自由軟體在教育的應用

• 毛慶禎

• 輔仁大學圖書資訊學系副教授

• mao@lins.fju.edu.tw

• 囉唆的履歷 http://www.lins.fju.edu.tw/mao/vita.htm 

目次

1. 自由軟體的價值

2. 自由軟體的類型

3. 自由的本質

4. 啟發人性

5. 各國現況

6. 創造歷史

自由軟體的價值

1. 費用 - 免費不是重點, 卻是很好的起點
2. 安全 - 開放源碼, 不會隱藏任何詭計
3. 病毒 - 無電腦病毒干擾
4. 網管 - 遠端遙控, 電腦教室自動恢復原設定
5. 穩定 - 可接受大量的工作負荷
6. 創意 - 發揮硬體最大功效
7. 負責 - 自行選定軟體
8. 客製 - 使用者自行決定其內容
9. 分享 - 以合作代替競爭, 以分享取代獨佔
10. 自由 - 人人為我, 我為人人

商業軟體的價值

• 北部某知名私立大學有兩萬多名教職員生，支付給特定廠商的校園軟體授權費為600多萬元。
• 某宗教團體有200部電腦，三年付出600萬元。
• 某地方教育主管機關, 擬以3千萬元取得特定廠商的校園軟體授權, 遭拒絕

資訊經費的分配

• 由教育部或教育局統籌分配，學校本身沒有感受經費的壓力; 

• 在校園自主的潮流下, 遲早會以總量管制的方式, 把整體經費撥交各校自行調配，在壟斷性商用軟體或自由軟體之間的抉擇, 涉及是否增加百分之五十的硬體數量時, 各校一定會做出明智的選擇。

軟體免費教育訓練付費

• 後續及前置作業

• 安裝設定

• 維修服務

• 教育訓練

• 研究發展 - 打造專屬的應用軟體

安全無毒

自由軟體都是開放源碼的軟體, 公開所有的程式源碼, 沒有任何詭計, 資料不會被偷竊, 更不可能有病毒, 即便是透過電子郵件或其他方式傳來的病毒, 也因為開放的特性, 很容易就被制止。

網管

資訊組長(教師)的工作繁重, 網路及電腦的安裝設定, 是他們的主要職責, 基於自由及開放的特性, 自由軟體的穩定度是最高的, 而且可以透過網路管理所有的桌面系統及伺服器。

環保

透過開放的討論, 可以把現有硬體的效率發揮至極致; 自由軟體的數量極多, 從作業系統、應用軟體、教育軟體到娛樂軟體, 應有盡有; 安裝的內容及顯示的介面, 都可以應師生的要求, 展現其特色。

分享與自由

合作分享是進步的源動力, 自由軟體主張智慧財產權衍生的利益歸全民共享, 充分發揮「石頭湯」、聚寶盆效應, 耶穌以五餅二魚餵飽五千人, 菜尾裝滿12個籃子的事, 在自由軟體的世界裡充分再現。眾人智慧的成果, 可以不費吹灰之力取得, 祗要使用它, 就可以白白的享用, 沒有任何義務, 既不必付費, 也不必回饋。

自由軟體的類型

1. 作業系統

2. 伺服器

3. 應用軟體

作業系統

• Linux
• BSD
• 其他

Linux

採取通用公共許證的方式授權, 它的發行版本很多, 以下這幾種都是在臺灣較常見的:

1. CLE, http://cle.linux.org.tw/ 
2. 紅帽子(Red Hat), http://www.redhat.com/ 
3. 曼陀蘿花(Mandrake), http://www.linux-mandrake.com/en/ 
4. 紅旗, 中科紅旗軟件技朮有限公司  - http://www.redflag-linux.com:9001/index.html
5. 藍點軟件技術有限公司 - http://www.bluepoint.com.cn/index-1.htm
6. 百資科技 (Linpus Technologies, Inc.) - http://www.linpus.com.tw/index.htm
7. Debian, http://www.debian.org/ 
8. Slackware, http://www.slackware.com/ 
9. TurboLinux, http://www.turbolinux.com/ 
10. Caldera OpenLinux 3.1, http://www.caldera.com/products/openlinux64/ 

BSD(Berkeley Software Distribution)

美國加州大學柏克萊分校發展出來的Unix級作業系統, 可以用自由軟體型式傳播, 常見的有這幾種: 

