网络操作系统课程教学改革探索与实践

梁富伟

(上海信息技术学校 计算机系，上海 200331)

0 引言

随着中职职业教育的发展，培养合格的专业技能人才，与市场接轨，是职业学校专业发展的必然选择，专业核心课程的教学变革更是重中之重[1]。计算机网络技术专业的教学以网络操作系统课程为核心，引导学生从计算机网络操作系统入手，掌握不同操作系统基础架构环境，为今后网络服务以及程序设计、开发和应用打下扎实的基础。当前，中职学生学情较为复杂，学生学习习惯和学生知识水平也参差不齐。学生基础知识薄弱，学习能力差，情绪波动大，个性独立、不愿合作是中职学校学生的普遍特点。怎样设计教学内容和实训平台，组织有效的线上线下教学活动，激发学生的主动性、积极性和创造性，达到最优的教学效果，需要从学生学情分析、教学内容组织、充足设备实验环境、线上资源开发等方面综合考虑，依据扎实的教学经验、新颖的教学活动设计以及教学反馈来开展课程的组织和教学[2]。

1 网络操作系统课程特点及教学中的问题

计算机网络技术的飞速发展，对网络技术的人才需求也大大增加，而网络操作系统课程是计算机专业群中的专业核心必修课，教学要求理论和应用紧密结合，与工作岗位能力需求相结合，培养学生网络知识方面的动脑动手能力。分析新技术环境下该专业课程特点和面临的教学问题，将有助于课程改革的总体设计以及评价机制，强化课程的教学效果。

1.1 网络操作系统课程特点

网络操作系统课程是计算机网络专业的重要课程之一，是计算机专业学生走上工作岗位的必修课程。课程主要讲述Windows Server和Linux Server的配置、管理和应用，涉及网络操作系统基础理论知识、角色安装、服务的配置和业务的部署及应用[3]。课程要求学生既要动脑又要动手，要重视实践环节，要以“实事求是、面向未来”的态度，开展实验实训。其中，ADDS、DHCP、DNS、ADCS、FSRM、Samba、NFS等的配置与管理都是企业生产环境中核心基础应用和服务，是与应用紧密结合的专业核心技能。从知识结构上看，可以分为网络操作系统的域配置与管理、网络与应用程序基础架构的配置与管理、网络安全配置与管理3个方面。在域配置与管理中，域目录服务、组策略、分布式文件系统、存储系统都是概念和实践并重的单元。在基础架构配置中，IPv4和IPv6地址规划设计、域名空间服务、动态主机配置协议、万维网等都是重要的网络基础应用，是网络应用必须理解掌握的首席技能。在网络安全配置中，公共基础密钥架构、数字证书、VPN等也是非常重要的网络安全概念和技能。

1.2 网络操作系统教学面临的问题

网络操作系统课程传统的教学主要采用课堂讲解和机房实训相组合的方式，面授课堂中教师主要采用PPT方式讲解系统理论知识，按部就班地进行“教科书”式授课，学生被动地接收课程基本理论知识要点。但由于该课程涉及知识点多、分散大，而且应用性和技术性也很强，因此只强调理论知识，不利于学生应用技能的培养，需要在教学中强化实践教学环节。传统上机操作实验时，也存在学习分化问题。对于学习能力较强、专业技术好的学生来说，基本上能够根据教师提供的项目任务要求和内容开展实验操作练习，但有时也受限于学校物理实验平台的限制，只能利用笔记本进行实验实训。对于中职学校的学生来讲，他们的基础知识较薄弱，对于复杂概念和协议理解能力有限，如果没有教师的进一步指导，他们可能无法正常开展实验实训，学习效果差，导致学生产生对学习无热情、考试应付了事等不良现象。这需要教师重视利用新技术、新平台构建实验实训环境、实验内容以及开放式的线上平台进行课程资源库构建，从而指导学生学习和实验，也便于学生在线下自主实验时碰到问题能找到解决问题的办法，调动学生的积极性和学习兴趣，促进课程的教学质量和效果。所以，面对这些问题，该课程需要结合学生的学习能力、知识兴趣、知识结构等学情分析，不断创新教学内容，把相对固定的核心技能和灵活的教学内容有机统一起来，并逐渐完善实践教学环境和丰富教学模式。这要求老师在传授知识本身时，更应该注重教学内容设计和教学模式的选择以及新技术平台的应用，培养学生专业岗位能力、技能的习得，真正实现“教师动起来，学生做起来”的教与学相融合的情境。

