马驰,　吴杰　胡辉　向训文

关键词：课程改革；混合教学；Linux；操作系统

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2023）10-0151-03

0 引言

Linux操作系统诞生于1991年，具有开源，安全，可靠，稳定性强，有完整的开发人员社区等优点，普遍应用于物联网、嵌入式系统、工业控制等诸多领域。掌握Linux操作系统及其应用技术的知识，对于计算机领域相关从業人员尤为重要[1]。在计算机相关学科的教学体系中，Linux操作系统课程的地位如图1所示，其既是一门核心专业课，又是其他课程的基础学习平台。因此，学生对于Linux操作系统的掌握情况，也影响到对于后续课程的理解[2]。本文针对Linux操作系统混合教学进行了探索，提出了适合Linux操作系统课程混合教学的具体方法以及过程性评价改革方案，可很好的调动学生的学习积极性，培养出符合社会需求的应用型和创新型人才。

1 现状分析

当前Linux操作系统教学中存在主要问题如下：

1）历史悠久，涉及的知识点较多。Linux操作系统在长时间的历史演变过程中，出现了众多版本。为了方便开发和使用，各个版本的Linux提供了不同的开发工具和服务。版本差异增加了Linux操作系统学习的成本和时间，导致整个知识体系比较零散，知识结构不够清晰。同时，Linux系统背景知识点也较多，除了系统命令本身以外，还需要了解操作系统之外的计算机技术背景。例如讲解Linux网络管理时，需要学生理解基本的网络分层，了解主要的网络协议（HTTP、TCP、UDP 等协议）；讲解WWW 服务器配置时，需要了解Web 设计的基本知识；讲解Shell 编程时，需要有一定的编程基础。此外，数据库、多线程及网络编程等方面的概念，学生理解起来也有难度。当前Linux教学学时设置普遍为32或48学时，难以在课堂中深入讲解，只能将有代表性、基础知识点作为讲授内容[3-4]。

2）基础知识枯燥，学生死记硬背。Linux系统的使用需要一定数量的命令支撑，因此Linux操作系统课程一般从操作命令开始讲授。教师通常机械地将这些命令逐个讲授，而学生日常习惯于Windows系统图形化操作，记忆并理解这些命令以及命令参数也具有很大的难度。这是一个教与学都很枯燥的过程，很难起到良好的学习效果[5-6]。

3）实验内容及形式陈旧，实验抄袭严重。Linux 操作系统的学习实践性强，只有通过实际运维项目的操作，学生才能真正掌握Linux的知识，所以课程实验是Linux操作系统教学的重要组成部分。现有的课程实验以演示为主，实验设计没有实际的应用背景。现有的部分演示实验和实验验证任务，容易造成学生复制、粘贴抄袭实验结果[7]。因此教学设计中，需要建设贯穿Linux系统体系知识点的完整的实践教学案例，通过案例的分解和不断重构，完成知识的关联，让学生系统和完整的学习知识。

由于2020年初疫情影响，各个学院开始线上教学，相较于传统教学方式，线上教学展示出诸多优点，例如学生可以利用碎片化时间，随时随地学习等，但是也存在学生缺少与教师当面的交流，教师无法及时纠正学生的错误，学习的连贯性较差等弊端。因此，在2021及2022年度，课程组结合二者优点，尝试采用混合式教学，既能发挥学生的主动性，高效利用时间，又能使教学严谨连贯。

2 改革内容

根据目前Linux操作系统课程教授过程中存在的问题以及线上授课的经验，以培养实践应用能力为核心目标[8]，本文从理论基础、应用实践能力、教学模式融合和评价机制四方面探讨课程改革的内容。

2.1 理论基础教学

通过校企共建和企业调研，根据Linux操作系统课程的就职方向（程序开发、系统集成架构、系统运维等方向），以及Linux操作系统作为课程教学中核心基础课特点，对原有课程大纲进行修订，确立课程教学理念为“针对行业应用，面向实际项目，以知识建设为主线，以锻炼实践能力和解决实际问题的能力为目标”。课程内容及课时安排如表1所示。

Linux操作系统创新、免费、开源的特点和自由、平等、公正、法治的和谐社会思想高度契合，在授课过程中，融入了课程思政的内容，通过不同类型的案例，引导学生理解并自觉实践Linux操作系统职业精神和职业规范，增强职业责任感。课程思政主要内容如表2所示。

2.2 应用实践能力培养

结合Linux 操作系统课程学习特点，课程组通过校企共建的方式将企业中实际的项目作为教学模板，对实际项目进行改造。企业中的实际工作应用可拆解为以下类别实验。

1）日常运维实验。使用SSH远程完成文件管理、用户管理、任务调度、进程管理以及shell 脚本编写等。

2）网络管理实验。设置典型网络故障和网络安全问题，训练学生使用网络命令和网络工具分析和解决复杂工程问题。

3）Web应用开发实验。学生分组，将前序课程中Web开发项目部署到服务器上。基于Linux服务器对编程代码进行调试、测试、运行。

4）网站维护实验。由教师提供大型服务架构，学生对网站状态进行监控和信息采集。

在课程实验中，主要着重培养学生将理论知识应用在实践中的能力；运用搜索引擎等工具解决位置问题的能力；熟练使用命令以及脚本的能力；使用脚本编程，批量任务操作的能力；使用Linux提供的编程接口，编写Linux下应用软件的能力；配置维护服务器的能力；团队分工协作以及沟通能力；对于前沿技术的关注和了解的能力。

