網絡操作系統課程教學改革探索

張龍信 黃瓊 文鴻

摘? 要：Linux網絡操作系統作為支撐互聯網技術發展的重要基礎課程之一，傳統的教學中存在許多不足，學生的學習效果不佳，學完后不能準確理解其中的原理。本文從Linux網絡操作系統的授課內容設計，項目式驅動式教學兩個方面探討課程教學改革。通過這兩個方面的教學改革，對于培養應用型互聯網人才對Linux知識的掌握具有重要的意義。

關鍵詞：Linux? 操作系統? 課程改革

一、引言

操作系統是計算機軟件系統的基礎，操作系統課程是大學本科計算機相關專業的重要專業課程。網絡操作系統課程涉及典型操作系統Windows/Linux的使用和大量操作演示，教學實驗的有效性一直是難點。隨著云計算和移動互聯網的普及，云計算的彈性和低維護成本，吸引著廣大互聯網從業人員投身其中。網絡操作系統Linux作為構造一個基于云計算模式的操作系統環境，對IT人員的Linux操作和實踐能力提出了更高的要求。

二、現狀分析

Linux操作系統的教學，傳統的授課和學習方式收效并不太理想。原因是多方面的，眾所周知，Linux知識點比較零散，通過常規的按照章節按部就班的教學，收到的教學效果往往不太令人滿意。本文提出按專題講解，通過具體的案例和項目實例串講，將知識點綜合起來，既讓學生有一定的成就感，激發興趣，又能很好的掌握各個分散的知識點。這樣使學生既明白了知識點的應用場景，又能更好地理解和消化所學的Linux知識。

三、課程改革內容

網絡操作系統作為網絡工程專業在核心專業課之一，重點培養學生掌握Linux系統的基本原理，常用命令、服務與文件管理、權限管理、網絡管理、安全管理及環境部署等，為學生畢業后從事網絡安全管理、云計算運維、分布式系統下的互聯網開發等奠定基礎。以下從課程內容設計和項目式驅動教學兩個方面闡述改革方法。

（一）課程內容設計改革。目前已有的網絡操作系統教材中，很多都是大而全，重點不突出，或者只介紹部分內容。經過多年的網絡操作系統授課，針對32個理論課時的安排，作者將網絡操作系統要講述的內容設計分為四部分，第一部分包括文件、系統、工具;常用命令;Vi/Vim編輯器，第二部分包括用戶與組管理;文件系統管理;權限管理，第三部分包括Shell編程;軟件包管理;啟動過程，第四部分包括服務與進程管理;典型網絡服務;遠程控制與管理。在學習的過程中，學生遇到的第一道門檻是Vi/Vim編輯器的操作，這是一個很強大的文本編輯器，貫穿Linux/Unix的全過程。第二道門檻是用戶與組的管理，需要從本質上掌握了用戶和組管理原理，才能順利進入下一階段的學習。第三道門檻便是權限管理，除了所有者、所屬組、其他之外，還有諸如ACL的權限管理。第三道門檻至關重要，只有徹底掌握了權限的本質，才能在使用Linux系統時做到游刃有余。第四道門檻是軟件包的管理，這是在Linux環境下安裝軟件，部署環境的操作，所以這一部分也是Linux技能進階的關鍵。通過四屆學生的學習后的反饋來看，計算機大類專業的同學按照這個課程設計學習后效果都非常不錯。

課堂講授時，采用VM虛擬機+Secure CRT，結合多媒體PPT在講解完知識點后，關鍵的知識點除了有形象的圖解示意，源代碼剖析，或者核心幫助文檔釋義。一些關鍵的知識點，課堂上通過現場演示小的案例，驗證所講解的內容。配置較為復雜的場景，可以在備課時準備好案例，在機房或者辦公室的電腦上安裝好Team Viewer軟件，通過這樣，課堂上只需要使用Team Viewer軟件便可以連接遠程服務器，保證學習效果，同時讓學生看到實際的使用場景和通用項目處理方式。學以致用，激發他們學習的興趣。

（二）項目驅動教學法在網絡操作系統教學改革中運用。作為一種較新的教學方式，項目驅動教學法是通過老師與學生，學生與學生協同完成一個個設定的項目，從而實現對知識的掌握。這個過程中，學生是主體，主要的參與者，老師發揮指導和評判的作用。課前，教師需要根據學生的知識結構和對知識點掌握的程度，基于自身的教學經驗，為授課對象量身定做合適的教學項目，學生在教師的引導下，弄清楚需求，查找文獻和資料，確定方案，執行實施，最后師生合作一起對項目進行評判等級。同時，教師在整個過程中的關鍵時刻要能準確地給出建議，對于設計的難點和重點要能及時準確地進行剖析，把握項目的方向和進度，控制好整個過程。不難得出，項目式驅動式教學有效地避免了傳統教學“滿堂灌”，學習過程中學生參與度低，沒有將自身置身知識點的學習中等問題。這種模式讓所有的學生都投身項目的知識點之中，全民參與，理論與實踐有機地結合在一起。一方面提高了學生的積極性，另一方面學生帶著問題去尋找解決方案，并解決問題，一步步收獲知識和經歷，趣味性增強，成就感提高。

鑒于網絡操作系統的課程教學目標是培養學生對Linux系統的基本操作和服務管理、系統環境的部署等能力。具體來說，本課程要求學生掌握Linux的啟動過程，熟練掌握常用Linux命令，系統的安裝與故障排錯、熟悉命令行操作、深刻理解用戶和組的管理、文件系統和權限思想，掌握服務管理和軟件的安裝、升級、卸載和環境的部署，熟悉常用的網絡服務，如NFS、DHCP、FTP、Samba、SSH，掌握網絡安全的機制和處理等。在教學的過程中，結合計算機網絡原理、路由與交換等課程，作者以“構建與管理網絡操作系統LAN”為教學目標，設計了“基于Linux的局域網環境配置與管理”教學項目，將班級學生分成若干個小組，分析需求，講解分工要求，引導學生將項目進行如下的任務切分。

1. DNS域名解析任務。要求解析多個域名，如企業的硬件研發部、軟件開發部、模型研發部、財務部、生產部，人事部、銷售部、采購部等。

2.DHCP自動IP分配獲取任務。要求為連接到局域網中的每一個機器自動分配IP地址。