卓越工程師Linux操作系統(tǒng)教學(xué)方法的改革與實(shí)踐

劉玉宏　王耀寬

摘要：在教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”背景下，以及高校引入Linux操作系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的大形勢(shì)下，分析了軟件學(xué)院Linux操作系統(tǒng)基礎(chǔ)在卓越工程師教學(xué)計(jì)劃中的位置及意義；深入分析了現(xiàn)階段Linux操作系統(tǒng)基礎(chǔ)教學(xué)的現(xiàn)狀，并提出了對(duì)該課程教學(xué)方法的幾點(diǎn)改革方案。

關(guān)鍵詞： 卓越工程師；Linux操作系統(tǒng)；教學(xué)方法；教學(xué)效果；支撐作用

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）13-3018-03

Reform and Practice of Excellence Engineers Linux Operating System Teaching Methods

LIU Yu-hong1，WANG Yao-kuan2

（Nanyang Institute of Technology， Software School， Nanyang 473004， China）

Abstract： Under the background of “excellence engineers education program” of Ministry of Education， and under the situation of introduction of Linux operating system to colleges and universities， we analyzed the position and meaning of Linux operating system base in software of school excellence engineers teaching plan； further analyzed the current teaching status of Linux operating system base， and we propose reform plans to Linux operating system base.

Key words：excellence engineer； Linux operating system； teaching method； teaching effect； supporting effect

1 概述

根據(jù)教育部教高[2011]1號(hào)“關(guān)于實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的若干意見”的精神，對(duì)卓越工程師教學(xué)提出了大力改革課程體系和教學(xué)形式、創(chuàng)立高校和企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)機(jī)制和積極推進(jìn)卓越計(jì)劃學(xué)生的國(guó)際化培養(yǎng)等指導(dǎo)意見[1]。以及南陽(yáng)理工學(xué)院在2011年10月19日，被教育部正式批準(zhǔn)為第二批“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的高校，軟件工程專業(yè)被列為南陽(yáng)理工學(xué)院卓越工程師實(shí)施專業(yè)之一。軟件學(xué)院目前采取了一系列積極的措施，充分落實(shí)了教育部卓越工程師計(jì)劃的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)與要求，切實(shí)推進(jìn)了“產(chǎn)學(xué)研合作并行工程教育”現(xiàn)代高等教育理論在軟件人才教育方面的改革與實(shí)踐。

卓越軟件工程師作為社會(huì)需要的工程技術(shù)型人才，其培養(yǎng)模式應(yīng)以現(xiàn)實(shí)的工程為背景、以實(shí)際的社會(huì)需求為導(dǎo)向、以工程技術(shù)為主線、以較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力為基準(zhǔn)，培養(yǎng)學(xué)生明確的工程意識(shí)、較高的工程素質(zhì)和較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力[2]，突破原有的計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)模式，進(jìn)行新的教育改革的嘗試。

Linux是類Unix計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的統(tǒng)稱。Linux操作系統(tǒng)也是自由軟件和開放源代碼發(fā)展中最著名的例子。Linux不僅免費(fèi)，而且源代碼公開，為用戶提供了廣闊的技術(shù)發(fā)揮空間。Linux以其旺盛的生命力，得到了業(yè)界的普遍認(rèn)可并迅速傳播[3-6]。鑒于社會(huì)對(duì)Linux的認(rèn)可度的提高，卓越工程師培養(yǎng)的教學(xué)計(jì)劃中也開設(shè)了Linux相關(guān)課程，以適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的需求。

2 課程在教學(xué)計(jì)劃中的地位

Linux操作系統(tǒng)基礎(chǔ)是軟件學(xué)院卓越工程師教學(xué)計(jì)劃中的6門核心課程之一，在整個(gè)教學(xué)計(jì)劃中處于基礎(chǔ)的地位，是一門為后續(xù)卓越課程提供系統(tǒng)支撐的課程；因此，Linux操作系統(tǒng)基礎(chǔ)的教學(xué)效果會(huì)對(duì)其他卓越課程的教學(xué)質(zhì)量產(chǎn)生直接或間接的影響。該課程對(duì)其他主要課程的支撐作用如圖1所示。

