獨立學院計算機導論課程引入Linux應用技術的教學研究

譚榮麗 黃馳

針對獨立學院計算機導論課程教學中存在的問題，采取引入Linux應用技術，以案例項目為導向、融合后續相關課程、培養學生的計算思維等教學改革措施并將其融入具體的教學內容中，以更好的達到課程的教學目的。

1 引言

獨立學院是以培養應用型人才為目標定位的本科院校；而應用型本科人才是指在本科專業學科的基本規范的基礎之上注重人才的崗位性和職業性要求的本科人才，要求他們具有本科底蘊、實踐能力強、專業特長突出、是通才基礎上的專才；因此，培養應用型人才，除了要求學生具備一定的理論基礎，在課程教學中更應注重學生實踐能力的培養。

《計算機導論》是計算機專業新生的入門課程，是計算機科學與技術專業知識體系的緒論，其主要作用在于讓學生知道計算機是什么、學什么，對計算機專業知識體系有大致的了解，為后續的計算機專業課程的深入學習奠定基礎，激發學生學習計算機的熱情，培養學生解決問題、自主學習的能力。

Linux操作系統及其衍生產品在計算機市場占據了越來越重要的地位，其在中國智能手機市場占有率達到90%左右，已然形成主導地位，同時在全球web服務器市場占有率也達到30%左右。Linux操作系統不僅具備有現代操作系統的技術特征，而且其應用技術具有免費、開源、應用范圍廣、實用性強等特點。它的相關源代碼容易獲取，網絡資源豐富，市場廣闊，可以成為很有教學價值的具體素材和實踐案例。Linux應用技術的引入可以有效的改善獨立學院計算機課程面臨的一些教學問題。

如何根據學校、學生、課程的特點，尋找合適的《計算機導論》授課方法是許多計算機教師一直探索的問題。筆者以所在的師范類獨立院校的計算機專業為例，簡要分析《計算機導論》課程教學存在的問題，并探討引入Linux應用技術相應的教學改革措施。

2 存在的問題和措施

眾所周知，獨立院校的學生與其他一本、二本院校的生源有著一定的差異，獨立院校的學生基礎、學習方法和效率、學習自主性等方面有很多的差異；同時由于地區的教育差異導致學生的計算機基礎也有明顯的差異；此外，計算機導論課程知識覆蓋面廣，涉及到了計算機知識體系。因而在教學過程中存在著以下一些問題：（1）由于理論教學介紹新的知識多、理論性強等特性，因而教學過程難免單調、無趣，尤其是部分在入學前沒有接觸過計算機專業知識的同學，學生在聽課過程中漸漸失去興趣，進而出現缺課、上課玩手機等情況；（2）計算機導論屬于引導性課程，不同的章節對應于相應的計算機專業課程，因此對于知識點講解的深度不太好把握，概括性的介紹則學生理解較難，而有限的課時和學生目前知識積累程度決定了不能做過多的深入講解；（3）實驗內容與理論課內容不太一致，學生對于所學的某些理論知識不能通過實驗來驗證理解；（4）課程的連貫性不強，各章節具有一定的獨立性，學生對于課程知識體系的宏觀認識不到位，不利于學生將各章節知識形成完整的課程體系。

為了更好解決教學過程中的問題，根據多年的教學經驗，在課程教學中采用以下改革的措施：（1）課程中引入一些比較熱門的Linux應用技術知識，帶動學生的學習熱情；（2）課程的融合，為了避免對一些理論性較強的章節，如操作系統等，可以結合Linux應用技術及后續相關課程的內容和實驗，提升學生的學習興趣；（3）對比Linux和Windows二個系統相關應用實例，培養學生的計算思維；（4）以項目或問題為導向，注重培養學生解決問題和自主學習的能力。

3 措施的具體實施

根據應用型本科的教學定位和課時，將課程教學的改革措施具體融入到相應的理論和實驗課程內容中：

（1）計算機發展及知識體系部分，作為課程入門的章節，如何讓學生對計算機專業產生學習的興趣顯得尤為重要，因而在介紹計算機發展時重點介紹目前Linux相關的研究熱點如智能手機操作系統Android、人工智能、大數據、云計算等以及其在我們實際生活中的應用，同時可以由此將相應的技術延伸到所涉及的專業基礎必修課程，如高等數學、線性代數、概率統計、離散數學、物理學等課程，讓學生能夠認識到除了計算機專業課程外的基礎課程在計算機知識體系中的地位和作用，避免學生對基礎課程的忽視；向學生展示當今一些國內外有名的計算機公司如華為、百度、聯想、微軟、谷歌、甲骨文等及其旗下的Linux相關軟硬件產品等。

