基于Linux系统多课程融合的教学方法研究

摘要：Linux系统作为各种系统、应用软件的开发和支撑平台，在计算机学科体系中发挥了非常基础的作用，是后续多门专业课程的先修课程。为了培养计算机专业学生的实践和创新能力，提升学生整体素质，将“Linux系统管理与编程环境”与多门专业课程进行融合，并通过设计具有生产性、实践性的教学案例来提升学生学习积极性，使课程更具“高阶性、创新性、挑战度”，体现了突出以学生为中心，注重能力培养的教学模式。

关键词：Linux操作系统；课程融合；教学探索

Research on Teaching Methods for

Integrating Multiple Courses Based on Linux System

Li LiWang XiaoliYang QingwenZhou LumeiYan Congying

School of Computer Science and TechnologyXinjiangUrumqi830017

Abstract：Linux system，as a development and support platform for various systems and application software，has played a very fundamental role in the computer science system.It is a prerequisite course for multiple subsequent professional courses.In order to cultivate the practical and innovative abilities of computer science students and enhance their overall quality，"Linux System Management and Programming Environment" is integrated with multiple professional courses.By designing productive and practical teaching cases，students' learning enthusiasm is enhanced，making the curriculum more "advanced，innovative，and challenging"，reflecting a teaching model that emphasizes student-centered and ability development.

Keywords：Linux operating system；Curriculum integration；Teaching exploration

一、概述

Linux操作系统对加强国家信息安全具有非常重要的意义，国产操作系统多为以Linux为基础二次开发的操作系统。工信部对此表示，将继续加大力度，支持Linux的国产操作系统的研发和应用，并希望用户可以使用国产操作系统。其实以中国现在的技术力量来说，开发一款操作系统并不是很大的难题，难的是系统生态环境的建立，而生态系统是决定操作系统成功的关键。

“Linux系统管理与编程环境”课程本着立足于推进国产操作系统生态圈的目标，着重培养学生Linux系统的操作能力、维护能力和管理能力，为今后学生使用国产操作系统奠定坚实的基础。“Linux系统管理与编程环境”课程是计算机科学与技术专业的一门重要的实践课程，也是网络、信息安全类相关专业的基础实践课程。Linux系统作为网络服务器、嵌入式系统、云计算系统、大数据系统及各种系统、应用软件的开发和支撑平台，在计算机学科体系中发挥了非常基础的作用，是后续多门专业课程的先修课程。通过学习该课程，培养并提高学生对Linux系统的操作能力、维护能力和管理能力，并为学生日后从事软件开发、系统开发、系统维护以及系统研究奠定坚实的基础。

Linux系统发展早期因为可扩展性、硬件集成支持度低、应用软件少和系统维护等原因受到了比较大的限制，那时Linux系统普及性也比较低。鉴于当时Linux系统的现状，Linux操作系统课程在建设的前期是作为一门考查课开设的，教学目标主要是让学生了解一种具有发展潜力的开源操作系统，能够使用Linux系统作为平台搭建出教学需要的软件开发环境。近几年随着互联网产业的迅猛发展，越来越多的企业已经使用Linux操作系统进行云计算、大数据平台的构建，Linux系统越来越流行并普及，成为最受青睐的嵌入式、云计算、大数据平台操作系统。在此背景下，计算机科学技术专业培养计划也做出相应的调整，对Linux操作系统课程进行教学改革，在原有注重实践操作的基础上，增强学生对Linux系统的维护能力、管理能力，以及在Linux系统中的编程能力培养，“Linux系统管理与编程环境”课程也成为一门专业基础必修课程。

二、课程教学遇到的问题

Linux操作系统从开发之初就不是针对普通用户的，而是面向计算机相关行业的专业用户设计，主要是以命令行的方式操作，相比Windows操作系统的图形化管理，学生在学习初期感觉课程学习困难较多，不仅所学内容晦涩难懂，而且命令的记忆和Linux系统管理理解难度也比较大。而且Linux命令种类多，需要投入较多的上机实践练习才能够熟练掌握。如何提升学生学习兴趣和积极性，引导学生将所学的Linux系统知识应用到计算机专业领域中去，成为本课程需要解决的主要问题。

三、教学改革

为了让学生能够很好地学习掌握课程知识，经过多年的教学积累，课程教学团队的教师们总结出通过案例驱动，以及增强实践教学的方式进行该课程新一轮的教学改革。通过设计具有生产性、实践性的教学案例来提升学生学习积极性，使课程更具“高阶性、创新性、挑战度”，体现了突出以学生为中心，注重能力培养的教学模式。将“Linux系统管理与编程环境”“操作系统原理”“面向对象程序设计（JAVA）”“汇编语言程序设计”和“云计算技术”等多门课程内容进行融合。

