翻轉課堂教學在《Linux操作系統》課程中的應用

李燕歌

摘要：該文分析傳統教學模式下Linux操作系統教學存在學生思考問題和動手能力不同步現象，以配置與管理磁盤中的磁盤配額為例提出翻轉課堂教學實例，采用準實驗和調查問卷兩種方案對傳統教學和翻轉教學比較研究，實現數據顯示總體上翻轉教學模式更優于傳統教學模式。

關鍵詞：翻轉課堂;Linux操作系統;磁盤配額;準實驗

中圖分類號：G434;TP31文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）04-0113-02

Linux操作系統作為計算機網絡技術專業一門重要的專業核心課程，主要講授Linux操作系統基本操作命令和配置管理相關服務器的實訓性內容，培養學生熟練掌握Linux操作系統基本操作命令，具備完成一些系統配置和服務器配置的能力，以達到提高計算機網絡專業學生實際動手操作的目的[1]。

目前，高職類院校Linux操作系統依然采用“教師講授”傳統教學模式，即課內通過教師講解傳授知識，課外學生通過完成課后作業消化知識。這種教學模式對于高職類學生動手能力和自覺性差的特點造成以下問題：第一，忽略學生差異性，采用統一方式教學，影響學生的個性化發展和需求;第二，學生作為知識的被動接受者，課堂內容和教學活動由教師強制安排，學生喪失自主活動，思維完全依賴于老師，抑制學生自主學習和思維創新能力的發展;第三，講授時間過長，內容偏多，造成學生注意力無法集中，記憶力下降，認知超負荷，嚴重影響到學習效果，教學質量難以保障;第四，操作步驟直接講解，對學生的獨立思考和實踐能力缺乏指導和溝通，使學生產生厭學情緒。針對以上問題，結合教學經驗總結出翻轉課堂的教學模式更適合Linux操作系統課程實際教學的實施。

1翻轉課堂教學模式概述

翻轉課堂將教學過程分為課前準備、課中活動和課后評測三個階段[2]，具體實施方案如圖1所示[3-4]。課前教師梳理教學內容，將其劃分為若干知識點分別錄制講解視頻，學生通過觀看視頻初步學習知識點，這個過程由學生自主完成，教師督促引導，這樣的教學方式能滿足不同層次學生個性化的需求;課中活動由學生與教師共同參與討論，解答課前準備階段學生存在的疑惑和問題，這種知識內化方式更有針對性，同時也能激發學生的學習興趣和積極性，教學質量會起到事半功倍的效果;課后評測是通過作業方式強化學生對知識的理解，了解學生的學習效果，判斷是否達到教學目標，進而調整后續課程內容和教學活動安排。

2翻轉課堂教學案例設計

本文以配置與管理磁盤中的磁盤配額為例進行翻轉課堂教學設計，本節課的教學目標是理解磁盤配額的概念、應用的環境需求、配置步驟、測試與管理，其中通過索引節點數和磁盤塊區數限制用戶和組群對磁盤空間的使用操作步驟作為教學重點和難點。

2.1 教學設計

教師將教學內容劃分為若干小的知識點，每個知識點分別錄制微視頻和制作PPT。為避免學生學習理論知識產生枯燥厭煩情緒，在微視頻增加實際應用激發學生學習興趣，同時可以將概念和實際應用聯系起來。另外，視頻結束后設置在線測評，測試學生掌握程度，測試題目數量1至3個最佳。

2.1.1磁盤配額的概念

由實際問題出發，公司A資源有限，每位員工和所在群組磁盤容量和超過限制值后寬限時間都有限制，系統管理員應該如何為用戶和群組配置相應的磁盤資源呢？使用一個簡單的測試案例模擬實際的應用環境，前期環境需求為5個用戶user1、user2、user3、user4、user5，且這5個用戶屬于初始組群quotagrp。具體賬戶的磁盤容量限制值為5個用戶都能夠取得300MB的磁盤使用量（hard），文件數量則不予以限制，此外，只要容量使用超過250MB，就予以警告（soft）。群組的限額：由于系統內還有其他用戶存在，因此限制quotagrp這個群組最多僅能使用1GB的容量。寬限時間限制為每位用戶在超過soft限制值后，還能夠有14天的寬限時間。

有本案例引出磁盤配額的定義，即磁盤使用額度的分配，本案例是通過限制用戶和組的磁盤塊區數（block）實現用戶和群組對磁盤容量的限制。同時讓學生思考問題：使用者與群組同時設定時會產生什么效果？設計例題：在本案例中user1、user2、user3每個用戶已經使用280MB的容量了，求user4、user5最多使用磁盤容量。

2.1.2設置磁盤配額

設置系統的磁盤配額大體可以分為4個步驟：第一步，啟動系統的磁盤配額（quota）功能;第二步，創建quota配額文件;第三步，設置用戶和組群的磁盤配額;第四步，啟動磁盤限額功能。這四個步驟大家通過課前的視頻學習材料已經能夠清晰地了解，但是在自己操作過程中會出現各種各樣的問題導致實驗不成功。課前統計在每個步驟出錯的同學的個數，在課上按照出錯問題進行分組，出錯步驟相同的同學分為一組，全班分為四組。每組研究解決方案，然后總結發言，這樣出現問題靠團隊力量解決問題正是鍛煉學生獨立思考和培養學生團隊協作能力的機會。最后老師補充和總結操作細節，為了加深同學的記憶，將設置磁盤配額的過程作為流程圖的形式供學生參考。