2 网络操作系统课程教学模式探索

任何课程教学活动，教与学是相辅相成的，教师教得好，学生学得进，才能促进课程的教和学，达到最优的教学效果[4-5]。然而，随着信息技术的发展，虽然各种各样的教学方式被广泛地应用到教学中，但针对不同课程也要因地制宜，具体情况具体分析。因此，探索一套有效的网络操作系统课程教学模式是当下中职职业教育课程教学发展所面临的挑战，需要教学工作者结合当下的新理论、新技术开展教学研究和教学改革，提高教学效果，使中职职业教育面授课堂真正实现培育应用型、技能型人才乐土。

2.1 混合式教学模式

当前流行的混合式学习就是采用面对面教学和线上教学相结合的一种教学模式。在混合式教学过程中，把课堂组织教学的内容分成模块进行教学组织，并把相关的课程模块教学资源在线上进行发布，学生可以课前课后随时随地进行学习、反思和应用[6]。混合式教学模式构建，需要从以下几个方面来考虑和设计。

(1)学习理论的混合要根据课程特点以及不同的学习者，选择合适的学习理论进行学习策略的制定，倡导以学习者为中心，主动探索式的学习[7]。

(2)学习资源的混合要把优秀的线上课程以及精品的讲师面授、技师的视频等尽可能多地整合到一个平台上，建立“一站式”的学习平台，形成强大的知识库，实现学习资源库的数字化、标准化和共享化[8]。

(3)学习环境的混合要综合多种学习模式，构建以学生为主体的教学条件，从信息获取到制定教学内容，从技能测评到技术工具，从实验实训到协同操作环境，紧紧围绕学生开展学习活动。

(4)学习方式的混合要充分利用互联网平台，将线上学习与线下教学有机融合。可进行集中面授、小组协同、自主学习等，实现学习方式的多样化，让学生的学习浑然一体。

2.2 网络操作系统课程教学模式选择

针对中职学生特点，并结合应用型、创新性人才培养目标要求，网络专业网络操作系统核心课程教学需要创新性地引入当前流行的混合式教学模式，该课程可以通过这种方式，把线上学习和线下课堂教育结合起来，以期达到最优的学习效果，网络操作系统课程引入时应该注意以下几点。

(1)结合学情，不断更新和开发与企业应用相结合的教学设计是课改的重要内容，教学内容适应学生特点，做到相对“固定”和“变化”有机统一，要以动手操作为主线，辅以理论知识，开展小组形式的协作教学，通过小组协作来完成网络实验环境规划设计以及任务角色扮演，调动每个学生学习积极性。

(2)把网络操作系统课程的核心应用内容形成电子教案和微课视频资源，形成网络操作系统知识库，并通过学习平台发布，学习者随时随地可以在线上进行网络自主学习，培养学生课外自主探究学习的良好习惯。

(3)课程考核评价，要分成项目小组，明确每个项目任务和目标，教师提供充足的实验环境，项目实验以学生为主体，开展实践练习，每个任务完成后都有评价，评价在学习平台可见且留有痕迹，便于项目小组学习和反思。

(4)课程面授重点以项目情景、问题引导、知识分析、任务实施环境、任务分解为主，把问题说清楚，知识点以够用为度，充分答疑解惑，让学生明白项目知识目标、技能目标以及教学做一体化实训平台环境规划和应用。

