鄧小清,程子彪
(四川文理學院a.智能制造學院;b.財經(jīng)學院,四川 達州635000)
近年來,隨著云計算、大數(shù)據(jù)行業(yè)的興起,Linux操作系統(tǒng)以其安全性、開源性和高穩(wěn)定性的優(yōu)勢迅速崛起.Linux以其高效、穩(wěn)定、可靠的表現(xiàn)各行各業(yè)廣泛的應用.[1]
但是Linux在國內(nèi)普及率較低,高校Linux課程開設時間不長,怎樣讓學生系統(tǒng)、科學地學習Linux課程,成為擺在一線Linux教師面前的難題.[2]本文從培養(yǎng)Linux應用型的人才為基礎,結合四川文理學院計算機網(wǎng)絡技術專業(yè)的基本情況、本門課程教學存在的一些問題以及對口企業(yè)崗位對課程的要求對Linux課程教學模式進行了一些探索.
Linux系統(tǒng)管理與維護是四川文理學院計算機網(wǎng)絡技術專業(yè)開設一門專業(yè)課程,課程涵蓋Linux系統(tǒng)安裝與配置、目錄和文件管理、程序安裝、賬號和權限管理、磁盤文件管理、網(wǎng)絡管理、SAMBA、FTP、DNS等網(wǎng)絡服務的管理與配置.這個管理和配置都是命令行模式下進行,對初學者而言,字符界面單一、命令太多,往往感覺無從下手.如果僅僅依靠傳統(tǒng)的在多媒體幻燈片演示和黑板上進行講解的話,學生可能會感覺枯燥而失去興趣.Linux系統(tǒng)管理是一門需要學生親自動手實踐的課程,如果僅單純通過記憶來完全掌握是不可能的,學生出去工作仍然沒有競爭力.通過對近幾年的社會招聘要求的調(diào)研、畢業(yè)的學生工作后的情況調(diào)查分析,傳統(tǒng)Linux教學主要存在以下問題:
(1)傳統(tǒng)多媒體幻燈片和黑板教學缺乏活力,對Linux命令的講解僅停留在字面上,缺乏直觀的演示.[3]而在課后很少有學生主動去練習所學的命令,導致學生缺乏對Linux的感性認識,雖然有些教師也會安排課程相關的實踐訓練課,但離Linux的真實應用場景仍存在較大的差距,老師也難以對學生實際掌握的情況時行評估,課程教學難以有針對性的調(diào)整,導致課程教學難以達到課程開設的教學目標.教與學的矛盾突出,讓老師難教,學生難學.
(2)Linux課程后期強化訓練不足.由于linux與其它專業(yè)課程的聯(lián)系較少,本課程結束后就沒有與之相關的課程,導致沒有后續(xù)相應的知識技能的強化學習和相應的實踐項目來進行提高訓練.因此,在本課程結束后學生很少使用和操作,很快就忘記Linux相關的命令操作及應用.缺乏考慮專業(yè)課程體系的統(tǒng)一和完整.
(3)教學內(nèi)容缺乏培養(yǎng)應用型人才的特點.當前Linux課程教學主要是針對學生知識點的傳授,主要的實驗環(huán)節(jié)是驗證性的實驗,沒有將實際應用方法教給學生,很少讓學生系統(tǒng)的完成一個應用項目,完全達不到綜合應用的目的.而計算機網(wǎng)絡技術專業(yè)應偏重于應用型人才培養(yǎng),著重培養(yǎng)學生的實踐能力,應用項目的實現(xiàn)來提高實際的水平,有利于在工作中快速上手.
(4)課程評估體系落后.課程結束后對學生的評價主要采用傳統(tǒng)的考試模式,其中卷面成績占70%,平時成績30%.如此單一的考核方式缺乏對學生實際綜合應用能力考核.雖然課程安排相對應的實驗課程但是實踐課時相對非常少,了解了Linux系統(tǒng)的使用相關知識,缺乏實際操作,嚴重缺乏Linux的網(wǎng)絡服務配置等方面的實踐操作技能,而且本課程結事后未安排綜合的實訓課程,導致學生獨立的思考能力和對待問題實際應變能力沒有得到培養(yǎng),這對畢業(yè)以后從事Linux技術方向的學生來說是一個挑戰(zhàn).
