2093.基于自由軟件的計(jì)算機(jī)教學(xué)

1、基于自由軟件的計(jì)算機(jī)教學(xué)摘要：軟件的版權(quán)在學(xué)校的使用和教學(xué)中未有引起足夠的重視，隨著我國(guó)加入世貿(mào)，對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)會(huì)越來(lái)越嚴(yán)格。自由軟件不存在盜版的問(wèn)題。自由軟件發(fā)展的速度十分迅速，在可用性和易用性上都有極大的提高。基于自由軟件的教學(xué)平臺(tái)費(fèi)用十分低廉。這些原因?qū)?huì)促進(jìn)基于自由軟件的計(jì)算機(jī)教學(xué)的發(fā)展。關(guān)鍵詞：自由軟件 計(jì)算機(jī)教學(xué) 版權(quán) 許可證 gnu linux1 什么是自由軟件自由軟件是gnu工程的產(chǎn)物。gnu工程開(kāi)始于1984年，由richard stallman發(fā)起，其目的是開(kāi)發(fā)一個(gè)類(lèi)似unix的，并且是自由的完整的操作系統(tǒng)gnu系統(tǒng)。當(dāng)時(shí)，unix是比較成熟而流行的操作系統(tǒng)，因此rich

2、ard stallman選擇做一個(gè)與unix兼容的操作系統(tǒng)。一個(gè)操作系統(tǒng)不僅僅意味著一個(gè)內(nèi)核，還就包括指令處理器、匯編程序、編譯器、解釋編輯器和各種應(yīng)用軟件，這樣容易被移植，而且unix用戶(hù)可以方便地轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)。到90年代，gnu已經(jīng)發(fā)現(xiàn)或者完成了除了內(nèi)核之外的所有主要成分。而linux，一個(gè)自由的內(nèi)核，由linus torvalds開(kāi)發(fā)了。把linux和幾乎完成的gnu系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，就構(gòu)成了一個(gè)完整的操作系統(tǒng)：一個(gè)基于linux的gnu系統(tǒng)。gnu工程采用gnu通用公共許可證(gpl)，力圖保證共享和修改自由軟件的自由保證自由軟件對(duì)所有用戶(hù)是自由的。自由軟件(free software)的fr

3、ee指的是自由而不是價(jià)格上的免費(fèi)。采用gpl的軟件一定是開(kāi)放源代碼，可以自由復(fù)制分發(fā)，可以自由進(jìn)行研究和改寫(xiě)源代碼，并要求在提供軟件時(shí)要讓使用者知道有這些權(quán)利。修改后的自由軟件仍然要遵守gpl，確保自由軟件不被某些人或公司據(jù)為己有。為了避免法律上的糾紛，所有的自由軟件都注明不提供任何類(lèi)型的擔(dān)保，全部的風(fēng)險(xiǎn)，如程序的質(zhì)量和性能問(wèn)題都由使用者來(lái)承擔(dān)。如果程序出現(xiàn)缺陷，使用者承擔(dān)所有必要的服務(wù)，修復(fù)和改正的費(fèi)用。自由軟件并不是反商業(yè)的，只不過(guò)是換一種商業(yè)方式進(jìn)行贏利。作者可以在分發(fā)軟件或提供服務(wù)時(shí)收取費(fèi)用。1 例如最大的linux廠商redhat，就提供軟件集成、開(kāi)發(fā)和各種服務(wù)，并從中賺取利潤(rùn)。gp

4、l與傳統(tǒng)的copyright是完全不同的，由于自由軟件允許自由復(fù)制分發(fā)，所以自由軟件是不存在盜版問(wèn)題，相反，在stallman看來(lái)，這體現(xiàn)了人與人之間的互助美德。2 自由軟件的現(xiàn)狀自由軟件現(xiàn)時(shí)已經(jīng)發(fā)展得比較成熟。在internet服務(wù)器中，已經(jīng)有很大數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器使用linux操作系統(tǒng)，加上免費(fèi)的apache網(wǎng)站服務(wù)器和mysql數(shù)據(jù)庫(kù)，用php或python作為開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，構(gòu)成了開(kāi)發(fā)和實(shí)施高性能web應(yīng)用的重要平臺(tái)。netcraft調(diào)查3千多萬(wàn)個(gè)網(wǎng)站后顯示，到2002年8月為止，采用apache為web server的占了總體的67%，第二名的microsoft的只有25%。2但在個(gè)人計(jì)算機(jī)

