我們的征途是星辰大海

我們的征途是星辰大海教育部教育裝備研究與發(fā)展中心副研究員，《基于我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)開源硬件的普通高中實驗項目開發(fā)研究》課題負(fù)責(zé)人，《中國創(chuàng)客教育藍(lán)皮書》主編。前IBM高級工程師，開源硬件和創(chuàng)客教育先行者，中科院軟件所智能軟件中心開源鴻蒙項目經(jīng)理，中國開放原子開源基金會開源鴻蒙項目生態(tài)建設(shè)組長。浙江省溫州中學(xué)信息技術(shù)教師，特級教師，正高級教師，中國電子學(xué)會現(xiàn)代教育技術(shù)分會副主任委員，中國教育技術(shù)協(xié)會信息技術(shù)教育專委會常務(wù)理事，清華大學(xué)“大、中、小學(xué)一條龍教學(xué)研究”實驗教材編寫組信息技術(shù)教材副主編，開源硬件項目“虛谷計劃”聯(lián)合發(fā)起人。朱其罡：隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)品的更迭，操作系統(tǒng)經(jīng)歷了企業(yè)商用、個人計算機(jī)、移動設(shè)備三個階段。企業(yè)商用機(jī)領(lǐng)域的大型機(jī)、小型機(jī)的操作系統(tǒng)以國外的專有系統(tǒng)為主，類Unix系統(tǒng)占據(jù)了比較主要的位置。隨著Linux的興起，各種發(fā)行版逐步占據(jù)了很大的市場份額。國內(nèi)的服務(wù)器主要基于Intel芯片和后起的ARM芯片，以Linux內(nèi)核為基礎(chǔ)有不少商業(yè)公司發(fā)行操作系統(tǒng)發(fā)行版。個人計算機(jī)中Windows占據(jù)主流，MacOS則獨樹一幟，Linux各種發(fā)行版后來居上;移動端的操作系統(tǒng)目前以iOS和安卓為主。還有一些類似FreeRTOS、RTthread這樣的實時操作系統(tǒng)，運行在無人機(jī)等智能硬件上。謝作如：研發(fā)國產(chǎn)操作系統(tǒng)的意義太重大了。中國科學(xué)院軟件研究所孫玉芳教授曾論述說：“鑒于國家信息安全受到威脅這一根本大局，為了保障網(wǎng)絡(luò)及信息的安全，發(fā)展自主的操作系統(tǒng)已是中國政府主管部門、科研人員和廣大用戶的共識?！敝炱漕福喝A為把鴻蒙的主要代碼貢獻(xiàn)出來在開放原子開源基金會下來托管運營，中科院等企事業(yè)單位及個人一起通過開源社區(qū)治理方式來共建（托管運營鴻蒙的主要代碼的開放原子開源基金會，是目前中國唯一的與開源相關(guān)的國家級基金會，是在民政部注冊的致力于開源產(chǎn)業(yè)的全球性非營利公益機(jī)構(gòu)）。從開源供應(yīng)鏈上看，開源鴻蒙是根，鴻蒙是商業(yè)發(fā)行版，是開源鴻蒙這個共同的根長出來的果實。開源鴻蒙從技術(shù)上來說有很多優(yōu)勢，如分布式軟總線、一次開發(fā)多端部署等。從應(yīng)用優(yōu)勢來看，開源鴻蒙倡導(dǎo)的“分布式全場景”能力統(tǒng)一了傳統(tǒng)的移動操作系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，抹平了設(shè)備之間的邊界墻，可以將多個物理設(shè)備隔空融合為一個整體，將以往以手機(jī)物理邊界固化的硬件，擴(kuò)展到人周圍所有的設(shè)備都可以無線地納入手機(jī)里，作為可開發(fā)的資源。開源鴻蒙還有一個優(yōu)勢，就是通過開源方式來建設(shè)，即通過開源的方式把國內(nèi)乃至全球的研發(fā)力量匯聚起來?！