“双创”背景下赛教结合的Linux 操作系统课程改革与实践
2024-03-18巩倩倩段宗维杨青青
巩倩倩,段宗维,杨青青
(保定学院,河北保定 071000)
2020 年7 月15 日,时任国务院总理李克强主持召开国务院常务会议,部署深入推进“大众创业、万众创新”,重点支持高校毕业生等群体就业创业[1]。为了满足国家和社会对自主性强的创新创业人才的需求,大学的课程改革也应逐步向培养应用型人才方向发展[2]。钟晶灵等[3]在《学科竞赛提升学生实践创新能力的研究》中提出:从学科竞赛提升实践创新能力的必要性出发,通过发放网络问卷和开展学生座谈会,分析学生参加学科竞赛的基本情况、学科竞赛对实践创新能力的影响等,为提升专业人才实践创新能力提供依据。李俭等[4]的《“互联网+创新创业教育”在操作系统课程教学改革中的研究与实践》提出了“互联网+”背景下创新创业教育融入操作系统课程教学的模式和方法。杨琴[5]的《学科竞赛下应用型高校创新创业人才培养策略》提出,将转变高校创新创业理念作为前提,将人才培养作为基础,将学科竞赛平台作为支撑,实现学科竞赛下应用型高校创新创业人才培养。这些研究为本文提出了可借鉴的科研成果。Linux 操作系统是一门专业性较强的专业核心课,具有很强的技术实践性和广泛的技术应用性。针对传统教学培养工程应用型人才模式单一、学生缺乏创新意识、工程应用能力弱的问题,本文以创新创业教育为背景,从赛教结合模式出发,就应用型本科高校Linux 操作系统课程教学改革进行探讨。
1 赛教结合的Linux 操作系统教学改革探索
在创新创业背景下,结合企业对Linux 技术人才的需求及传统Linux 操作系统教学中存在的问题,本文提出采用赛教结合教学模式,促进学生将理论知识与实践知识相结合,提高学生的策划、设计和解决问题的能力,同时要以赛促教、以赛促学、以赛促改,进一步加强对大学生创新能力、实践能力及团队协作精神的培养,推动实践教学改革,不断提高人才培养质量[6]。
1.1 项目驱动方式教学
教师可采用项目驱动方式教学。Linux 操作系统是一门实践性比较强的课程,需要基于企业的工程实践项目和往年的学科竞赛项目,设计科学合理的课程教学方案,有效地激发学生主动探索的学习兴趣。高校可以引入企业专家进课堂,同时鼓励企业专家与教师对人才培养方案、教学内容等进行共建[7]。根据教学大纲,将教学内容分为9 个模块,每个模块的实践项目与具体的知识点进行关联,采用“项目导入、任务驱动”的教学模式,由浅入深,循序渐进,让学生在潜移默化中学会设计和应用Linux技术。具体课程设计如表1 所示。
表1 教学内容设计
1.2 赛教结合教学模式的形成
Linux 操作系统课程中赛教结合模式实际上就是将实践与理论有机结合[8]。将中国国际“互联网+”大学生创新创业比赛、ICAN 大学生创新创业比赛等相关学科竞赛的内容引入课堂教学,让学生熟悉竞赛项目,并且参与实践。参加比赛可以提高学生创新创业的积极性,让学生走出去,眼界更开阔,与其他高校学生进行沟通与学习,让学生更加准确地定位自己,查漏补缺,更好地提高自己的技能。同时,参赛也给学生带来更多的就业机会,很多企业为参赛获奖的毕业生提供了工作岗位。教师在带领学生参加比赛的过程中可以发现日常教学中的不足,确定行业发展的新动向,基于学科竞赛对技能的要求,更好地调整课程内容,为课程改革提供方向[9]。
1.3 为学生搭建互助合作的工作坊平台
信息工程学院建立了智能硬件工作坊,创建兴趣小组,为学生搭建互助合作的平台。工作坊采用“传帮带”的方式,参赛学生团队尽量保持阶梯式培养,每一位新进工作坊的学生都有一位高年级的学生引导,循序渐进地参加项目设计与开发,形成良好的“以赛促学,赛教结合”的学习传统。学生在课余时间可以自由组队,3~5 人为一组,在工作坊内共同完成一个学科竞赛项目。通过团队合作完成学科竞赛项目,培养学生团队合作精神、实践能力,为学生步入工作岗位奠定基础。
1.4 灵活运用各种学习平台