2.2課中教學活動

根據課前學生在線討論和在線測試的情況，教師安排講解內容，學生課前已經明白的知識點不需講解，掌握情況不好的知識點需要統一講授，部分同學有疑問的知識點采取單獨輔導方式，然后組織學生分組討論或做作業完成知識內化。

磁盤配額實際操作是本節的一個難點，微視頻中僅僅實現了軟限制和磁盤塊區數（block）限制用戶和群組對磁盤容量的限制，至于硬限制和通過索引節點數對用戶和群組設置沒有介紹，其中軟限制和硬限制、磁盤塊區數（block）和索引節點數分別有什么區別，效果上有什么不同，教師可以通過實際的案例進行演示，讓學生觀摩總結。觀摩老師操作步驟對學生的規范操作和加深理解都有好處，另外自己總結出來的區別才能印象更深刻，其中在學生總結的時候老師可以用問題形式引導來幫助學生，問題設計如下：

（1）超過設置的最大磁盤空間或最多的文件數后哪種限制還能用？

（2）如果磁盤空間有限，我們在磁盤配額需要設置磁盤塊區數（block）還是索引節點數限制？

（3）在實際的應用環境中如何平衡用戶和群組的磁盤配額才能達到最佳效果？

根據題目順序依次提問討論，每個問題10分鐘討論時間，討論后每組挑選代表闡述小組討論結果。教師聆聽學生討論過程，了解學生想法，在小組代表匯報后要對出現的問題進行講解。學生的討論過程也是交流學習的過程，在該過程中對該問題有自己的認識和想法。

2.3課后效果測評

課堂結束時布置課后作業，根據學生作業完成情況了解學生掌握程度，同時總結反思，優化教學方案，調整教學視頻。作業分為客觀題和主觀題，客觀題讓學生了解自己模糊的知識點地方，對于自己掌握知識點情況有更深刻的認識，操作題鍛煉學生的動手能力和知識遷移能力，換一個應用環境學生是否還能靈活完成磁盤配額設置。根據答題情況對學習有困難的學生在課外進行一對一輔導，做到真正的個性化教學。

3教學效果對比分析

本文采用兩種方式對翻轉教學模式和傳統教學模式做對比，全面分析學生對翻轉課堂的適應性和認可度。

第一種方法采用準實驗設計方案的不相等試驗組控制組前后測準實驗設計。以16級五年制計算機網絡技術專業1班學生為控制組，采用傳統教學，16級五年制計算機網絡技術專業1班學生為試驗組，采用翻轉教學，最后對兩班學生的單元測試、期中、期末成績進行定量分析，定量分析結果如圖2所示。從圖中分析，除了單元測試成績外，其他兩次翻轉教學模式平均成績均高于傳統教學模式，說明翻轉教學模式讓學生掌握知識點更牢固。

第二種方法采用調查問卷形式，從主觀態度上定量分析學生對翻轉教學模式的認可度，調查問卷參考CUCEI 五級量表進行設計[5]，每個指標都是按照從5（認可度最高）到1（認可度最低）的順序設置選項，每個指標的最后評價結果作為計算所有學生對該指標的評價得分均值。定量分析結果如圖3所示。從圖中分析，學生對翻轉課堂的參與度、教學模式的認可度、滿足學生個性化需求、課堂中注意力的集中度、符合人性化要求方面均優于傳統教學，但在知識系統性方面傳統教學模式占有優勢，說明翻轉課堂模式缺乏系統的教學過程，使學生產生知識點零散、不夠系統的感受。

4結束語

Linux操作系統課程知識點多、內容抽象、對學生的編程能力要求高，采用傳統教學模式效果不佳，本文提出翻轉教學模式應用在Linux操作系統課程中，以配置與管理磁盤中的磁盤配額為例進行教學案例設計，并對比分析兩種教學模式得出翻轉教學更能滿足學生的個性化需求，更能得到學生認可，有更好的教學效果，在教學內容系統性方面略差。

參考文獻：

[1] 楊云，張菁. Linux網絡操作系統項目教程[M].中國人民郵電出版社，2016.

[2] 吳一塵，張亮，趙文進.翻轉課堂在數據結構課程中的應用[J].計算機教育，2016（2）：55-57.

[3] 馬行空，付紹靜，趙文濤，等.翻轉課堂教學在網絡安全程序設計課程中的應用[J].計算機教育，2016（5）：68-71.

[4] 李燕君.翻轉課堂模式下的計算機網絡課程教學[J].計算機教育，2014（20）：18-22.

[5] Bishop J L. A controlled study of the flipped classroom with numerical methods for engineers[D]. Utah： Utah State University， 2013.

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