通過對當前Linux教學存在的問題分析,我們從專業(yè)課程體系的設置、課程的教材編寫、課堂教學的模式、實踐教學的設置等方面來解決,提出了課程教學模式改革.
應用型人才的培養(yǎng)的對教師、教材、教學模式等方面均提出了更高的要求,為此我們引入具有相關資質的企業(yè),采用校企合作的方式來探索全新的Linux應用型人才的培養(yǎng)模式.主要是針對課程體系的設置,增強后期對Linux命令的補充與強化,二是企業(yè)提供教材、實習實訓方案和師資培訓的服務,企業(yè)方會根據(jù)學生的興趣愛好、考察學生在校學習情況及跟蹤學生實訓成果為依據(jù),有針對性的開展職業(yè)規(guī)劃和就業(yè)指導,形成以學校教師為主,企業(yè)教師為輔的聯(lián)合培養(yǎng)方案.[4-7]
2.1.1 專業(yè)課程體系的設置
由于Linux課程是一門涉及的內(nèi)容多、應用范圍廣、專業(yè)性較強的課程,它不僅涉及到操作系統(tǒng)、Linux系統(tǒng)下的應用,還包括Linux系統(tǒng)開發(fā)等.而四川文理學院作為一個服務于地方的應用型普通高校,主要是對Linux系統(tǒng)的應用.通過對Linux技術的相關知識系統(tǒng)分析及地方企業(yè)對Linux相關技術人才的需求,結合我校“學生主體、教師主導、環(huán)境育人、社會合作”的辦學思路,強化“四化一體”人才培養(yǎng)模式改革,塑造具有“三心四能五復合”的高素質應用型、復合型人才的教學目標以及學生的就業(yè)方向為導向,針對Linux系統(tǒng)課程體系構建,按照課程的難易程度以及專業(yè)技能的培養(yǎng),開設有以下課程:
a)Windows與Linux桌面系統(tǒng)管理
b)Linux系統(tǒng)管理與服務
c)Linux企業(yè)級應用
d)Linux安全與高級應用
《Windows與Linux桌面系統(tǒng)管理》以面向基礎、入門,為后續(xù)課程鋪墊關鍵知識為目標,以知識性、趣味性為主,激發(fā)學習興趣、樹立學習目標、養(yǎng)成學習方法.課程先學習普及率最高的Windows 7桌面操作系統(tǒng),然后過渡到桌面Linux,讓學生很自然地就從windows過度到Linux.該課程的Linux部分,以最面代表性的桌面Linux系統(tǒng)Ubuntu Kylin為學習平臺,首先讓學生了解并掌握Ubuntu Kylin的安裝和簡單配置,這些安裝和配置都是基于圖形化的界面,與Windows并無太大差異,學生學習起來不會感覺到困難.然后再學習Linux的圖形化界面和字符界面的切換,重啟關機等命令.并進一步認識和了解Linux的目錄結構.同時引入Vmware workstation虛擬軟件,為該Linux課程的教學演示和實踐找到一種最佳的解決方案.
《Linux系統(tǒng)管理與服務》以學習Linux基礎管理技術為目標,以搭建大型企業(yè)網(wǎng)絡的基礎環(huán)境為主,為實現(xiàn)企業(yè)級高端應用鋪墊必備的技能和知識體系.以通用性、實用性為主.該課程以Centos6.0命令行模式(界面)為基礎平臺,借助Vmware workstation虛擬軟件.讓學生掌握命令行模式下的Linux的安裝和配置、網(wǎng)絡屬性設置、文件和目錄管理、常見軟件安裝方法、用戶和權限管理、磁盤與文件系統(tǒng)管理、服務控制和計劃任務管理、常見故障排查等管理技能.課程的后面三章通過學習DHCP、Samba及DNS的部署和管理,達到對前面章節(jié)所學基礎知識的綜合應用目的,達到鞏固和提高學生Linux管理技能的目的.
