Linux操作系统课程教学改革：探索与创新

Linux操作系统课程教学改革研究与实践

马　骏　郭渊博　折争平

(信息工程大学电子技术学院四系，河南郑州450004)

摘　要　作为我院开设的一门通选课程，Linux操作系统以其开源性、高效性、稳定性和安全性在计算机各个相关行业得到快速应用与发展，如何在教学环节使学员学习到更多的实用知识及应用技巧，是开展Linux操作系统教学过程中迫切需要解决的问题，本文针对教育转型新形势下的人才培养需要，对Linux操作系统课程的教学改革进行了探讨。

关键词　操作系统; Linux教育转型;人才培养;教学改革

一、引言

操作系统是我院本科计算机类相关专业开设的核心专业课程。随着计算机应用的多元化、深入化的发展，计算机操作系统课程的重要性日益突出^［1］。而大多数院校作为经典教学的必修课是以西安电子科技大学出版社出版、由汤子瀛教授主编的《计算机操作系统》作为主讲教材。通过该教材的教授能使学员系统的学习操作系统原理相关的知识点，能对进一步的应用和实践打下坚实的理论基础，但该教材教理论知识有余而授实践技术不足，还须开设侧重于实践的操作系统相关课程，让学员真正了解操作系统的内部结构和实现技术^［2］。

当前，开源系统和软件已经在计算机行业得到大量的应用和发展，以Linux为代表的操作系统，作为开源软件的优秀代表已成为当前大学首选的研究操作系统的核心软件^［3］。如何开设好基于Linux操作系统为核心的相关教学工作是贯彻大学教育转型重要思想和落实学院教学改革重要目标的一项重要任务。本文即是探讨我院开设Linux操作系统课程教学改革相关研究和实践工作。

二、学科培养情况分析

(一)明确授课对象

按院教学任务安排，我院开设Linux操作系统课程的授课对象是计算机应用与科学技术和信息安全专业的本科学员。这两类学员在前期专业基础课环节都系统地学习了“操作系统原理”这门课程，都具备了操作系统理论知识的学习和理解能力，但缺乏操作系统的实践与动手能力。作为部队生长干部在毕业后迈向部队工作岗位需要面对我军大量专业装备，而作为装备的操作系统相当一部分是基于Linux或Unix操作系统为核心的安全操作平台，因此在院校学习期间，应该尽可能地让学员做好由学到用的转变工作，为尽快适应部队需要打好基础;作为地方学员，相当一部分学员的学习动力和目标是在毕业后能够找到合适的就业或创业机会，而基于Linux操作系统为核心的市场应用面临广泛的需求和发展空间，对学员来讲即面临巨大的就业和创业空间，因此，学员应在掌握理论基础的前提下，尽可能地学好基于Linux操作系统的应用和实践，为找到适合的工作做好准备。

(二)确定培养目标

Linux操作系统课程在专业培养目标中的定位，一是培养学员的动手操作和实践能力，坚持以理论指导实践，以实践促进理论的学习指导思想;二是培养学员主动学知识的能力，使学员不仅课上学，课下也带着问题来思考、来学习;三是培养学员学习知识的兴趣，让学员深切体会到学习操作系统不是一门苦差事，而是跟我们日常生活应用息息相关的一种应用工具，让学员不仅“learn linux”、“use linux”而且还要“enjoy linux”。

三、授课内容与教材建设研究

(一)分析授课内容

从本质上讲，Linux操作系统所涵盖的范畴从硬件到软件、从原理到应用、从单机到网络的各个方面^［4］。在明确了授课对象和培养目标的基础上，我们便知道了学员想学什么，从而可以确定我们该教什么，即确定授课内容。

学员在掌握“操作系统原理”、“C语言编程”、“程序设计方法学”等先行课的基础上，已经具备了一定的理论理解能力和编程动手能力，Linux操作系统课程将围绕现代操作系统相关概念和方法进行讨论，从操作、管理、实现三个层次来展开教学工作，由浅入深，增加学员感性认识，结合先行课的掌握情况，上升到理性认识。

