獨(dú)立學(xué)院計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程引入Linux應(yīng)用技術(shù)的教學(xué)研究

譚榮麗 黃馳

針對(duì)獨(dú)立學(xué)院計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，采取引入Linux應(yīng)用技術(shù)，以案例項(xiàng)目為導(dǎo)向、融合后續(xù)相關(guān)課程、培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維等教學(xué)改革措施并將其融入具體的教學(xué)內(nèi)容中，以更好的達(dá)到課程的教學(xué)目的。

1 引言

獨(dú)立學(xué)院是以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)定位的本科院校；而應(yīng)用型本科人才是指在本科專業(yè)學(xué)科的基本規(guī)范的基礎(chǔ)之上注重人才的崗位性和職業(yè)性要求的本科人才，要求他們具有本科底蘊(yùn)、實(shí)踐能力強(qiáng)、專業(yè)特長(zhǎng)突出、是通才基礎(chǔ)上的專才；因此，培養(yǎng)應(yīng)用型人才，除了要求學(xué)生具備一定的理論基礎(chǔ)，在課程教學(xué)中更應(yīng)注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》是計(jì)算機(jī)專業(yè)新生的入門課程，是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)知識(shí)體系的緒論，其主要作用在于讓學(xué)生知道計(jì)算機(jī)是什么、學(xué)什么，對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)體系有大致的了解，為后續(xù)的計(jì)算機(jī)專業(yè)課程的深入學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的熱情，培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題、自主學(xué)習(xí)的能力。

Linux操作系統(tǒng)及其衍生產(chǎn)品在計(jì)算機(jī)市場(chǎng)占據(jù)了越來(lái)越重要的地位，其在中國(guó)智能手機(jī)市場(chǎng)占有率達(dá)到90%左右，已然形成主導(dǎo)地位，同時(shí)在全球web服務(wù)器市場(chǎng)占有率也達(dá)到30%左右。Linux操作系統(tǒng)不僅具備有現(xiàn)代操作系統(tǒng)的技術(shù)特征，而且其應(yīng)用技術(shù)具有免費(fèi)、開(kāi)源、應(yīng)用范圍廣、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。它的相關(guān)源代碼容易獲取，網(wǎng)絡(luò)資源豐富，市場(chǎng)廣闊，可以成為很有教學(xué)價(jià)值的具體素材和實(shí)踐案例。Linux應(yīng)用技術(shù)的引入可以有效的改善獨(dú)立學(xué)院計(jì)算機(jī)課程面臨的一些教學(xué)問(wèn)題。

如何根據(jù)學(xué)校、學(xué)生、課程的特點(diǎn)，尋找合適的《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》授課方法是許多計(jì)算機(jī)教師一直探索的問(wèn)題。筆者以所在的師范類獨(dú)立院校的計(jì)算機(jī)專業(yè)為例，簡(jiǎn)要分析《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》課程教學(xué)存在的問(wèn)題，并探討引入Linux應(yīng)用技術(shù)相應(yīng)的教學(xué)改革措施。

2 存在的問(wèn)題和措施

眾所周知，獨(dú)立院校的學(xué)生與其他一本、二本院校的生源有著一定的差異，獨(dú)立院校的學(xué)生基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)方法和效率、學(xué)習(xí)自主性等方面有很多的差異；同時(shí)由于地區(qū)的教育差異導(dǎo)致學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)也有明顯的差異；此外，計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程知識(shí)覆蓋面廣，涉及到了計(jì)算機(jī)知識(shí)體系。因而在教學(xué)過(guò)程中存在著以下一些問(wèn)題：（1）由于理論教學(xué)介紹新的知識(shí)多、理論性強(qiáng)等特性，因而教學(xué)過(guò)程難免單調(diào)、無(wú)趣，尤其是部分在入學(xué)前沒(méi)有接觸過(guò)計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)的同學(xué)，學(xué)生在聽(tīng)課過(guò)程中漸漸失去興趣，進(jìn)而出現(xiàn)缺課、上課玩手機(jī)等情況；（2）計(jì)算機(jī)導(dǎo)論屬于引導(dǎo)性課程，不同的章節(jié)對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的計(jì)算機(jī)專業(yè)課程，因此對(duì)于知識(shí)點(diǎn)講解的深度不太好把握，概括性的介紹則學(xué)生理解較難，而有限的課時(shí)和學(xué)生目前知識(shí)積累程度決定了不能做過(guò)多的深入講解；（3）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與理論課內(nèi)容不太一致，學(xué)生對(duì)于所學(xué)的某些理論知識(shí)不能通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證理解；（4）課程的連貫性不強(qiáng)，各章節(jié)具有一定的獨(dú)立性，學(xué)生對(duì)于課程知識(shí)體系的宏觀認(rèn)識(shí)不到位，不利于學(xué)生將各章節(jié)知識(shí)形成完整的課程體系。

