云计算课程体系的“Linux操作系统”实践教学模式探索

胡兰兰

(淮北职业技术学院 计算机科学技术系，安徽 淮北 235000)

随着云计算技术的快速发展和广泛应用，很多高校开设了云计算相关专业或者在计算机专业课程体系结构中融入了云计算的相关课程。云计算操作在服务器上，开源软件的灵活性和可扩展性满足了云计算的发展趋势。当前，互联网市场的大多数服务器是Linux系统，因此，学习云计算必须学习Linux。为了与云计算课程体系相适应，培养学生成为Linux云计算技术人才，需从课程建设角度探讨Linux理论课与实践课，尤其是实践教学环节。

1 云计算

1.1 云计算专业出现的背景与发展

云计算实现了资源的按需供给及数据的充分利用，为物联网、大数据等新兴领域的发展提供了基础支撑，并与物联网、大数据协同发展。随着云计算技术体系的逐渐成熟，云计算技术与应用相关行业领域释放出大量的技能型人才需求。《中国互联网发展报告2021》显示，云计算市场规模增速明显，生态布局日益完善，2020年我国云计算整体市场规模达到1 781.8亿元，增速为33.6%，云计算是新型基础设施的重要组成部分。[1]企业、云服务商需要大量云计算人才进行云计算体系创建、完善云计算平台安全措施等工作，因此，云计算相关行业的发展前景良好，学生就业方向比较广阔。

1.2 云计算课程体系的内容

通过对近几年高校云计算相关专业开设课程的调查统计，云计算课程体系包括：Linux操作系统应用技术、虚拟化技术、容器云技术、OpenStack系统应用、Hadoop分布式应用、数据存储技术、云平台管理系统、开源数据库技术、Python运维开发技术、大数据平台、大数据分析、云安全产品配置与应用等。Linux作为底层支持的操作系统已经成为一门基础课程，为上层技术提供技术支持。

2 “Linux操作系统”实践教学模式探索

2.1 Linux实践教学模式改革的必要性分析

当云计算相关课程需要进行融入、“岗课赛证”综合育人需要落实、“1+X”证书制度需要落实时，原有课程体系必须重新规划，教师对教学的推动就需要不断以新的教学模式适应社会需求。当前云计算方向整体的就业前景比较广阔，但很多大型企业招聘有学历上的要求。对专科生来说，要增强就业竞争力主要是靠提升自身实践能力。因此，Linux实践教学模式的改革具有必要性和迫切性，实践教学的内容设计和实施对教学来说非常关键。

2.2 “Linux操作系统”实践教学内容的制定与动态调整

综合考虑“Linux操作系统”课程的课时、前后课程间的知识衔接、云计算需要的知识点和技术，确定课程目标和课程主要内容。根据云计算课程体系需要对教学内容进行调整，使实践内容更有针对性。一般来说，Linux的理论教学内容主要包括：Linux系统管理基础知识、Linux网络服务器配置与管理、Linux安全等。

根据工作岗位能力需求制定实践教学内容。与云计算相关的工作岗位包括：云平台运维工程师、云服务应用/开发工程师、推广销售云平台和服务产品的销售工程师、解决常见产品技术问题的技术客服、搭建云计算管理平台的云平台实施工程师等。与以往教学相比，云计算方向上要增加Linux服务器的配置与管理教学、增加脚本编写教学、增加主从数据库管理、增加RAID技术、增加LNMP的分布式部署等内容。如果课时有限，建议侧重服务器构建和分布式运维，弱化防火墙和安全方面的教学。以工作任务为中心组织实践内容，同时，将实际岗位职责及工作规范引入教学环节中，使学生全面符合岗位职业能力要求。

严格来讲，Linux这个词本身只表示Linux内核。GPL 协议保证Linux系统是开源的，所以，实际在用的Linux版本比较多。高校中的Linux课程选用的教材随着Linux的版本升级而变化，从RHEL4到现在的CentOS7/RHEL7、CentOS8/RHEL8，基本服务器类型基本没有变化，配置方法和功能变化却比较大。对很多企业的云计算平台来说，同时使用CentOS、OpenEuler、Rocky Linux和RHEL是很有可能的。因此，实践教学要与时俱进进行动态调整。不同年级的专业课程体系不同，学生存在专业需求差别，实践教学内容要根据实际情况在学期初进行研讨、规划。

