强化编程的软件工程类Linux操作系统教学体系

刘红，张力生，代劲，徐光侠

摘要：本文分析职业领域对Linux人才需求层次，归纳了目前Linux操作系统课程教学存在的问题。针对软件工程类人才培养目标，强化编程实践环节，重新构建了理论与实践互动的Linux操作系统教学体系，增强学生的创新实践能力，实现学以致用的教学目的，为软件工程人才的培养奠定了基础。

关键词：Linux操作系统；软件工程；编程实践

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）15-0088-03

一、Linux人才需求层次

市场对Linux操作系统人才需求分为两大类：基于Linux操作系统的开发者和Linux操作系统管理员。市场对两类群体的需求是不完全一样的，他们所需要掌握的技术范围和知识架构也是不一样的。高校的教学并非是使每个学生都成为操作系统的开发者，更多的是基于操作系统的使用者，认识到这种金字塔式的人才结构，就需要针对不同的教学对象研究其知识结构的构建、课程知识点的关联和教学内容的侧重。另外，Linux操作系统的课程内容是原理与应用的交叉，目的在应用，这类应用知识在面向职业的需求中得到极大重视，是实用型人才培养中很重要的一环。

二、软件工程类Linux操作系统课程教学存在的问题

（一）教学内容简单，不符合软件工程人才培养目标

大部分高职高专院校的Linux操作系统课程主要讲授Linux操作系统的使用，主要包括Linux操作系统的管理和维护。而软件工程类人才培养目标要求进一步深化学生的知识结构和编程技能，培养学生利用Linux操作系统提供的支持进行程序设计和应用开发的能力，主要包括系统调用、应用接口、程序设计等。

（二）缺乏合适的教学组织形式，与软件工程人才培养模式不吻合

目前Linux操作系统教学课程内容多，知识点分散，缺乏合适的教学组织形式，不便于学生理解和掌握，没有真正做到项目为导向，案例驱动的软件工程人才培养模式。

（三）重理论，轻实践

目前Linux操作系统教学偏重于理论和知识的讲授，学生的学习与实践相脱节，编程能力得不到培养，不能很好地利用理论解决实际问题。

（四）教学方法单一

目前，课程的教学方法比较单一，教学手段不灵活，还是满堂灌，缺乏启发、提问、交流、软件演示等互动式课堂教学方法。

三、强化编程的软件工程类Linux操作系统教学体系

软件工程类专业主要通过案例教学、课程实验、实习和毕业论文环节来培养学生的应用技能。目前，在Linux操作系统的教学中以上方式都有所体现，但是，在实际教学过程中往往各个环节较为分散，没有形成系统完整的体系，缺乏与理论教学相互衔接的互动环节。因此，基于软件工程专业的特点和学生的实际情况，强化学生的编程实践能力，提高学生的专业素养，综合应用各种方式构建与理论教学形成良好互动的强化编程的教学体系，如图1所示。该体系包括理论教学体系和实践教学体系两部分，突破了以往以理论教学为主的体系，将Linux操作系统的应用拓展到学生培养的全过程。

（一）强化编程的理论教学体系

1.课堂讲授内容。进行企业调研，分析Linux操作系统的岗位技能需求，更新课堂讲授内容，不仅讲授Linux操作系统的管理和维护，还增加了Linux操作系统程序设计和开发的教学内容，强化编程理论和技术，深化学生的知识结构和技能。课程以公司项目为引导，以工作任务为中心，采用情境教学方式，设计教学单元和教学案例。教学情境从简单到复杂，从局部到整体，逐步提高学生编程能力[7-9]。课程通过教学情境的方式提供现实的技术需求背景，将教材上抽象、零散琐碎的知识进行整合，赋予现实的职业技能含义，便于学生真正理解和掌握。同时，在讲授课程的过程中，采用情境导入-案例导入-技能需求分析—知识和技能讲解—软件演示—学生课堂演练—课堂总结的教学方式，实现了软件工程以项目为导向，案例驱动教学的教学模式。课程通过IT企业调研，分析职业岗位的能力需求，强化编程理论和技术，设计了五大学习情境：Linux基本应用、Linux环境shell编程、Linux系统配置与管理、Linux程序设计（一）、Linux程序设计（二），见表1。每个情境又设计了多个子项目，以项目作引导，以案例驱动逐步完成小任务，这样可激发学生的学习兴趣，避免学生面对大项目的畏难情绪，能让学生学习更容易，学后有成就感。教师也能有针对性地教学，容易检查教学效果。

