新工科背景下“Linux操作系統(tǒng)”教學改革探索

摘要：本文通過對傳統(tǒng)的“Linux操作系統(tǒng)”教學現(xiàn)狀進行分析，提出傳統(tǒng)教學方法已不再能夠適應(yīng)新時代對新工科人才需求的要求。作者通過自身工作實例，論證了高校任課教師打破固有的思維模式，充分認識該課程傳統(tǒng)教學方法的不足之處，從教學設(shè)計、授課實施及考核評價等方面進行教學改革，提高教學質(zhì)量切實可行。同時，結(jié)合Linux技術(shù)工作崗位特點，按照新工科的“高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度”要求，創(chuàng)新教學模式，培養(yǎng)具備工程實踐能力、綜合實踐能力和創(chuàng)新能力的學生，這項工作也有其緊迫性和必要性。

關(guān)鍵詞：新工科；Linux操作系統(tǒng)；教學改革；教學設(shè)計；教學評價

1 概述

從新經(jīng)濟的角度來講，急需發(fā)展新工科，更新改造傳統(tǒng)工科專業(yè)，滿足新經(jīng)濟發(fā)展人才支撐的需要。教育部十分重視新工科的建設(shè)與發(fā)展，頒布了《關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》《教育部辦公廳關(guān)于公布首批“新工科”研究與實踐項目的通知》等一系列政策文件，從而掀起了新工科理論研究和實踐探索的熱潮。

新經(jīng)濟具有產(chǎn)業(yè)升級換代快的特征，這要求工程技術(shù)人才具備建構(gòu)起符合新經(jīng)濟要求的思維方式，具備創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的意識和能力。與傳統(tǒng)工科的人才相比，新工科人才需要有較強的運用所學知識解決新問題的能力。

在傳統(tǒng)“Linux操作系統(tǒng)”的教學中，多數(shù)教師注重專業(yè)知識的傳授和專業(yè)技能的培養(yǎng)，而對工程實踐能力、綜合實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)卻沒有給予關(guān)注。導致大學生普遍缺乏解決新問題的能力，在踏入社會后，不能正確處理好從學生到員工角色的轉(zhuǎn)變，難以順利地開展自己的職業(yè)生涯。

在以上背景下，筆者對“Linux操作系統(tǒng)”教學改革進行了探索，對教學過程進行了創(chuàng)新，緊緊圍繞“高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度”的要求設(shè)計教學活動。通過重構(gòu)教學內(nèi)容體系、設(shè)計高階性綜合性練習項目、創(chuàng)新教學手段、采用層次化教學過程、實施多元化教學評價等方式，完成了新工科背景下的教學目標，培養(yǎng)出具備工程實踐能力、綜合實踐能力和創(chuàng)新能力的學生，提升了教學質(zhì)量。

2 傳統(tǒng)教學存在的問題

2.1從學生方面看

有的學生進入大學后還沒有完成中學生身份的轉(zhuǎn)變，停留在應(yīng)試教育的學習方法上，被動學習，死記硬背，不能使所學知識融會貫通，缺乏探索精神。有的學生由于家庭環(huán)境、教育背景和自身興趣愛好的原因，具有一定的專業(yè)基礎(chǔ)，有差異化、個性化的學習需要。然而，傳統(tǒng)同質(zhì)化的教學資源、一視同仁的教學要求，無法滿足他們對探索知識和鍛煉解決實際問題能力的需求。

2.2從教師方面看

近年來，高校的“雙師型”教師隊伍不斷壯大，但多數(shù)高校中兼具授課經(jīng)驗和工程實踐能力的“雙師型”教師不足，再加上有些教師在思想上也只重視理論知識的講解，忽視實作技能的培養(yǎng)，不愿放棄固有的教學習慣，導致教學目標被限定在了Linux操作系統(tǒng)的使用上。這使得學生在校期間，沒有掌握網(wǎng)絡(luò)服務(wù)配置的知識和技能。學生就業(yè)后欠缺網(wǎng)絡(luò)服務(wù)配置能力。另外，有的教師沒有對授課工作進行精心設(shè)計，課程內(nèi)容重點不突出，知識點分散，缺乏有效的教學手段，不利于學生理解和掌握課程內(nèi)容。