《Linux企業(yè)級應用》以大幅提升技術層次為目標,通過大型企業(yè)真實案例,全面學習高端實用技能,使學員的知識深度和廣度發(fā)生質的飛躍.能夠根據(jù)不同的企業(yè)、不同的網(wǎng)絡環(huán)境,針對同樣的需求提供并實施多種完整解決方案.[8-10]具備大型網(wǎng)絡架構的規(guī)劃能力、項目實施能力以及各種前沿實用技術的實施和維護能力.該課程以Centos 6.0為基礎平臺,借助Vmware workstation虛擬軟件.讓學生掌握構建Linux平臺下的企業(yè)級網(wǎng)站應用平臺,掌握部署KVM虛擬化平臺,掌握搭建企業(yè)級高可用網(wǎng)站集群,掌握緩存代理控制Internet訪問技術.企業(yè)級網(wǎng)站應用平臺的構建采用當今業(yè)界普通采用的LAMP和LNMP兩種模式,LAMP采用Linux+Apache+Mysql+PHP模式,LNMP采用Linux+Nginx+Mysql+PHP模式.通過企業(yè)級網(wǎng)站平臺的教學演示和學生實踐,學生完全有能力勝任Linux平臺下的企業(yè)網(wǎng)站部署和管理.KVM虛擬化平臺的構建以了解虛擬化技術為基礎,掌握虛擬化平臺的部署和管理主.企業(yè)級高可用網(wǎng)站集群的構建以LVS負載均衡群集、Keepalived雙機熱備、Haproxy搭建Web群集為真實案例,引導學生學習網(wǎng)站集群技術并掌握常見的集群構建方案.緩存代理控制Internet訪問技術目標是讓學生了解常見代理概念和常見技術,并掌握基于Squid的代理配置方案.
《Linux安全與高級應用》在前三門課程的基礎上,從安全的角度去管理和維護Linux.通過該課程,學生可以學習到Linux相關的安全概念和相關的配置技術,并能夠對常見的Linux系統(tǒng)安全隱患進行排查和處理.首先從基礎安全出發(fā),讓學生掌握針對賬號和角色、系統(tǒng)引導和登陸、常見遠程通道等方面的安全控制;其次以Linux下的iptables防火墻為基礎,編寫各種防火墻過濾規(guī)則、地址轉換規(guī)則,編寫主機型、網(wǎng)絡型防火墻腳本.再次以編寫Shell腳本為基礎,讓學生掌握通過Shell實現(xiàn)自動化的運維方案,全面提高管理水平和管理效率.最后通過 YUM、Kickstart、rsync等技術實現(xiàn)對Linux的服務器快速裝配及異地備份.
2.1.2 課程教材的編寫
在教材編寫方面,就業(yè)能力作為核心的培養(yǎng)目標,因此合作企業(yè)深入企業(yè)調(diào)研,分析了目標崗位對課程的內(nèi)容、相關技術要求.在教材的編寫上,主要包含基礎知識的介紹實現(xiàn)學生對基礎知識的學習;課堂實踐及課后補充等內(nèi)容來加強對基礎知識的理解及掌握;最后通過案例分析來強化知識技能的實際運用.在課程內(nèi)容中的相關案例也是基于合作企業(yè)大量調(diào)研分析對口崗位面試中涉及到的問題、思路,對口的崗位工作真實情況與前期的實踐教學經(jīng)驗相結并對大量企業(yè)負責招聘的技術經(jīng)理進行有針對性的訪談的基礎上,組織專家有針對性的編寫的具有獨立知識產(chǎn)權的Linux教學實踐教材.
