開(kāi)源計(jì)算機(jī)教育

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1、開(kāi)源軟件與計(jì)算機(jī)科學(xué)教育摘要：我們考察了開(kāi)源軟件在計(jì)算機(jī)科學(xué)教育中的角色。我們將從簡(jiǎn)短的開(kāi)源協(xié)議開(kāi)始介紹，這些協(xié)議包括四個(gè)流行的開(kāi)源協(xié)議。然后我們討論開(kāi)源軟件在教育上的應(yīng)用。最后，我們關(guān)注開(kāi)源軟件在計(jì)算機(jī)科學(xué)教育上的應(yīng)用。介紹：作文計(jì)算機(jī)科學(xué)的教育工作者，我們不停地尋求新的途徑、方法和技術(shù)來(lái)引導(dǎo)我們的學(xué)生。我們希望先抓住他們的興趣，然后使他們能盡可能多的理解和接收資料，最后鼓勵(lì)他們獨(dú)立創(chuàng)新。在整個(gè)過(guò)程當(dāng)中，我們?cè)囍趟麄兡軐?shí)際應(yīng)用的技能。我們領(lǐng)域所涉及的寬度和不同的教育途徑使得這個(gè)過(guò)程十分困難。我們相信開(kāi)源軟件（OSS）能作為一種

2、教育和學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)（CS）的渠道、方法和技術(shù)。OSS強(qiáng)調(diào)課堂以外的團(tuán)隊(duì)協(xié)作，包含了很多項(xiàng)目和很多在地域上分散的隊(duì)伍。OSS同時(shí)也能被用在向?qū)W生介紹大的CS社區(qū)和參與同行審查（peer-review）。最后，OSS通常能提供免費(fèi)或低廉的課程成本，這是我們?cè)谄渌胤讲荒芴峁┑?。在這片論文中，我們討論了OSS在CS教育中的角色。我們將從簡(jiǎn)短的開(kāi)源協(xié)議開(kāi)始介紹，這些協(xié)議包括四個(gè)流行的開(kāi)源協(xié)議。然后我們討論開(kāi)源軟件在教育上的應(yīng)用。最后，我們關(guān)注開(kāi)源軟件在計(jì)算機(jī)科學(xué)教育上的應(yīng)用。OSS組織對(duì)OSS原始的定義是：“為了保證代碼的讀、寫(xiě)、再發(fā)布

3、和修改，必須在協(xié)議下分發(fā)，并且免費(fèi)使用的軟件”[14]。OSS開(kāi)發(fā)模型是全球開(kāi)發(fā)者網(wǎng)絡(luò)的一部分。開(kāi)源軟件經(jīng)歷一種自然的更新，這種更新是帶來(lái)了迅速的開(kāi)發(fā)，增加了可靠性，并且降低了成本。OSS也被稱(chēng)為“免費(fèi)軟件”。即使這兩個(gè)概念在開(kāi)源的最初定義中是相互交叉的，兩者之間還是有區(qū)別的。當(dāng)提到“開(kāi)源”的時(shí)候，我們常常實(shí)際指的是開(kāi)源代碼。比如，我們通常將軟件的穩(wěn)定性歸功于其開(kāi)源代碼的快速審查和更新[14]。兩者的區(qū)別僅在于究竟是誰(shuí)獲得訪問(wèn)這個(gè)源代碼，為什么他們要獲得它。我們采用通常的方式來(lái)評(píng)價(jià)免費(fèi)軟件，相比，我們主要評(píng)價(jià)開(kāi)源軟件的代碼，我們提