為了更好解決教學(xué)過(guò)程中的問(wèn)題，根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在課程教學(xué)中采用以下改革的措施：（1）課程中引入一些比較熱門的Linux應(yīng)用技術(shù)知識(shí)，帶動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；（2）課程的融合，為了避免對(duì)一些理論性較強(qiáng)的章節(jié)，如操作系統(tǒng)等，可以結(jié)合Linux應(yīng)用技術(shù)及后續(xù)相關(guān)課程的內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；（3）對(duì)比Linux和Windows二個(gè)系統(tǒng)相關(guān)應(yīng)用實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維；（4）以項(xiàng)目或問(wèn)題為導(dǎo)向，注重培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題和自主學(xué)習(xí)的能力。

3 措施的具體實(shí)施

根據(jù)應(yīng)用型本科的教學(xué)定位和課時(shí)，將課程教學(xué)的改革措施具體融入到相應(yīng)的理論和實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容中：

（1）計(jì)算機(jī)發(fā)展及知識(shí)體系部分，作為課程入門的章節(jié)，如何讓學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣顯得尤為重要，因而在介紹計(jì)算機(jī)發(fā)展時(shí)重點(diǎn)介紹目前Linux相關(guān)的研究熱點(diǎn)如智能手機(jī)操作系統(tǒng)Android、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等以及其在我們實(shí)際生活中的應(yīng)用，同時(shí)可以由此將相應(yīng)的技術(shù)延伸到所涉及的專業(yè)基礎(chǔ)必修課程，如高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計(jì)、離散數(shù)學(xué)、物理學(xué)等課程，讓學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到除了計(jì)算機(jī)專業(yè)課程外的基礎(chǔ)課程在計(jì)算機(jī)知識(shí)體系中的地位和作用，避免學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)課程的忽視；向?qū)W生展示當(dāng)今一些國(guó)內(nèi)外有名的計(jì)算機(jī)公司如華為、百度、聯(lián)想、微軟、谷歌、甲骨文等及其旗下的Linux相關(guān)軟硬件產(chǎn)品等。

（2）計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，由于部分學(xué)生從未接觸過(guò)電腦，因而對(duì)計(jì)算機(jī)硬件組成的教學(xué)采用理論課和實(shí)驗(yàn)課同時(shí)進(jìn)行的方式，通過(guò)對(duì)主機(jī)箱的拆解讓學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的組成有一定的了解，拆解過(guò)程中對(duì)各部件的功能和計(jì)算機(jī)工作原理進(jìn)行講解，從而加深學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的認(rèn)識(shí)；對(duì)硬件和軟件的介紹可以結(jié)合學(xué)生熟悉的智能手機(jī)講解，可以幫助學(xué)生更好的理解；這一部分的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容就是要求學(xué)生能夠拆解和組裝計(jì)算機(jī)，實(shí)驗(yàn)采用分組的方式，由各組基礎(chǔ)較好的同學(xué)協(xié)助其他同學(xué)共同完成，為計(jì)算機(jī)維護(hù)打好的基礎(chǔ)；為了調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和提升解決問(wèn)題的能力，這部分的作業(yè)是以如何配置一臺(tái)計(jì)算機(jī)為主題的小論文，要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)從各個(gè)性能指標(biāo)進(jìn)行分析，通過(guò)上網(wǎng)查找資料完成作業(yè)。

（3）操作系統(tǒng)，由于理論性較強(qiáng)，因而采用結(jié)合Windows系統(tǒng)和Linux系統(tǒng)的具體操作對(duì)比講解，通過(guò)展現(xiàn)這兩個(gè)操作系統(tǒng)的系統(tǒng)控制設(shè)置操作進(jìn)而幫助學(xué)生更好地理解操作系統(tǒng)的特征和功能，同時(shí)向?qū)W生詳細(xì)介紹目前主流的操作系統(tǒng)，如Unix、Mac os等；為了擴(kuò)展學(xué)生的思維，在這部分采用課程融合的方式，將后續(xù)課程的Linux操作系統(tǒng)的部分內(nèi)容引入理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)中，由于Linux源碼全部開(kāi)放，在理論教學(xué)部分可以將部分源碼作簡(jiǎn)要的介紹分析從而讓學(xué)生更好的理解操作系統(tǒng)是如何進(jìn)行處理器、存儲(chǔ)器、文件和設(shè)備的管理；實(shí)驗(yàn)部分要求學(xué)生熟練掌握Windows系統(tǒng)的安裝和應(yīng)用、在虛擬機(jī)上安裝Linux操作系統(tǒng)、熟悉Linux的操作命令。