在圖1中，Linux操作系統(tǒng)基礎(chǔ)是其他課程的基石，為其他課程提供思想、平臺(tái)及原理性的支撐性知識(shí)。作為關(guān)節(jié)點(diǎn)課程，其良好的教學(xué)效果會(huì)直接疊加到其他課程的教學(xué)中；因此，對(duì)該課程的教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)改革與教學(xué)實(shí)踐探索是當(dāng)前的迫切需要。并且該課程的教改將對(duì)整個(gè)卓越課程計(jì)劃的順利實(shí)施產(chǎn)生積極的推動(dòng)作用。

3 課程的現(xiàn)狀

Linux操作系統(tǒng)的基本思想是一切都是文件，系統(tǒng)中的所有都?xì)w結(jié)為一個(gè)個(gè)文件，包括命令、硬件和軟件設(shè)備、操作系統(tǒng)、進(jìn)程等等；對(duì)于操作系統(tǒng)內(nèi)核而言，都被視為擁有各自特性或類型的文件。Linux的操作是以命令行的方式進(jìn)行的，操作起來不像Windows操作系統(tǒng)方便。目前，南陽(yáng)理工學(xué)院軟件學(xué)院的Linux操作系統(tǒng)基礎(chǔ)教學(xué)主要存在如下的問題：

1）機(jī)械地講授Linux操作系統(tǒng)的基本知識(shí)及基礎(chǔ)操作，使學(xué)生無法掌握Linux統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和使用所有Linux平臺(tái)的大局觀。老師上課都是從概述、系統(tǒng)安裝、命令、系統(tǒng)管理、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器配置等方面進(jìn)行講解。通過課下與學(xué)生們交流得知，學(xué)生很頭痛這個(gè)過程中的“命令”，好一點(diǎn)的學(xué)生把大部分命令死記硬背記下來，差一點(diǎn)的學(xué)生連命令也沒記住，即使好學(xué)生也只是記住了命令而已，不會(huì)應(yīng)用到實(shí)踐中，沒有掌握這門課的精髓，也無法掌握Linux平臺(tái)的大局觀。

2） 課堂授課內(nèi)容前后銜接不連貫，主線不明確，直接將課程內(nèi)容切割成彼此獨(dú)立的若干部分，忽視了整個(gè)課程的一致性、統(tǒng)一性和整體性。教師課堂授課時(shí)，都是按照教材的章節(jié)順序講授，不考慮各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的銜接性，也不考慮Linux操作系統(tǒng)基礎(chǔ)這門課和其他前置課程及后續(xù)課程的連貫性，忽略了卓越工程師培養(yǎng)過程中要求課程體系的連貫性和銜接性。endprint

3） 仍以教師講授為核心，不注重學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的實(shí)際情況。教學(xué)過程中，每節(jié)課幾乎都是老師在講，這種理論性強(qiáng)的課程，即使有生動(dòng)的實(shí)例還是不夠的，講時(shí)間長(zhǎng)一些，就會(huì)發(fā)現(xiàn)學(xué)生們的注意力開始松懈下來了，有的干脆開小差干別的事。隨著課程往后進(jìn)行，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性越來越差。

4）教學(xué)手段單一，形成了獨(dú)特的“理論+實(shí)踐的八股式教學(xué)模式”。實(shí)際教學(xué)中，仍然采用理論+實(shí)驗(yàn)這種五五開或四六開的教學(xué)模式，即理論占50%+實(shí)踐占%50（或理論占40%+實(shí)踐占%60），而實(shí)踐往往都是安排做若干個(gè)實(shí)驗(yàn)。在課下與學(xué)生交流中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生真正把每個(gè)實(shí)驗(yàn)都做完的沒幾個(gè)，一般是班里有幾個(gè)人做出來，其他同學(xué)拷貝、粘貼就可以了，達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果。