2.3從考核評價方面看

長期以來，對學生學習情況的考核辦法一直是以紙質(zhì)試卷考試的方式進行。雖然說紙質(zhì)試卷的考核方式在一定程度上也能反映學生對知識的掌握情況，但還是存在很多問題，特別是對于“Linux操作系統(tǒng)”這些偏重于實踐的課程，不足之處尤為突出。一是有的學生對所學知識一知半解，但通過死記硬背也能取得較高分數(shù)；二是有的學生平時不認真學習，臨近考試時靠搞突擊等辦法也能使考試勉強過關(guān)；三是考試方法本身對知識考查點具有局限性，不能夠測試出學生對知識掌握的真正水平。紙質(zhì)試卷的考試方式是一考定成績，是片面的和落后的考核方式，這種考核方式無法考查學生的應(yīng)用能力，和將大學生培養(yǎng)成德才兼?zhèn)鋺?yīng)用型人才的目標相差甚遠。

3 教學改革

3.1以學生為中心，優(yōu)化教學目標

學生是教學活動的主體。確定教學目標既要立足于課程的教學大綱，也需要充分地考慮學生的學情和學習需要。從課程的性質(zhì)方面分析：高校計算機類專業(yè)開設(shè)的“Linux操作系統(tǒng)”是網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的專業(yè)核心課，是一門應(yīng)用性和交叉性強的課程，也是一門面向發(fā)展、面向就業(yè)、實踐性強的課程，對于提高學生的職業(yè)能力、實踐水平具有重要的作用。從學生的學情方面分析：課程的授課對象是本科三年級的學生，本科三年級學生的思想日益成熟，對未來的規(guī)劃逐漸清晰，具備一定的學習動力和學習興趣，但是缺乏綜合實踐能力，缺少解決復雜問題的綜合能力和高級思維。從學生的學習需要方面分析：大學三年級是大學的關(guān)鍵階段，是為大四本科畢業(yè)做準備的關(guān)鍵時期，本科三年級的學生需要提高解決實際問題能力的鍛煉機會，從而不斷積累實踐經(jīng)驗。在課程性質(zhì)分析、學情分析和學習需求的基礎(chǔ)上，筆者對教學目標進行了優(yōu)化，增加了“培養(yǎng)解決復雜問題的綜合能力和高級思維”和“實踐水平”等方面的要求。明確以下教學目標：

知識目標．通過理論學習，掌握Linux操作系統(tǒng)的安裝與配置相關(guān)的基礎(chǔ)知識，熟悉Linux常用命令。

能力目標：通過實踐環(huán)節(jié)，具備一定的解決復雜問題的綜合能力和高級思維，具備Linux操作系統(tǒng)的管理與維護的實踐能力。

思政目標：通過實踐環(huán)節(jié)，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的職業(yè)素養(yǎng)，培育學生精益求精的工匠精神。通過案例講解，引導大學生樹立正確的人生觀、價值觀和世界觀，牢記科技報國的使命擔當，幫助學生成為德才兼?zhèn)洹⑷姘l(fā)展的人才。

3.2以提高綜合實踐能力為目標，完善教學內(nèi)容

為了有效地實現(xiàn)教學目標，培養(yǎng)學生“解決復雜問題的綜合能力和高級思維”，本課程從重構(gòu)教學內(nèi)容體系、設(shè)計高階性綜合性練習項目以及融人思政元素這三個方面對教學內(nèi)容進行了優(yōu)化。

3.2.1以崗位技能為依據(jù)，重構(gòu)教學內(nèi)容體系

為了提高學生對知識的理解能力和運用知識解決問題的能力，課程引入以崗位技能為依據(jù)，構(gòu)建教學內(nèi)容的做法。課程教學內(nèi)容按照“初級運維工程師”層次的崗位要求重構(gòu)了教學內(nèi)容，具體來說，就是教師不再按照教材原有的內(nèi)容順序進行課程的教授，而是立足課程內(nèi)容，以每個模塊對應(yīng)崗位技能為脈絡(luò)，按專題展開教學。每一項Linux初級運維工程師的崗位技能都對應(yīng)有相應(yīng)的課程模塊，每一個課程模塊都由特定的教學單元群組成。

例如，為了掌握Linux服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)配置能力，學生需要完成“MySQL服務(wù)器的搭建及應(yīng)用、Web服務(wù)器的配置與管理和FIP服務(wù)器的搭建及應(yīng)用”等教學單元的學習，掌握MySQL服務(wù)器、Web服務(wù)器和FIP服務(wù)器的搭建和應(yīng)用的方法。重構(gòu)教學內(nèi)容體系以后，學生會對課程的知識脈絡(luò)了然于胸，也可以有的放矢地鍛煉職業(yè)技能，增強綜合實踐能力和創(chuàng)新能力。