5、的操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件和辦公等桌面應(yīng)用方面，自由軟件和linux的普及率遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上windows。造成這種現(xiàn)狀的原因主要有三個(gè)：一、自由軟件采用的是類(lèi)似unix的操作系統(tǒng)linux，個(gè)人機(jī)的用戶(hù)對(duì)此不熟悉，自由軟件發(fā)展的早期操作界面和辦公軟件的數(shù)量都較少，不能吸引一般的用戶(hù)更換系統(tǒng)。二、用戶(hù)的使用習(xí)慣也有很大的關(guān)系，系統(tǒng)和軟件的改變畢竟需要重新學(xué)習(xí)，需要一定的時(shí)間和精力。三、大量的文檔是用微軟office格式進(jìn)行保存，改變系統(tǒng)和辦公軟件后能否繼續(xù)使用也是很多人顧慮的問(wèn)題。實(shí)際上，linux為操作系統(tǒng)現(xiàn)時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)了優(yōu)秀的圖形操作界面，如gnome和kde，在可用性和易操作性上并不比windows界

6、面差，并且對(duì)中文的支持也開(kāi)始完善。redhat7.3中，在安裝的過(guò)程中已經(jīng)可選擇中文。在最常用的辦公軟件方面，abiword、gnumeric、kword和openoffice等自由軟件可涵蓋微軟office的大部份功能，對(duì)word、excel文檔都可直接打開(kāi)和保存。3 在的自由軟件目錄中，已經(jīng)列出了上千種自由軟件，并且還在不斷發(fā)展增加中。這些是自由軟件能應(yīng)用于教學(xué)的重要因素。3 自由軟件與教學(xué)的需要采用基于自由軟件的計(jì)算機(jī)教學(xué)，能否滿(mǎn)足教學(xué)的需要？這是中專(zhuān)計(jì)算機(jī)教學(xué)中所學(xué)的內(nèi)容和軟件列表（表1），在自由軟件中可找到相對(duì)應(yīng)的軟件實(shí)現(xiàn)。操作系統(tǒng)windowslinux辦公軟

7、件officeabiword、koffice、openoffice編程語(yǔ)言c、vcgcc、qt數(shù)據(jù)庫(kù)vfp、sqlservermysql、gnusql網(wǎng)頁(yè)編輯dreamweaverbluefish圖像處理photoshopgimp（表1）可見(jiàn)，對(duì)于每一個(gè)基于windows操作系統(tǒng)的軟件，基本上可找到相應(yīng)的自由軟件。因此，構(gòu)建自由軟件的教學(xué)平臺(tái)能滿(mǎn)中專(zhuān)計(jì)算機(jī)教學(xué)的需要。4 在教學(xué)中應(yīng)用自由軟件的好處4.1 可以提高計(jì)算機(jī)使用者對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的認(rèn)識(shí)和尊重。軟件都是有版權(quán)的，無(wú)論是copyright的軟件或是遵循gpl的軟件，都是開(kāi)發(fā)者辛勤勞動(dòng)的智慧結(jié)晶。有一種說(shuō)法，是正版軟件的高昂價(jià)格逼使用戶(hù)采用盜版

