中央电化教育馆全国教育技术研究课题实施方案
课题类别 专项课题
学科分类 教育信息技术
课题名称 整合开源软件用于学科专题学习网站建设与应用的研究
研究单位 江西省于都中学
《整合开源软件用于学科专题学习网站建设与应用的研究》实施方案
江西省于都中学 肖志农
一．课题的提出
(一) 课题背景
随着“校校通”工程的顺利实施，随着课程整合研究与实践的深入，我国教育信息化在大部分地区已经进入普及阶段，少数学校(地区)开始进入深化阶段①。
在教育信息化进程中，后续资金投入以几何级数增长(主要表现在软件方面，如操作系统、数据库系统、应用软件、教育资源等；硬件后续投入也在增长，如机器数量的增长、大容量存储设备的采用等)。这种持续的资金投入，给各级学校，尤其是中西部中小学带来沉重的压力。正是由于教育信息化投入的沉重压力，毋庸讳言，各级学校，尤其是广大中西部中小学，盗版软件盛行。
随着中国加入WTO，知识产权保护力度的加大，盗版或正版软件的超限使用终究不是长久之计，也违反教育的本来意义。而且，随着教育信息化的深入，建立于专有软件基础之上的应用，将可能使教育投入呈指数级增长，将使教育信息化难以为继，陷入困局。第三，专有软件的核心技术掌握在专有软件公司手里，一旦该公司停止对软件的开发或技术支持，构筑于对该软件或技术的二次开发、应用系统的投资，将付诸东流。第四，商业公司出于各种原因(技术进步以及生存需要)，不断地对软件与技术进行升级，使得各级开发商和最终用户被迫再次投入资金进行升级。软件升级不是缺点，缺点在于一次比一次高的升级费用。这样的信息化之路，其资金需求可以说是个无底洞，对于基础教育来讲，展望资金投入需求，令人不寒而栗。
最典型的例子是，微软公司的ASP脚本语言，是我国大多数网络应用系统的基础，现在，微软公司已经停止对ASP技术的开发及支持(转向ASP.NET了)，使采用该技术的应用系统，在两三年之内由于各种原因(如安全原因)而停止使用。又如，微软公司的Visual FoxPro数据库，也宣布停止开发，而该数据库系统，是我国大部分中小型信息管理系统的基础，这些系统的开发商要重新投资开发新系统，用户也要在不远的将来采购新系统。再比如，微软的操作系统，从DOS 1.0到DOS 6.22，从Windows 3.0到最近的Windows Vista，从Windows Server NT到Windows Server 2003；微软的数据库系统，从MS SQL Server 6.0到MS SQL Server 2005，升级之路没有停顿，升级费用不断增长。在这里，所举的例子都是微软的例子，但并非是针对微软公司，而是由于微软的市场地位，其例子更具典型性。
突破教育信息化投入难以为继的困局，出路在于开源软件，在于将我国教育信息化构筑于开源软件的基础之上。
开源软件的取得与使用，可以做到零投入；开源软件，其生命周期极长；开源软件，由于其授权方式的特点(可以获得源代码，有使用、传播、修改的权利；也有公开修改后源代码的义务)，其核心技术可以掌握。使用开源软件，并非没有停止开发与支持的风险，但开源软件的多样性，使得比较容易找到同类软件预以替代。比如，FreeBSD这种开源操作系统，历史可以追溯到上世纪六十年代的Unix诞生时期；又如，类Unix系统(如Linux、FreeBSD等)图形界面的核心系统，早期是Xfree86 ，在其开发组织改变其授权方式后，马上就转到了xorg系统。
总之，我国教育信息化，应当构筑于开源软件基础之上，才能做到较低投入、长久发展。
(二) 课题的意义
开源软件，尤其是应用性的开源软件，往往是自成体系、独立性强，各个软件的数据各自独立，共用性差。比如用户数据，用户在一个系统注册了，至另一个系统，还需要重新注册。
本研究课题的意义，在于降低教育信息化的投入，使教育信息化的投入保值，减少教育信息化应用核心技术受制于人的现象。
本研究课题的价值，不仅在教育信息化领域有推广价值，在整个信息化领域也有一定的推广价值。
(三) 已有研究情况
在开源软件的具体应用上，国内外各行各业已经进行得如火如荼。而将各种开源软件进行整合，进行学科专题学习网站建设与应用的研究，尚未见报道。
学科专题学习网站建设与应用，是“十五”规划是重点研究课题，“十一五”规划专项课题。随着“十五”规划课题的陆续结题，这方面的研究成果将陆续公布。本研究课题将在课题研究的中后期综合参考并应用这些研究成果。
重大案例有：
2005年10月，江苏省“校校通”工程14万多台计算机全面部署安装新华Linux华镭操作系统桌面版。②
2006年4月,广东省教育厅印发了《广东省教育系统LINUX软件推进计划》通知。③
