在国外的大学,使用 Linux 和 Mac 系统的学生和老师有很多的。但是,到了中国那就是 Windows 的天下。石油大学也不例外。

不过,石油大学还真有一位坚持把 Linux 作为日常操作系统的老师。这位老师叫亓鹏,是理学院物理与光电工程系的老师。

我们很幸运邀请到了亓老师。4 月 19 日晚 7 点,在南堂 115,亓老师为我们做了一场关于如何在 Linux 下学习、工作的讲座。

讲座

这次讲座使我们收获了很多。老师讲了很多干货,如果能够掌握老师所介绍的各种工具,那么 Linux 就不仅仅可以用来“折腾”,还可以成为一个提高生产力的工具。

本文将在最大程度上还原亓老师是如何在 Linux 系统中的学习和工作的,并且会回顾讲座所涉及的内容。

初识亓老师

在之前的几天,陈炯源学长和李思洋二人联系到了亓老师,并且来到了亓老师的办公室。

亓老师有两台电脑。一台普通电脑用于工作,还有一台服务器用于科学计算。用于工作的那台电脑装的是 Fedora 系统,而服务器用的是 CentOS 系统。

亓老师说,他在研究生阶段就接触到了 Linux 系统 (Ubuntu),当时是 2009 年。后来就一直在用 Linux 而且也习惯了这个系统。但是老师感觉“Ubuntu 不能用 root 账号,感觉不自由”,因此后来一直坚持使用 Fedora。

本次讲座的海报就是故意按照 Fedora 的主题来设计的。

一些 trick

  • 众所周知,我们那个“强智”教务系统只支持 IE 浏览器,并且在中国经常要填材料,而那些材料都是 doc 什么的格式,所以不得不装个 Windows。因此亓老师弄了个虚拟机 (VirtualBox) 并且在里面装了个 XP 系统。一般情况下还用 Linux,遇到“特殊情况”的时候就把虚拟机打开。

  • 亓老师的工作电脑和服务器是两台不同的电脑,桌上放着两台显示器,但是只有一套键盘和鼠标!怎么控制的呢?只见老师轻轻地甩了一下鼠标,指针就从一台电脑跑到了另一台电脑中。老师告诉我们,这个软件叫 Synergy。(此软件支持 Windows、Linux 和 OS X 三大平台)

  • 教室当然没有 Linux 系统了,而且亓老师不可能把电脑搬到教室。怎么展示呢?通过 VNC。如果你不知道是怎么回事儿,后面还有介绍。

讲座

4 月 19 日周六晚上,我们聚在南堂来听亓老师的正式讲座。亓老师没准备 PPT,但是思路也很清晰。主要是以下几方面:

LaTeX

LaTeX 是专注于写论文、报告、书籍以及制作幻灯片的一种计算机语言。很多大学都已经提供 LaTeX 论文模板,例如清华。而我们学校还要求使用 Word,这个让人感到有些遗憾。

尽管如此,亓老师的论文和讲课课件仍然都是用它编写的。

LaTeX 与 Word 比有很多优点,例如非常漂亮的数学公式、无需关注格式、章节序号自动产生等等。用 LaTeX 写出来的数学论文非常漂亮。

除了数学论文,LaTeX 也可以做幻灯片 (beamer)。亓老师说,一开始他做的 PPT 看起来是很炫的 (然后展示了早期做的幻灯片),不过后来看着并不是很舒服,所以经过一番修改,最后还是用朴素的白底黑字了。尽管幻灯片是 PDF 格式的,不过看起来并不比 PowerPoint 做出来的差,而且比用 PowerPoint 制作轻松一些。

写论文需要引用参考文献,所以需要一个专门管理参考文献的软件Jabref。在其中装一个叫LocalCopy的插件,这样就可以不打开数据库网页而直接下载 PDF 文件了。

说到数据库,亓老师还讲了一件比较有意思的事儿:石油大学的购买的数据库当然以石油为主了,而纯理科的资料就少一些,所以有很多论文不能下载 (注意,老师是理学院的)。这时老师只好求助清华或者其他学校的同事,让他们帮忙下载。久而久之,当老师要从 QQ 和他们聊天的时候,他们的第一个回复竟然是——“把论文链接发过来吧”。

作图软件

需要绘制图象的时候,需要用一些作图软件。Origin 和 SigmaPlot 是两个大型的绘图软件,只不过,很贵。

Origin 的替代品是 qtiplot

亓老师用的绘图软件是 gnuplot (备注:这个虽然免费但不是自由软件)。LaTeX 绘图功能很弱,所以各种图象都是用 gnuplot 来绘制的。

老师向我们展示了用 gnuplot 绘制的图象和图象的源代码。源代码?gnuplot 没有图形界面,而且需要会写脚本。不过,脚本毕竟是可以学会的。

数据处理

我们都知道 Excel。

不过,亓老师使用的是 Linux 下有名的LibreOffice Calc。它的功能和 Excel 类似,虽然它的兼容性远不如 Excel,但它是自由软件。

亓老师向我们展示了用 LibreOffice Calc 制作的签到表和成绩单。对格式要求不高的情况下,也是可以取代 Excel 的。

亓老师也用 Word 什么的。什么时候用呢?不得不用的时候才用 (例如填表格)。

对于大一新生来说,学会 Excel,做物理实验时,可以免去大量按计算器的时间……

MATLAB 的替代品

老师没用 MATLAB (尽管 MATLAB 有 Linux 版),而是用了 MATLAB 的自由软件替代品Octave。这个软件没有图形界面,如果需要图形界面,可以安装QtOctave

补充一下:Mathematica 也有自由软件替代品,叫做Mathics

科学软件

老师用了两个专业的科学软件:CPMD 和 VMD

  • CPMD 是基于平面波展开/赝势处理密度泛函理论的并行程序,用于第一性分子动力学模拟。
  • VMD 是一个分子可视化程序,该程序采用 3D 图形以及内置脚本来对大型生物分子系统进行显示、制成动画以及分析等操作。

网站

老师建过网站。建站时用的框架叫 Drupal。

老师还用过 moodle(也就是“知码开门”所用的框架)等等。

悄悄地告诉大家,理学院用过 QQ 企业邮箱……

讲座如何展示的?

这个问题很有趣。为什么这样说呢?在事先和老师见面的时候,老师只知道ssh (通过命令行来远程控制),而我们只知道VNC (远程桌面)。正式讲座的时候,这两种远程控制都用上了。

ssh 是 Linux 自带的。在 Windows 下连接 Linux 电脑,需要用一个名为PuTTY的小程序。只要知道 IP、用户名和密码就能连上,不过,没有图形界面。

备注:如果装了一个叫 Xming 的软件并且在远程连接时开启了“X11 forwarding”,你会发现一件神奇的事情——Linux 的远程连接不仅可以远程命令行、远程图形界面,而且还可以只远程一个窗口!

VNC 需要自己安装。在亓老师这边需要装个VNC Server (在 Fedora 系统中软件包名称为“tigervnc-server”,而启动时的命令是“vncserver”)。在展示的时候用 VNC Viewer 来查看。当然,需要知道 IP、端口 (5901) 和密码才能连接上。

由于我们并没有尝试过这个东西,所以当时还特地做了一个试验,发现可以连接。不过 VNC Server 并不会自动启动,所以讲座开始之前出了点小 bug。不过这样老师正好演示了如何通过 ssh 来远程控制。

联系方式

亓老师的邮箱是 qipeng@upc.edu.cn,还有一个简短版本 qip@phys.cc。欢迎讨论有关在 Linux 下进行科研活动的话题。

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