2.1.3 實踐教學
實踐教學方面,由企業(yè)安排實習實訓基地,制定實習實訓方案,學校和企業(yè)技術人員一起輔助學生完成相關實踐活動,使學生能夠對所學的Linux內(nèi)容進行綜合的應用實踐訓練.實踐教學主要分為二大塊:一是階段性的實踐訓練,一般是一門課程學習之后,主要針對本階段Linux課程學習的內(nèi)容來安排實踐內(nèi)容,加強階段性內(nèi)容的掌握,再通過一個基礎的項目來提高學生的實際動手能力.三是綜合性實踐訓練項目,主要開設在Linux相關課程學習結束之后,為了讓學生把所有Linux內(nèi)容鞏固、強化,主要以企業(yè)實際項目為例,進行綜合性的實踐訓練.這樣不僅能夠激發(fā)學生的學習興趣和熱情,還能培養(yǎng)學生的探索創(chuàng)新精神.同時,通過綜合的實訓,能夠培養(yǎng)學生的團隊精神,讓學生學會在團隊中如何去處理好自己的角色.學校教師和企業(yè)技術人員,在實踐中及是了解學生動態(tài),并能夠對學生出現(xiàn)的問題進行及時的指導,讓學生真正理解Linux是如何在企業(yè)中進行綜合應用.指導教師根據(jù)學生在實訓中的表現(xiàn),對學生的實訓成績作出考核,在學生Linux成績中占據(jù)一定的比例.
2.1.4 師資培訓
在師資培訓主要有兩方面,一是在平常的教學中,學校選派有一定Linux基礎的教師到企業(yè)進行實踐教學培訓,主要了解當前企業(yè)技能的需求,學習Linux實踐技能,包括基礎命令、網(wǎng)絡服務搭建以及Linux使用技巧,企業(yè)項目開發(fā)流程等全面提升教師Linux教學水平,提高教學質量;二是學生在企業(yè)中實踐教學過程中,學校也會指派相關的專業(yè)老師跟班學習,與學生一起聽企業(yè)的老師講課,完成相應的企業(yè)的實際項目來提高職業(yè)技能.
2.1.5 就業(yè)培訓
計算機網(wǎng)絡專業(yè)培養(yǎng)人才的目標就業(yè)崗位主要包括:高級網(wǎng)絡工程師、高級系統(tǒng)工程師、安全運維工程師等.因此Linux的課程體系中學生能力的培養(yǎng)主要針對相關崗位能力的需求而精心設計課程內(nèi)容及實踐內(nèi)容.通過課程學習及實踐環(huán)節(jié)的企業(yè)項目實戰(zhàn),為學生的入職相關崗位打下了良好的基礎.企業(yè)也會在學生入職之前,有針對性的對學生進行虛擬的職場體驗式訓練、針對面試、就業(yè)場景訓練及專業(yè)指導,提高學生的就業(yè)率.
本課程的教學模式區(qū)別于傳統(tǒng)的平面教學,在整個教學過程中按照循序漸近、螺旋式上升的結構,學生在學習新技能的同時不斷鞏固學習過的核心技能,在課程學習后期才能掌握所有的技能.因此Linux教學新的模式,重點強化實踐教學,將傳統(tǒng)的Linux教學案例被細分為教學案例、實驗案例、項目案例和就業(yè)案例.
教學案例主要針對技能點的理解,在案例選取方面做到易學,易教,有趣,幫助學生理解Linux技能.例如:root用戶遺忘密碼,如何實現(xiàn)重設?當root用戶遺忘密碼,用戶只能用普通用戶進行登錄,但是在使用的過程中操作受限,不能對系統(tǒng)進行管理和維護.可以采用兩種方法來實現(xiàn):通過單用戶模式重新設置密碼,首先進入單用戶模式的shell環(huán)境中,執(zhí)行”passwd root”命令來重置root用戶密碼;也可以通過急救模式重置密碼,進入急救模式下的shell環(huán)境中,切換到待修復Linux系統(tǒng)的根目錄中,直接執(zhí)行”passwd root”來實現(xiàn)密碼的重設.
實驗案例主要針對學生所學的Linux知識,進行進一步的領悟和簡單的運用,以達到初步的吸收和轉化,在案例選取方面結合教學案例的講解內(nèi)容,在其基礎上要求學生做更加深入的思考.例如:如何實現(xiàn)/home分區(qū)的遷移?在實驗案例中首先模擬企業(yè)的實驗環(huán)境,對相應的實驗需求描述、強調(diào)實驗步驟.在整個實驗環(huán)節(jié)不僅強調(diào)實驗步驟及實驗結果,也對相關命令進行強化訓練.主要涉及到的命令有:fdisk對磁盤進行分構操作;mkfs創(chuàng)建FAT32等類型文件系統(tǒng);mkswap創(chuàng)建Swap類型的交換文件系統(tǒng);mount用于掛載設備文件而umount用于卸載指定的設備;etc/fstab實現(xiàn)開機后自動掛載指定的分區(qū)等.
