新工科背景下“Linux服務(wù)器運(yùn)維”課程實(shí)踐教學(xué)模式研究

陽靈燕

（廣東科技學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院 廣東 東莞 523083）

1 Linux服務(wù)器運(yùn)維課程介紹

“Linux服務(wù)器運(yùn)維”課程以linux運(yùn)維崗位為主線，旨在讓學(xué)生理解并掌握Linux服務(wù)器線上生產(chǎn)環(huán)境、Shell腳本語言的語法格式、自動(dòng)化部署服務(wù)與Linux服務(wù)器性能參數(shù)等，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用Shell腳本進(jìn)行自動(dòng)化部署服務(wù)器集群、線上應(yīng)用等，培養(yǎng)學(xué)生具備基本的數(shù)據(jù)庫管理、系統(tǒng)運(yùn)維管理，以及掌握Linux服務(wù)器自動(dòng)運(yùn)維實(shí)現(xiàn)，為今后從事相關(guān)工作打下基礎(chǔ)，同時(shí)，在開設(shè)“Linux服務(wù)器運(yùn)維”課程之前，學(xué)生應(yīng)擁有Linux操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)、Linux應(yīng)用服務(wù)配置來支撐這門課程，如圖1所示。

圖1 Linux服務(wù)器課程知識(shí)結(jié)構(gòu)圖

本課程內(nèi)容涵蓋了服務(wù)器集群免密碼登錄、批量主機(jī)公鑰推送、集群跳板機(jī)、批量主機(jī)ping探測、批量遠(yuǎn)程主機(jī)SSH配置等多種常用自動(dòng)化運(yùn)維實(shí)現(xiàn)方式。通過課程內(nèi)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，使學(xué)生具備運(yùn)維崗位基本能力：全面而深入地掌握Linux運(yùn)維的基本概念以及自動(dòng)化部署的流程；深入地掌握Linux系統(tǒng)環(huán)境、使用Shell腳本進(jìn)行自動(dòng)化部署線上環(huán)境；采用新工科理念、人職匹配的思想最終實(shí)現(xiàn)“Linux服務(wù)器運(yùn)維”課程的核心價(jià)值，從而能使學(xué)生掌握自動(dòng)化運(yùn)維知識(shí)結(jié)構(gòu)體系。主要任務(wù)是使學(xué)生能夠根據(jù)給定的業(yè)務(wù)開發(fā)需求進(jìn)行線上生產(chǎn)環(huán)境構(gòu)建、完成部署及監(jiān)測。本門課程在夯實(shí)自動(dòng)化運(yùn)維的基礎(chǔ)上，著重培養(yǎng)學(xué)生的宏觀構(gòu)建線上服務(wù)運(yùn)行環(huán)境，達(dá)到自主搭建服務(wù)器集群及配置管理應(yīng)用的能力，該課程主要包括以下兩個(gè)特點(diǎn)：

①Linux運(yùn)維是集合網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、開發(fā)、安全等知識(shí)的復(fù)合性崗位。通常是用來維護(hù)應(yīng)用服務(wù)、系統(tǒng)、硬件等正常運(yùn)作，要求學(xué)生能融合多學(xué)科的技術(shù)并靈活運(yùn)用。在中大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)中的運(yùn)維崗位結(jié)構(gòu)一般分為系統(tǒng)運(yùn)維、應(yīng)用運(yùn)維、運(yùn)維開發(fā)，根據(jù)具體的業(yè)務(wù)需要還可以繼續(xù)細(xì)分，如圖2所示。

圖2 運(yùn)維崗位組織結(jié)構(gòu)圖

②注重實(shí)踐性。“Linux服務(wù)器運(yùn)維”是一門專業(yè)拓展課程。由于其對實(shí)踐能力的要求，在進(jìn)行Linux理論教學(xué)的同時(shí)，同學(xué)們需實(shí)踐安裝操作系統(tǒng)、部署代碼運(yùn)行環(huán)境、監(jiān)控服務(wù)器壓力、分析日志等如圖3所示。

圖3 Linux運(yùn)維知識(shí)結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)

根據(jù)教育部辦公廳關(guān)于對“新工科”研究與實(shí)踐項(xiàng)目的定義[1]，“新工科”是指在新時(shí)代，針對目前新型經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要結(jié)合未來發(fā)展需求，強(qiáng)調(diào)專業(yè)建設(shè)及學(xué)科布局時(shí)刻緊跟世界發(fā)展趨勢和行業(yè)發(fā)展需求，不斷優(yōu)化傳統(tǒng)專業(yè)，從而建設(shè)突破新興學(xué)科限制，跨學(xué)科重組或工科與工科間重組，以求促進(jìn)與產(chǎn)業(yè)共同發(fā)展[2-3]。

