工程教育認證背景下《Linux操作系統(tǒng)》課程改革與實踐

郝海蓉?徐以美?曹茸

摘要：工程教育認證背景下，《Linux操作系統(tǒng)》課程以工程認證的標準和理念為出發(fā)點，根據(jù)畢業(yè)要求設計課程目標，遵循“以學生為中心，以產(chǎn)出為導向”重構教學內(nèi)容，進行線上線下混合式教學設計，改革教學評價。再依據(jù)教學評價不斷調(diào)整優(yōu)化教學環(huán)節(jié)，有效地促進了教學目標的達成，進而達到支撐畢業(yè)要求的目的。

關鍵詞：

一、引言

國際上最具影響力的本科工程專業(yè)教育學位互認協(xié)議是《華盛頓協(xié)議》，我國于2016年6月成為該協(xié)議的正式會員[1]，意味著通過此工程教育專業(yè)認證的學生能得到工程教育和工程師資格的國際互認，成為我國工程技術人員公平參與國際就業(yè)市場競爭的前提，提升我國工程師的國際競爭力[2]。通過工程教育專業(yè)認證，能夠使高等工程教育與工業(yè)界更加緊密地聯(lián)系起來，在工程師的培養(yǎng)過程中獲得工業(yè)界對工程師要求的反饋，從而推動高等工程教育的改革與發(fā)展 [3]。

《Linux操作系統(tǒng)》課程是軟件工程專業(yè)的平臺實踐課程，主要講授Linux操作系統(tǒng)的基礎應用知識，讓學生掌握Linux操作系統(tǒng)的安裝、配置、管理維護等技能，為后續(xù)的網(wǎng)絡安全、移動互聯(lián)、企業(yè)信息化等專業(yè)方向課程打下基礎，在培養(yǎng)符合工程教育專業(yè)認證的人才中發(fā)揮著重要作用。然而，當前部分《Linux操作系統(tǒng)》課程的教學設計與實踐過程不能滿足工程教育認證標準的要求，沒有遵循“以學生為中心、以產(chǎn)出為導向、持續(xù)改進”的教學實踐。具體表現(xiàn)在教與學脫節(jié)，教學過程以教師為中心而非以學生為中心，教學設計與評價不關注學生的成果產(chǎn)出，教學過程沒有進行持續(xù)的改進與優(yōu)化。針對上述問題，課程組以本校軟件工程專業(yè)的工程教育認證工作為契機，對《Linux操作系統(tǒng)》課程的課程目標、內(nèi)容、教學模式與評價等方面，按照工程教育認證的要求進行了全面改革。

二、課程目標設計

工程教育認證要求以產(chǎn)出為導向，認證專業(yè)的課程體系與畢業(yè)要求之間必須有明確的對應關系，即每一項畢業(yè)要求要有相關的教學活動或者課程支撐[4]。課程團隊結合西安歐亞學院軟件工程專業(yè)的培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求，依據(jù)人才培養(yǎng)方案中本課程對畢業(yè)能力要求的支撐，課程組重新制定了《Linux操作系統(tǒng)》課程的課程目標，并將課程目標與畢業(yè)要求的支撐關系進行對應，如表1所示。

課程目標1：理解Linux操作系統(tǒng)的運行機制，運用Linux常用命令，具備安裝與維護Linux系統(tǒng)的能力；

課程目標2：能夠合理使用相應軟硬件工具分析問題，排除Linux系統(tǒng)運維中的常見故障；

課程目標3：能夠應用Linux操作系統(tǒng)的基本知識，通過查閱文檔資料，分析軟件系統(tǒng)中的問題，評價系統(tǒng)方案。

三、課程內(nèi)容設計

Linux操作系統(tǒng)廣泛應用在云計算、大數(shù)據(jù)、移動應用、物聯(lián)網(wǎng)與嵌入式系統(tǒng)等領域。為了使學生更好地理解課堂知識，活學活用，本課程按照工程教育認證的要求，依據(jù)OBE教學理念，以學生為中心，以能力培養(yǎng)為關鍵，以充分實踐為杠桿，以有效教育為目的作為指導思想，首先對教學內(nèi)容進行了重構。將傳統(tǒng)的知識型課程結構，按照場景化的項目思想，重構成了一個個的實踐項目，通過完成這些項目，強化學生對課程中知識點的應用。