褚饬x：國產(chǎn)操作系統(tǒng)緣何關(guān)注教育梁森山：很多資料顯示，以倪光南院士、孫玉芳教授為代表的計算機(jī)科學(xué)家們，在國產(chǎn)操作系統(tǒng)的推動方面做了大量的工作，從總體上看，可以用“步履維艱”一詞來概括。大家能否簡要分析一下原因？朱其罡：從技術(shù)的角度來看，開源鴻蒙是面向未來的操作系統(tǒng)，把AI能力、跨設(shè)備管理的分布式能力、互聯(lián)網(wǎng)屬性集于一體，前沿技術(shù)提供了一個更寬廣的學(xué)習(xí)空間。產(chǎn)品本身的新特性進(jìn)入校園可以帶來更好的體驗和更高的效率。從開放性來看，開源系統(tǒng)給教育應(yīng)該提供的是沒有天花板的創(chuàng)作舞臺，可以承載計算機(jī)原理、編程、網(wǎng)絡(luò)知識、互聯(lián)網(wǎng)等多方面的教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)可以更深入，承載這個系統(tǒng)的多種硬件也可以支持創(chuàng)新教育動手實踐，覆蓋理論到實踐。開源系統(tǒng)與開源硬件結(jié)合進(jìn)入教育場景，有助于開源文化的普及，反過來也會促進(jìn)開源生態(tài)的發(fā)展。●理由：國產(chǎn)操作系統(tǒng)能否進(jìn)入教育梁森山：一個顯見的事實是，目前在中小學(xué)的信息技術(shù)教材中不僅沒有關(guān)于操作系統(tǒng)方面的學(xué)習(xí)內(nèi)容，連Windows操作系統(tǒng)方面的知識也很少。這樣的信息技術(shù)學(xué)科現(xiàn)狀是否合理？信息技術(shù)學(xué)科又在醞釀著怎樣的變革呢？謝作如：關(guān)于信息技術(shù)教育（ICT）的內(nèi)容過于“重應(yīng)用輕原理”的現(xiàn)象，國內(nèi)外的基礎(chǔ)教育都普遍存在。梁森山：記得謝作如老師曾經(jīng)開發(fā)過名為“開源操作系統(tǒng)Linux入門”的校本課程，但經(jīng)過一段時間的教學(xué)實施后發(fā)現(xiàn)這一課程很難推廣。是因為課程實施的技術(shù)門檻較高，還是因為缺乏師資，又或者因為缺乏應(yīng)用支撐？而以開源鴻蒙為代表的國產(chǎn)操作系統(tǒng)，又能否突破師資和應(yīng)用的局限，并且得到中小學(xué)教師的支持？但是，我認(rèn)為現(xiàn)在開源操作系統(tǒng)進(jìn)教育已經(jīng)具備了很好的基礎(chǔ)。除了創(chuàng)客教育、人工智能教育對開源硬件、開源操作系統(tǒng)提出需求，以及基于Linux的手機(jī)操作系統(tǒng)安卓已經(jīng)深入人心之外，高中信息技術(shù)教材選擇Python作為編程語言是一個很重要的契機(jī)。因為Python是跨平臺的，在Linux下學(xué)習(xí)Python編程和在Windows下幾乎沒有區(qū)別，一些人工智能框架在Linux系統(tǒng)下運行性能更穩(wěn)定。在Python中安裝庫一般使用Pip命令，這和Linux下用Apt命令安裝軟件類似。這些都能為開源操作系統(tǒng)進(jìn)教育打下了很好的基礎(chǔ)。朱其罡：開源鴻蒙本身有一些特性簡化了設(shè)備的連接，自主管理，更靈活分配。當(dāng)然，作為一個新的操作系統(tǒng)一定有一些推廣難度，一方面我們進(jìn)行技術(shù)建設(shè)，完善面向教育的工具鏈，如可視化編程、高級語言編程、APP開發(fā)工具，把使用的門檻降低;對行業(yè)公司進(jìn)行技術(shù)支持，促進(jìn)更多的簡單易用的開源鴻蒙軟硬件產(chǎn)品出現(xiàn)。