“新工科”是以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，各學(xué)科交叉融合，面向未來，其培養(yǎng)出的學(xué)生應(yīng)具備適應(yīng)時(shí)代需求、綜合全面、創(chuàng)新能力突出等特征[4]。基于國家發(fā)展戰(zhàn)略服務(wù)層面，融合產(chǎn)業(yè)、行業(yè)與發(fā)展戰(zhàn)略理念，圍繞國家重要戰(zhàn)略需求做好新工科的布局與謀劃。由于“Linux服務(wù)器運(yùn)維”課程源于實(shí)際生產(chǎn)崗位需求，針對該課程的教學(xué)改革應(yīng)結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用環(huán)境，教學(xué)方式理論結(jié)合項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)。本研究以培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力為主線，進(jìn)行新工學(xué)理念教學(xué)，探索引導(dǎo)學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)與創(chuàng)新實(shí)踐的“Linux服務(wù)器運(yùn)維”教學(xué)改革的有效途徑，實(shí)踐教學(xué)體系也要突出學(xué)校專業(yè)培養(yǎng)的特點(diǎn)，確保培養(yǎng)出滿足新工科時(shí)期社會(huì)發(fā)展需求的人才，基于這些目標(biāo)，應(yīng)當(dāng)合理設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)體系，結(jié)合實(shí)際情況與教學(xué)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)體系。

2 Linux服務(wù)器運(yùn)維課程改革背景

目前“Linux服務(wù)器運(yùn)維”課程教學(xué)中仍采用傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式，亟待解決的關(guān)鍵問題體現(xiàn)在幾個(gè)方面：

①“Linux服務(wù)器運(yùn)維”理論教學(xué)知識(shí)過于分散化。根據(jù)傳統(tǒng)教學(xué)模式，教師往往根據(jù)課程大綱安排，對單個(gè)知識(shí)點(diǎn)一一系統(tǒng)講解，理論性非常強(qiáng)，學(xué)生理解起來較為困難，而且知識(shí)點(diǎn)之間缺乏關(guān)聯(lián)性，理論與生產(chǎn)應(yīng)用之間也缺乏相關(guān)性，過分強(qiáng)調(diào)理論無法讓學(xué)生學(xué)以致用。

②實(shí)踐教學(xué)薄弱，實(shí)踐項(xiàng)目單一化。過重過深的理論知識(shí)點(diǎn)講解壓縮了學(xué)生的實(shí)踐環(huán)節(jié)，無法使學(xué)生對知識(shí)產(chǎn)生理解，更無法應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)場景中，從而無法讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)提高解決問題的能力。

③Linux課程教學(xué)未能體現(xiàn)學(xué)科交叉融合的特點(diǎn)。Linux服務(wù)器運(yùn)維充分融合了計(jì)算機(jī)多學(xué)科知識(shí)，課程建設(shè)也應(yīng)多維度教學(xué)來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

針對以上問題，通過從理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)探討新工科背景下，“Linux服務(wù)器運(yùn)維”課程的實(shí)踐教學(xué)改革，以期在Linux相關(guān)課程中提供借鑒意義。

3 “Linux服務(wù)器運(yùn)維”課程教學(xué)改革

3.1 新工科背景下Linux運(yùn)維課程理論教學(xué)內(nèi)容改革

Linux運(yùn)維課程內(nèi)容應(yīng)緊密切合企業(yè)實(shí)際需求，基于項(xiàng)目從應(yīng)用層面把握教學(xué)內(nèi)容的實(shí)用性和先進(jìn)性。從基礎(chǔ)理論與企業(yè)實(shí)用性兩方面對部分知識(shí)教學(xué)模塊進(jìn)行適當(dāng)擴(kuò)充（表1）。

