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讓光撒出--給資訊老師參考的自由軟體推動企劃書(以大豐國小為例)

編著:林子忠(T.C Lin) tclin@mail.dfes.tpc.edu.tw
  一、前言
二、使用商業軟體完成國民教育階段學校經費負擔?
三、什麼是自由軟體?
四、使用自由軟體真能達成資訊教育能力指標嗎?
五、如何在資訊教育中導入自由軟體?
六、我還可以為自由軟體做什麼?
七、讓光撒出--代結語

一、前言

自八十八年擴大內需以後,資訊教育開始在國中小學落實,配合九年一貫課程綱要的實施,校園e化也開始衝擊傳統教學模式,電腦運用成為學生、教師及家長需備的技能,學校資訊教育帶動全民對資訊應用技能的學習風潮。

在當時的需求下,大部份選擇以Windows平台作為學習電腦的入門。數年內,一般應用的個人電腦中,都以商業軟體作為主要學習及應用的平台,當然這也促進了經濟快速的發展。但是另方面的社會怪象也因應而生,電腦經銷商無視於商業軟體的版權,將客戶要求的各式軟體免費隨機安裝,作為促銷的贈品,年輕學子及社會大眾為了『怕少學一些而落後於人』,軟體盜版之風,瀰漫各地,回想當時的美國公布的『特別301』名單,令人慨嘆。

在『著作權法』公布後,政府強力宣導『尊重智慧財產權』的觀念,同步取締盜版下,盜版歪風雖有稍歇,但由於商業軟體授權費用仍然高居不下,以至於『尊重智慧財產權』的觀念依然薄弱。

如何教導下一代,在除了學會運用科技的技能外,也同時學會『尊重智慧財產權』?相信這是作為『學校資訊教育專業領航者』的資訊教師們,一個艱難的課題。試思考下列的問題:

當有學生向您說:『老師!我在家裡要如何才能用像學校一樣的軟體來學習?』您該怎麼辦?叫他買嗎?Copy一份給他嗎?叫他放棄不學習嗎?

如果是使用自由軟體來教學,這個問就很好解決了。給他一片Live-CD同時還能告訴他『不可以盜Copy商業軟體』的道理。

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二、使用商業軟體完成國民教育階段學校經費負擔?

或許商業軟體廠商會給學校、給政府單位一些很漂亮優惠價格,讓學校及政府單位在減少經費支出下輕易取得想購買的軟體。但請深思:雖然學校有合法授權的商業軟體版本,可以進行教學,而學生的家裡呢?『附件一』說明一個學生完成國民教育階段,在達成『九年一貫課程資訊教育能力指標』下所要負擔的軟體經費。這些資料取自『軟體王』及『中信局共同供應契約』九十五年六月份的軟體報價。

如果不以聯合採購議價方式均以合法授權軟體約估:完成國小階段,學校方面每台電腦約需32,945元,學生家裡約需負擔44,510元;完成國中階段學校每台電腦約需32,945元,學生家裡約需負擔48,719元。這對於經濟弱勢的家庭而言,無疑是沈重的負擔。再說,如果這些買不起軟體的同學們,為了要學習,使用盜版,或挺而走險,偷搶拐騙,養成不良惡習,豈是我等所忍見。

自由軟體導入學校資訊教育正可以彌補這些可能帶來的遺憾。

(參閱附件二附件三)

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三、什麼是自由軟體?

我們從人類的進化中了解,知識扮演了極為重要的角色,在知識的分享及經驗的累積中,人類科技得以不斷的日新月異。試想想,我們的老祖先當有了重要發明後,如果不允許他人再繼續研究他的心血結晶,那麼今日的科技有辦法這麼發達嗎?

在知識分享的理念下,自由軟體(Free Software)和一般人對知識的渴求在利益上是一致的,而這正是有意壟斷市場的廠商所不願見到的。在此,我們從知識分享、技術交流的角度來一窺『自由/開放源碼』的世界。

自由軟體是指可以自由使用、下載、修改、散布的軟體。更精確地說,自由軟體賦予軟體使用者以下四種自由:

  1. 使用的自由:可以不受任何限制地來使用軟體。
  2. 研究的自由:可以研究該軟體的運作方式,精進技術。
  3. 散布的自由:可以自由地複製此軟體並散布給他人。
  4. 改良的自由:可以自行改良軟體,以受益全體。

基於此,大部分自由軟體都會『開放源碼(OpenSource)』,讓使用者可以研究改良,故『自由軟體』成為『自由/開放源碼』的統稱。也正因為自由軟體允許你研究、改良,使得人們得以『站在巨人的肩膀上』,而不必『重新發明輪子』,加速了科技的進步。

自由軟體和商業軟體之間最顯著的差異在於:

  1. 自由軟體鼓勵你複製、散布,而商業軟體不行。
  2. 自由軟體允許你研究、改良,而商業軟體不行。

此外,自由軟體(Free software)的 "Free" 一字係指『自由』而非『免費』,它代表的是自由軟體自由傳遞的開放性,而非成本上的『免費』。一個自由軟體是否免費,取決於該軟體所使用的授權方式而定。

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四、使用自由軟體真能達成資訊教育能力指標嗎?