項目案例主要針對學習的技能點階段性綜合應用,在案例選取方面考慮覆蓋本階段核心技能,尤其重點考慮在應用層面存在交集的技能點的復合應用.比如如何實現(xiàn)大型公司的社交網(wǎng)站部署?分析當前的公司網(wǎng)站的部署現(xiàn)狀,如何來搭建服務器實現(xiàn)版本的控制,還要考慮到社交網(wǎng)站中用戶照片存儲等問題.整個項目案例的實施的過程如圖1所示.其中項目的具體實施過程主要考察學生的基本技能:首先是部署SVN服務器為后臺程序員創(chuàng)建倉庫的目錄,通過修改SVN的相關參數(shù),然后為程序員創(chuàng)建相應的賬戶,程序員通過相應的賬戶導入網(wǎng)站代碼;其次是安裝Nginx服務器及配置和安裝PHP服務器及修改相應的參數(shù)實現(xiàn)網(wǎng)站測試;然后對MySQL主從數(shù)據(jù)庫的部署及部署MFS并掛載;最后完成網(wǎng)站的發(fā)布.項目的實施完成,學生能掌握的專業(yè)技能主要包括:搭建SVN服務器、部署社交網(wǎng)站、可以完成關鍵服務器的雙機熱備、能對服務器進行壓力測試和性能調(diào)優(yōu)等技術.在后期的項目答辯中考察學生在實施過程中的基本技能的熟練掌握程度、綜合前期基本知識能力.最后通過項目的擴展來鞏固學生的基本技能掌握和提高綜合實際運用的能力.由于項目案例是企業(yè)的實際項目的,通過項目案例的實施相當于直接面對企業(yè)的技能需求大大提高了學生就業(yè)的競爭力.
就業(yè)案例主要來源于知名企業(yè)、專家編寫等.在就業(yè)案例實施中主要針對企業(yè)真實環(huán)境,真實需求下的技能點應用,除了再現(xiàn)其技術實現(xiàn)環(huán)境外,案例本身還注重人際環(huán)境的真實.例如,在多人共同完成的項目中,項目組長對項目組成員角色的劃分,任務的分解、組員之間如何與其他人員協(xié)調(diào)配合及有效溝通,如何清晰講解和匯報階段工作任務等,使學生在做項目的過程中還能體驗職場環(huán)境,積累工作經(jīng)驗,提高學生就業(yè)水平和就業(yè)能力.
在傳統(tǒng)的教學過程中,學生一直處于被動的“聽”模式,極不利于調(diào)動學生的學習主動性,也不利于提高學生的自學能力,然而在企業(yè)中,強大的自學能力將在學生的職業(yè)發(fā)展中起到至關重要的作用.在Linux教學探索中,主要從兩個方面來改善目前的狀況.
一是應充分利用現(xiàn)有的實驗室設備來調(diào)動學生的學習興趣,讓教師說的少一些,做得多一些.對于如網(wǎng)絡配置,文件處理,文字編輯等基礎命令要反復演示,讓學生看得清楚,看得明白.在演示的過程中,要采用引導式提問的方式讓學生思維跟上教師節(jié)奏.在課后,要為學生布置實踐訓練作業(yè),并寫出對應的實驗報告.
二是探索引入“翻轉課堂”教學模式,即由教師指定章節(jié),并提供幻燈片,視頻等教學素材,并設計相關的實驗項目,學生根據(jù)項目的要求,對素材進行學習,學習完成后,可以根據(jù)項目的難易程度來選擇是個人還是組對完成項目實踐.項目完成之后,由學生進行講解,然后教師進行針對性的提問,學生負責答疑,答疑完成后大家再一起討論相關的技術細節(jié).這樣的教學模式既能夠讓老師通過學生的答辯情況了解學生實際的掌握情況,并對課程的考核成績予以相應的參考,也能夠充分鍛煉學生的自學能力,溝通能力和解決實際問題的能力,并對學生的學習興趣,學習成就感,以及班級的學習氛圍都有明顯的促進作用,是探索培養(yǎng)應用型Linux人才的亮點.