借助慕课、学习通、QQ 群、腾讯会议等丰富的线上课程教学资源,将在线教学和传统课堂教学的优势整合[10]。学生在线上可以随时学习,教师可以及时发现学生在学习中遇到的问题,并且可以通过学习平台提供一些教材之外的知识,拓展了课程的深度和广度,使学生掌握更多Linux 操作系统的相关知识,有利于提高课程的教学效果。学习通上建立的课程资料包括课件、课上视频、作业、讨论等,多种样式的课程资料能够提高学生的学习兴趣,课程资料见图1。
图1 学习通上的课程资料
1.5 虚实结合教学
针对教学相关硬件设施不足且落后的情况,在教学实践环节采用模拟平台,在一台物理计算机上模拟一台或多台虚拟计算机,这些虚拟机之间互不干扰,可以同时运行。虚拟机的优势在于可以用作虚拟设备,在系统中添加多块硬盘,完成fdisk 命令、parted 命令分区等实验,不会对系统的原有数据造成损坏。利用VMware Workstation 可以模拟多种工作岗位场景[11]。学生在VMware Workstation 中可以进行训练,获得工程实践能力。因此,将虚拟仿真实验和实物实验有机结合,能够提高学生对Linux 系统的操作能力。
1.6 课程思政与教学内容的融合
教师应在Linux 操作系统教学内容中融入课程思政,将思想政治工作贯穿教育教学全过程[12],以立德树人为根本任务,挖掘课程中的思政元素,并将其融入课程的教学目标、教学内容和教学设计。通过课程思政,能够培养学生追求卓越和求真务实的工匠精神。
通过安装Ubuntu 20 操作系统,教师引导学生严格遵守网络、道德和法律等方面的规则,为良好职业素养的形成奠定基础[13]。安装好Ubuntu 20 之后,教师需要重启虚拟机来保存所有设置,达到正常使用的目的。安装过程是输入,对外提供服务是输出,以此培养学生把知识输入转变为知识输出的能力,构建科学的学习观。
教师在讲授搭建Telnet 服务器时,教学目标是通过讲解、讨论交流和操作实践,使学生掌握Linux操作系统Telnet 服务器的配置,进而能够运用这些知识分析、解决实际问题[14]。
1.7 考核方式改革
本课程考核方式采用“N+1”的考核机制,“N”代表平时的多项考核即过程性考核,“1”代表期末考核。采用过程性考核和期末考核相结合的方式,不仅注重对学生最终学习成果的考查,同时关注学生知识获得及能力形成与发展的过程。课程考核方案及评价细则如表2 所示。
表2 课程考核方案及评价细则
2 教学改革成果
学科竞赛是课程知识的综合运用与延伸,采用赛教结合的方法改革教学内容,不仅提高了学生学习Linux 技术的兴趣,还对Linux 操作系统的教学模式进行了有益的探索,教学改革取得以下成果。
(1)将学科竞赛融入日常理论教学与实验教学中,探索有效的教学方法和教学方式,并完成了一些创新创业项目,如“‘禾田润土’——智慧农业监测系统”“基于OneNET 的室内游乐场清扫机器人”“Server you——智能导诊机器人”等项目。学生通过赛前的讨论、设计、编程、调试等各个环节,赛中思维和动手实践能力得到锻炼,通过赛后反思、总结等,综合运用能力快速提升。在2022 年大学生创新创业训练计划项目中,结项国家级项目3项、省级项目4 项、校级项目9 项。在2023 年大学生创新创业训练计划项目中,立项国家级项目2项、省级项目4 项、校级项目7 项,提高了学生的创新创业能力。
(2)参加学科竞赛获得优异成绩。2023 年,在网络技术挑战赛中获得国家级二等奖1 项、省级奖项5 项,在中国大学生计算机设计大赛中获得国家级三等奖3 项、省级奖项6 项,在全国大学生电子设计竞赛中获得省级奖项4 项,在第九届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛中获得省级铜奖7 项。通过学科竞赛,可以提高学生的实践动手能力,还可以培养其团队意识和团队协作的能力。
3 结束语
在Linux 操作系统教学过程中,教师采用了赛教结合教学模式、“项目驱动式”教学、搭建工作坊平台等,改革教学内容。学生通过参加学科竞赛,掌握了Linux 技术应用与开发技术,创新创业能力和动手实践能力得到了提升。基于学科竞赛培养Linux 技术人才的创新能力,将竞赛项目转化为创新创业项目,能够提高学生的就业竞争力。教学改革效果较好,提高了学生的专业技能,从而提高了Linux 技术人才培养质量。