3.2.2設(shè)計高階性綜合性的練習項目

本課程每個教學單元都有配套的學生練習項目，本課程共設(shè)計了13個學生練習項目。其中，10個為低階性的練習項目，3個為高階性的綜合性練習項目。

以高階性綜合性練習項目1為例，學生在完成措建MySQL服務(wù)器練習的時候，需要綜合運用本課程之前學到的軟件安裝、服務(wù)管理、用戶管理、文件權(quán)限管理和使用Linux常用命令等知識。學生在完成使用MySQL服務(wù)器練習的時候，需要使用數(shù)據(jù)庫技術(shù)完成練習。

學生通過完成高階性綜合性的練習項目，可以將之前學到的“Linux操作系統(tǒng)”的知識點串聯(lián)起來，也可以實現(xiàn)不同課程之間知識的融合。學生在完成練習項目時，需要站在全局的角度探索解決問題的方法，對已學知識融會貫通，完成練習項目，從而達到了鍛煉學生解決復雜問題的綜合能力和高階思維的目標。

3.2.3將思政元素融入課程教學內(nèi)容

習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調(diào)：要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現(xiàn)全程育人、全方位育人，努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面?！癓inux操作系統(tǒng)”是理實一體化課程，立德樹人就需要教師將“課程思政”元素融入理論講解環(huán)節(jié)和實踐練習環(huán)節(jié)之中。例如，教師在介紹Linux操作系統(tǒng)時，引出優(yōu)麒麟、銀河麒麟等國產(chǎn)操作系統(tǒng)，鼓勵學生為研發(fā)國產(chǎn)軟件、國產(chǎn)操作系統(tǒng)盡力獻策，激發(fā)學生科技報國的使命擔當。教師教授內(nèi)容的時候，引入與課程內(nèi)容相關(guān)的實際崗位職責及工作規(guī)范，從而提高學生的職業(yè)素養(yǎng)。教授理論知識時，通過引入李開復等名人的工作經(jīng)歷，培養(yǎng)學生努力工作、敬業(yè)愛崗的勞動精神。在實踐環(huán)節(jié)，教師需要要求學生認真對待每一個練習項目，把練習項目當成領(lǐng)導布置的一份工作任務(wù)，認真對待，經(jīng)過精心設(shè)計之后再開始工作，從而幫助學生養(yǎng)成嚴謹認真、精益求精、勇于創(chuàng)新的“工匠”精神。在課程設(shè)計環(huán)節(jié)，小組成員需要相互配合，共同完成練習項目，從而鍛煉學生的溝通交流能力和團隊協(xié)作精神。

3.3應(yīng)用信息技術(shù)，創(chuàng)新教學方法

信息技術(shù)在課程教學中的應(yīng)用十分廣泛，為課堂教學注入了新的活力?！癓inux操作系統(tǒng)”課程采用Classin、釘釘課堂等教學軟件，使用“視頻墻”“搶答器”“答題器”“隨機選人”“分組討論”“文本協(xié)作”“小黑板”等工具，激發(fā)了學生的學習興趣，提高了課堂教學的效率。教師在線上授課時，遇到的主要問題是無法有效地監(jiān)控學生的學習狀態(tài)。教師可以通過Classin的“視頻墻”這一工具，實時監(jiān)控學生的學習狀態(tài)。此外，本課程有實踐環(huán)節(jié)，學生在完成實踐練習的時候可能會遇到困難，教師可以通過“視頻墻”這一工具，及時幫助學生解決練習過程中遇到的問題。課堂教學中，教師借助教學軟件的“搶答器”“答題器”“隨機選人”“分組討論”等工具，增加線上課的課堂互動環(huán)節(jié)，實時跟蹤學生的學生情況；教師借助“文本協(xié)作”“小黑板”等方式，書寫傳統(tǒng)板書，勾勒課程知識脈絡(luò)，幫助學生梳理知識結(jié)構(gòu)。

3.4增加課程設(shè)計環(huán)節(jié)，改進教學過程

“Linux操作系統(tǒng)”教學過程分為：專業(yè)知識教授、教師示范學生模仿、實踐演練和課程設(shè)計四個環(huán)節(jié)。其中，課程設(shè)計環(huán)節(jié)采用混合式教學（即教授和在線學習相融合）、個體學習、小組合作等組織形式。每個教學專題結(jié)束之后，教師會在課堂布置課外拓展練習，作為課程設(shè)計環(huán)節(jié)內(nèi)容。課程設(shè)計環(huán)節(jié)的實施過程采用三段式管理和五步法教學，三段式管理分別為課前、課堂和課后管理。教學組織采用五步法，課前布置項目任務(wù)，要求學生根據(jù)任務(wù)完成五個過程，具體為：①網(wǎng)上查詢；②小組合作，完成課程設(shè)計；③學生展示成果；④學生互評，教師評價；⑤課后改進。