課程內(nèi)容重構與項目化設計如圖1所示。

OBE的本質是“基于產(chǎn)出的教育模式” [5]，因此在教學內(nèi)容設計中選取企業(yè)的真實應用場景，導入每個模塊的知識點，編寫案例庫，結合實踐項目場景選取教學內(nèi)容，開展教學活動。

四、教學模式設計

為了“以學生為中心”實現(xiàn)分層教學，教學團隊使用線上線下混合式的教學設計模式，對要記憶的知識型內(nèi)容，固定的操作流程，課前在教學平臺上發(fā)布視頻微課，讓學生先自學完成課前測試，課堂上進行重難點講解，展開討論，通過學生的課后測試與項目作業(yè)檢查學習效果。

（一）課前學習

課前要求學生自學教學平臺上發(fā)布的視頻微課，完成課前測試與簡單的實踐操作任務。要求學生通過自學能描述本節(jié)課的基本概念，操作的基本步驟，對照視頻能完成簡單的操作。

（二）課中實踐討論

在線上線下混合模式教學的過程中，教學團隊將教學的重難點放到了線下的課堂講授過程中，引入了企業(yè)案例資源，將企業(yè)的常用知識融入日常授課中，同時將課堂知識點融入項目場景里。教師帶領學生以共同解決企業(yè)實際工作中的典型問題，或者完成一個實踐任務的形式開展教學活動，應用線上學習的基礎知識。教師一邊演示，一邊講解，指導學生一邊學習、一邊實踐。在這個過程中淡化課程理論教學與實踐教學的界限，實現(xiàn)學生在“做中學”“學中做”，讓學生在解決問題與完成項目的場景中收獲知識、提高技能、掌握方法，感受企業(yè)的實際工作過程。

（三）課后應用

課后讓學生先完成課后測試，這個測試題目與課前測試的題目類似，用于檢驗本堂課的教學效果。接著完成項目化的作業(yè)，強化本堂課的知識點應用，在實踐作業(yè)的子任務中設置由低到高的任務難度，滿足不同層次學生的需求，從而實現(xiàn)分層教學。教師同時給出一個與本節(jié)課相關聯(lián)的應用場景，進行課堂擴展，引導學生思考，提供相關的參考資料，供學生查閱，學生將自己的觀點發(fā)布到教學平臺的討論區(qū)中，引發(fā)學生進一步學習的興趣。

五、教學評價設計

為了更好地評價課程教學效果，教學團隊將課程考核分為過程性考核和終結性考核兩部分，總評成績以百分計。過程性考核占50%，包括平時作業(yè)（20%）、實踐（30%）；終結性考核為期末考試，期末考試占50%。

（一）作業(yè)

課程作業(yè)注重考查學生對基礎知識的理解和掌握程度，形式包括問題分析、線上測試、思維導圖、系統(tǒng)維護實踐、章節(jié)總結等。要求學生能夠正確應用相關知識分析解決全部問題，論述邏輯清楚，層次分明，描述規(guī)范。每次作業(yè)滿分100分，按照作業(yè)的難易程度設置每項權重，換算為最終成績。

（二）實踐

課程實踐部分重點考查學生應用所學知識及使用工具解決工程問題的實踐能力、學習能力及團隊合作能力。形式為課程每個模塊的項目實踐任務，要求學生能夠準確熟練使用Linux命令，合理選擇技術工具，按照項目需求，完成相關功能；能夠很好地進行團隊任務分解，積極開展合作交流。教師根據(jù)實踐項目的完成度、規(guī)范度、最終成果、項目資料交付件的完整性進行評分，每次實踐任務滿分100分，按照實踐任務的難易程度設置每項權重，換算為最終成績。

（三）期末考試

期末考試題目均為實踐場景應用題，真正考核學生的動手實踐能力和解決復雜工程問題的能力，成績滿分100分，以最終成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。