1. FreeBSD - 專注於Intel平台, http://www.freebsd.org/
2. NetBSD, http://www.netbsd.org/
3. OpenBSD, http://www.openbsd.org/
4. ClosedBSD, http://www.closedbsd.org/ 

其他

雖然在臺灣的名氣不大, 卻也有特定的愛好者:

1. Darwin, 蘋果公司釋出的自由軟體, http://www.darwin.org/
2. BeOS, http://www.be.com
3. AtheOS - free alternate operating system, http://www.atheos.cx/
4. FreeOS.com: The Resource Center for Free Operating Systems, http://www.freeos.com/ 
5. FreeOS/2, http://www.freeos.cjb.net/; 一個像BeOS　又有Unix特性的桌面環境

伺服器

• 網站伺服器, Apache
• 代理伺服器, Squid
• 網路資源分享(印表機及檔案伺服器) , Samba
• 名稱伺服器, Bind
• 電子郵件伺服器, Sendmail, Postfix, Exim
• 新聞伺服器, INN
• 目錄服務伺服器, OpenLDAP 
• 通信伺服器, Moxa
• 傳真伺服器 - HylaFAX

LAMP

LAMP: 是 Linux + Apache + MySQL + PHP/Perl/Python 的標準縮寫，是當今最受歡迎的自由軟體網站開發平台, 具備下列的功能: 

• 網站架設
• 網頁開發
• 資料庫
• e 化應用程式開發平台
• 應用伺服器

桌面環境

• KDE

• GNOME

KDE

• KDE桌面環境(K Desktop Environment, KDE)，October 1996成立

• 以歐洲為基地的系統。

• 建構Unix工作站的開放源碼圖形介面，支援中文在內的42種言系。

• 2002年4月3日公佈的KDE 3.0是最新的版本。 

KOffice

KOffice是KDE的辦公室軟體, 2001年12月17日發表的 1.1.1版是最新的, 包括中文在內, 有29個語言的版本, 2.0版已進入Beta階段; 下列幾種應用軟體: 

	KWord - 文書處理
	KSpread - 試算表
	KPresenter - 簡報軟體
	Kivio - 流程圖繪製軟體
	Kontour - 向量繪圖軟體
	Kugar - 報表軟體
	KChart - 圖表繪製軟體

Konqueror

Konqueror即Conqueror，勝利者、征服者的意思, 它的功能有四:

	Konqueror是檔案總管
	Konqueror是KDE專案的總合。
	Konqueror是瀏覽器，可讀取HTML4.0，支援 Java applets, JavaScript, CSS1 and (partially) CSS2，及 Netscape 的外掛軟體。
	Konqueror讀取軟體，在不外掛的前提下，讀取文件。

Kde Edutainment

教育軟體 Edutainment針對3歲至18歲的少年及兒童使用。

KHangMan - 學英文
KLatin- 學拉丁文
KLettres - 學法文
KMessedWords - 腦力激盪
KTouch - 打字練習
KEduca - 出考題
KMathHelp - 數學
KNumbers - 算術
KLearnSpelling - 拚寫英文
KStars - 星座圖，天文學
KGeo - 幾何學
KVocTrain - 字彙訓練
KPercentage - 百分比 

http://edu.kde.org/screenshots/ 

GNOME

March 3rd, 1999 正式公開 GNU Network Object Model Environment 1.0 版

• 1.4是最新的版本;

• 2002年4月25日, 已發行 2.0 的 Beta 4 版本。

• 在49個語言版本裡, 中文也是其中之一。

GNOME Office

GNOME的辦公室軟體有:

• 試算表 - Gnumeric

• 文書處理 - AbiWord

• 收發傳真 - Gfax

• 瀏覽器 - Galeon

• 向量繪圖 - Sodipodi、Sketch

• 看圖 - Eye of GNOME

• 影像編輯 - GIMP

• 電子郵件 - Balsa、Evolution

• 繪圖 - Guppi

• 流程圖繪製 - Dia

• 專案管理 - MrProject、Toutdoux

• 財務管理 - Gnucash

• 簡報軟體 - Achtung

• 資料庫 - GNOME-DB

OpenOffice

昇陽公司期望把OpenOffice融入GNOME裡, 它有四個應用軟體:

• Impress - 簡報軟體

• OpenCalc - 試算表

• OpenDraw - 繪圖

• OpenWriter - 文書處理

辦公室軟體

• 源堡(SourceForge)列舉的84個Office Suite

• 鮮肉(FreshMeat), 有33個Office Suite

自由軟體

自由軟體就是把軟體的自由交給使用者及創作者, 不以語文、金錢、智慧財產等因素, 限制使用的範圍及及創作的領域。

書寫或印刷的資訊，不需要特別的工具，就可以讀取其內容；在電子化的環境下，軟體決定資訊的可及性，專屬的封閉檔案格式比比皆是，新版軟體讀不到舊版格式的檔案，對人類的文化記錄形成威脅。

自由的權利

軟體的自由是電子資訊自由化的基礎，自由軟體的提倡者，對自由的解釋比較接近自由資訊的看法, 主張使用者對軟體有如下的權利：

• 執行
• 複製
• 傳播
• 修改

使用者的四大自由

使用者有四大自由：

• 任意使用的自由；(自由零)。
• 研究及修改以符合自己用途的自由；(自由壹)
• 拷貝給親朋好友的自由；(自由貳)
• 散布修改後的軟體的自由。(自由參)

不必付錢也不必要求別人的同意，就讓使用者擁有該等自由的軟體，稱為自由軟體。

自由軟體的可行性

很多人懷疑自由軟體盛行後，程式設計師不就失業了嗎？真是想太多。「保障生火人的工作權」是最有名的反諷，社會的發展不能因為侷限於現有的模式，必須朝著最大多數人的利益前進，況且：

1. 創作過程本身就是一種享受
2. 拔一毛以利天下, 何樂而不為也?
3. 使用者受惠, 貢獻者成名 -- 發表程式碼對駭客具有致名的吸引力
4. 名氣帶來利益 -- 很多年輕的自由軟體作家的薪水比大學教授還要高

社會發展的過程裡，有些職業本身必須轉型，調整規模。軟體自由之後，祗要少數人撰寫軟體就夠了，在自由市場機制的運作下，將擴大技術支援的市場或轉向其他的職場。

自由的定義

有關自由的定義很多, 最有名的是美國羅斯福(Franklin Delano Roosevelt)總統在1941年元月6日對第美國第77屆國會發表的四大自由:

1. 言論自由 (freedom of speech and expression)
2. 崇敬自由 (freedom of every person to worship God in his own way)
3. 免於匱乏的自由 (freedom from want)

4. 免放恐懼的自由 (freedom from fear)

從個人的生活價值觀，詮釋自由的本質:

1. 在世界各地都有言論自由
2. 依照自己的方式在世界各地崇敬上蒼的自由 
3. 世界各地在承平時期, 都有免於經濟匱乏的自由

4. 世界各地裁減武力至任何國家沒有侵略其他國家的力量, 人民才有免於恐懼的自由

自由軟體的本質, 等同於人類對於自由的渴望, 符合人權的標準。

啟發人性

壟斷性商業軟體強調著作權的觀念，誤導使用者進入侵犯他人權益的領域，盜版行為層出不窮，就像香煙及毒品一般，明知不該做，卻受不了誘惑。

自由軟體啟發人性美好的一面:  

1. 自由取閱

   美國第三任總統Thomas Jefferson(1743-1826)曾說：被告知的民眾是民主的必要條件(Informed public is a necessity for democracy)；同樣的，自由軟體也是改進應用軟體的必要階段。

2. 人際互動

   自由軟體的基礎，在於瞭解軟體解決問題的方向，協助維護者融匯貫通整個趨向，以便更有效的改進現有的軟體。

3. 工作機會增多

   自由軟體不會威脅程式設計師的地位，改進軟體的機會增多, 人人都有機會參與軟體的修訂工作。

4. 同儕評鑑

   眾目睽睽之下，所有的缺點都將消失無蹤。

開放性原始碼

1998年2月3日, 在美國加州的一場研討會上, Todd Anderson, Chris Peterson, John "maddog" Hall and Larry Augustin, Sam Ockman, 及 Eric Raymond, 諸人宣佈成立開放原碼協會。

• 自由散佈
  不論是你把軟體送人或是將一個或多個軟體放在一個完整的系統來銷售. 這個許可證將不 會要求你付任何的費用

• 原始碼
  這個程式必須有原始碼, 而且必須允許可以散佈原始碼或是編譯後的原始碼.  有些產品並 不直接提供原始碼, 這種型態必須要提供一個公開來源,例如可以由網路直接免費下載.  這 個原始碼必須是程式設計師可以修改的. 故意混亂原始碼或是提供一個必須用處理器先編 譯的中繼程式是不允許的.

