开源软件与开放课程研究与应用

开源软件与开放课程在高校中的应用策略研究,哈尔滨理工大学网络信息中心,大纲,概述基本情况介绍 开源软件情况介绍 开源教育软件介绍 开放课程情况介绍研究内容与预想突破,一、概述,开展研究的目的意义商业软件的垄断毒瘤研究的可行性可行性说明,研究目的意义,节约学校开支。采用开源软件和开放课程，大幅降低系统部署与应用成本，提高高校信息化建设成效灵活性。便于应用系统的灵活布署、应用。采用开源软件，可自由“定制”应用软件系统，提高应用系统的普适性通过参与开源软件开发，可以接触世界最新技术与先进理念，提高开发水平通过组织开源软件的开发、发行与技术服务，获取利润,商业软件的垄断毒瘤,微软的垄断毒瘤：我国教育系统的成千上万的教师花费无数时间和精力向数千万大中小学生讲授微软的产品性能与使用。当这些学生走入社会后，习惯使用某种软件的“毒瘤”就要发作。可以这么说，我们这一代的孩子是伴随着Windows成长的。十分明显，我国将要为此付出非常巨大的历史性代价（成本与安全）。,Blackboard在网络教学平台上的垄断目前在高等教育领域内，网上学习，或者说E-learning非常流行，许多高校都正在或计划开始使用网络教育系统。这就涉及到课程管理系统（Course management system，CMS）的使用问题。目前，商业CMS产品中最著名是美国的Blackboard（简称BB），其在全国高等教育CMS市场中占据着绝对的优势地位，尤其是在前两年兼并了WebCT以后，它基本上在CMS产品中占据了垄断地位。而且，目前BB已经在国内开了分公司，而且是与CERNET合作的。,其产品每套价格高达数十万元（按照学校的正式学生注册数来收费的）。以4000名注册学生的高校为例，Blackboard网上教学平台4000用户的价格：42.8万元。最近，BB又一次提高了其产品的价格。就如同 Windows的价格太高一样，Blackboard的产品价格实在太高了。而且由于其市场垄断地位，一旦大学开始使用以后，就等于戴上了它的枷锁，则很难更换产品。与个人使用Windows相比，这种枷锁对高校的束缚更加难以摆脱，因为师生们已经习惯于使用BB的产品之后，这时，如果因为其使用许可费用上升而更换其它产品，那真是难上加难，因为涉及到老师、学生的操作习惯，数据转移等，工作量非常大。垄断毒瘾太可怕！,开展研究的需求,高校信息化建设除需要必须的网络基础设施外，还需要大量的软件系统和网络信息资源。 与重点高校不同，一般高校及经济欠发达地区高校经费紧缺，难以支付购买大规模软件系统的巨资，信息化应用落后。因此花费较少的开源软件与开放课程在一般高校、经济欠发达地区高校中有强大的需求。,高校信息化建设中的软件需求,操作系统，如Linux、Solaris（半开源）、OpenSolaris等+基础服务系统，如Apache、Tomcat等+数据库系统，如Mysql等+管理系统，如AWT日志分析、OpenNMS网络管理工具等+应用软件，如教学应用Moodle、Sakai等+开发工具，如Eclipse支持Java、C/C+等开发,据教育部2006年统计，全国有7867所高等教育学校（机构），其中普通高等学校1867所，万人以上院校554所。另据统计，全国已部署网络教学系统，开展网络教学的学校有500多所，其中绝大多数为重点大学和近两年参与教育部本科教学工作水平评估的院校，对于网络教学系统的部署应用问题，如果全部采用商业软件的话，仅软件系统本身的投入就是极大的数目，再加上后期的资源建设费用，一般院校难以承担。另据调查，目前各高校的网络教学系统的应用不尽理想，其中重要要的原因就是课程资源短缺。而课程建设是一项技术上相对简单，但需要大量人力，并需要多方协调共建的浩大工程。,动辄几十万元甚至上百万元的投入对于重点院校或规模稍大的院校来说可能不算什么，但对于众多规模较小的院校或教育机构以及众多的中小学学校来说来说，那可是一个天文数字。另外对于重点院校或规模稍大的院校来说，即使投入得起，但一旦开始使用以后，就等于戴上了它的枷锁 。因此，在网络教学方面我们必须在国家各级教育主管部分的统一规划指导下，合理规划，共同建设一个开放的、共享的网络教学平台与课程建设体系，才能在我国信息化建设基础设施基本完善，具备大力开展网络教学的情况下让更多的受教育者享受到信息化教学带来的便利，加快实现我国教育现代化的步伐。,在应用系统建设方面，我们可以只购置必须的、非常成熟的商业软件系统，大规模地开展开源软件应用，一方面可以大大降低信息化建设成本，丰富信息化建设应用，提高高校信息化建设成效；另一方面可大大制衡商业软件的垄断，降低垄断软件“毒瘤”的危害。