（2）計算機基礎知識，由于部分學生從未接觸過電腦，因而對計算機硬件組成的教學采用理論課和實驗課同時進行的方式，通過對主機箱的拆解讓學生對計算機的組成有一定的了解，拆解過程中對各部件的功能和計算機工作原理進行講解，從而加深學生對計算機的認識；對硬件和軟件的介紹可以結合學生熟悉的智能手機講解，可以幫助學生更好的理解；這一部分的實驗內容就是要求學生能夠拆解和組裝計算機，實驗采用分組的方式，由各組基礎較好的同學協助其他同學共同完成，為計算機維護打好的基礎；為了調動學生的積極性和提升解決問題的能力，這部分的作業是以如何配置一臺計算機為主題的小論文，要求學生運用所學的知識從各個性能指標進行分析，通過上網查找資料完成作業。

（3）操作系統，由于理論性較強，因而采用結合Windows系統和Linux系統的具體操作對比講解，通過展現這兩個操作系統的系統控制設置操作進而幫助學生更好地理解操作系統的特征和功能，同時向學生詳細介紹目前主流的操作系統，如Unix、Mac os等；為了擴展學生的思維，在這部分采用課程融合的方式，將后續課程的Linux操作系統的部分內容引入理論教學和實驗中，由于Linux源碼全部開放，在理論教學部分可以將部分源碼作簡要的介紹分析從而讓學生更好的理解操作系統是如何進行處理器、存儲器、文件和設備的管理；實驗部分要求學生熟練掌握Windows系統的安裝和應用、在虛擬機上安裝Linux操作系統、熟悉Linux的操作命令。

（4）計算機網絡，理論教學過程中結合生活中網絡應用實例幫助學生掌握網絡協議、網絡體系結構等，通過查看IP地址和端口號、Email等應用加深學生對TCP/IP協議、互聯網的理解，同時介紹并行計算、云計算、物聯網等Linux計算機網絡相關的研究熱點；實驗部分包括了查看IP地址、文獻查找、常用的網絡命令，同時引入計算機網絡課程實驗中的部分內容：利用Linux模擬機組建一個簡單的局域網，在此基礎上利用路由器、交換機和計算機搭建一個小型的局域網，在此過程中通過講解IP地址的配置、子網掩碼的作用、網關的含義，更好提高學生讀知識的掌握程度。

（5）程序設計知識，由于計算機專業開設過高級語言程序設計課程，因此這部分的重點是培養學生解決問題的能力和計算思維，教學過程中簡要介紹數據結構中的一些如排序、查找等算法，通過使用Raptor軟件畫程序流程圖得運行結果的方式來演示一些算法幫助學生忽略編程的細節而建立解決問題的思維；同時介紹計算機領域的典型問題，如哥尼斯堡問題、漢諾塔問題、哲學家共餐問題啟發學生運用計算機思想解決實際問題，并對比Linux和Windows常用的編譯開發工具和開發方式，培養學生的計算思維。

（6）計算機系統安全，根據我校是師范類院校的定位，為了培養學生自主學習的能力、組織和表達等教學技能，將教學內容分成若干部分，將學生分組以課程內容為任務導向，要求學生對相應的課程內容教學、案例、PPT的準備，由學生講解老師點評的方式；根據學生講解的內容和效果，適當補充Linux和Windows常見的病毒、防火墻、黑客攻擊方式、加密算法的演示等來提高學生對計算機安全的認識。

（7）為了更好的讓學生掌握實驗的內容尤其是Office、WPS等辦公類軟件在Linux和Windows中的應用，主要采用案例教學和項目驅動的方式，在文字排版、電子表格、文稿展現教學過程中以案例演示具體的操作；上機操作以項目驅動方式，通過布置完成相應的任務激發學生的主動性，從而更好的提高操作能力和應用能力。

4 結束語

《計算機導論》是計算機專業學生入門專業課，在計算機專業的知識體系課程中起到了引導和啟發的作用。本文針對教學過程中存在的問題，從應用型人才的培養定位將改革的措施具體融入課程教學中入手，更好的激發學生對計算機專業的興趣、培養學生是計算思維、提升解決問題和自主學習的能力。

【基金項目】本文是2015年度廣西高等教育教學改革工程一般項目B類《獨立學院Linux應用技術課程教學模式研究與探索》的研究成果，項目編號：2015JGB511。

（作者單位：廣西師范學院師園學院）