（4）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，理論教學(xué)過(guò)程中結(jié)合生活中網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)例幫助學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)等，通過(guò)查看IP地址和端口號(hào)、Email等應(yīng)用加深學(xué)生對(duì)TCP/IP協(xié)議、互聯(lián)網(wǎng)的理解，同時(shí)介紹并行計(jì)算、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等Linux計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的研究熱點(diǎn)；實(shí)驗(yàn)部分包括了查看IP地址、文獻(xiàn)查找、常用的網(wǎng)絡(luò)命令，同時(shí)引入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)驗(yàn)中的部分內(nèi)容：利用Linux模擬機(jī)組建一個(gè)簡(jiǎn)單的局域網(wǎng)，在此基礎(chǔ)上利用路由器、交換機(jī)和計(jì)算機(jī)搭建一個(gè)小型的局域網(wǎng)，在此過(guò)程中通過(guò)講解IP地址的配置、子網(wǎng)掩碼的作用、網(wǎng)關(guān)的含義，更好提高學(xué)生讀知識(shí)的掌握程度。

（5）程序設(shè)計(jì)知識(shí)，由于計(jì)算機(jī)專業(yè)開(kāi)設(shè)過(guò)高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程，因此這部分的重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力和計(jì)算思維，教學(xué)過(guò)程中簡(jiǎn)要介紹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的一些如排序、查找等算法，通過(guò)使用Raptor軟件畫(huà)程序流程圖得運(yùn)行結(jié)果的方式來(lái)演示一些算法幫助學(xué)生忽略編程的細(xì)節(jié)而建立解決問(wèn)題的思維；同時(shí)介紹計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的典型問(wèn)題，如哥尼斯堡問(wèn)題、漢諾塔問(wèn)題、哲學(xué)家共餐問(wèn)題啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)思想解決實(shí)際問(wèn)題，并對(duì)比Linux和Windows常用的編譯開(kāi)發(fā)工具和開(kāi)發(fā)方式，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。

（6）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全，根據(jù)我校是師范類院校的定位，為了培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、組織和表達(dá)等教學(xué)技能，將教學(xué)內(nèi)容分成若干部分，將學(xué)生分組以課程內(nèi)容為任務(wù)導(dǎo)向，要求學(xué)生對(duì)相應(yīng)的課程內(nèi)容教學(xué)、案例、PPT的準(zhǔn)備，由學(xué)生講解老師點(diǎn)評(píng)的方式；根據(jù)學(xué)生講解的內(nèi)容和效果，適當(dāng)補(bǔ)充Linux和Windows常見(jiàn)的病毒、防火墻、黑客攻擊方式、加密算法的演示等來(lái)提高學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)安全的認(rèn)識(shí)。

（7）為了更好的讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容尤其是Office、WPS等辦公類軟件在Linux和Windows中的應(yīng)用，主要采用案例教學(xué)和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的方式，在文字排版、電子表格、文稿展現(xiàn)教學(xué)過(guò)程中以案例演示具體的操作；上機(jī)操作以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)方式，通過(guò)布置完成相應(yīng)的任務(wù)激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性，從而更好的提高操作能力和應(yīng)用能力。

4 結(jié)束語(yǔ)

《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》是計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生入門專業(yè)課，在計(jì)算機(jī)專業(yè)的知識(shí)體系課程中起到了引導(dǎo)和啟發(fā)的作用。本文針對(duì)教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，從應(yīng)用型人才的培養(yǎng)定位將改革的措施具體融入課程教學(xué)中入手，更好的激發(fā)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)的興趣、培養(yǎng)學(xué)生是計(jì)算思維、提升解決問(wèn)題和自主學(xué)習(xí)的能力。

【基金項(xiàng)目】本文是2015年度廣西高等教育教學(xué)改革工程一般項(xiàng)目B類《獨(dú)立學(xué)院Linux應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)模式研究與探索》的研究成果，項(xiàng)目編號(hào)：2015JGB511。

（作者單位：廣西師范學(xué)院師園學(xué)院）