8、軟件，這種說(shuō)法并不正確。軟件的價(jià)格高低是市場(chǎng)行為。就像吃飯，滿(mǎn)漢全席會(huì)很貴，有錢(qián)你可以每一頓都吃大餐，沒(méi)錢(qián)的也可以買(mǎi)菜回家煮。不能因?yàn)槌圆黄鹁徒袨槭裁从喌眠@么貴，這是他的權(quán)利，你吃不吃得起是另一回事。隨著我國(guó)加入世貿(mào)，對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)會(huì)越來(lái)越嚴(yán)格。學(xué)校使用的軟件，應(yīng)要符合知識(shí)產(chǎn)權(quán)的要求。4.2 節(jié)約購(gòu)買(mǎi)軟件的費(fèi)用。采用微軟公司的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，必須要用一大筆費(fèi)用購(gòu)買(mǎi)。2002年8月29日，微軟正式實(shí)行新的許可證制度（licensing 6.0）。其中的兩項(xiàng)內(nèi)容引起軒然大波，一是簽署這一許可協(xié)議的客戶(hù)需要每年向它支付一筆費(fèi)用以得到微軟軟件的最新版本，如果不簽署這一協(xié)議，在購(gòu)買(mǎi)新版軟件時(shí)將不能

9、享受折扣價(jià)；二是為了“遏止侵權(quán)盜版行為和跟蹤其用戶(hù)使用情況”，微軟要求與其簽署協(xié)議的pc經(jīng)銷(xiāo)商必須在pc中預(yù)裝windows操作系統(tǒng)。這一變動(dòng)對(duì)用戶(hù)影響甚大，如果每年不向微軟交一次許可費(fèi)，則需要出高價(jià)購(gòu)買(mǎi)。反之如果一年交一次費(fèi)用，總體購(gòu)買(mǎi)支出也必然上升。調(diào)查顯示，約90%的企業(yè)認(rèn)為微軟新收費(fèi)制度會(huì)增加企業(yè)軟件購(gòu)買(mǎi)費(fèi)用20%至200%3。對(duì)于學(xué)校，機(jī)房有幾十甚至上百臺(tái)電腦，如果每一臺(tái)都要裝上windows加上office的費(fèi)用可能要十幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)元。對(duì)于學(xué)校來(lái)說(shuō)，這不是一筆小的開(kāi)支。并且軟件要不斷更新，當(dāng)需要新軟件時(shí)，又要一筆新的費(fèi)用了。微軟推行了新的許可證后，其軟件的使用費(fèi)用更加高昂。采用自由

10、軟件則可以大大減少軟件費(fèi)用的開(kāi)支。可以將有限的資金投入到更有用的地方。對(duì)于個(gè)人用戶(hù)來(lái)說(shuō)，使用自由軟件可以構(gòu)建一個(gè)零費(fèi)用的工作平臺(tái)。這對(duì)于沒(méi)有收入的學(xué)生來(lái)說(shuō)是一種不錯(cuò)的選擇。5 構(gòu)建基于自由軟件的計(jì)算機(jī)教學(xué)環(huán)境操作系統(tǒng)選擇redhat公司的7.3版linux，辦公軟件采用gnome自帶的辦公軟件abiword、gnumeric和openoffice。編程語(yǔ)言采用gcc編譯器，用anjuta作為ide界面，可以進(jìn)行c和c+的編程。gimp作為圖像處理軟件。網(wǎng)業(yè)設(shè)計(jì)可采用openoffice自帶的網(wǎng)業(yè)設(shè)計(jì)軟件。自由軟件的發(fā)展十分迅速，可用的軟件數(shù)量會(huì)不斷增多，應(yīng)根據(jù)實(shí)際的需要再進(jìn)行選擇和添加。6 基

11、于自由軟件的計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)踐6.1 教學(xué)目的讓學(xué)生了解什么是自由軟件。會(huì)安裝linux操作系統(tǒng)和一些常用的軟件，構(gòu)建基于自由軟件的計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)環(huán)境。會(huì)使用一些常用的軟件和在linux下學(xué)習(xí)編程。6.2 教學(xué)對(duì)象的選擇由于是初次進(jìn)行基于自由軟件的計(jì)算機(jī)教學(xué)，具有一定的實(shí)驗(yàn)性質(zhì)，因此教學(xué)的對(duì)象選擇計(jì)算機(jī)興趣小組，沒(méi)有進(jìn)行班級(jí)教學(xué)。該小組的人數(shù)為十七人，對(duì)計(jì)算機(jī)感興趣，有學(xué)習(xí)新知識(shí)和新技能的強(qiáng)烈興趣，計(jì)算機(jī)操作的水平也較高。6.3 教學(xué)安排本次教學(xué)是利用課余的時(shí)間進(jìn)行的，因此教學(xué)的時(shí)間較為零散，延續(xù)的時(shí)間也較長(zhǎng)，約為二個(gè)月。總學(xué)時(shí)約為15課時(shí)。時(shí)間分配如下：1.認(rèn)識(shí)軟件的版權(quán)和許可證。.（一課時(shí)）2.學(xué)

