新工科背景下“Linux服務器運維”課程實踐教學模式研究

陽靈燕

（廣東科技學院計算機學院 廣東 東莞 523083）

1 Linux服務器運維課程介紹

“Linux服務器運維”課程以linux運維崗位為主線，旨在讓學生理解并掌握Linux服務器線上生產環境、Shell腳本語言的語法格式、自動化部署服務與Linux服務器性能參數等，培養學生運用Shell腳本進行自動化部署服務器集群、線上應用等，培養學生具備基本的數據庫管理、系統運維管理，以及掌握Linux服務器自動運維實現，為今后從事相關工作打下基礎，同時，在開設“Linux服務器運維”課程之前，學生應擁有Linux操作系統的基礎知識、Linux應用服務配置來支撐這門課程，如圖1所示。

圖1 Linux服務器課程知識結構圖

本課程內容涵蓋了服務器集群免密碼登錄、批量主機公鑰推送、集群跳板機、批量主機ping探測、批量遠程主機SSH配置等多種常用自動化運維實現方式。通過課程內實訓教學，使學生具備運維崗位基本能力：全面而深入地掌握Linux運維的基本概念以及自動化部署的流程；深入地掌握Linux系統環境、使用Shell腳本進行自動化部署線上環境；采用新工科理念、人職匹配的思想最終實現“Linux服務器運維”課程的核心價值，從而能使學生掌握自動化運維知識結構體系。主要任務是使學生能夠根據給定的業務開發需求進行線上生產環境構建、完成部署及監測。本門課程在夯實自動化運維的基礎上，著重培養學生的宏觀構建線上服務運行環境，達到自主搭建服務器集群及配置管理應用的能力，該課程主要包括以下兩個特點：

①Linux運維是集合網絡、系統、數據庫、開發、安全等知識的復合性崗位。通常是用來維護應用服務、系統、硬件等正常運作，要求學生能融合多學科的技術并靈活運用。在中大型互聯網企業中的運維崗位結構一般分為系統運維、應用運維、運維開發，根據具體的業務需要還可以繼續細分，如圖2所示。

圖2 運維崗位組織結構圖

②注重實踐性?！癓inux服務器運維”是一門專業拓展課程。由于其對實踐能力的要求，在進行Linux理論教學的同時，同學們需實踐安裝操作系統、部署代碼運行環境、監控服務器壓力、分析日志等如圖3所示。

圖3 Linux運維知識結構體系設計

根據教育部辦公廳關于對“新工科”研究與實踐項目的定義[1]，“新工科”是指在新時代，針對目前新型經濟發展需要結合未來發展需求，強調專業建設及學科布局時刻緊跟世界發展趨勢和行業發展需求，不斷優化傳統專業，從而建設突破新興學科限制，跨學科重組或工科與工科間重組，以求促進與產業共同發展[2-3]。

“新工科”是以產業需求為導向，各學科交叉融合，面向未來，其培養出的學生應具備適應時代需求、綜合全面、創新能力突出等特征[4]。基于國家發展戰略服務層面，融合產業、行業與發展戰略理念，圍繞國家重要戰略需求做好新工科的布局與謀劃。由于“Linux服務器運維”課程源于實際生產崗位需求，針對該課程的教學改革應結合互聯網應用環境，教學方式理論結合項目實踐教學。本研究以培養學生的工程應用能力和創新實踐能力為主線，進行新工學理念教學，探索引導學生開展自主學習與創新實踐的“Linux服務器運維”教學改革的有效途徑，實踐教學體系也要突出學校專業培養的特點，確保培養出滿足新工科時期社會發展需求的人才，基于這些目標，應當合理設計實踐教學體系，結合實際情況與教學經驗設計實踐教學體系。

2 Linux服務器運維課程改革背景

目前“Linux服務器運維”課程教學中仍采用傳統教學內容與教學模式，亟待解決的關鍵問題體現在幾個方面：

①“Linux服務器運維”理論教學知識過于分散化。根據傳統教學模式，教師往往根據課程大綱安排，對單個知識點一一系統講解，理論性非常強，學生理解起來較為困難，而且知識點之間缺乏關聯性，理論與生產應用之間也缺乏相關性，過分強調理論無法讓學生學以致用。