,研究的可行性,目前开源软件和开放课程种类繁多，基于开源软件的应用日益增多，具备开源软件大规模应用的基础条件。如广泛应用的Linux操作系统软件、Mysql数据库系统、开源门户软件、开源教学软件如Moodle/Sakai等，开源日志分析软件，开源网络管理软件等。,可行性说明,1998年秋天，美国某些州提出“Open Source Education”（开源教育），实际上是主张“Open Source in Education”（在教育中讲授开源软件），随后建立了开源教育基金会（OSEF）。现在看来，这是一项非常富有远见的举措。如今，时间已经过去了 89年，世界开源软件的整体情况已经今非昔比，特别是，很多商业软件公司如微软、Sun、IBM等也支持开源软件。,最近的一份英国的调查报告显示，在英国，有近四分之三高等院校用户在考虑将来的IT采购方案的时候，都将基于开源软件的IT采购方案提到了案头。同时调查显示，一款名为Moodle的开源课程管理软件在不到两年的时间中，市场份额增加到了56。报告还提到是否考虑开源软件，成本是最主要的考虑因素。随着英国的Open University在接下来的IT基础构建中采用这款开源软件，开源软件在这块高利润的IT服务中已经取得了实质性的进步。,可行性说明,美国麻省理工学院（MIT）于2001年4月宣布，它将在互联网上逐步公开所有本科生和研究生课程材料，供全世界求知者免费使用，这就是美国麻省理工学院“开放式课程网页计划”（MIT Open-Course Ware，以下简称MIT OCW）。此举在世界上掀起了一股知识共享的大潮。美国以及越来越多其他国家的大学或机构也都纷纷加入到了这场知识共享运动中。据不完全统计，至少有38个大学或其他机构已经加入MIT OCW大学联盟。,我国的精品课程建设自2003年起，截止目前，已形成了国家级、省级和校级三个层次，并全部上网免费开放。据统计，国家级精品网络课程数量：2003年151门，2004年299门，2005年298门，2006年358门，2007年本科类405门、高职高专类167门、网络教育类49门。 如果能吸取国外开放课程的经验，持续深化我国精品课程建设，在比较完善的共享网络教学平台环境下，建设一批开放的、共享的、基于统一标准的经典精品网络课程，必将带来我国教育现代化的春天。,总结,开源应用具有强大的需求开源应用可制衡商业软件的垄断（意义）国内外环境已具备大规模开源应用的基础条件我国高等教育信息化、现代化建设的需要,二、基本情况介绍,开源软件介绍开放课程介绍精品课程介绍,开源软件,概括地说，开放源码是一种协作。更具体地说，它是软件项目上的全球范围的公共协作。开放源码通过支持源代码的独立同业互查和快速发展演变提高了软件的可靠性和质量。要通过 OSI 认证，软件必须在获得许可证的情况下发布，该许可证可保证免费读取、重新发布、修改和使用该软件的权利。-Open Source Initiative（OSI）开放源码软件通常是有版权的.它的许可证可能包含这样一些限制：着意地保护它的开放源码状态，著者身份的公告，或者开发的控制。,开源软件和自由软件一样，具备可以免费使用和源代码公开的主要特征，所以在不刻意追究微小差异的情况下，我们可以认为开源软件和自由软件是两个等价的概念。 有一部分的开源软件是自由软件，但是几乎所有的自由软件都是开源的。开源软件的意义，尤其是对那些具有垄断性质的软件来说，开源软件更显其深远意义。,是否为免费软件,开源软件免费使用，并不意味着完全免费，不等于该软件的支持服务也一定免费。使用开源软件往往需要一定的技术支持服务为前提，而不是拿来就用。使用开源软件，需要购买相关的技术支持服务，而且要购买商业化的“支持服务”。 对比商业软件来说，费用要少得多。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）,开源软件的运营模式,第一种，软件完全免费，后续服务收费。Red Hat Linux采用的模式。但是，这种模式并不是每一家开源企业都能使用的，也只有行业领先者才有这样的资本。第二种，软件免费，没有售后服务，在软件市场成熟后，靠出售专利谋生。这种方式的代表是Foxmail。第三种，应用服务提供模式。在这种模式下，软件和服务都是免费，企业按时间交纳使用费。,最主要的运营模式也就是这几种，其他种类的模式其实都是这几种模式的演化和变种。从中我们可以看出，开源软件本身的确是免费的，但开发者最初的意图其实是为了通过后续服务或出售专利等方式获利。