2.3 线上线下教学模式融合

在教学实践过程中，采用线下教学结合线上平台资源的方式，做到针对不同学生的因材施教，也做到了课时的灵活安排。课程整体教学方式采用“知识引导（线下）-讲解示范（线上）-模仿练习（线下）-课堂实践（线下）-检查反馈（线上）-拓展提升（线上）”的模式。如图2所示。

在“知识引导”部分，通过结合实际工程项目，来讲解基础知识，帮助同学建立完整的知识脉络，教学侧重“概念-理解”；在“讲解与示范”部分，通过超星泛雅平台推送教学内容（20分钟视频讲解、PPT、教案等资源），应对案例进行分析解释，让学生观察如何将理论知识运用到具体的实际项目中，学生上课前提前学习基础知识点，养成独立学习的习惯；在“模仿练习”部分，学生以团队方式完成，遇到问题引导学生通过搜索引擎等工具自主解决问题，遇到无法解决的问题，再由老师解答；“课堂实践”贯穿整个知识体系，深入难点和重点知识，引导学生扩展知识点，让知识体系更加丰满，侧重知识点“再理解”；课后在“检查反馈”部分以小组为单位整体对学生的工作情况进行打分，再由小组中每个人的贡献程度根据不同的权重计算出个人成绩，同时针对每个学生的分工，有侧重地提出每个学生在学习过程中还需要加强的知识；在“拓展与推广”环节中，学生在课堂培训的基础上拓展课外培训的内容，学生参加相关竞赛，自主地学习课本之外的新知识，新技能。同时也可以鼓励有兴趣的学生，了解或是参与Linux开源项目，培养学生的实践能力，提高学生对于Linux的兴趣，提高学生自主解决未知问题的能力以及自主学习能力。

学生通过观看同步课堂、完成编程代码、小组讨论等方式，可以加强知识点的掌握，并有利于教师把握学生学习的效果，动态分析调整教学方式及教学计划。2021—2022学年，课程通过超星泛雅平台共进行课前视频讲解12次，课堂考试11次，学生课堂小组讨论4次，课后小组讨论3次。

2.4 评价机制改革

传统的Linux操作系统课程考核由“平时成绩+期末考试成绩”两部分组成。其中平时成绩根据课堂提问和实验成绩确定，成绩比例为30%，期末考试为闭卷考试，试卷成绩占总成绩的70%。由于期末考试成绩占据了大部分比例，因此学生常常抱有侥幸心理，平时作业应付了事，期末考试前突击背诵，甚至作弊抄袭，导致对学生的综合素质和实际动手能力不能客观地评价和估计。

為了配合线上线下混合教学的模式，采取过程性评价完善传统的考核方式，重点对学生是否能熟练运用所学知识及技能，是否能综合分析实际问题，完成实际项目进行考察。加大课程过程评价的成绩比例，通过课堂考试和超星泛雅平台的视频观看和测验，为优秀学生提供更完备和深入的知识体系，确保学生的学生时间和学习质量。考核比例及方法如图3所示，新的考核成绩为“过程评价成绩+期末考试成绩”，二者比例各占50%，其中过程评价包括视频观看成绩（10%）、课后作业（10%），小组讨论（5%），课堂测试（15%），出勤情况（10%）。新的评价机制综合了原有的评价和过程评价，能全面地测试学生的理论素质和实际动手操作能力，避免了期末死记硬背，一考定终身的现象，提高了学生在平时学习中的动力和动手操作的积极性。

3 效果分析

在经过2021年、2022年两年的混合式教学，学生在学习Linux操作系统课程时，表现出了极高的积极性，教学效果较好，学生在“超星泛雅平台”观看视频时长平均为3.13小时，许多学生是多次观看视频，最长时间为4.13小时，作业基本全部提交，仅个别同学少提交1次，由于有超星平台的作业提醒，作业提交率超过了原有的纸质报告，并且极大地减轻了教师和课代表的工作压力。图4为两年成绩均值比例，成绩符合正态分布，大部分同学的成绩为良好，不及格率低于10%，成绩有了明显改善。今后教学中，可根据教学情况，逐步增加试题难度，进行持续的教学改进。

4 总结

在计算机专业的知识体系中，Linux操作系统起到基础和平台的作用。以混合式教学为载体，Linux 操作系统教学能够克服教学时长少，教学方式陈旧等缺点，将真实案例、实战项目和Linux操作系统知识体系串联起来，达到较好的教学效果。