(四) 课题的主导思想
本研究课题的最终成果——学科专题学习网站的技术路线，全部立足于开源软件，不使用非开源软件。
本研究课题的核心，在于整合不同的开源软件，解决数据共用性差的缺点，又要保持开源软件能够及时补上安全漏洞、升级速度快的优点。
本研究课题的重点，则在于使用整合后的开源软件，构建一个有实用价值的学科专题学习网站。
二．有关概念
(一)开源软件
开源软件就是开放源代码软件(Open Source Software，OSS)。
开放源代码定义，来源于Debian自由软件(Debian是一个Linux发行版)指导方针，最初由Bruce Parens所写。它把开放源代码解释为赋予你9项由开放源代码定义所确定的权力的这类软件：
1、自由再发行权力：自由的重新发布(Free Redistribution，这里Free不是免费的意思，它表示自由)，你必须能够自由的重新发布你的软件给其他人，而免费只是一个附带效果，你可以收费，也可以不收；
2、获得程序源代码权力：发布软件时必须附上源代码，这样别人可以自行维护程序。如果有人要从PC平台转到Mac平台，他们就能对软件进行修改，移植工作因此得以实现；
3、派生程序权力：如果有人改进了你的程序，他就可以发布改进结果；
4、作者源代码的完整性权力：必须保证原作者代码的完整性，也就是说原作者可以保持他们的荣誉，你修改程序时，可能就要改变程序的名字，或很清晰地标示出你的修改，这样你的修改就不会影响原作；
5、无个人或团体歧视：开放源代码没有对个人或组织的歧视；
6、无领域歧视：没有对任何领域的歧视，就是说软件可以用于商业领域或教育领域；
7、许可证发行权力：开放源代码许可证必须是可继承的，也就是说，作者能够把开源许可证授予某人，然后这个许可协议允许此人把它转给第三者；
8、许可证不能特制某个产品：这个许可证不针对特定产品，也就是说，如果我能把我的软件发布在RedHat系统中，这个许可证不能限制你在SuSE或是Debian系统中发布这个软件；
9、许可证不能排斥其他软件：这个许可证不能损害其他软件的许可性质，所以如果它和其它程序发布在同一张CD上，不能要求：“其它程序必须是自由的，否则你就不能发布我的软件”。
开放源代码是人们协作开发软件的一种方式，它能使人们免遭知识产权保护的阻碍。从某种程度上说，软件作者自愿牺牲了一些知识产权上的权力，使其他人获得了自由使用、修改、重新发布软件的权力。
开放源代码运动起源于自由软件运动(Free Software)，自由软件运动开始于20世纪80年代的GNU计划(构建一个非商业Unix的自由操作系统)。Richard Stallman是“自由软件运动”(Free Software Movement)创始人。通过在构架GNU操作系统过程中的努力，他为自由软件运动在法律上、哲学上以及在技术上打下了基础， 没有他这些贡献，就不太可能让Linux和“开放源代码”发展到今天这样的规模。自由软件一般还是有版权的，它也有所有者，有许可协议，并受到版权保护。如果放弃版权，有的人对它做些小修改，然后把它变成专有软件，那就违背了自由软件的初衷。自由软件作者声明，这些软件是受版权保护的，软件作者授权给用户复制分发的权力，授权给用户修改的权力，授权给用户增添的权力，但是当你重新发布的时候，你的软件也必须给出这些授权。所以无论谁从你这里获取软件，也同时得到了与他人合作的自由——如果他想那么做的话。如此一来，这个软件传播到哪里，自由也随之而来。它成为与他人合作和形成社团的不可剥夺的权利。自由软件运动的核心就是两个字：自由。
自由软件运动所关注的是，与其他人合作的自由，组织社团的自由，......，比拥有强大而可靠的软件更重要的东西——自由。
开放源代码运动所关注的是，可以由此在用户间形成一个社团，其成员通过交流和改进软件来相互协作。
开放源代码运动与自由软件运动，分歧在于，自由软件运动认为所有的软件都应该是自由的，开放源代码运动则认为，自由软件和非自由软件应该共存。
(二)整合
运用系统科学的方法，将两种或两种以上属于不同范畴，但是有关联的事物，通过动态组合的方式融为一个整体的理论与实践。
系统科学认为：任何事物都是一个系统。若干个子系统构成了上一级的母系统……。每一个系统都由若干个要素构成。这些要素，可能是一个由若干个要素构成的子级系统（我们可以称之为复合型要素） ，也可能是一个单一的要素。但是，不管这些要素各自有哪些特殊的性能，他们都必须形成一个合力，为实现系统的整体目标服务。
(三)学科专题学习网站
学科专题学习网站，专家们的意见重点在“专题”上，有如大百科全书的一个条目，要专而深入。