(一)從資訊能力檢測看

這個問題的答案是肯定的,下面的圖表是『台北縣94學年度資訊能力檢測』大豐國小使用自由軟體教學的結果統計。以台北縣的資訊能力檢測標準,學生成績達到60分以上者為通過,而本校四年級(學習自由軟體一年),589人參加檢測,總平均80.1;六年級(學習自由軟體三年),566人參加檢測,總平均84.83。都能夠以中上成績順利通過資訊教育能力檢測。『附件四』則是大豐國小四至六年級使用自由軟體學習的作業。

(二)從人文關懷看

人是群性動物,本來就是互相關懷的,互相分享的,但是商業軟體閉塞的授權方式,為無心的分享者冠上『盜版』的名,在所謂『專利保護』下,消費者無權一窺軟體運作的堂?,有些以不當手法『破解』者,在引以為傲的同時,也得為其行為擔負違法的風險,這層層的限制,退化了人性分享的本能。

反觀自由軟體,依其授權鼓勵散布分享,鼓勵共同研究改良,讓軟體更合用,如果能讓學生自小學習使用自由軟體,則自由軟體分享的精神自然會在潛移默化中,讓學生的心胸更開闊,更願與他人分享,當然其技能也會在分享與激盪中益發精進。

(三)從法治教育看

『尊重智慧財產權』不應只淪為口號,但使用商業軟體教學,您將發現要落實『尊重智慧財產權』是很難的,或許某些商業軟體廠商可以『睜一隻眼閉一隻眼』,讓人性的陰暗面盡情發揮,但站在教育的立場,又如何能夠『一邊告訴學生尊重智慧財產權,一邊卻要無奈的面對法治教育與人性的衝突矛盾』呢?

在教導學生使用自由軟體的同時,內心不必再有衝突矛盾,當您大方的與學生分享自由軟體時,也不必再有犯罪的感覺。然後我們才能明確的告訴學生:『尊重智慧財產權,不可以盜拷有限授權的商業軟體。』

(四)從世界觀看

現在,世界各地使用自由軟體的風氣正在延燒,各國政府也在衡量安全性、開放性、公益性、自主性、合理性後相繼於適當時機導入自由軟體。而暢談『與世界接軌』的我們,用自由軟體來結交世界友人,無疑是最佳的選擇之一。

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五、如何在資訊教育中導入自由軟體?

或許您的心理已經準備好要在適當的時機將自由軟體導入資訊教育中了,但是在現有電腦教室的環境中,要如何開始呢?面對學校的行政壓力要如何解決呢?又如何向家長解釋呢?用什麼方式實施教學?分幾個方面來說明:

 

(一)充實本身的專業技能

要使用自由軟體教學,第一步必需要自己先熟練的使用自由軟體工作,因此,充實自己使用自由軟體的技能當然列為首要,那就不外乎『學習』了。

 

1.到那學?

 

(1)網路上的自由軟體教學資源

 

在網路有著豐富的自由軟體資源,只要您願意,相信一定可以快速的學會使用自由軟體。

網路上的資源不勝枚舉,除了下面幾個網站外,您一定還可以找到更多寶貴的資源。

(2)參加自由軟體相關研習活動

 

在各縣市每年都會安排自由軟體的研習活動,可以選擇參加。

(3)遇到問題多向網路討論區發問或搜尋解決的方法。

2.學什麼?