（一）案例驱动

课程教学团队的教师们设计出Linux系统安装、远程登录、文件系统管理、进程管理、多用户管理、软件包管理及安装、shell脚本编程和Linux网络服务器的管理等近20个教学案例，在讲授基础知识后通过讲解、演示课程案例增强学生对知识点的理解，以期达到调动学生学习兴趣、直观教学、取得更好教学效果的目的。大力提升实践教学环节，将课堂授课放在计算中心机房中进行，在教师讲授课程知识点并演示案例后，全班同学可以分成若干个小组，立即在实验室中进行实操练习，学生之间可以互相学习、讨论协作、模仿完成教学案例，教师现场对学生进行指导。鼓励学生突破案例，尝试通过不同方法实现任务需求，并鼓励同组同学讨论完成任务，跨组同学之间相互学习的实验模式，突出以“学”为中心创新教学模式，实施合作式、研讨式、案例式、研究性学习，促进学生主动学习，提升学生课堂学习参与度，有效增进生生、师生之间的互动性。

将“Linux系统管理与编程环境”课程的主要知识点设计出有针对性的实验报告，让学生通过上机实践完成。目前课程实验环境主要采用在虚拟机上安装Linux系统的方式，随着云计算的日趋成熟，鼓励学生申请云服务，在云服务器上安装Linux系统。云服务器的优点是接近生产实践环境，有利于拓展学生专业视野，而且云服务目前对在校学生优惠幅度很大，性价比很高。根据Linux系统在实际生产环境中的主要应用，设计出实践操作练习题、有代表性的习题作业，上传到平台上让同学们课后完成这些任务。通过将有难度和重点的课程知识点涉及的操作过程进行录屏的方式，把相关视频上传到学习平台上让同学们参考学习。

（二）课程内容实施

课程本着立足于推进国产操作系统生态圈的目标，着重培养学生Linux系统的操作能力、维护能力和管理能力，为今后学生使用国产操作系统奠定坚实的基础。由于Linux系统主要是以命令行方式管理，学生在学习初期普遍感觉难度较大、知识点多而且琐碎，怎样让学生更好地掌握Linux系统管理精髓是本课程要解决的主要问题。通过课程案例驱动以及增强实践教学的方式是本次教学改革的创新点和重点，学生虽然在课堂上掌握了课程知识点，但是当学生遇到问题时往往感觉无从下手，管理方法和手段很多，采用哪种方法来解决，系统提示出错该如何处理，这些都是学生需要面对的问题。

根据“Linux系统管理与编程环境”的课程知识体系和课程内容的需要，与“操作系统原理”“面向对象程序设计（JAVA）”“汇编语言程序设计”和“云计算技术”等课程相关知识内容融合，将整个课程知识体系分为8讲内容，分别是：Linux基础部分、Linux常用操作命令、多用户管理、进程管理、基础架构服务、软件包管理、编程环境和网络服务。

每一讲又由若干个知识点组成，将相关知识点进行融合，设计出19个课程案例，通过案例驱动，帮助学生学习理解课程知识点。课程案例简介如下表所示。

（三）持续改进

课程建设要紧跟国产操作系统的发展，将推进国产操作系统生态圈的建设作为课程发展目标，在课程中引入国产操作系统教学内容，在今后的课程中不断持续增加，不仅要学习国产操作系统的应用，包括国产数据库等系统软件的安装和使用都可以作为案例设计成授课内容，为国家培养国产操作系统生态圈的应用、管理、设计和开发方面的人才。鉴于国产操作系统和软件帮助文档较少的现状，结合课程实施情况撰写实验指导手册提供给学生参考学习，目前已经完成8个关于OpenEuler操作系统的课程案例，还会持续进行相关资源的建设。

课程建设还要继续不断增强突出实践性这一特点，加大实践力度，鼓励学生把想法通过实践操作呈现出来，鼓励学生总结学习经验，将实践与理论相结合，更深入地学习理解课程内容。培养学生具备Linux系统的操作能力、维护能力和管理能力，使学生具有良好的科学素养和工程实践能力，努力打造一流本科课程，以新工科要求为指导，培养出基础知识扎实、实践能力突出的信息类人才。

借鉴其他高校相关课程的优点，结合本专业学生的实际水平和能力，制订符合本专业学生学习的教学实施方案，并在实施过程中不断总结经验和不足，并进行持续改进，以达到提升学生专业水平的目的。

四、结论

课程实施通过采用案例驱动和增强实践操作的教学模式，很大程度上调动了学生学习积极性，取得了良好的教学效果，受到学生的好评。学生通过学习“Linux系统管理与编程环境”课程，较好地掌握了Linux系统的操作能力、维护能力和管理能力，具备了一定解决复杂实际问题的能力，不仅为云计算、大数据等后续课程做好了准备，而且也为今后的工作学习奠定了扎实的基础。

通过案例驱动和增强实践操作的教学方式加深学生理解，遇到问题可以参考解决，在不断解决问题的过程中提升能力，加强实践操作力度，不满足于模仿完成教学案例，鼓励学生突破案例，尝试通过不同方法实现任务需求，不断深入推进学生的专业能力和水平。经过一个学期的教学实践，希望能够达到锻炼和提高学生学习的主动性、实践动手能力、交流和协作能力的目的。

参考文献：

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基金项目：新疆大学2023年自治区本科教育教学改革研究项目XJGXPTJG-202316；新疆大学2023年本科学科竞赛与实践教学建设-国家级创新训练计划：基于多模态知识图谱的服饰推荐系统50012300401B

作者简介：李莉（1973—），女，乌鲁木齐人，硕士研究生，副教授，研究方向：云计算安全。