• 衍生的產品
  這個許可證必需允許修改及其衍生的產品, 而且必須允許期衍生之產品可以用與原來的軟 體的許可證同樣的條件被散撥

• 完整的原著原始檔
  這個許可證可以禁止原始碼在修改狀態不允許被傳遞如果原始碼在建立時可以允許散佈修 改檔案.  這個許可證必需清楚的允許散佈由修改軟體產出的軟體.這個許可證可能需要 衍 生的產品跟原來的軟體有不一樣的名稱或版本.

• 不能歧視任何人或團體
  這個許可證不能歧視任何人或團體

• 不歧視任何領域的努力
  這個許可證不能限制任何嘗試在特定領域努力的人  舉例而言, 這個許可證不能限制這個程 式被用在一個特定的公司或是基因研究的產業.

• 散佈許可證
  這個計劃提供的適用性應該是針對所有需要利用這個計劃
  再度散佈軟體的人而不需要再給允授權書給這些人

• 授權書不能針對某個產品
  這個計劃提供的權益不能針對某個產品.  由果這個程式是由某個軟體中摘錄而以這個計劃 的名義來散佈, 所有擁有這個授權書的人必須擁有與原始散撥者一樣的權益.

• 授權書不能限制其他的軟體
  這個授權書不能夠限制其他同樣以這個授權書散佈的軟體.  舉例而言, 這個授權書不能堅 持其他用同樣方式傳佈的軟體都要是開放性原始碼的型態

歐洲

1998年10月28日, 法國Linux使用者協會(The French Association of Linux users, AFUL)與法國教育部(French Ministry of Education)簽訂備忘錄, 由法國Linux用戶協會為法國的高中、國中及小學安裝Linux及自由軟體。

英國的推廣Linux至學校計畫(The Linux for Schools Project), 在是英倫敦 St John's School in Northwood 學校推展順利, 準備在校園網路裡, 做四件事:

• 簡化學生帳號的管理工作
• 架設PHP及MySQL的伺服器, 做為個人使用的網頁空間
• 鼓勵學生撰寫自己的網頁
• 協助學生在多人的Linux環境學習

義大利及德國採用Linux的學校不在少數。

北美洲

美國的K12Linux計畫, 以高中以下學校為推廣的目標, 從桌面系統及伺服器著手, 在紅帽公司的技術支援下, 成功的引介入奧瑞岡州的學校系統, 波特蘭地區的中小學大量使用自由軟體, 有效的紓解經費壓力。

Linux計畫, 從終端機及伺服器切入美國的教育市場, 

加拿大的學校, 應用Linux技術, 在教室安裝攝影機, 透過網路, 把學生的上課情形, 即時的轉播出去, 讓家長放心。

紐澳

紐西蘭的Linux for Schools計畫, 為紐西蘭的西山學區架設廣域網路。

拉丁美洲

聯合國教科文組織以Linux為工具, 在拉丁美洲推動社區、科學及教育等相關計畫。

1998年, 墨西哥大膽採用學術網(Scholar Net)計畫, 五年內在全國的中小學佈建14萬間電腦教室, 採用GNOME桌面, 以Linux為主題。

2001年4月, 阿根廷通過自由軟體法案, 要求各級政府一律採用自由軟體。

創造歷史

多元化已成為當代教育的願景之一及主流, 電腦軟體也不例外, 法國、德國、英國、美國等國，已積極探討在校園裡使用自由軟體的可能，並付諸實施。墨西哥、阿根廷、巴西、印度等開發中國家，也不落人後，藉著自由軟體，希望跨越鴻溝，迎頭趕上。中共基於國家安全的理由，以國家的公權力投入。

在伺服器方面，臺灣已有很好的經驗；桌面環境也有CLE的投入，1997年8月19日開始有了翻譯文件的工作, 軟體中文化及中文輸入法都有志工長期投入，技術性的工作已經有相當的成效。

現在是終端使用者出面的時候，建構全自由軟體的環境，用力大聲的要求自由軟體社群，做出我們要的東西，把技術融入終端使用者的生活裡。