,开源软件协议介绍,GPL（GNU General Public License）BSDApache LicenceLGPLMIT共同特点：要求保障原作者的知识产权，在延伸的代码中遵守相同的协议,开源组织与网站,开源软件促进会，/ （OSI）Apache，/中国Apache，/Sakai基金会，/Moodle社区，/Mozilla基金会，/Open Solaris，/Java开源，/PHP开源，/开源项目开发，/,开源组织-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软件基金会,Apache软件基金会（简称为ASF），成立于1999年，是专门为运作一个开源软件项目的 Apache 的团体提供支持的非盈利性组织，这个开源软件项目就是 Apache 项目。这个组织把自己作为有着相同目标的开发者与用户的团体，而不是简单的共享在一个服务器上的一组项目的组织团体。在它所支持的 Apache 项目与子项目中，所发行的软件产品都遵循 Apache许可证（Apache License）。,Mozilla基金会,Mozilla基金会（缩写MF或MoFo），是为支持和领导开源的Mozilla项目而设立的一个非营利组织。该组织制定管理开发政策，经营关键基础组织并管理商标及其他知识产权。它拥有一个称作Mozilla公司的应课税子公司，雇佣了一些Mozilla开发人员并协调Mozilla Firefox网页浏览器以及Mozilla Thunderbird电子邮件客户端的发行版。Mozilla基金会把自己描述为“一个致力于在互联网领域提供多样化选择和创新的公益组织”。,Sakai基金会,Sakai基金会是由最初的Sakai项目（获Andrew W. Mellon基金资助）和Sakai教育合作者项目基金会（获William and Flora Hewlett基金会部分资助）演变而来。Sakai基金会成立于2005年，它致力于Sakai软件的持续开发和Sakai社区的持续发展。2004年，美国印地安那大学，密西根大学，MIT和斯坦福大学在Hewlet基金会的支持下启动了Sakai计划，将各自学校原来自己开发的CMS代码都贡献出来，建立了一个开放源代码的网上教学系统Sakai。 Collaboration and Learning Environment for Education free to use，free to develop，freedom for Education,Moodle社区,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商业公司与开源软件-IBM,IBM 在开放源码方面作出了巨大贡献，奉献了 120 多个项目，500多项专利，其中包括耗资超过 10 亿的 Linux 开发。,IT商业公司与开源软件-SUN,Sun创建Open Solaris、OpenSPARC项目，其目的是建立一个围绕Solaris操作系统及SPARC处理器相关技术的开发者社区。该项目针对的对象包括致力于开发和改进Solaris操作系统及SPARC处理器的开发人员，系统管理员和最终用户。已有11,000多人注册成为OpenS的社区成员，其中9,900以上不是Sun公司的雇员。整个社区的核心价值 - 开放，包容，尊重，诚实，品质，独立 - 都在社区和其领导者的言行以及如何引导社区发展技术的过程中得以体现。,IT商业公司与开源软件-Microsoft,微软加入OSI。如果你不能击败对手，那就和他结盟，微软的曲线救国策略再一次得到了印证。2007年10月，软件巨头正式加入了Open Source Initiative（OSI）。在反复审视了微软的公共许可（Ms-PL）和互惠许可之后（Ms-RL），开源组织还是向微软张开了双臂。微软开源行动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.,开源教育软件介绍,Moodle 是英文Modular Object Oriented Dynamic Learning Environment的缩写，即模块化面向对象的动态学习环境，是澳大利亚Martin Dougiamas博士在汲取了WebCT和Blackboard的成功经验基础上，开发的课程管理系统和学习管理系统，是一个开放源代码的软件，完全免费。它是一个用来建设基于Internet的课程和网站的软件包。它的功能强大 。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，美国印地安那大学，密西根大学，MIT和斯坦福大学在Hewlet基金会的支持下启动了Sakai计划，将各自学校原来自己开发的CMS代码都贡献出来，建立了一个开放源代码的网上教学系统Sakai。 