3 网络操作系统课程教学模式的设计

突破传统的教学模式，做好新时代下课程的教学改革工作，结合当前流行的混合式教学模式，是该课程教学改革探索和实践的重中之重。中职网络操作系统课程的教学应该围绕基础应知以够用为度，着重于学生阶梯能力和岗位能力的培养为教学改革思路，利用混合式教学模式理论，教师按照网络操作系统课程教学内容、工作过程和岗位能力融为一体为目标，实现课程的教、学、习和做。

3.1 课程线下教学设计

在线下教学设计中，课程的主要内容以项目为载体，内容的选择基于企业岗位技能需求和学情分析为依据，采用“知识分析+案例驱动”进行模块设计，每个模块以知识分析为铺垫，以行业实战案例的应用为主线，内容组织紧贴网络行业管理实战。如，Windows环境下搭建文件服务器，从项目情景描述开始，明确工作任务，然后带着问题去准备知识，最后把任务分解并实施。具体案例设计和分析如下。

(1)情景描述，以工作需求出发，描述业务任务。例如某公司现有的存储系统容量不足了，申请购买一些磁盘，并采用磁盘配额和文件屏蔽等手段来提高存储的效用，作为公司技术管理员，需要完成该工作任务。

(2)知识点拨，针对工作任务所涉及的专业技术知识点进行解析，知道利用系统哪个功能进行操作。例如，完成上述工作任务，需要掌握和利用FSRM(File Server Resource Management，文件服务器资源管理器)实现磁盘的配额管理、文件屏蔽，自定义磁盘配额和文件屏蔽模版，生成存储报告等。

(3)操作条件，利用虚拟化技术，搭建该项目实施的虚拟网络环境，组成私有网络，用虚拟机Server、Client分别扮演服务端和客户端开展实验实训。该项目网络拓扑如图1所示。

图1 实验网络拓扑

(4)任务描述，把工作需求进行细化，分解任务。例如把公司业务上的文件集中存放在服务器上，然后将所需资料按部门分类共享给员工。具体如下：①公共文件夹为D:public，允许所有用户查看public内的资源，但不能修改里面的数据，管理员默认有完全控制权限；②管理员单独为财务部开放了一个文件夹D:finance，财务部目前5人，其中经理是jenny，员工有jinxl、chenl、zhuangxj、lily；除部门经理jenny有修改权限外，财务部其他人都不能在finance文件夹里修改资料，只能查看，管理员默认有完全控制权限，除此以外的人员都不可以查看；③文件服务器D盘上已经存在了每位用户的个人共享文件夹，用于员工保存个人的资料，现在需要针对磁盘空间的配额进行设置：财务部经理拥有5GB空间，其他人拥有3GB空间。对公共目录public创建文件屏蔽，不允许可行行文件.exe写入保护服务器文件安全。

(5)技能要求，基于任务，给学生阐明需要掌握和熟练应用的核心技能要求。例如，该项目基于Windows的文件系统，能够为公共文件夹设置相应权限；按照部门使用要求，能够为部门共享文件夹设置相应权限；依据磁盘配额模板，能够为个人共享文件夹设置磁盘容量限制；依据文件屏蔽模板，能够配置文件屏蔽，阻止用户写入某种特定文件。

(6)任务评价，客观公正地对学生的任务执行情况进行评价和记录，形成过程性评价，对于评价中发现的问题及时订正。该项目评价如表1所示。

表1 项目任务评价

3.2 课程线上教学设计

除了线下的教学设计，网络操作系统课程同时要在线上开展该课程的教、学、测、评和统计五个方面的任务，实时监测学生的学习情况，统计学习小组的学习状态，教师通过在线分析，进一步优化教学模块设计，实现线上线下的有效融合，取得最优的教学效果[9-10]。

