数据存储备份项目融入Linux操作系统课程教学初探

张琦琮+张婷婷

摘要：在讲授Linux操作系统课程中引入主讲教师承担的数据存储备份科研项目基础内容，作为学生课程设计的目标，以真实案例实施理实一体、项目化教学。学生从开始在纯虚拟仿真环境下搭建平台，逐渐转向接近真实情景实现功能，一条主线贯穿教学始终，解决学生单纯命令学习枯燥无趣和目的性不强的问题。本文就科研项目融入教学实施过程、探索教改新模式做简要探讨，为推动我国高校实验实训教学向应用型转变提供借鉴。

关键词：项目化教学；真实案例；理实一体

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）30-0181-02

Linux操作系统在社会生产、生活各领域发挥着越来越重要的作用，许多高校针对信息类专业学生开设了《Linux操作系统》课程。但Linux操作系统较之Windows操作系统在我国学生中间熟悉和普及程度较低，讲授和使用Linux命令同学习图形用户界面操作相比又显得抽象、枯燥和难以记忆，所以学生容易产生畏难和厌学情绪。针对此种情况，笔者尝试将个人承担的科研项目部分基础内容引入课堂，以真实案例实施项目化教学，希望能够引发大家关于课程教学方法改革的探讨。

一、科研项目引入《Linux操作系统》课程的缘起

笔者在主讲《Linux操作系统》课程时对学生进行了一次摸底调查，结果显示大部分学生不了解、不熟悉Linux操作系统，有的甚至没有听说过，还有的感觉离自己实际生活较远，将来工作中用途不大，因此学习目的性不强。笔者又调研了国内部分高校讲授Linux操作系统课程的一些成功做法，如国防科技大学和西安邮电大学，在Linux操作系统教学方面积累了丰富的教学经验，取得了显著的教学成果，编写了高水平教材[1-3]。笔者研读后发现教材内容大多涉及Linux内核和操作系统原理，对学生的理论水平和实际动手能力要求都较高，而对于应用型普通高校而言，目前，大部分在校学生实际上还达不到所需的理论水平和不具备实践编程能力，笔者又阅读了一些定位較低、面向高职专科的Linux操作系统教材，有的是图形界面操作，不涉及Linux精华和本质，有的是学习Linux命令，关联性较弱。针对以上情况，经过对比不同层次高校的做法，分析研究他们面对的学生群体和要实现的教学目标，立足教授对象的学生实际基础，经过深入思考和论证，结合自己的在研项目，提出了将科研项目基础内容引入《Linux操作系统》课程的教学设计方案。

二、科研项目融入课程的具体设计实施

笔者以数据存储备份项目实现为主线，将研究内容涉及的一些基本知识和操作技能，整合为逻辑相关的若干模块引入课程，设计了完整的教学方案。

首先明确学习目标：以Linux操作系统为载体和基本工具，构建具有一定应用场景的数据存储备份平台。具体实施步骤遵循由浅入深、从熟悉到陌生、从简单到复杂的原则，分为两个阶段。

第一阶段是基础阶段。本阶段对每位学生都做相同要求，学习顺序如下：（1）在Windows系统里安装虚拟机VMware；（2）在虚拟机里安装Linux发行版centos桌面版；（3）先了解桌面图形用户环境，随后进入命令行界面，学习基本的文件和目录相关命令；（4）回顾复习网络TCP/IP基本原理，掌握Linux下查看网络及打开关闭网络命令；（5）学习vim基本编辑工具；（6）学习搭建最简单的Web服务器；（7）使用vim编写简单静态网页并在Web服务器发布，在本机检验查看发布是否成功；（8）学习防火墙设置，在局域网环境中检验网页是否发布成功；（9）学习简单安装配置mysql数据库；（10）学习编译动态php动态网页；（11）在物理机环境下重新安装Linux操作系统，重新操作3—10步。

