關于Linux技術的高校計算機教學改革研分析

于奕

摘要：近年來，隨著我國高?，F(xiàn)代化教育體系的不斷發(fā)展及完善，對各專業(yè)學科教學提出了新的標準及要求。當前，Linux技術地推廣與普及得到國家政府的高度重視，在此背景下，基于Windows的高校計算機教學顯然已經(jīng)無法適應我國社會經(jīng)濟的發(fā)展要求，因此高校計算機教學必須立足于Linux技術進行改革和創(chuàng)新。本文針對Linux教學在高校計算教學改革中的必要性，分析了Linux技術教學現(xiàn)狀，探討了應如何高校計算機教學中進行Linux教學改革。

關鍵詞：Linux技術；計算機教學；必要性；現(xiàn)狀；改革

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）30-0176-02

相較于Windows的封閉式源代碼，基于Linux技術的軟件體系具有源代碼高度開放，且版權免費等諸多優(yōu)勢。但由于我國高校計算機教育長期單一化的教學模式，使得Linux技術人才嚴重匱乏，這極大地阻礙了Linux在我國的普及與推廣，不利于我國信息產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化升級。近年來，隨著我國越來越重視Linux技術的應用，各高校也開始嘗試在計算機教學中引入Linux教學。但Linux教學在我國起步時間晚，發(fā)展時間尚短，因而在教學改革過程中不可避免地存在一些問題。針對問題，采取相應對策，推進高校Linux教學改革，對于我國高校多元化人才培養(yǎng)以及我國社會經(jīng)濟發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

1 關于Linux技術教學改革的必要性

上世紀九十年代初，Linux開始正式被應用于計算機編程中。隨著計算機科學技術的不斷發(fā)展與進步，Linux版本也不斷的升級和優(yōu)化，功能不斷得到補充與完善?，F(xiàn)階段，Linux操作系統(tǒng)已逐步趨于成熟，該系統(tǒng)不僅具有高度的穩(wěn)定性、可靠性，同時性能十分出眾。因此Linux在世界各地區(qū)地應用越來越廣泛。

相較于Windows而言，Linux在性價比、安全性、開放性以及版權方面都更具優(yōu)勢。尤其是在網(wǎng)絡安全、通信移動、嵌入式與桌面系統(tǒng)等方面的應用，Linux價格更為低廉，性能更加突出。Linux在我國的推廣與普及，對于國家信息的安全性、信息產(chǎn)業(yè)餓發(fā)展、信息成本的減少以及經(jīng)濟效益的提升都具有至關重要的作用。但就現(xiàn)階段而言，我國Linux專業(yè)技術人才嚴重不足，極大地制約了Linux的應用及推廣，使得Linux無法充分發(fā)揮優(yōu)勢。而高校作為人才培養(yǎng)的搖籃，針對Linux技術的計算機教學改革可謂勢在必行，這也直接關系著我國現(xiàn)代信息化建設的成敗。

2 高校Linux技術教學現(xiàn)狀

為加快Linux的應用及推廣，我國教育部門早在2004年就開始著手各高校Linux教學體系改革，以此培養(yǎng)更多的Linux方面的專業(yè)型人才。2005年，教育部與科技部正式批準清華、北大等40余所國家重點大學開設Linux技術培訓課程，建設Linux技術推廣中心。這一舉措不僅起到了良好的示范作用，并可通過這些重點高校深厚的教學基礎與資源，實現(xiàn)Linux課程的優(yōu)化，從而為Linux在我國高校計算教學中進一步實踐與推廣提供參考和指導。

同時，在我國經(jīng)濟與教育較為發(fā)達地沿海地區(qū)，也率先進行了Linux在高校計算教學中實踐改革。廣東省教育部門制定推行了《Linux軟件推進計劃》，并在計劃中明確地指出廣東省各地區(qū)中小學校以及各大中專院校應針對Linux技術開展不同層次的教育與開發(fā)研究活動，并鼓勵Linux社會教育、培訓、咨詢、研發(fā)等服務機構的建設與發(fā)展。江蘇省相關部門與數(shù)十高校合作成立了Linux公共服務技術中心，共同培養(yǎng)Linux專業(yè)技術人才。浙江省則在大學計算機二級考試大綱中增設了Linux內(nèi)容，極大提升了高校對于Linux教學的重視度。