六、課程目標達成分析

依據(jù)課程評價方式，以軟件工程2020級學生成績?yōu)槔吭u價課程目標達成度，計算的結果如表3所示。從表3的課程目標達成數(shù)據(jù)可以看出，本課程目標與分目標均已達成，取得了預期效果。

七、課程持續(xù)改進分析

工程教育認證需要建立一種具有評價-反饋-改進的持續(xù)改進機制[6]。對比軟件工程專業(yè)2020級與2019級課程達成度，課程目標1：2020級為0.895，2019級為0.799；課程目標2：2020級為0.801，2019級為0.716；課程目標3：2020級為0.802，2019級為0.774，三個課程目標的達成度均有較大幅度提升，說明在2020級實施的教學改革措施成效顯著。但是從表3的“評價內(nèi)容的達成值”上可以看出，期末考試對課程目標2與課程目標3的達成值均為0.745，說明學生對基本知識應用能力較弱，雖然課下能對照操作文檔搭建環(huán)境，但是對配置項不理解，如果系統(tǒng)配置的需求改變，容易出現(xiàn)錯誤，并且分析系統(tǒng)問題時思考不全面，在限定時間內(nèi)完成系統(tǒng)維護任務存在困難。在今后的教學過程中，一方面要繼續(xù)以項目任務為驅動開展教學活動，設計每堂課的實踐任務，教師組織引導，促使學生完成課上與課下的實踐任務；另一方面，在教學過程中引導學生理解系統(tǒng)環(huán)境的配置項含義，知其然知其所以然，讓學生達到觸類旁通的效果。

八、結束語

《Linux操作系統(tǒng)》課程以工程教育認證為背景，對課程進行了全面的改革與實踐，以產(chǎn)出為導向，重構教學內(nèi)容，引入企業(yè)的真實案例場景，將企業(yè)常用知識融入課堂。改革教學模式，形成“場景教學，項目驅動，教師主導，學生主體，注重實踐”的教學模式。以學生為中心，開展線上與線下混合式教學，有效地促進了課程目標的達成。改革教學評價方式，通過課程評價結果不斷地分析調(diào)整與優(yōu)化教學過程，對課程進行持續(xù)

改進。

作者單位：郝海蓉 徐以美 曹茸 西安歐亞學院信息工程學院

參? 考? 文? 獻

[1]李志義，趙衛(wèi)兵.我國工程教育認證的最新進展[J].高等工程教育研究，2021，39（05）：39-43.

[2]成曉北，王曉墨，羅小兵.工程教育認證背景下能源動力類專業(yè)改革的探索[J].高等工程教育研究，2019（S1）：11-13.

[3]黃茹，舒新峰，王春梅，張榮，宋澤斌.面向工程認證的畢業(yè)設計教學改革與實踐——以軟件工程專業(yè)為例[J].軟件導刊，2022，21（03）：20-25.

[4]盧玲，劉恒洋，陳媛，白靈，黃繼平.面向工程教育認證的計算機專業(yè)課程評價方法改革與實踐[J].計算機教育，2019（07）：54-57.

[5]吳靜，章瑾，王邯，劉軍，熊凡.基于OBE理念的課程教學改革探索——以“Java程序設計”課程為例[J].教育教學論壇，2022（16）：72-77.

[6]徐秋紅，蔡娟.新工科視角下程序設計課程教學方法研究改革[J].高等農(nóng)業(yè)教育，2019（06）：74-77.

基金項目：2018年度西安歐亞學院校級重點課程建設項目“Linux操作系統(tǒng)”（編號：2018KC005）。

郝海蓉（1982.10-），女，漢族，新疆庫爾勒，碩士研究生，高級工程師，研究方向：軟件工程、工程教育認證、云計算；

徐以美（1984.02-），女，漢族，山東日照，碩士研究生，高級工程師，研究方向：大數(shù)據(jù)、軟件工程、工程教育認證；

曹茸（1981.05-），女，漢族，陜西西安，碩士研究生，講師，研究方向：計算機網(wǎng)絡技術，數(shù)據(jù)分析。