12、會(huì)linux的安裝。（三課時(shí)）3.linux的基本操作和配置。.（三課時(shí)）4.linux下的軟件安裝。.（二課時(shí)）5.abiword、gnumeric和openoffice辦公軟件的使用。（三課時(shí)）6.gcc、anjuta編程軟件的使用。（三課時(shí)）6.4 教學(xué)過(guò)程本次教學(xué)具有試驗(yàn)性質(zhì)，并且學(xué)生的水平較高，因此教學(xué)的方法和過(guò)程與一般的教學(xué)有所區(qū)別。認(rèn)識(shí)軟件的版權(quán)和許可證這方面的內(nèi)容，我并沒(méi)有直接將所有的內(nèi)容告訴學(xué)生，指出除了copyright之外，還有g(shù)pl、bsd等不同的軟件許可證，讓學(xué)生找相關(guān)的資料，最后進(jìn)行綜合。學(xué)生通過(guò)因特網(wǎng)收集到不少有關(guān)于許可證的資料。linux的安裝，是用實(shí)際操作的方

13、式進(jìn)行教學(xué)。在學(xué)校中用了5臺(tái)計(jì)算機(jī)讓學(xué)生進(jìn)行l(wèi)inux的安裝。安裝的過(guò)程中最重要的是硬盤(pán)分區(qū)的劃分。redhat7.3版似乎存在問(wèn)題，將硬盤(pán)重新分區(qū)再安裝很容易實(shí)現(xiàn)，但對(duì)于已劃分好fat32分區(qū)的硬盤(pán)，刪除其中一個(gè)分區(qū)后再創(chuàng)建linux格式的分區(qū)時(shí)總提示有問(wèn)題，不能繼續(xù)。只能先在windows下用分區(qū)軟件pqmagic創(chuàng)建linux格式的三個(gè)分區(qū)（boot區(qū)、根分區(qū)和交換區(qū)），再安裝linux才可以。接下來(lái)的安裝過(guò)程，由于學(xué)校的計(jì)算機(jī)配置都是比較主流的硬件，因此非常順利。而學(xué)生家里的配置各有不同，基本上都可以順利完成安裝，但一些內(nèi)置的軟貓是用不了的。可見(jiàn)linux對(duì)硬件的支持已經(jīng)非常廣泛。li

14、nux的基本操作和配置，采用演示、講解和實(shí)操相結(jié)合進(jìn)行教學(xué)。基本操作有基本命令的使用，包括ls、cp、cd、clear、rm、date、man、mv、rmdir、mkdir、fr等。5 這部份的內(nèi)容較多，與dos操作系統(tǒng)作比較，進(jìn)行說(shuō)明。vi編輯器的簡(jiǎn)單使用,包括建立新文件、修改和保存等基本的操作。系統(tǒng)、顯示分辨率和網(wǎng)卡的配置，可以用setup命令調(diào)出系統(tǒng)配置程序來(lái)進(jìn)行。另外，再?lài)L試了配置三種不同的上網(wǎng)方法，即是撥號(hào)上網(wǎng)、局域網(wǎng)接入和adsl接入。redhat已經(jīng)內(nèi)置了這幾種不同的上網(wǎng)軟件，只要打開(kāi)gnome的internet連接向?qū)?，就可以按向?qū)У恼f(shuō)明一步步來(lái)，就可以完成了。訪問(wèn)window