 

可以依照達成資訊教育能力指標的先後順序,依序學習,也可以依個人的應用習慣學習使用自由軟體。大致可分下列幾類:

(1)系統類:

目前常見的有: Debian 、 Fedora 、 Mandriva 、 Ubuntu 、 ...... ,有關自由軟體作業系統的安裝,需要較高門檻,可以依自己能力,稍後再學。

(2)桌面應用類:

有 Gnome 、 KDE 、 ICEWN 、 ...... 等,目前自由軟體的桌面都很容易使用,選擇一種來學即可。

(3)繪圖類:

 

A.GIMP :類似 PhotoShop 的繪圖軟體。
B.TuxPaint 企鵝小畫家:類似 Windows 小畫家。
C.Inkscape :類似 Coreldraw 向量繪圖軟體。
D.Blender :提供 3D 建模編輯軟體。
E.PhotoCap :簡易的圖像編輯軟體。

(4)辦公室類:

 

A.OpenOffice.org :類似 Microsoft office 軟體。
B.Free Mind 心智圖:組織圖繪製軟體。
C.Dia:類似Visio的流程圖繪製軟體。

(5)網路應用類:

 

A.Firefox :可同時開啟多個網頁的瀏覽器。
B.GAIM:即時通,可同時管理MSN、Yahoo即時通。
C.Thunderbird :類似Outlook電子郵件管理程式。
D.NVU:網頁製作軟體。
E.FileZilla :簡易FTP傳檔軟體(Windwos下使用)。
F.gFTP:簡易FTP傳檔軟體(Linux下使用)。

(6)多媒體類:

 

A. Audacity:音訊編輯軟體。
B. Cdex:光碟轉檔程式。
C. Mplayer:影音播放軟體。
D. Kino:影音編輯軟體。
E. Demostudio:螢幕錄製軟體。
F. Wink:動態教學文件編輯軟體。

(7)教室管理類:

 

A.簡易故障排除:簡易指令應用,如:ls, cd, ps, ......等
B.DRBL:集中式教室管理解決方案。

(二)與學校及家長充分溝通

 

1.從教育的角度出發,和學校校長及行政同仁充分溝通自由軟體教學的理念,爭取支持。
2.從教學專業自主的角度出發,充分表達以自由軟體教學的正當性、合理性、未來性。
3.透過班親會、家長會、校刊、......等可能的溝通管道,與家長溝通,讓家長明白學校資訊教育的改變,以及為何要改變?

(三)建置自由軟體教室環境

 

自由軟體教室環境大致可分為 1.在Windows下直接進行自由軟體教學, 2.虛擬機器模式, 3.Live-CD模式, 4.Pc模式, 5.LTSP模式,6.DRBL模式等幾種建置模式,?分別說明如下:

 

1.在Windows下直接進行自由軟體教學

 

(1)建置方式:在現有Windows環境下安裝自由軟體應用工具進行教學。
(2)優點:
  A.作業系統不必更動,以教師對Windows的熟練度,似乎軟易上手。
  B.同樣可以學習到自由軟體的精要。
  C.能保有原來的授權軟體繼續使用。
(3)缺點:
  A.學生家庭仍然須支出購買Windows授權才能合法使用,對經濟弱勢的家庭仍是一大負擔。
  B.原有使用習慣較不易改變,過渡期會加長。
  C.學生作業收集困難。
(4)適用對象:對Windows依賴較重者。

2.虛擬機器模式

 

(1)建置方式:在現有系統中,建置虛擬機器環境(如VMWare 、Xen),再在虛擬機器中安裝自由軟體作業系統及教學應用軟體。
(2)優點:
  A.只要有一台pc即可。
  B.不必另外分割磁碟。
  C.不須更動原來的作業系統。
(3)缺點:
  A.Vmware屬商業軟體須另外購買,價格不低。
  B.安裝及維護VMWare仍然需要一定的技術門檻。
  C.同時在螢幕上顯現兩個作業系統的畫面,學習者的學習情境容易受干擾。
  D.系統Loading較重,效能可能會打折扣。
  E.學生作業收集不易。
(4)適用對象:系統安裝畫面抓圖容易,適宜於此模式製作安裝程序教材,但較不建議應用於教學現場。

3.Live-CD模式 (本校一間電腦教室環境採用)

 

(1)建置方式:使用Live-CD光碟開機,即可進入Linux 作業系統,進行自由軟體教學。
(2)優點:
  A.只要設定光碟開機即可,不需更動原來的作業系統,使用方便。
  B.使用光碟開機,隨開隨用。
  C.成本最低。
(3)缺點:
  A.光碟容量有限,無法使用大多佔資源的應用程式。如用於一般工作用,尚嫌不足。
  B.由於使用者習慣使然,較無法落實Linux 平台之推廣。
  C.受限於CPU及RAM的速度,執行效能較差。
  D.學生作業收集困難。
(4)適用對象:
  A.安裝自由作業系統有困難之教室。
  B.初入門者想嘗試自由軟體者。
  C.學生回家練習用。
  D.未來資訊融入教學。