4 課程教學(xué)方法的改革

1）探討企業(yè)導(dǎo)師和教師聯(lián)合授課的可行性

卓越工程師要求具有工程素質(zhì)和工程大局觀，而工程素質(zhì)和工程大局觀要求能夠?qū)⒉煌瑢W(xué)科的知識(shí)和各種素質(zhì)要素融合在實(shí)際的工程活動(dòng)中。工程素質(zhì)在工程活動(dòng)中呈現(xiàn)綜合化、整體化和目標(biāo)化.并最終獲得提升[7]。學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng)貫穿教育教學(xué)的全過程。滲透到教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié)。對(duì)于卓越的軟件工程師而言，科學(xué)性與工程性并重，所以，工程素質(zhì)是其必備的素質(zhì)。

要想培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)和工程大局觀，光靠老師講或傳授知識(shí)是不夠的，學(xué)生必須要實(shí)踐，而且是通過一個(gè)個(gè)實(shí)際的工程項(xiàng)目來實(shí)踐。通過實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，然后再回推到理論知識(shí)，理論和實(shí)踐結(jié)合就可以不斷地提高學(xué)生的工程素質(zhì)。而南陽(yáng)理工學(xué)院軟件學(xué)院和上海銳學(xué)，北京博看等多家公司簽有長(zhǎng)期企業(yè)合作，能夠?yàn)閷W(xué)生提供實(shí)訓(xùn)基地；并且有企業(yè)工程師常駐軟件學(xué)院，這樣就可以和企業(yè)工程師面對(duì)面地探討企業(yè)導(dǎo)師和教師聯(lián)合授課的方式與方法，通過企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目來增強(qiáng)學(xué)生的工程素質(zhì)和工程大局觀。

2） 探索一條打破孤立教學(xué)、并將前置課程與后續(xù)課程銜接起來的教學(xué)方式

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”需要樹立“面向工業(yè)界、面向未來、面向世界”的工程教育理念，培養(yǎng)具有工程意識(shí)、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力的具有創(chuàng)新精神、能夠適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的工程技術(shù)型人才[8]。工程意識(shí)、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)不是通過一兩門孤立的課程的講解和學(xué)習(xí)就可以完成的，它滲透著一個(gè)專業(yè)相關(guān)課程學(xué)習(xí)的自始至終。

Linux操作系統(tǒng)基礎(chǔ)和其他計(jì)算機(jī)相關(guān)課程緊密聯(lián)系，C語言程序設(shè)計(jì)是該課程的前置課程，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用等都是該課程的后續(xù)課程。將前置課程C語言程序設(shè)計(jì)適當(dāng)納入Linux操作系統(tǒng)基礎(chǔ)，在講授Linux基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作的同時(shí)，促進(jìn)Linux操作系統(tǒng)的學(xué)習(xí)；即以Linux操作系統(tǒng)作為主線，使用C語言部分知識(shí)將所有看似孤立的Linux基礎(chǔ)部分串接起來，使之更加連貫、統(tǒng)一。同時(shí)，Linux操作系統(tǒng)基礎(chǔ)又為后續(xù)課程提供思想、平臺(tái)及原理支持，使整個(gè)教學(xué)計(jì)劃更加連貫和統(tǒng)一。

3） 探索使課堂回歸學(xué)生的教學(xué)模式

如果課堂教學(xué)以講授為核心，而Linux操作系統(tǒng)基礎(chǔ)這門課的特點(diǎn)是全命令式的，即枯燥又無趣，這樣很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。所以，我們要換一種思維，以學(xué)生學(xué)習(xí)需求為中心，老師根據(jù)不同的知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)不同的任務(wù)，然后分組讓學(xué)生來分別完成。分組的時(shí)候一定要讓學(xué)生強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、弱弱聯(lián)合，防止每組強(qiáng)弱搭配，否則強(qiáng)的更強(qiáng)，弱的更弱。讓學(xué)生充分展示自己知識(shí)探索、交流表達(dá)及解決問題的能力。上課時(shí)，學(xué)生是主角，老師成了配角，只做點(diǎn)評(píng)和總結(jié)，這樣極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生的綜合能力，達(dá)到了教學(xué)的目的。