雖然我國各地區(qū)都在極力響應政府部門對于Linux的推廣與普及，但相較于社會上各種Linux培訓服務機構的繁榮，我國大部分高校對于Linux的計算教學改革卻沒有實質(zhì)性的進展。即便是在江蘇、浙江、廣東等Linux技術教育較為領先的地區(qū)，也遠沒有達到普及的程度。根據(jù)調(diào)查顯示，廣東省絕大部分的本科院校并未開設Linux相關專業(yè)課程，在江蘇省超過半數(shù)的高職院校并未增設Linux專業(yè)。此外絕大部分開設了Linux課程的高校，也僅僅是簡單、籠統(tǒng)的介紹Linux技術相關知識，而沒有將Linux作為學生必須掌握的專業(yè)性技能。就現(xiàn)階段而言，Linux教學在我國高校計算機教學的改革舉步維艱。

3 高校Linux技術教學改革措施分析

3.1 Linux基礎教學改革措施

當前我國高校都設有大學計算機基礎相關課程，課程中通常包含有計算機理論基礎與實踐應用兩個方面的內(nèi)容。但目前我國高校的大學計算基礎相關課程都是基于Windows系統(tǒng)平臺，在教學過程中只要求學生掌握Windows相關的Office多媒體以及網(wǎng)絡等方面的應用技能。由于大學計算機基礎課程涉及面廣，包含高校所有專業(yè)學生，影響范圍大，因而基于Linux技術的高校計算機教學改革首先需從大學計算機基礎課程著手，以此加快高校Linux教學改革步伐。

綜合我國各高校計算機教學實際情況，大學計算機基礎課程的改革具體可分為兩種不同的方案。方案一，在原有的大學計算機基礎課程內(nèi)容上，增加和補充Linux技術相關課程內(nèi)容，在課時數(shù)或是學分不足的情況下，將Linux課程作為公選課，鼓勵學生選修Linux課程。這一方案適用于Linux教學改革的開始階段，或是高校所在地區(qū)的信息技術應用水平、教學資源、師資條件等教學滯后的情況。

方案二，即在大學計算機課程改革中，用基于Linux的大學計算機基礎的全新教材代替?zhèn)鹘y(tǒng)的以Windows為主的大學計算機教材。理論與實踐實用部分的內(nèi)容都以Linux系統(tǒng)平臺為主，辦公軟件教學選用WPS Office for Linux或美國Sun公司的Open Office。這兩套基于Linux平臺的辦公軟件不僅可免費獲取，且在性能與應用與Micorosft Office并無差別。多媒體、網(wǎng)絡等相關課程內(nèi)容，Linux平臺上都有較為成熟的軟件作支撐。目前，市面上已有基于Linux技術編寫的大學計算機基礎類教材，如由吳華洋老師編著，清華大學出版的《基于Linux環(huán)境的計算機基礎教程》。相較于第一種課程改革方案，該方案在高校學生的Linux的應用及相關專業(yè)人才的培養(yǎng)上無疑更具優(yōu)勢。同時當前我國中小學都開設有信息技術課程，而這些課程基本都是以Windows操作為主，在進入高校前絕大部分的學生對于Windows已經(jīng)有較為完善的了解。在大學階段繼續(xù)開設以Windows為主的計算機課程容易引起學生厭煩心理，浪費學習時間。因而我國高校在條件成熟的情況應采取第二種課程改革方案，從根本上實現(xiàn)Linux的專業(yè)教學，進而提升Linux人才培養(yǎng)的質(zhì)量與效率。

3.2 Linux專業(yè)教學改革

高校僅是針對Linux基礎教學進行改革，顯然無法滿足計算機專業(yè)學生的學習與發(fā)展要求。因而除基礎課程外，針對高校計算機專業(yè)學生，還必須進行網(wǎng)絡與系統(tǒng)管理、應用程序設計、Shell程序設計、內(nèi)核設計以及數(shù)據(jù)庫開發(fā)等專業(yè)Linux課程改革。在高校教學條件受限的情況下，若無法增設Linux相關的新課程，則可在原有的教學方案中用Linux替代部分之前的專業(yè)課內(nèi)容。