2.专题讲座。除课堂讲授外，在理论教学中根据情况开设认证培训。对目前国内知名的Linux认证，如红帽的RHCT认证和RHCE认证进行集中培训，一方面激发学生学习的积极性，鼓励学生就所学的知识和技能进行实战演练；一方面增加学生就业砝码，增强社会竞争力。在理论教学中根据情况开设专题讲座，促使学生了解专业发展前沿，激发学生学习的积极性。

（二）强化编程的实践教学体系

1.课堂实践。包括课堂讨论、课堂演练和实验课。课堂讨论是在理论教学过程中加强师生互动的有效方法，结合案例讨论编程方法和技术。对案例，采用启发、提问、交流、软件演示等互动课堂教学方式，培养学生独立思考和解决问题的能力。将软件演示贯穿于教学始终，培养学生实际编程能力。课堂演练是课堂上教师进行软件演示后，要求学生进行课堂演练，检查学生是否真正掌握知识和技能，就出现的问题及时进行总结和点评。实验课中，把实验项目分类整理成验证类实验、综合类实验和设计类实验，增加设计类实验（主要是编程类实验）在实验项目中的比重，强化学生的编程实践能力。要求学生对实验项目中提出的问题进行分析、设计实验方案和实验步骤，验证实验结果。培养学生创新性地使用Linux操作系统进行应用和开发的能力[10]。实验课的考核方式采用实验课堂成绩和实验报告成绩相结合的方式，避免了部分学生不好好做实验、拷贝作业等作弊行为。

2.课外实践。Linux操作系统课程知识量大，仅仅靠课堂学习很难充分掌握。因此，需要布置适量的课后作业，强化学生的动手实践能力，培养学生思考和解决问题的能力。课程要求学生以2～3人的形式组成项目实践小组，利用Linux操作系统进行软件设计和开发，布置了如基于Linux操作系统的电子通讯录、基于Linux操作系统的即时通讯系统、基于Linux操作系统的文件传输软件等项目题目，要求他们提交项目软件和文档，并在课堂上做展示报告。这样，一方面锻炼了学生实际编程能力，一方面培养了他们的团队合作能力，取得了较好的教学效果。

3.综合实践。综合实践包括课程设计、毕业论文和大学生创新实验项目。软件工程专业的学生通过程序设计来与操作系统发生关系，而基于操作系统的编程，是最直接地熟悉、使用和理解操作系统内容的过程。课程设计中，要求学生在应用程序中直接调用Linux操作系统提供的系统调用、API和系统命令，对系统内部部件（如内存）或者接口（如USB）进行编程，编程实现对系统资源（如进程表）的获取和显示。更进一步，鼓励学生进行操作系统设备驱动程序的编写，鼓励学生使用系统开发工具（如SDK、控件等）。这些课程设计，可以作为设计案例，也可以逐步扩大，作为本科生毕业设计的课题。Linux操作系统不仅提供了非常好的开发平台和开发工具，而且提供了非常多的开源项目和软件，学生利用这些开源项目和软件进行自己项目的设计和开发，具有非常好的应用价值。

四、结语

Linux操作系统课程是一门理论与实践并重的课程，课程难度较大。根据软件工程人才的培养目标，更新Linux操作系统教学内容和教学方法，强化编程实践环节，通过构建实施理论与实践互动的教学体系，将理论与编程实践充分结合起来，激发学生的创新思维，增强学生编程实践能力，提高了学生的综合素质，真正实现了学以致用的教学目的。这一新的体系不仅是Linux操作系统教学改革的突破口，而且也是高校培养软件工程人才的有益尝试。

参考文献：

[1]王文.项目驱动的Linux操作系统课程教学改革[J].计算机教育，2007，（9）：77-79.

[2]应毅.针对实际应用的Linux实验教学研究[J].计算机教育，2010，（20）：65-67.

基金项目：重庆邮电大学教育教学改革项目（XJG1216）。

作者简介：刘红（1981-），女，重庆巴南人，博士，讲师，研究方向：软件工程专业的教学和科研工作。

2.课外实践。Linux操作系统课程知识量大，仅仅靠课堂学习很难充分掌握。因此，需要布置适量的课后作业，强化学生的动手实践能力，培养学生思考和解决问题的能力。课程要求学生以2～3人的形式组成项目实践小组，利用Linux操作系统进行软件设计和开发，布置了如基于Linux操作系统的电子通讯录、基于Linux操作系统的即时通讯系统、基于Linux操作系统的文件传输软件等项目题目，要求他们提交项目软件和文档，并在课堂上做展示报告。这样，一方面锻炼了学生实际编程能力，一方面培养了他们的团队合作能力，取得了较好的教学效果。