4）增加課堂討論內(nèi)容，探索一條可以開闊學(xué)生視野，增強(qiáng)其他能力，并且可以強(qiáng)化Linux操作系統(tǒng)基礎(chǔ)課程的教學(xué)方法

軟件學(xué)院自成立以來，一直以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為重點(diǎn)，先后在校內(nèi)成立了大學(xué)生創(chuàng)業(yè)基地和大學(xué)生創(chuàng)業(yè)孵化園，完全由學(xué)生自主管理。學(xué)生根據(jù)自己專業(yè)方向的不同，分別成立了很多不同的社團(tuán)，要想進(jìn)入社團(tuán)必須通過嚴(yán)格的考核，而且社團(tuán)是面向整個(gè)南陽(yáng)理工學(xué)院各個(gè)院系招收社員的，每個(gè)社團(tuán)都有自己的特點(diǎn)，各個(gè)社團(tuán)可以相互合作完成不同的項(xiàng)目。通過與學(xué)生交流發(fā)現(xiàn)卓越班的學(xué)生都分別加入了不同的社團(tuán)，這樣老師就可以利用社團(tuán)來增加課堂討論內(nèi)容，讓處于不同社團(tuán)的學(xué)生相互了解彼此所做的項(xiàng)目、所用的知識(shí)，既可以充分發(fā)揮學(xué)生的自主能動(dòng)性，又可以開闊學(xué)生視野，增強(qiáng)其他能力，同時(shí)也強(qiáng)化了Linux操作系統(tǒng)基礎(chǔ)這門課程。

5 結(jié)論

Linux操作系統(tǒng)具有良好的技術(shù)和市場(chǎng)前景，但如何使其有機(jī)地融入到卓越工程師教學(xué)計(jì)劃的課程體系中，并取得預(yù)期的教學(xué)效果，是一個(gè)非常值得探索的問題。同時(shí)，要講好Linux操作系統(tǒng)課程，教師的素質(zhì)非常關(guān)鍵，只有達(dá)到較高的知識(shí)水平和實(shí)踐技能，才能在實(shí)踐教學(xué)模式中起到很好的引導(dǎo)作用。該文提出了一些看法和觀點(diǎn)，希望對(duì)于卓越工程師培養(yǎng)以及高校Linux操作系統(tǒng)課程改革起到一定的參考作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉麗梅，韓江.卓越工程師人才培養(yǎng)的研究[J].前沿，2012（12）：183-184.

[2] 林健.“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”學(xué)校工作方案研究[J].高等教育研究，2010（10）：30-36.

[3] 王繼魁，徐巨峰.高校Linux課程改革及教學(xué)模式的探索[J].吉林師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010，31（4）：148-150.

[4] 趙炯.Linux內(nèi)核完全注釋[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[5] 張彥俊，孫曉宇，關(guān)心.Linux操作系統(tǒng)在高校教育中的發(fā)展前景探析[J].教育探索，2006（7）：53-54.

[6] 應(yīng)毅.針對(duì)實(shí)際應(yīng)用的Linux實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究[J].計(jì)算機(jī)教育，2010（20）：139-142.

[7] 張旭，胡東華，韓麗.基于卓越軟件工程師培養(yǎng)的操作系統(tǒng)教學(xué)改革[J].中國(guó)電力教育，2012（8）：79-80.

[8] 姚紅巖，譚丹丹.面向卓越軟件工程師培養(yǎng)的操作系統(tǒng)教學(xué)策略[J].計(jì)算機(jī)教育，2013（15）：31-35.endprint