北京大学研究生院教育技术研究所副主任赵国栋教授说：“经过我们的研究和测试，证明Sakai是非常不错的开源网上教学系统，其功能与Blackboard相比，实际上不相上下”。 “目前，在世界各国中，正式使用和正在试用Sakai系统的高校数量已经达到100余所，而且都是世界上非常著名的高校”。,MIT开放课程,美国麻省理工学院（MIT）于2001年4月宣布，它将在互联网上逐步公开所有本科生和研究生课程材料，供全世界求知者免费使用，这就是美国麻省理工学院“开放式课程网页计划”（MIT Open-Course Ware，以下简称MIT OCW）。此举在世界上掀起了一股知识共享的大潮。美国以及越来越多其他国家的大学或机构也都纷纷加入到了这场知识共享运动中。据不完全统计，至少有38个大学或其他机构已经加入MIT OCW大学联盟。,国家精品课程,我国的精品课程建设自2003年起，截止目前，已形成了国家级、省级和校级三个层次，并全部上网免费开放。据统计，国家级精品网络课程数量：2003年151门，2004年299门，2005年298门，2006年358门，2007年本科类405门、高职高专类167门、网络教育类49门。这些课程是我国高校杰出教师的辛勤劳动的结晶，是我们高等教育教学的宝贵财富。,国家精品课程与MIT OCW课程比较,1.资源共享：MIT OCW 更好地实现了其资源共享的目标。无论是精品课程还是MIT OCW，都是在基于开放共享教育资源的现代教育理念的指导下计划实施的。国家精品课程是国家教育部牵头的全国性的课程评价、课程建设活动，属于国家行为，目标是通过信息技术，让更多的学生学习更好的教学方法和内容，共享优质教育资源。OCW属于学校行为，是麻省理工学院院方自己倡导的一个课程建设计划。其目标是：对全世界的教师、学生和自学者提供免费、可搜寻的MIT教材。 在资源共享方面，MIT OCW不但允许用户在线阅览全部内容，而且一些课程还提供了下载功能，方便了那些上网不方便的学生。,2学习活动：教学实施过程不同体现的教学理念也不同，MIT OCW的学习活动更多体现了以学生为中心、协作性学习的教学理念。精品课程中含有学习活动的课程只占28.6%，而MIT OCW依此类目的占77.3%。通过数字比较，我们可以清晰地看出，二者在教学理念上有着本质差别。MIT OCW 设计的多种丰富的学习活动，整门课程的实施是由多个学习活动有机组合而成，有的以小组为单位，有的以个人为单位。这些学习活动体现了协作学习的思想，学习活动的提供有利于学生创造能力和沟通、合作精神的培养。精品课程的教学实施还是以教学内容为主线，对教学活动的脉络并没有很清晰地展现出来，精品课程还是以课堂讲授为主，虽然也设计了一些学习活动，采用了一些协作学习、探究学习、启发式等教学方法，但都是以辅助课堂教学为目的的。,3学习支持：MIT OCW的学习支持在丰富性、可用性和耦合性方面都优于我国的精品课程。丰富性：MIT OCW在学习支持方面提供的手段丰富多样。如虚拟现实、标本图片、论坛、参考文献等。而精品课程中大多是以文本形式出现。可用性：MIT OCW在学习支持方面提供的功能都可以使用，效果较好，如提供的虚拟现实、论坛等功能，论坛的回贴时间及时。而精品课程中的学习支持很多功能不可用，技术方面与设计理念方面都有一些不同，比如精品课程中的论坛大都不能用，提供的课堂实录在线观看大都无法在线观看。,耦合性：MIT OCW的学习资源与学习内容高度耦合，精品课程和MIT OCW都提供了大量的学习资源。在浏览课程内容时我们发现，MIT OCW的学习资源与学习内容中的知识点是一一对应的，耦合度较高。每个知识点具体参看哪些资源标注的十分清晰，而且书刊的页码也已标出，省去了学生自己查找资料的时间。我国精品课程的学习资源都是以目录列表形式提供的，通常罗列很多学习资源，学生查找起来需花费较多时间。,精品课程存在问题与不足,从网络教学实施角度，从能否用于实际教学，是否基于标准建设，可否与现有教学系统整合等方面，精品课程存在如下问题与不足：1、缺少统一规划，相关的精品课程缺乏有效的整合和集中，难以突出精品课资源的整体优势。2、从整体上讲，这些网络课程共同存在着重教学内容的呈现与讲解，轻学习环境与学习活动的设计，缺乏交流的途径，缺少反馈与后期的完善修改。,3、网络服务质量优劣各异，网速和课程的流媒体播放速率一定程度使精品课程的使用价值大打折扣。4、缺乏统一标准和平台，无法与现有教学平台进行整合。,三、研究内容、预想突破,研究的基本内容研究的预想突破,研究的基本内容,1、首先，本课题研究信息化条件下的我国高等教育信息化的建设理论，探讨软件系统与网络信息资源在高等教育信息化中的重要地位和作用，着重解决目前普遍存在的“重硬轻软”与