15、s分區(qū)的方法。xwindows的切換方法。linux的基本操作這部份的內(nèi)容較多，學(xué)生要經(jīng)過(guò)反復(fù)多次的練習(xí)才有印象。實(shí)際所用的時(shí)間比預(yù)計(jì)的多。linux軟件的安裝。包括采用rpm格式、tar格式、bin格式和直接由源代碼編譯等幾種不同格式軟件的安裝。redhat7.3中，還有rpm軟件包的管理軟件，使軟件的安裝和卸載變得更易操作。在這個(gè)教學(xué)過(guò)程中，試安裝過(guò)mozilla1.1，java，gcc3.0、anjuta等軟件。在軟件的安裝和管理方面，windows的操作較容易，linux的安裝文件的格式較多，方法也有所不同，比較繁瑣。對(duì)于辦公軟件，如abiword和gnumeric的操作方法與word

16、、excel十分類(lèi)似，都比較容易掌握。openoffice的功能十分豐富，但在一些細(xì)節(jié)上不符合我國(guó)的習(xí)慣，需要進(jìn)行調(diào)整。另外沒(méi)有對(duì)應(yīng)的教材，在教學(xué)上造成不便。程序編寫(xiě)方面的教學(xué)主要是使用vi錄入c語(yǔ)言的源程序，用gcc進(jìn)行編譯。使用anjuta在圖形界面進(jìn)行源程序的輸入和修改更方便。6.5 教學(xué)總結(jié)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的教學(xué)實(shí)踐，我感到基于自由軟件的計(jì)算機(jī)教學(xué)是可行的。學(xué)生經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的學(xué)習(xí)后，可以較好地掌握l(shuí)inux的安裝和配置，將自由軟件應(yīng)用于日常的文書(shū)處理和編程學(xué)習(xí)中。但在教學(xué)的過(guò)程中，也感到一些不足之處，首先是沒(méi)有相對(duì)應(yīng)的教材，在教學(xué)中很難進(jìn)行說(shuō)明，學(xué)生也沒(méi)有相應(yīng)的資料。其次，在軟件的兼容性上

17、沒(méi)有可能達(dá)到百份之一百，因此在打開(kāi)或保存微軟軟件時(shí)會(huì)有一些小問(wèn)題。本次教學(xué)可以說(shuō)是試驗(yàn)性質(zhì)的，學(xué)生的素質(zhì)都較高，并有一個(gè)良好的環(huán)境進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和操作。在以班級(jí)為對(duì)象的教學(xué)中，不可能大批量地安裝軟件，應(yīng)如何確保有好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境也是值得探討的問(wèn)題。7 總結(jié)自由軟件的發(fā)展非常迅速，在ibm、sun等大公司的聯(lián)合支持下6，相信還會(huì)有更廣闊的前景。我國(guó)政府的部門(mén)采購(gòu)也引入了linux等自由軟件。培養(yǎng)熟練的linux操作人員，是中專(zhuān)教學(xué)中要考慮的一個(gè)問(wèn)題了。采用自由軟件構(gòu)建教學(xué)和辦公平臺(tái)在版權(quán)上沒(méi)有爭(zhēng)議，并可節(jié)省大量的軟件費(fèi)用支出。基于自由軟件的計(jì)算機(jī)教學(xué)是可以實(shí)現(xiàn)的。但實(shí)現(xiàn)的過(guò)程不是一朝一夕的事，盡可能平穩(wěn)而

18、不能過(guò)于急進(jìn)。采用逐步過(guò)渡的方法是比較可行的。先增加linux操作系統(tǒng)的課程，再逐步將編程、辦公、繪圖等學(xué)習(xí)遷移至linux系統(tǒng)。這個(gè)過(guò)程可能需要二到三年的探索和過(guò)渡。參考文獻(xiàn)1 2345作者：銀河網(wǎng)絡(luò)教育中心，linux培訓(xùn)教程，中國(guó)水利出版社6abstract: the software copyright has not attained enough attention in school and teaching. intellectual property rights protection will be more and more strict along with our country