3.综合实践。综合实践包括课程设计、毕业论文和大学生创新实验项目。软件工程专业的学生通过程序设计来与操作系统发生关系，而基于操作系统的编程，是最直接地熟悉、使用和理解操作系统内容的过程。课程设计中，要求学生在应用程序中直接调用Linux操作系统提供的系统调用、API和系统命令，对系统内部部件（如内存）或者接口（如USB）进行编程，编程实现对系统资源（如进程表）的获取和显示。更进一步，鼓励学生进行操作系统设备驱动程序的编写，鼓励学生使用系统开发工具（如SDK、控件等）。这些课程设计，可以作为设计案例，也可以逐步扩大，作为本科生毕业设计的课题。Linux操作系统不仅提供了非常好的开发平台和开发工具，而且提供了非常多的开源项目和软件，学生利用这些开源项目和软件进行自己项目的设计和开发，具有非常好的应用价值。

四、结语

Linux操作系统课程是一门理论与实践并重的课程，课程难度较大。根据软件工程人才的培养目标，更新Linux操作系统教学内容和教学方法，强化编程实践环节，通过构建实施理论与实践互动的教学体系，将理论与编程实践充分结合起来，激发学生的创新思维，增强学生编程实践能力，提高了学生的综合素质，真正实现了学以致用的教学目的。这一新的体系不仅是Linux操作系统教学改革的突破口，而且也是高校培养软件工程人才的有益尝试。

参考文献：

[1]王文.项目驱动的Linux操作系统课程教学改革[J].计算机教育，2007，（9）：77-79.

[2]应毅.针对实际应用的Linux实验教学研究[J].计算机教育，2010，（20）：65-67.

基金项目：重庆邮电大学教育教学改革项目（XJG1216）。

作者简介：刘红（1981-），女，重庆巴南人，博士，讲师，研究方向：软件工程专业的教学和科研工作。

2.课外实践。Linux操作系统课程知识量大，仅仅靠课堂学习很难充分掌握。因此，需要布置适量的课后作业，强化学生的动手实践能力，培养学生思考和解决问题的能力。课程要求学生以2～3人的形式组成项目实践小组，利用Linux操作系统进行软件设计和开发，布置了如基于Linux操作系统的电子通讯录、基于Linux操作系统的即时通讯系统、基于Linux操作系统的文件传输软件等项目题目，要求他们提交项目软件和文档，并在课堂上做展示报告。这样，一方面锻炼了学生实际编程能力，一方面培养了他们的团队合作能力，取得了较好的教学效果。

3.综合实践。综合实践包括课程设计、毕业论文和大学生创新实验项目。软件工程专业的学生通过程序设计来与操作系统发生关系，而基于操作系统的编程，是最直接地熟悉、使用和理解操作系统内容的过程。课程设计中，要求学生在应用程序中直接调用Linux操作系统提供的系统调用、API和系统命令，对系统内部部件（如内存）或者接口（如USB）进行编程，编程实现对系统资源（如进程表）的获取和显示。更进一步，鼓励学生进行操作系统设备驱动程序的编写，鼓励学生使用系统开发工具（如SDK、控件等）。这些课程设计，可以作为设计案例，也可以逐步扩大，作为本科生毕业设计的课题。Linux操作系统不仅提供了非常好的开发平台和开发工具，而且提供了非常多的开源项目和软件，学生利用这些开源项目和软件进行自己项目的设计和开发，具有非常好的应用价值。

四、结语

Linux操作系统课程是一门理论与实践并重的课程，课程难度较大。根据软件工程人才的培养目标，更新Linux操作系统教学内容和教学方法，强化编程实践环节，通过构建实施理论与实践互动的教学体系，将理论与编程实践充分结合起来，激发学生的创新思维，增强学生编程实践能力，提高了学生的综合素质，真正实现了学以致用的教学目的。这一新的体系不仅是Linux操作系统教学改革的突破口，而且也是高校培养软件工程人才的有益尝试。

参考文献：

[1]王文.项目驱动的Linux操作系统课程教学改革[J].计算机教育，2007，（9）：77-79.

[2]应毅.针对实际应用的Linux实验教学研究[J].计算机教育，2010，（20）：65-67.

基金项目：重庆邮电大学教育教学改革项目（XJG1216）。

作者简介：刘红（1981-），女，重庆巴南人，博士，讲师，研究方向：软件工程专业的教学和科研工作。