作为基层中学教师，我们认为，在中学集中授课的形式下，在高考指挥棒的压力下，在基层教师相对落后的教育观念的现实情况下，学科专题学习网站，当前的重点在于“学科”，在于相对的全面上，在于能够集中学科教师的集体智慧上。
在网站的发展过程中，逐步加入教学资源，在教师的教学反馈、学生的学习反馈下，调整其内容与侧重点，在基层教师的教育观念逐步转变、教育体制逐步转变的过程中，逐步转化为一个基于网络环境的在教师指导下进行学习的网站，具备向学习者提供专题知识、专题资源库、学习交流工具、在线学习评价系统和专题学习活动设计、师生互动、家长与教师互动等功能。
理想化的学科专题学习网站，应当是智能摸底、智能导学、智能导练的人工智能型的网络化学习平台；不仅学习知识，还要能开阔眼界；不仅育智，还要能育人(理想、道德、人格等方面的教育)。这样的学习网站，应当能缩短人才的培养时间，获得更高的人才成材率，得到知识和能力更全面的人才。这样的学习网站，是教育理论、教育经验、信息技术的结晶，是教育专家、教师、技术专家结合的产物。
三．研究内容
(一)研究的主要内容：
本课题研究的内容主要分成具有先后次序并且具有连续性、继承性两大部分：
1．开源软件整合的研究
(1)研究开源软件起源、指导思想、授权方式、使用注意事项；开源软件在教育信息化中的应用前景、意义；
(2)研究使用开源软件搭建系统支撑平台；
(3)研究使用开源软件搭建资源管理平台；
(4)研究使用开源软件搭建资源应用平台；
(5)研究所使用的开源软件系统之间的整合，即使各软件系统之间实现互联互通。例如，实现一次登录，各系统通行。
2．利用整合后的开源软件进行学科专题学习网站建设与应用的研究
这部分研究，笔者准备参考“十五”规划的研究成果，但由于这方面的成果交流渠道不通畅，再加上笔者信息较闭塞，所以目前还没有形成完备的方案。待第一部分的研究接近尾声时，再补上完备的研究方案。
(二)所要解决的主要问题
研究者需要系统、深入地掌握Linux系统管理、PHP程序设计、MySQL数据库管理等基础性的、系统化的知识与技能，才能达到开源软件整合的研究目的。
四．研究目标
得到一套由开源软件整合而成的安全、可靠、高效、统一的资源管理与资源应用平台；
得到一个可供教师在线备课、可供学生自主学习，具有师生互动、家校互动功能的网站。
五．研究方法
行动研究法
文献分析法
六．研究步骤与进度
(一)研究步骤
第一步，构建一个具有交互性、有级别管理、权限管理的网络平台；并且进行家校互动方式的研究与尝试。
第二步，让参与研究的学科，以备课组为单位，将他们的教学规划、教学过程集中到网站上。在这个过程中，技术人员将现有的教学资源，根据教学进度加入到这个平台中。并尝试教学质量评价的研究。
第三步，在教师教学的反馈、学生学习的反馈下，加入、调整网站的教学资源及教学内容，使之能够担负教师网络备课、网络教学的作用，能够担负学生学习辅导的作用。同时，在少量学有余力、有能力的学生中进行网络学习试点。并将教师、学生、试点学生的反馈下调整网站内容，并尝试学习评价机制的研究。
最终，将网站转化为“围绕某门课程或多门课程密切相关的学习专题而展开深入研究的资源学习型网站”，具备家校互动的功能，具备教学质量评价功能，具备学生自主学习的评价功能，并生存下来。
(二)研究进度：
1 | 2007年01月 ----------- 2007年05月 | 搭建系统平台 |
2 | 2007年06月 ----------- 2008年01月 | 开源软件系统整合 |
3 | 2008年02月 ----------- 2008年05月 | 构建学科学习网站 |
4 | 2006年06月 ----------- 2009年04月 | 网站完善，资料扩充，网站应用 |
5 | 2009年05月 ----------- 2009年08月 | 总结分析；结题 |
七．研究预期成果
开源软件研究论文；
开源软件的安装、使用教程；
开源软件整合程序；
学科专题学习网站建设与应用研究论文；
学科专题学习网站。
八．研究组织机构
指 导：胥经华 教授
组 长：肖志农
成 员：刘灶长 廖聪尧 李 华
① 观点来自中央电教馆副馆长 王珠珠。《中国电脑教育报》2006年11月22日 Z1版文章《促进义务教育均衡发展》。
② 中国计算机行业协会网站上的消息：http://www.chinaccia.org.cn/xxjl/jl-114.htm
③ 广东省教育厅网站上的通知：http://www.gdhed.edu.cn/msgshow.php?bk=hqfw&newsid=b04238f7635e2f2aeac75e702c7fae86