在线教学以学习者为中心进行教学设计，主要通过互联网媒介表现课程教、学、测、评和统计的总和。在该课程的在线教学设计中，把课程分为课程信息、课程学习模块和课程学习管理三大部分。在课程信息模块中，教学日历是核心要素，教学日历要清晰地反映总体教学进度(教学模块、周次、主题、学习成果、学习资源、学习活动和学习评价)活动；课程模块的核心要素是每个教学主题的教、学、习和测的内容；课程学习管理的核心要素是课程评价、学习统计以及个体、小组、班级学习情况图表分析等。网络操作系统课程在线结构如图2所示。

图2 线上课程结构

网络操作系统在线课程设计中，学习模块下的教学视频、任务拓展是非常重要的知识资源，用来补充面授课堂的教学空间和时间限制，学生可以利用学习模块，随时随地自主地进行学习，遇到难点，可以反复地学习和实践。学习管理为授课教师提供了学生面授作业提交、课后在线学习情况的查看和统计，利用数据挖掘技术，可视化学生的学习情况图表，教师及时调整授课内容和方法，以求达到最优的教与学的效果。

4 网络操作系统课程的教改效果

经过网络操作系统课程的教学实践，线上资源作为信息化学手段，穿插于教学过程之中，受到学生的喜爱。特别是Windows系统的配置与管理的教学项目模块，学生反映模块案例知识分析清晰，项目任务紧贴工作实际，项目任务实施步骤详细，视频资源质量高，网络虚拟化环境进行管理员操作扮演能够顺利完成实验任务，取得了很好的实验教学效果。

(1)探索出适合中职生的课程体系结构。网络操作系统是操作性极强的专业核心课程。为了训练学生的技能，讲授课程的设计从项目名称、工作任务、岗位技能要求和质量指标等方面完成模块化教学设计，实现课堂教学的教、学、做、评环节[11]。课程的知识结构采用“知识分析+案例驱动”模式进行设计，知识够用为度，着重于操作性和实用性。经过几轮教学实践证明，这种以知识分析为铺垫、以行业实战案例的应用为主线、内容组织紧紧围绕操作系统基础架构生产环境的技能要求，来开发设计的实战项目，提高了学生运用知识的能力和解决实际问题的技能，为适应计算机网络行业工作岗位的要求打下了良好的基础。

(2)多种模式混合教学效果显著。基于教学内容，开展多方位的教学模式尝试后，采用线上平台把教学环节的各个模块进行设置，提供丰富资源，包含电子教案、电子课件、拓展任务、任务测评、学习统计、课程评价等，实现随时随地的学习[12]，特别适合现在的中职生自主学习模式。从平台统计数据分析，学习者利用学习资源模块，观看视频的次数最多，并对视频中不能消化的内容进行反馈，教师也针对性地给予解惑。另外，线上平台的统计数据也给教师提供科学的数据和决策支持，从而更好地从教与学的角度做好教学安排，使之成为学生有效的学习途径。

(3)虚拟化环境为学生实验提供充足设备保障。利用虚拟化技术，把原来需要若干台物理机才能完成实验，通过若干台虚拟机来实现，打破传统实验设备不足或者网络地址冲突等问题。虚拟环境逼真模拟企业真实的网络生产环境，通过构建私有网络操作实训平台，使得每个学生都能以管理员角色同时开展操作系统的配置与管理实践任务。实践证明，这种虚拟化技术的应用，为中职学生提供了充足的实验设备环境，提高了实验实训效率，促进了网络专业课程的教学效果。

5 结语

混合式学习为当下快速发展和变革的教育教学提供了一种优质的教育模式。网络操作系统课程通过这种方式的教学改革尝试，把传统的面授教学和线上学习平台有机地结合起来，并利用先进的虚拟化技术，多种方法和技术混合，相互促进，更好的促进学生转变到自主探究的学习模式，真正实现以学生为中心的教育教学体系结构，促进了专业核心课程的教学效果，实现阶梯能力和岗位能力培养目标。同时，这也为网络专业其他课程的教学方法探索一种可复制、可操作的教学经验和教学思路。