4.Pc模式 (本校電腦教室學生機採用)

 

(1)建置方式:由pc直接安裝作業系統;可採單作業系統或雙作業系統模式。
(2)優點:
  A.無需準備伺服器,隨裝隨用。
  B.成本較低。
(3)缺點:
  A.Pc需備硬碟。
  B.維護較困難。
  C.學生作業收集困難。
(4)適用對象:
  A.能安裝及維護自由軟體作業系統者。
  B.台北縣94年度電腦教室二期租賃案安裝雙系統。
  C.中信局共同供應契約pc規格採用。

5.LTSP模式

 

(1)建置方式:建置一台LTSP伺服器。採終端機模式工作,工作站透過網路直接連線至伺服器端,進行各項工作,再將結果傳回工作站。
(2)優點:
  A.工作站只當終端機用,可以沒有硬碟,配備也無需太高檔。
  B.只需維護好伺服器即可,維護容易。
  C.不必更動原來電腦硬碟中有另一個作業系統。
  D.學生作業集中於伺服器,收集容易。
(3)缺點:
  A.伺服器負擔沈重,需有高檔備配。
  B.無法使用原來pc的資源,形成浪費。
  C.同時進行圖形處理或多媒體時會嚴重Delay。
  D.由於所有資料都存在伺服器,一旦伺服器無法使用或網路斷線,將影響教學,嚴重者資料全部毀損。
(4)適用對象:伺服器強的電腦教室及辦公環境。

6.DRBL模式 (本校兩間電腦教室環境採用)

 

(1)建置方式:建置一台DRBL伺服器。採Client/Server分工合作方式,Client端透過網路直接連線至於Server取回應用資源,再於Client端進行各項工作,Server端有時候只扮演資源提供者角色。
(2)優點:
  A.Client 可以沒有硬碟,如果有硬碟,可以當Cache用,增強效能,可有效運用資源。
  B.伺服器採用低階伺服器即可,如果無法購買伺服器等級的電腦,使用一般個人電腦主機也行。
  C.維護容易,只要維護主機即可。
  D.如果原來硬碟中有另一個作業系統,亦可使用。
  E.學生作業集中管理,收集容易。
  F.可以遠端控制學生機之開關機。
  G.內建CloneZilla工作站備份套件,可以將工作站電腦硬碟資料完整備份或回復,其網路派送效能極佳。
(3)缺點:
  A.網路頻寬需求高,最好有Giga之Switch。
  B.由於所有資料都存在伺服器,一旦伺服器無法使用或網路斷線,將影響教學,嚴重者資料全部毀損。
(4)適用對象:網路環境強的電腦教室及辦公環境。
(5)大豐國小DRBL教室架構圖:

(四)建置自由軟體教室環境

 

學計畫的撰寫相信對每一位資訊教師來說,都是很容易的,現在只要將資訊教育能力指標對映到自由軟體應用工具即可。(參考附件七)

(五)開始實施自由軟體教學

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六、我還可以為自由軟體做什麼?

除了選擇自由軟體作為教學工具進行教學外,推廣自由軟體的應用外,我還可以為自由軟體做什麼呢?試舉數項供做參考。

 

(一)去影響更多人使用自由軟體

如果覺得使用自由軟體是不錯的選擇,也請將它介紹給您的朋友們,讓他們也能分享使用自由軟體的喜悅。

(二)讓網管知道還有那些網路資源無法跨平台使用

不採用『跨平台設計』的網站,會阻?資訊的自由流通,用自由軟體的瀏覽器來檢驗網站的堪用性,是最好的方法,但要讓網管知道。

(三)讓社群朋友知道還有那些自由軟體的功能待加強

有些自由軟體原先構想很好,但使用後總會覺得不太順手,請也回報給維護該軟體的社群朋友,讓他們有機會發展更合用的軟體。

(四)加入改良或開發自由軟體的行列

中文化一直是大家使用自由軟體的最大困擾,有很多好用的自由軟體因為沒有中文化,以致無法讓更多的國人分享,殊為可惜。

如果覺得自己可以,不妨加入中文化或軟體研發社群。

中文化相關網站:http://i18n.linux.org.tw/

自由軟體鑄造場:http://www.openfoundry.org/

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七、讓光撒出--代結語

或許大人的使用習慣難改,或許尚無法讓社會大眾都能接受自由軟體,或許自由軟體的應用環境還顯不足,或許......,但是,只要能從教育開始,讓自由軟體的光撒出,原先以為不可能的都會變成可能,就從現在開始吧!

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