第二阶段是选题阶段。本阶段开始前对全体学生做第一阶段的测试，测试合格后进入第二阶段。围绕数据存储备份项目共计6个选题，分别是双机高可用集群系统、独立磁盘冗余阵列（RAID，Redundant Arrays of Independent Disks）、日志结构文件系统、快照系统、远程同步和数据库备份，主讲教师提供基础的开源资源和文档资料供学生选择。各个小组可商量决定选题内容作课程设计。主讲教师将项目中基本的原理框架给学生做简要讲解，之后学生以成功构建简单应用场景为最终目标，并以此为主线串联整个课程内容。

具体实施过程中，主讲教师以知识够用为出发点，以用到什么知识和技能就学什么为原则，使内容学习有针对性。教师提出问题引发学生学习兴趣，让学生自己分析问题确定需要掌握的知识点。教师为学生提供丰富可选的软硬件资源，由学生根据项目实施进度择情选择，小组讨论决定并实施是解决问题的主要途径，教师只在必要时为学生提供帮助。最终考核标准为学生根据选题成功实现将自己开发的项目放在自己搭建的数据存储备份平台上，即为合格。将科研项目融入课程教学的做法，有效调动了学生学习的积极性和主动性，学生收获了成就感，并为学生今后进一步深入学习打下了的基础。

三、科研项目融入课程实施的要素

以主讲教师真实的科研项目为实施案例，有很强的现实意义，学生能够真切感受到针对性和实用性。学生学习过程由易到难，循序渐进，从模仿操作到自主学习，从个人探索到团队协作，最终完成一个较为完整的项目。在具体实施过程中，笔者感受到要想切实达到预想效果，以下几方面是成功实施的要素。

1.一条项目主线要贯穿始终。各个知识点像散落的珍珠，项目就如同一根绳子把各个知识点串在一起。知识讲授时不求系统学习的完整性和全面性，而是以用到什么就学什么为主要目的。实际情况显示，学生在遇到问题解决问题的过程中，反而学会了系统的学习并接受了技能的训练，还掌握了快速高效获取知识和能力的途径和方法，同时串联起了学生之前学习的多门课程，如计算机网络原理、静态网页制作、动态网页设计、数据库应用等。

2.理论实践要一体化实施。打破原有理论教学和实践教学课时、地点、实训条件互相分离的局面，实现高度融合，教师边讲解边操作，学生跟随教师的演示先操作，看到了效果，感觉到好奇，激发了兴趣自我开始探寻实现的原理。学生不仅学习效率大幅度提高，而且有了探索真理的主动性和内在动力，真正由“要我学”转变为“我要学”。

3.教学活动适时要分组开展。学生对知识和技能在掌握到一定阶段后，开始实施分组。根据笔者经验体会，每组人数以不超过4人为宜。组内学生通过沟通、交流确定二次开发项目，每人发掘自身潜力，发现自己更擅长做什么，自然产生分工，充分锻炼了学生的团队合作精神和提升了交流能力。

4.硬件资源要合理保障。数据存储备份实战项目对硬件有一定要求，而教学实验Linux系统对硬件系统配置要求不高，实际实施过程充分利用了实验室更新下来的旧计算机，之前都是到达报废年限就处置，现在提供给学生实验使用，一方面为学校实验教学节约了资金，最大化其使用价值，另一方面也培养了学生节约意识。

四、结语

《Linux操作系统》教学过程始终坚持“理论实践一体，教学科研融合”的理念，引入科研项目内容进课堂作为一种有益的尝试，取得了较好的教学效果，激发了学生的学习兴趣，提高了学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，增强了学生学习的自信心，受到了学生的欢迎。同时，真实案例引进课堂对主讲教师来讲也是一种探索，目前传统课堂教学受到名校名师公开课、慕课等的强烈冲击，给主讲教师带来了不小的压力，引入具体真实的科研项目进课堂的理念，一定程度上避免了“千人一面”，实现了特色教学和个性教学，并为推动我国广大高校实验实训教学向应用型转变提供了借鉴。

参考文献：

[1]罗宇，邹鹏，邓胜兰，等.操作系统[M].第3版.北京：电子工业出版社，2011.

[2]罗宇，陈延晖，文艳军，等.Linux操作系统实验教程[M].北京：电子工业出版社，2009.

[3]陈莉君，康华.Linux操作系统原理与应用[M].第2版.北京：清华大学出版社，2012.