精品課程中的學習支持很多功能不可用，技術(shù)方面與設(shè)計理念方面都有一些不同，比如精品課程中的論壇大都不能用，提供的課堂實錄在線觀看大都無法在線觀看。,耦合性：MIT OCW的學習資源與學習內(nèi)容高度耦合，精品課程和MIT OCW都提供了大量的學習資源。在瀏覽課程內(nèi)容時我們發(fā)現(xiàn)，MIT OCW的學習資源與學習內(nèi)容中的知識點是一一對應(yīng)的，耦合度較高。每個知識點具體參看哪些資源標注的十分清晰，而且書刊的頁碼也已標出，省去了學生自己查找資料的時間。我國精品課程的學習資源都是以目錄列表形式提供的，通常羅列很多學習資源，學生查找起來需花費較多時間。,精品課程存在問題與不足,從網(wǎng)絡(luò)教學實施角度，從能否用于實際教學，是否基于標準建設(shè)，可否與現(xiàn)有教學系統(tǒng)整合等方面，精品課程存在如下問題與不足： 1、缺少統(tǒng)一規(guī)劃，相關(guān)的精品課程缺乏有效的整合和集中，難以突出精品課資源的整體優(yōu)勢。 2、從整體上講，這些網(wǎng)絡(luò)課程共同存在著重教學內(nèi)容的呈現(xiàn)與講解，輕學習環(huán)境與學習活動的設(shè)計，缺乏交流的途徑，缺少反饋與后期的完善修改。,3、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量優(yōu)劣各異，網(wǎng)速和課程的流媒體播放速率一定程度使精品課程的使用價值大打折扣。 4、缺乏統(tǒng)一標準和平臺，無法與現(xiàn)有教學平臺進行整合。,三、研究內(nèi)容、預(yù)想突破,研究的基本內(nèi)容 研究的預(yù)想突破,研究的基本內(nèi)容,1、首先，本課題研究信息化條件下的我國高等教育信息化的建設(shè)理論，探討軟件系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)信息資源在高等教育信息化中的重要地位和作用，著重解決目前普遍存在的