在操作层面，从学员自己动手安装操作系统到重建内核、重建文件系统等，让学员从原来的浮在空中理解操作系统，到自己动手来搭建一个操作系统，消除学员把操作系统理解为高、深、难的消极印象。

在管理层面，让学员从系统管理员的角度来认识一个完整的操作系统需要涉及的进程、线程，理解什么是死锁、什么是多任务多用户、如何进行存储管理等，使学员作为操作系统的管理员来掌管整个系统的正常运转，从而学习到相关的知识点和操作能力。(www.xing528.com)

在实现层面，让学员深刻理解包括进程调度、中断、文件输入输出等相关内容的经典算法，通过对内核相关程序的理解，进而改进，进而重新编程，使学员感受到自己也能动手写操作系统的乐趣。

(二)选择授课教材

由于在我院教学计划中涉及Linux操作系统课程的教学内容相对较为完整，而现有普通教材和相关专业书籍或涉及原理较多，或涉及应用较广泛，很难通过一本教材的选择来完成整个教学计划，因此在教学过程中采用一门教材作为主教材进行主线章节的串联，其他辅助教材作为重点或经典内容的补充来进行授课，另外汲取互联网上最新的知识点和最关注的论题，做到原理性与实时性并重。

四、教学方法研究

(一)丰富教学方法

让学员学到知识、学好知识是检验一门课程授课质量好坏的标准。采用不同的教学方法无论是课堂讨论还是现场答疑，无论是总结归纳要点还是角色互换讲解等都应该遵循这样一个标准。针对Linux操作系统这门课程，由于课程的实质是侧重于应用与实践，所以在教学过程中主要采用的授课方法是课堂实例演示法，将原理性知识点融入到课程实践当中，将每次授课的内容通过一个或多个示例进行现场演示，不仅加强了学员的感性认识，还能够使所授知识点更加具有说服力。另外还辅助采用现场讨论、故事引入等教学方法来使学员在授课环节尽可能多的掌握课上知识点。

(二)多样教学手段

想让学员学好授课内容不仅需要抓住每堂课50分钟的教学时间，还应该培养学员在课后的思考能力。通过教学方式的改革，采用多元化的教学手段，以学员学到知识为教学目的，充分利用各种教学手段。目前采用的教学手段包括:多媒体教学、网络视频教学、多媒体课件、网络答疑教学和BBS讨论等。另外还通过学员参与相关项目研发，将学员所做课题或项目内容引入到教学工作当中，真正将课题项目研发与教学实践相结合，进行有机的统一。

(三)抓好实验环节

实验环节是巩固课堂授课知识点的重要环节，上机实验可以将课堂上一个或多个知识点串联起来，通过一个完整的实验进行实践操作，加强学员对知识点的消化和吸收。上好实验课不仅对学员理解、巩固课上知识点有帮助，通过上机实验还能够锻炼学员的科研实践意识，将学员自觉引入到科研工作当中，为培养学员的科研工作能力打下一定的基础。在Linux操作系统这门课程的教学改革当中，通过建立起的学习、实验、科研三个教学链的有机结合，可以充分发挥学员的学习潜力和实践能力，达到学、做统一的目的。

五、结束语

Linux操作系统课程作为一门实践与理论并重的课程，随着开源软件的发展而不断与时俱进。因此，针对该课程的教学工作不能采用固定的、一成不变的教学方法和手段。应该以培养学员实践能力和创新能力为宗旨，以学员学到知识、掌握方法为目标，开创教学改革新形势下的教、学新局面。

参考文献

［1］宋广华，段健平，李善平.边学边干，教研结合——谈“操作系统”课程教学改革.电气电子教学学报，2006(5): 1-3.

［2］黄延辉，陈智勇，许倩霞.“操作系统原理”课程改革初探.桂林电子工业学院学报，2002(2): 37-40.

［3］杨旭光.Linux课程教学的几点探讨.科技信息，2009(26): 220-220.

［4］张红光.本科“操作系统”教学方法改进与探索.计算机教育，2009(14): 13-15.