表1 部分章節(jié)基于實(shí)踐研究的教學(xué)內(nèi)容擴(kuò)充

3.2 新工科背景下“Linux服務(wù)器運(yùn)維”課程教學(xué)方法改革

新工科背景下的“Linux服務(wù)器運(yùn)維”課程教學(xué)改革，為克服傳統(tǒng)Linux課程教學(xué)中理論知識(shí)點(diǎn)分散化、缺少關(guān)聯(lián)性、應(yīng)用實(shí)踐不足等缺點(diǎn)，采用基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)進(jìn)行教學(xué)方法改革。具體實(shí)施要點(diǎn)如下：通過結(jié)合課程知識(shí)點(diǎn)，設(shè)立Linux運(yùn)維生產(chǎn)情景，選擇與當(dāng)前知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的問題，引導(dǎo)學(xué)生帶著真實(shí)任務(wù)進(jìn)入學(xué)習(xí)情境，使學(xué)習(xí)更為直觀和形象化，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)探索實(shí)踐的求知欲。教學(xué)模式如圖4所示。

圖4 教學(xué)模式改革圖

從圖4可以看出實(shí)施方法包括兩個(gè)部分，第一部分是教學(xué)實(shí)施方面以教師為主，主要采用的方法有企業(yè)生產(chǎn)案例教學(xué)法，具體流程結(jié)合企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境需求，然后選取“Linux服務(wù)器運(yùn)維”課程的項(xiàng)目案例，對項(xiàng)目分解，定位到課程相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，構(gòu)建項(xiàng)目方案，教學(xué)環(huán)境準(zhǔn)備等；第二部分以學(xué)生為主、教師引導(dǎo)的教學(xué)模式。學(xué)生以項(xiàng)目實(shí)踐方式，通過教師對項(xiàng)目場景預(yù)設(shè)，學(xué)生自主完成教學(xué)實(shí)踐設(shè)計(jì)等，讓學(xué)生參與到實(shí)際企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境需求的流程中。

3.3 新工科能力培養(yǎng)與課程思政同育人新機(jī)制建設(shè)

在全國高校思想政治工作會(huì)上提出，思想政治工作應(yīng)貫穿高等教育教學(xué)的全過程[5]。Linux是開源操作系統(tǒng)，其開源思想與習(xí)近平同志提出的“共商、共建、共享”的全球經(jīng)濟(jì)治理體系異曲同工[6]，共享理念推進(jìn)了Linux的持續(xù)發(fā)展，使其擁有全球最大的服務(wù)器市場；創(chuàng)始人李納斯一直專注于Linux的內(nèi)核研發(fā)，不斷雕磨自己產(chǎn)品，精益求精，持之以恒，使其經(jīng)得起市場的考驗(yàn)和推敲；Linux系統(tǒng)用戶創(chuàng)建與權(quán)限管理，增強(qiáng)數(shù)據(jù)安全的意識(shí)，規(guī)范自身上網(wǎng)行為，加強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感，對網(wǎng)絡(luò)空間安全進(jìn)行維護(hù)的基本責(zé)任感。將Linux核心知識(shí)點(diǎn)與思政有效結(jié)合，在提升專業(yè)技能同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生良好的價(jià)值觀。

4 應(yīng)用與展望

自教育部啟動(dòng)了“新工科”建設(shè)研究工作以來，我國高等教育界掀起了新工科建設(shè)改革熱潮[7-9]。為了培養(yǎng)適應(yīng)新一輪產(chǎn)業(yè)變革，培養(yǎng)服務(wù)于“中國制造2025”等一系列國家戰(zhàn)略型計(jì)算機(jī)人才[10-11]。本課題對“Linux服務(wù)器運(yùn)維”課程實(shí)踐教學(xué)模式進(jìn)行探索和改革，構(gòu)建新工科背景下人才培養(yǎng)模式，“Linux服務(wù)器運(yùn)維”課程基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法組織實(shí)踐教學(xué)，讓Linux知識(shí)體系有效組織應(yīng)用到實(shí)際問題中，使學(xué)生參與項(xiàng)目開發(fā)，培養(yǎng)和提高了學(xué)生動(dòng)手的實(shí)踐能力；發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性、自學(xué)能力、主動(dòng)獲取新知識(shí)的能力；提高學(xué)生團(tuán)體協(xié)作的能力，新工科能力培養(yǎng)與課程思政協(xié)同育人新機(jī)制建設(shè)，最后以項(xiàng)目結(jié)果作為評價(jià)。

“Linux服務(wù)器運(yùn)維”課程的實(shí)踐教學(xué)改革，以崗位需求為導(dǎo)向，激發(fā)學(xué)生的好奇心及思考，提高了同學(xué)對實(shí)際生產(chǎn)需求的理解，也提升了教學(xué)質(zhì)量，對計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的理論體系和實(shí)踐體系等方面具有積極的探索意義。