例如，當Shell編程基礎(chǔ)專題的教授結(jié)束后，教師會布置課外拓展練習，使用Shell循環(huán)控制語句，編寫一個Shell腳本，實現(xiàn)批量創(chuàng)建用戶并設(shè)置登錄密碼的功能。教師在布置完課程設(shè)計練習項目之后，學生需要在下次上課前通過網(wǎng)絡(luò)查詢相關(guān)資料。之后，學生需要在課堂上和其他小組成員一起共同完成課程設(shè)計，展示課程設(shè)計成果。課程設(shè)計展示是評價環(huán)節(jié)。課程結(jié)束后，學生需要根據(jù)評價，持續(xù)改進學習成果。課程設(shè)計教學環(huán)節(jié)豐富了學生的實踐經(jīng)驗，鍛煉了學生解決實際問題的能力，學生的學習成果體現(xiàn)了高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度。

3.5實施多元化教學評價

根據(jù)“Linux操作系統(tǒng)應(yīng)用”課程實踐性強的課程特點，課程學習效果要采用多元化評價方式，教師要從多個角度對學生進行考核：一要考查學生對專業(yè)知識的掌握程度，二要考查學生對專業(yè)技能的掌握程度，三要考查學生解決復雜問題的綜合能力，四要考查學生的德育水平和職業(yè)素養(yǎng)（思想品德、出勤，團隊合作能力等）。學生的最終成績=期末考試（60%）+平時成績（40%）。其中，期末考試=實踐考試（30%）+閉卷考試（70%）。這樣既考查了學生的解決問題的能力，也考核了學生對專業(yè)知識的掌握情況。平時成績的考核項目包括出勤、實驗報告和課程設(shè)計等內(nèi)容。課程設(shè)計需要學生在課堂上和其他小組成員一起共同完成，并展示課程設(shè)計成果，從而考查了學生的自主、合作和探索能力。這種教學評價方法一方面促使學生重視理論知識的系統(tǒng)學習，另一方面又督促學生加強實踐能力的訓練，同時經(jīng)過小組成員間的協(xié)作，學生的團隊合作意識得到提升。

結(jié)語

“Linux操作系統(tǒng)”這門課程承擔著培養(yǎng)具備良好職業(yè)素養(yǎng)的IT人才的重要責任。在高校教學中有些教師滿足于現(xiàn)狀而不思進取，在衡量學習效果時也只看表面現(xiàn)象，甚至因?qū)W生的考試分數(shù)好看而沾沾自喜，這些做法無疑是消極和危險的。無論是對社會還是對學校的長遠發(fā)展都百害而無一利。在新工科背景下，高校教師一定要與時俱進、勇于擔當，大膽進行課程教學改革，在扎實進行基礎(chǔ)理論教學的基礎(chǔ)上，注重培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。

通過兩個學期的“Linux操作系統(tǒng)”教學改革探索，筆者達到了讓課程變得有趣味、有提升的教學效果。第一，該課程的學生評價較高。學期中，學校會組織學生填寫課程無記名式問卷調(diào)查，2022年-2023年第一學期學生線上教學滿意度調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，97%的學生最滿意的課程為筆者教授的課程。第二，學生普遍對學習有了興趣，在實踐課上表現(xiàn)出了挑戰(zhàn)欲和探索創(chuàng)新精神，學生的精神面貌也有了較大改觀。第三，學生的工程實踐能力、綜合實踐能力和創(chuàng)新能力得到了鍛煉和提高，課程目標達成度也較高。今年筆者所帶的兩個軟件工程畢業(yè)班、一個數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術(shù)畢業(yè)班和一個網(wǎng)絡(luò)工程畢業(yè)班，學校考核成績良好，實習期間表現(xiàn)良好，就業(yè)后信息反饋良好。第四，筆者參加了學校組織的課程改革教學比賽，將“Linux操作系統(tǒng)”課程創(chuàng)新成果匯報給學校領(lǐng)導和專家，獲得校級一等獎，受到好評。本次教學改革探索，雖然已經(jīng)取得了一些較好的教學效果，但仍然難免存在一些不足之處。如何改進這些不足之處就是筆者今后繼續(xù)努力的方向。

作者簡介：王夢覺（1990-），女，漢族，河北石家莊人，碩士，助教，計算機學院物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教研室主任，研究方向：嵌入式系統(tǒng)。