1） C/C++語言程序設計

Linux屬于類UNIX操作系統(tǒng)，而UNIX與C語言的發(fā)展息息相關。C語言是Linux系統(tǒng)軟件及內(nèi)核的主力開發(fā)語言，且源代碼具有高度的開放性。針對計算機專業(yè)學生進行Linux系統(tǒng)的C/C++語言教學，可以讓學生對系統(tǒng)軟件設計中C/C++語言的實踐應用有更深的體會和理解。在教學過程中，教師引導學生進行Linux系統(tǒng)下的源代碼閱讀及學習，不僅能夠使學生更好地理解和掌握如何應用C/C++語言進行編程，同時還能夠提升學生的學習興趣，增強學習的自信心。

gcc是最常用的Linux系統(tǒng)C編譯器，其集成了C、C++、Objective C、Fortran、Java等各類語言編譯器，可實現(xiàn)C程序與C++程序的同時編譯。在教學過程中教師應注意，通常而言，C編譯器中程序屬于C程序還是C++程序的判斷依據(jù)為源文件的后綴名。gdb與ddd是教學中常用的Linux下的程序調(diào)試工具。

2） Java語言設計

Java語言由Sun公司開發(fā)，而Sun公司從創(chuàng)立之初，一直沿用Linux系統(tǒng)。在進行Java語言專業(yè)課程教學時，教師可直接在Sun公司的Java網(wǎng)站（http：//www.java.eomjzh_CN/）上下載Linux系統(tǒng)下的免費Java開發(fā)工具。

3） 匯編語言程序設計

作為計算機專業(yè)課程中的重要基礎課程之一，匯編語言程序設計是除C語言外，Linux系統(tǒng)開發(fā)過程中不可替代的程序設計語言。AT&T風格的匯編語言是最為正統(tǒng)的Linux系統(tǒng)匯編語言，相較于Intel格式的匯編語言有諸多不同。Linux系統(tǒng)下的NASM匯編語言類似于Intel格式的匯編語言，在教學過程中可進行比較教學。

對于高校計算機專業(yè)學生，除了要求掌握Intel匯編語言外，還應要求學生理解和掌握Linux系統(tǒng)下的匯編語言。例如在進行“Linux系統(tǒng)下的揚聲器匯編程序設計”教學過程中，教師可向首先學生介紹AT&T匯編語言的程序結構、指令特點、系統(tǒng)功能等基礎知識，然后引導學生掌握AT&T匯編語言在Linux系統(tǒng)下的開發(fā)流程。

4） 計算機操作系統(tǒng)

在計算機操作系統(tǒng)教學中，相較于源代碼不開放的Windows系統(tǒng)，Linux系統(tǒng)源代碼開放性的特點，更有利于計算機專業(yè)學生掌握計算機操作系統(tǒng)的本質(zhì)。基于Linux操作系統(tǒng)的教學可使抽象化的課程變得具體化和生動化。教師在進行文件、進程、內(nèi)存等管理理論知識的講解中，可結合與理論知識相對應的Linux源代碼，從而降低學生理解的難度，提升教學的質(zhì)量和學習效率。

5） 計算機網(wǎng)絡

目前我國Linux系統(tǒng)對被應用于服務器當中，因而基于Linux的計算機網(wǎng)絡專業(yè)課程必須包含Linux系統(tǒng)和網(wǎng)絡管理兩部分內(nèi)容。常見的Linux系統(tǒng)下的服務器軟件包括：APache、WU-FTP、PorFTPD、Sendmail、Qmail等。

6） 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理專業(yè)課程在Linux下也可進行的實踐部分的教學。Linux下的數(shù)據(jù)庫軟件可被分為商業(yè)類和自由軟件類。商業(yè)類數(shù)據(jù)庫包括Oracle、DB2、Sybase、Inofmrix等；自由軟件類數(shù)據(jù)庫包括PostgreSQL和MySQL。

除上述計算機專業(yè)教學改革外，條件成熟的高校還應單獨開設更多與Linux技術相關的專業(yè)課程，例如基于Linux的網(wǎng)絡程序與應用程序設計、數(shù)據(jù)庫開發(fā)、嵌入式系統(tǒng)、內(nèi)核設計等更深層次的專業(yè)課程，進一步提升高校計算機專業(yè)學生的Linux應用水平，培養(yǎng)出符合我國發(fā)展要求的專業(yè)Linux技術人才。

4 結束語

關于Linux的高校計算機教學改革是高?，F(xiàn)代化教育發(fā)展的必然趨勢，也是我國當前信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然要求。我國高校應與時俱進，順應我國社會經(jīng)濟與教育事業(yè)的發(fā)展，不斷探索和創(chuàng)新Linux技術人才的培養(yǎng)模式，這樣才能夠真正培養(yǎng)出滿足市場和發(fā)展需求的Linux專業(yè)技術人才，使Linux得到真正的推廣和普及，從而實現(xiàn)我國現(xiàn)代化信息產(chǎn)業(yè)的整體優(yōu)化升級。

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