數(shù)據(jù)存儲備份項目融入Linux操作系統(tǒng)課程教學(xué)初探

張琦琮+張婷婷

摘要：在講授Linux操作系統(tǒng)課程中引入主講教師承擔(dān)的數(shù)據(jù)存儲備份科研項目基礎(chǔ)內(nèi)容，作為學(xué)生課程設(shè)計的目標(biāo)，以真實案例實施理實一體、項目化教學(xué)。學(xué)生從開始在純虛擬仿真環(huán)境下搭建平臺，逐漸轉(zhuǎn)向接近真實情景實現(xiàn)功能，一條主線貫穿教學(xué)始終，解決學(xué)生單純命令學(xué)習(xí)枯燥無趣和目的性不強(qiáng)的問題。本文就科研項目融入教學(xué)實施過程、探索教改新模式做簡要探討，為推動我國高校實驗實訓(xùn)教學(xué)向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變提供借鑒。

關(guān)鍵詞：項目化教學(xué)；真實案例；理實一體

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）30-0181-02

Linux操作系統(tǒng)在社會生產(chǎn)、生活各領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，許多高校針對信息類專業(yè)學(xué)生開設(shè)了《Linux操作系統(tǒng)》課程。但Linux操作系統(tǒng)較之Windows操作系統(tǒng)在我國學(xué)生中間熟悉和普及程度較低，講授和使用Linux命令同學(xué)習(xí)圖形用戶界面操作相比又顯得抽象、枯燥和難以記憶，所以學(xué)生容易產(chǎn)生畏難和厭學(xué)情緒。針對此種情況，筆者嘗試將個人承擔(dān)的科研項目部分基礎(chǔ)內(nèi)容引入課堂，以真實案例實施項目化教學(xué)，希望能夠引發(fā)大家關(guān)于課程教學(xué)方法改革的探討。

一、科研項目引入《Linux操作系統(tǒng)》課程的緣起

筆者在主講《Linux操作系統(tǒng)》課程時對學(xué)生進(jìn)行了一次摸底調(diào)查，結(jié)果顯示大部分學(xué)生不了解、不熟悉Linux操作系統(tǒng)，有的甚至沒有聽說過，還有的感覺離自己實際生活較遠(yuǎn)，將來工作中用途不大，因此學(xué)習(xí)目的性不強(qiáng)。筆者又調(diào)研了國內(nèi)部分高校講授Linux操作系統(tǒng)課程的一些成功做法，如國防科技大學(xué)和西安郵電大學(xué)，在Linux操作系統(tǒng)教學(xué)方面積累了豐富的教學(xué)經(jīng)驗，取得了顯著的教學(xué)成果，編寫了高水平教材[1-3]。筆者研讀后發(fā)現(xiàn)教材內(nèi)容大多涉及Linux內(nèi)核和操作系統(tǒng)原理，對學(xué)生的理論水平和實際動手能力要求都較高，而對于應(yīng)用型普通高校而言，目前，大部分在校學(xué)生實際上還達(dá)不到所需的理論水平和不具備實踐編程能力，筆者又閱讀了一些定位較低、面向高職?？频腖inux操作系統(tǒng)教材，有的是圖形界面操作，不涉及Linux精華和本質(zhì)，有的是學(xué)習(xí)Linux命令，關(guān)聯(lián)性較弱。針對以上情況，經(jīng)過對比不同層次高校的做法，分析研究他們面對的學(xué)生群體和要實現(xiàn)的教學(xué)目標(biāo)，立足教授對象的學(xué)生實際基礎(chǔ)，經(jīng)過深入思考和論證，結(jié)合自己的在研項目，提出了將科研項目基礎(chǔ)內(nèi)容引入《Linux操作系統(tǒng)》課程的教學(xué)設(shè)計方案。

二、科研項目融入課程的具體設(shè)計實施

筆者以數(shù)據(jù)存儲備份項目實現(xiàn)為主線，將研究內(nèi)容涉及的一些基本知識和操作技能，整合為邏輯相關(guān)的若干模塊引入課程，設(shè)計了完整的教學(xué)方案。

首先明確學(xué)習(xí)目標(biāo)：以Linux操作系統(tǒng)為載體和基本工具，構(gòu)建具有一定應(yīng)用場景的數(shù)據(jù)存儲備份平臺。具體實施步驟遵循由淺入深、從熟悉到陌生、從簡單到復(fù)雜的原則，分為兩個階段。

第一階段是基礎(chǔ)階段。本階段對每位學(xué)生都做相同要求，學(xué)習(xí)順序如下：（1）在Windows系統(tǒng)里安裝虛擬機(jī)VMware；（2）在虛擬機(jī)里安裝Linux發(fā)行版centos桌面版；（3）先了解桌面圖形用戶環(huán)境，隨后進(jìn)入命令行界面，學(xué)習(xí)基本的文件和目錄相關(guān)命令；（4）回顧復(fù)習(xí)網(wǎng)絡(luò)TCP/IP基本原理，掌握Linux下查看網(wǎng)絡(luò)及打開關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)命令；（5）學(xué)習(xí)vim基本編輯工具；（6）學(xué)習(xí)搭建最簡單的Web服務(wù)器；（7）使用vim編寫簡單靜態(tài)網(wǎng)頁并在Web服務(wù)器發(fā)布，在本機(jī)檢驗查看發(fā)布是否成功；（8）學(xué)習(xí)防火墻設(shè)置，在局域網(wǎng)環(huán)境中檢驗網(wǎng)頁是否發(fā)布成功；（9）學(xué)習(xí)簡單安裝配置mysql數(shù)據(jù)庫；（10）學(xué)習(xí)編譯動態(tài)php動態(tài)網(wǎng)頁；（11）在物理機(jī)環(huán)境下重新安裝Linux操作系統(tǒng)，重新操作3—10步。