傳統(tǒng)的Linux實踐都是在公共機房里,由教師或管理員安裝好Linux,學生就可以使用Linux進行操作.這樣的模式學生缺乏對Linux的安裝和初始化配置的了解,導致Linux知識體系的不完整.為增強學生對Linux完整知識體系的了解,提升實踐水平,特別為Linux課程建立專業(yè)的實驗室,電腦采用I5+4G+500G+Win7+Wmware10配置.要求學生每人一臺電腦,管理員對實驗室里所有電腦進行C盤系統(tǒng)保護后,在其他的盤符里面創(chuàng)建基于VMwear的Linux虛擬機.利用Vmware快照功能,生成系統(tǒng)初始狀態(tài)快照后,學生可以大膽嘗試Linux下的操作,每做一步生成一個快照,若做錯了可以進行回退操作,這樣學生就可以從容地進行實踐練習,不必擔心損壞Linux系統(tǒng).學生也可以利用Vmware重新建立虛擬機,然后自行安裝Linux,從Linux安裝開始,到文件和目錄管理,磁盤管理以及DHCP、DNS等網(wǎng)絡服務,由淺入深,循序漸進,逐步提升Linux的實踐應用水平,極大的提高學生動手操作的能力,增強學生掌握知識技能的熟練度,提高了學生的技能水平.
傳統(tǒng)的課程評價單一,主要適用于理論基礎類的課程;對于Linux這類實踐操作性強的課程.Linux課程評價系統(tǒng)主要從學生的角度出發(fā),全面的考察學生的理論水平、實踐操作能力、綜合應用能力.本課程評價主要包含三部分:一是平常課堂教學的表現(xiàn)占總成績的20%,包括上課出勤、課堂表現(xiàn)即回答問題是否積極和正確、課后的作業(yè)提交等;二是實踐教學模塊占總成績的40%,主要包含平常課堂的實驗完成情況、提交的實驗報告、如果是分組實驗,在小組中擔任的角色、完成任務的難度、質量等;三是期末的上機測試占總成績的40%;對于項目實踐是一個綜合性的實用案例,多數(shù)情況是分數(shù)實驗,算作獨立的學分,主要由跟蹤帶隊的老師,通過實訓的過程給予評價,主要就是根據(jù)項目實踐的過程中學生的表現(xiàn),項目問題的分析、實際問題的解決方案選擇,最終完成的基本情況、答辯中的表述、回答關鍵技術問題及任務的難易程度等綜合評價.
Linux系統(tǒng)課程教學模式的改革主要培養(yǎng)學生實際應用能力,那課程的教學設計應圍繞這個中心來開展,從教材的編排、課堂的教學、實踐環(huán)節(jié)的教學等要符合學生的學習規(guī)律、社會發(fā)展的需要,教學方法易于學生接受,評價系統(tǒng)完善;使學生能夠快樂的學習,得到積極、正面、專業(yè)的引導,能夠積累相應的專業(yè)技能,提高學生的學習動力、激發(fā)學生的潛能.
本文就計算機網(wǎng)絡技術專業(yè)應用型人才培養(yǎng)進行思考,在專業(yè)技術課程體系的設計、教材的編排、課堂教學實施、實訓、實習和就業(yè)等全過程嘗試校企合作,以學校老師課堂教學為主,企業(yè)老師實踐教學為輔的模式,以培養(yǎng)應用型Linux人才為目標,著力解決教與學過程中的矛盾,著重提高學生的應用能力,提升計算機網(wǎng)絡技術專業(yè)的就業(yè)率.特別是要提高學生的實踐動手能力,以適應不同時代下的企業(yè)需求,以企業(yè)中實際的項目案例為驅動,加強對學生的實踐能力的考核.而作為專業(yè)核心課程的Linux系統(tǒng)管理適應時代發(fā)展必須進行相應的調(diào)整.但是在實際的應用型人才的培養(yǎng)過程中,教學方法的改進和教學模式的轉變等方面都還有待進一步的改進,還需在以后的教學課程中不斷探索,不斷提高教學水平,以適應社會的發(fā)展.