②實踐教學薄弱，實踐項目單一化。過重過深的理論知識點講解壓縮了學生的實踐環節，無法使學生對知識產生理解，更無法應用到實際生產場景中，從而無法讓學生通過學習提高解決問題的能力。

③Linux課程教學未能體現學科交叉融合的特點。Linux服務器運維充分融合了計算機多學科知識，課程建設也應多維度教學來激發學生學習的興趣。

針對以上問題，通過從理論教學和實踐教學探討新工科背景下，“Linux服務器運維”課程的實踐教學改革，以期在Linux相關課程中提供借鑒意義。

3 “Linux服務器運維”課程教學改革

3.1 新工科背景下Linux運維課程理論教學內容改革

Linux運維課程內容應緊密切合企業實際需求，基于項目從應用層面把握教學內容的實用性和先進性。從基礎理論與企業實用性兩方面對部分知識教學模塊進行適當擴充（表1）。

表1 部分章節基于實踐研究的教學內容擴充

3.2 新工科背景下“Linux服務器運維”課程教學方法改革

新工科背景下的“Linux服務器運維”課程教學改革，為克服傳統Linux課程教學中理論知識點分散化、缺少關聯性、應用實踐不足等缺點，采用基于項目驅動進行教學方法改革。具體實施要點如下：通過結合課程知識點，設立Linux運維生產情景，選擇與當前知識點相關的問題，引導學生帶著真實任務進入學習情境，使學習更為直觀和形象化，充分調動學生主動學習探索實踐的求知欲。教學模式如圖4所示。

圖4 教學模式改革圖

從圖4可以看出實施方法包括兩個部分，第一部分是教學實施方面以教師為主，主要采用的方法有企業生產案例教學法，具體流程結合企業實際生產環境需求，然后選取“Linux服務器運維”課程的項目案例，對項目分解，定位到課程相應的知識點，構建項目方案，教學環境準備等；第二部分以學生為主、教師引導的教學模式。學生以項目實踐方式，通過教師對項目場景預設，學生自主完成教學實踐設計等，讓學生參與到實際企業生產環境需求的流程中。

3.3 新工科能力培養與課程思政同育人新機制建設

在全國高校思想政治工作會上提出，思想政治工作應貫穿高等教育教學的全過程[5]。Linux是開源操作系統，其開源思想與習近平同志提出的“共商、共建、共享”的全球經濟治理體系異曲同工[6]，共享理念推進了Linux的持續發展，使其擁有全球最大的服務器市場；創始人李納斯一直專注于Linux的內核研發，不斷雕磨自己產品，精益求精，持之以恒，使其經得起市場的考驗和推敲；Linux系統用戶創建與權限管理，增強數據安全的意識，規范自身上網行為，加強社會責任感，對網絡空間安全進行維護的基本責任感。將Linux核心知識點與思政有效結合，在提升專業技能同時，培養學生良好的價值觀。

4 應用與展望

自教育部啟動了“新工科”建設研究工作以來，我國高等教育界掀起了新工科建設改革熱潮[7-9]。為了培養適應新一輪產業變革，培養服務于“中國制造2025”等一系列國家戰略型計算機人才[10-11]。本課題對“Linux服務器運維”課程實踐教學模式進行探索和改革，構建新工科背景下人才培養模式，“Linux服務器運維”課程基于項目驅動法組織實踐教學，讓Linux知識體系有效組織應用到實際問題中，使學生參與項目開發，培養和提高了學生動手的實踐能力；發揮了學生的主觀能動性、自學能力、主動獲取新知識的能力；提高學生團體協作的能力，新工科能力培養與課程思政協同育人新機制建設，最后以項目結果作為評價。

“Linux服務器運維”課程的實踐教學改革，以崗位需求為導向，激發學生的好奇心及思考，提高了同學對實際生產需求的理解，也提升了教學質量，對計算機相關專業的理論體系和實踐體系等方面具有積極的探索意義。