第二階段是選題階段。本階段開始前對全體學(xué)生做第一階段的測試，測試合格后進(jìn)入第二階段。圍繞數(shù)據(jù)存儲備份項目共計6個選題，分別是雙機(jī)高可用集群系統(tǒng)、獨立磁盤冗余陣列（RAID，Redundant Arrays of Independent Disks）、日志結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)、快照系統(tǒng)、遠(yuǎn)程同步和數(shù)據(jù)庫備份，主講教師提供基礎(chǔ)的開源資源和文檔資料供學(xué)生選擇。各個小組可商量決定選題內(nèi)容作課程設(shè)計。主講教師將項目中基本的原理框架給學(xué)生做簡要講解，之后學(xué)生以成功構(gòu)建簡單應(yīng)用場景為最終目標(biāo)，并以此為主線串聯(lián)整個課程內(nèi)容。

具體實施過程中，主講教師以知識夠用為出發(fā)點，以用到什么知識和技能就學(xué)什么為原則，使內(nèi)容學(xué)習(xí)有針對性。教師提出問題引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生自己分析問題確定需要掌握的知識點。教師為學(xué)生提供豐富可選的軟硬件資源，由學(xué)生根據(jù)項目實施進(jìn)度擇情選擇，小組討論決定并實施是解決問題的主要途徑，教師只在必要時為學(xué)生提供幫助。最終考核標(biāo)準(zhǔn)為學(xué)生根據(jù)選題成功實現(xiàn)將自己開發(fā)的項目放在自己搭建的數(shù)據(jù)存儲備份平臺上，即為合格。將科研項目融入課程教學(xué)的做法，有效調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，學(xué)生收獲了成就感，并為學(xué)生今后進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)打下了的基礎(chǔ)。

三、科研項目融入課程實施的要素

以主講教師真實的科研項目為實施案例，有很強(qiáng)的現(xiàn)實意義，學(xué)生能夠真切感受到針對性和實用性。學(xué)生學(xué)習(xí)過程由易到難，循序漸進(jìn)，從模仿操作到自主學(xué)習(xí)，從個人探索到團(tuán)隊協(xié)作，最終完成一個較為完整的項目。在具體實施過程中，筆者感受到要想切實達(dá)到預(yù)想效果，以下幾方面是成功實施的要素。

1.一條項目主線要貫穿始終。各個知識點像散落的珍珠，項目就如同一根繩子把各個知識點串在一起。知識講授時不求系統(tǒng)學(xué)習(xí)的完整性和全面性，而是以用到什么就學(xué)什么為主要目的。實際情況顯示，學(xué)生在遇到問題解決問題的過程中，反而學(xué)會了系統(tǒng)的學(xué)習(xí)并接受了技能的訓(xùn)練，還掌握了快速高效獲取知識和能力的途徑和方法，同時串聯(lián)起了學(xué)生之前學(xué)習(xí)的多門課程，如計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理、靜態(tài)網(wǎng)頁制作、動態(tài)網(wǎng)頁設(shè)計、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用等。

2.理論實踐要一體化實施。打破原有理論教學(xué)和實踐教學(xué)課時、地點、實訓(xùn)條件互相分離的局面，實現(xiàn)高度融合，教師邊講解邊操作，學(xué)生跟隨教師的演示先操作，看到了效果，感覺到好奇，激發(fā)了興趣自我開始探尋實現(xiàn)的原理。學(xué)生不僅學(xué)習(xí)效率大幅度提高，而且有了探索真理的主動性和內(nèi)在動力，真正由“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”。

3.教學(xué)活動適時要分組開展。學(xué)生對知識和技能在掌握到一定階段后，開始實施分組。根據(jù)筆者經(jīng)驗體會，每組人數(shù)以不超過4人為宜。組內(nèi)學(xué)生通過溝通、交流確定二次開發(fā)項目，每人發(fā)掘自身潛力，發(fā)現(xiàn)自己更擅長做什么，自然產(chǎn)生分工，充分鍛煉了學(xué)生的團(tuán)隊合作精神和提升了交流能力。

4.硬件資源要合理保障。數(shù)據(jù)存儲備份實戰(zhàn)項目對硬件有一定要求，而教學(xué)實驗Linux系統(tǒng)對硬件系統(tǒng)配置要求不高，實際實施過程充分利用了實驗室更新下來的舊計算機(jī)，之前都是到達(dá)報廢年限就處置，現(xiàn)在提供給學(xué)生實驗使用，一方面為學(xué)校實驗教學(xué)節(jié)約了資金，最大化其使用價值，另一方面也培養(yǎng)了學(xué)生節(jié)約意識。

四、結(jié)語

《Linux操作系統(tǒng)》教學(xué)過程始終堅持“理論實踐一體，教學(xué)科研融合”的理念，引入科研項目內(nèi)容進(jìn)課堂作為一種有益的嘗試，取得了較好的教學(xué)效果，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心，受到了學(xué)生的歡迎。同時，真實案例引進(jìn)課堂對主講教師來講也是一種探索，目前傳統(tǒng)課堂教學(xué)受到名校名師公開課、慕課等的強(qiáng)烈沖擊，給主講教師帶來了不小的壓力，引入具體真實的科研項目進(jìn)課堂的理念，一定程度上避免了“千人一面”，實現(xiàn)了特色教學(xué)和個性教學(xué)，并為推動我國廣大高校實驗實訓(xùn)教學(xué)向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變提供了借鑒。

參考文獻(xiàn)：

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[3]陳莉君，康華.Linux操作系統(tǒng)原理與應(yīng)用[M].第2版.北京：清華大學(xué)出版社，2012.