另一方面，我們和老師進(jìn)行廣泛合作，共同建設(shè)正式的教材及非正式的自媒體課程，共同提供更多的培訓(xùn)資源。●路徑：國產(chǎn)操作系統(tǒng)如何走進(jìn)教育梁森山：必須承認(rèn)，相對于Windows操作系統(tǒng)來說，國產(chǎn)操作系統(tǒng)還不成熟，生態(tài)還沒有真正形成。對于國產(chǎn)操作系統(tǒng)走進(jìn)中小學(xué)教育，目前有哪些有效的途徑？朱其罡：我認(rèn)為走進(jìn)中小學(xué)教育的途徑有很多。例如，現(xiàn)在有很多智慧校園設(shè)備，包括智慧教室、平板和一體機(jī)開始采用開源鴻蒙為操作系統(tǒng)，那么學(xué)生就成為開源鴻蒙系統(tǒng)的用戶，能真實地體驗新一代操作系統(tǒng)。又如，我們正在開發(fā)基于開源鴻蒙系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、開源硬件方面的課程，那么學(xué)生在學(xué)習(xí)新技術(shù)的同時，自然而然地就了解了開源鴻蒙系統(tǒng)。謝作如：正如朱老師所說，鴻蒙進(jìn)入中小學(xué)教育的途徑很多，但是有幾點需要注意：一是要做到無縫移植，上手容易，不能要求教師要經(jīng)過一定時間培訓(xùn)才能勝任，這方面要學(xué)習(xí)安卓系統(tǒng);二是要關(guān)注剛需，提供能夠幫助教師快速實施新技術(shù)教學(xué)的工具或者平臺，如基于鴻蒙的人工智能學(xué)習(xí)和開發(fā)平臺、物聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)和開發(fā)平臺等，吸引老師們主動去使用。梁森山：謝老師還有一個身份，擔(dān)任清華大學(xué)出版社小學(xué)和初中信息技術(shù)教材的副主編。據(jù)了解，這套教材不僅在信息技術(shù)教材中加入操作系統(tǒng)方面的學(xué)習(xí)內(nèi)容，而且還加入了開源操作系統(tǒng)的內(nèi)容，這是一個令人興奮的消息。但還是回到前面提到的擔(dān)憂：我們?nèi)绾谓鉀Q技術(shù)門檻過高而導(dǎo)致師資匱乏的問題？配套教材、實驗裝備又如何處理呢？我們還做了一項很有意義的工作，這套教材中的應(yīng)用軟件，優(yōu)先選擇開源軟件，如瀏覽器用Chrome、下載軟件用Motrix、音頻處理用Audacity、單片機(jī)編程用Mind+和mPython、編程語言用Python、Python編程工具用Jupyter和thonny、物聯(lián)網(wǎng)平臺用SIoT等。這些應(yīng)用軟件都是跨平臺的，在Windows、Linux和MacOS上都能運行。為了降低技術(shù)門檻，我們還在籌劃用虛擬機(jī)或者Docker技術(shù)，將與教材相關(guān)的應(yīng)用軟件和編程平臺進(jìn)行集成，讓配置教學(xué)環(huán)境變得簡單?！裾雇簢a(chǎn)操作系統(tǒng)進(jìn)教育的規(guī)劃梁森山：“掌控生虛谷，創(chuàng)意當(dāng)實現(xiàn)?！碧摴扔媱澃l(fā)展至今，已經(jīng)得到很多創(chuàng)客教師以及創(chuàng)客企業(yè)的認(rèn)可。隨著國產(chǎn)操作系統(tǒng)這一重要元素的加入，虛谷計劃下一步會有什么發(fā)展設(shè)想？謝作如：正如標(biāo)題所說，“我們的征途是星辰大?！?/p>