4、倡人人讀開(kāi)源代碼的權(quán)力。我們關(guān)心的是用戶是否能自由地閱讀、再發(fā)布、修改和使用代碼，而不是所節(jié)省的代價(jià)。開(kāi)源代碼協(xié)議開(kāi)源代碼能在許多種不同的協(xié)議下發(fā)布。截至2002年二月，OSI已經(jīng)推出了30種開(kāi)源協(xié)議[13]。我們將討論其中的四種常見(jiàn)的有教育意義的協(xié)議：GNU公共協(xié)議，小型GNU公共協(xié)議、伯克利軟件發(fā)布協(xié)議和謀智網(wǎng)絡(luò)公共協(xié)議。GNUGPL（GNU非Unix）通用公共協(xié)議（GPL）是一種常見(jiàn)的開(kāi)源協(xié)議。這個(gè)協(xié)議保證了一個(gè)GPL程序所有的衍生作品也保佑GPL協(xié)議，因此保證了未來(lái)使用者的拷貝權(quán)?！翱截悪?quán)”軟件是一種不允許以后的發(fā)布者在他

5、們修改軟件時(shí)添加任何的限制[10]?？截悪?quán)機(jī)制為開(kāi)發(fā)或發(fā)展免費(fèi)軟件提供了XX[8]。流行的軟件：LinuxKernel，GNUEmacs和GCC。在freshmeat.net上的占有率為65.15%GNULGPL小型GNU通用協(xié)議就像其命名一樣，不想他的哥哥一樣自由。LGPL允許在LGPL協(xié)議下的專(zhuān)利代碼。比如，如果你想寫(xiě)一個(gè)庫(kù)，并且在LGPL協(xié)議下發(fā)布。在不同協(xié)議下的代碼可以連接這個(gè)庫(kù)。在這種協(xié)議下的的軟件就像在GPL協(xié)議下一樣擁有拷貝權(quán)，但只被其本身的協(xié)議所限制。流行軟件：GNUCLibrary，OpenOffice和Fast

6、LightToolkit(FLTK)在freshmeat.net上的占有率為5.31%BSD,伯克利軟件發(fā)布協(xié)議是一種簡(jiǎn)單的沒(méi)有拷貝權(quán)的協(xié)議。這個(gè)協(xié)議允許衍生的作品在任何協(xié)議下發(fā)布。這種規(guī)定允許BSD代碼用于私有項(xiàng)目并且沒(méi)有拷貝權(quán)機(jī)制保證修改后的代碼是開(kāi)源的。因此，這種協(xié)議是遭到批評(píng)的，因?yàn)樗鼪](méi)有提供任何的激勵(lì)，不能保證代碼一直保持開(kāi)源。流行軟件：Apache,FreeBSD,和PostgreSQL在freshmeat.net上的占有率為5.17%MPL就像BSD協(xié)議一樣，Mozilla公共協(xié)議允許將代碼用在私有的項(xiàng)目中，但是使派

7、生的代碼保持在MPL協(xié)議中。這種機(jī)制為開(kāi)發(fā)人員提供了一種激勵(lì)來(lái)促進(jìn)核心功能。這個(gè)協(xié)議不與GPL兼容，GPL協(xié)議下的軟件不能和MPL協(xié)議連接[9]。但是MPL1.1有個(gè)規(guī)定（13部分）如果部分的程序允許GNUGPL作為另一種選擇，或其他GPL兼容協(xié)議作為另一種選擇，這一部分的程序就有GPL兼容協(xié)議[9]。流行軟件：MozillaWebBrowser（FireFox）和Bugzilla在freshmeat.net上的占有率為0.49%開(kāi)源軟件和計(jì)算機(jī)科學(xué)教育開(kāi)源軟件為計(jì)算機(jī)教育社區(qū)提供了巨大的利益。通過(guò)使用OSS，計(jì)算機(jī)科學(xué)教育者和學(xué)

8、生能發(fā)展（或更進(jìn)一步的提升）能在國(guó)際間使用的軟件。這不僅為學(xué)生提供了一個(gè)世界范圍內(nèi)的實(shí)驗(yàn)室和支持，還給了他們大規(guī)模軟件合作和開(kāi)發(fā)的經(jīng)驗(yàn)。分發(fā)的軟件已經(jīng)被證明在因特網(wǎng)驅(qū)動(dòng)合作的教育環(huán)境（比如網(wǎng)頁(yè)和電子郵件）下是有效的[3]。因特網(wǎng)合作工具就像是開(kāi)源的