2.3 云计算课程体系的“Linux操作系统”实践教学模式的探索

实践教学具有开放性、现场性、灵活性和全程性，须老师在实际教学中不断探索和实践。研究课程实践教学模式，目的是建立科学的Linux操作系统实践教学体系，注重学生的实践能力和创新能力的培养。

2.3.1 实践环境的规划与提供

线下教学时提供情境学习的实践环境，构建接近真实工作环境的实训基地。云计算平台=Linux系统+开源云平台+SSH框架。目前，开源云计算平台的搭建都要依托Linux系统，受计算机硬件和网络条件的限制，实践教学一般是采用在其他操作系统(宿主机)下安装Linux虚拟机，然后，再完成后续的云计算平台的搭建和运维。一些学校的实验室建设在课程的实践软硬件保障支持上存在滞后，还原卡的保护方式利于实验室管理却不利于学习活动的连续性，建议学校使用教学实训云平台，完成新型实训室的快速建设, 融合容器技术和虚拟化技术，将实验环境和实验手册打包部署，切实解决实验环境创建慢、维护难的问题。为保证线上线下混合教学，学生可以通过浏览器登录到实践平台，更好地利用课余时间不受地点限制，在安全可靠的环境下继续完成实践任务。国内的一些知名厂商面向在校生提供了比较优惠的云主机租用服务，学生可以在使用云服务的过程中学习云计算相关课程和技术。

表1 “Linux操作系统”实践环境的方式

2.3.2 实践内容和“1+X”证书结合

高校培养人才强调“岗课赛证融合，提升育人质量”。“证”为高校实践育人的基本成果凭证。2009年教育部推行的《关于在院校实施“学历证书+若干职业技能等级证书”制度试点方案》要求职业院校稳步推进“1+X”证书制度试点工作。与Linux操作系统相关的“1+X”主要是云计算和大数据方向。“1+X”证书制度对职业院校来说是新机遇、新挑战。“岗课赛证融合“需要教师在知识积累和职业精神方面实现新的创新和突破。教师是实现书证相互衔接融通的引路人和实践者，是教学的第一责任人，既要掌握其中的技术技能，又要能胜任教学实践任务。建设教学团队，通过集体的力量，促使教师相互取长补短，对课程和专业知识深度挖掘、集体备课，设计的项目任务要与选择的“X”等级证书考核中的要求一致或者略高，以便学生通过测试达到相关职业技能等级。

设计与理论教学内容相一致的实践教学项目案例。项目案例主要包括：系统安装与配置、常用命令、用户和组的管理、文件系统的配置与管理、磁盘的配置与管理、系统故障排查、Shell Scipt、DHCP服务器、Samba服务器、FTP服务器、NFS服务器、DNS服务器、Web服务器、邮件服务器、防火墙、Linux安全检测与管理等。

2.3.3 实践教学环节的实施

在实践教学环节以“LEEPEE教学法”为基础组织教学，多种教学方法交融。在教学过程中采用按照项目导入—讲解示范—模拟练习—深入实践—检查反馈—拓展提升的过程进行开展，[2]提高学生的分析问题能力、实践能力、开拓创新能力。以DHCP服务器为例，教学环节的实施如表2所示。

表2 DHCP服务器的“LEEPEE”教学过程

具体教学实施中灵活运用项目教学法、演示教学法、案例分析法、分组讨论法、翻转课堂、现场教学法等多种教学方法，实现“教、学、做、导、考”一体化，通过这些方法逐渐培养学生的“职业素养”，提高和完善学生的“职业能力”。教学过程中，综合运用多媒体教学、虚拟仿真教学、视频教学、现场教学、网络教学等多种先进的教学手段优化教学过程，提高教学质量和效率。

根据学生能力水平，采用“台阶式”灵活教学，充分挖掘学生的学习潜能，使不同层次的学生获得不同的提升体验。总体来说，一般可以将学生分为三层：第一层是具备基础的Linux系统管理和网络服务能力，基本能够按课程内容完成相关的实践任务；第二层是掌握Linux系统及与云计算相关的基本知识和技能，能够在此基础上进行云平台运维与开发的学习；第三层是较好地掌握Linux课程的知识，具备实践能力、拓展能力和创新能力，学习习惯良好，可以进行深度学习。对于学习能力比较强的学生，采用深度学习的 “5E”教学模式，要求学生学习过程中参与、探究、解释、详细说明与评价。发挥学生的主动性，激发他们的学习兴趣，引导他们的思维，专注知识创新和实际应用。

2.3.4 实践过程的指导

为加强对实践过程指导，充分利用网络教学平台，加强线上线下混合式教学管理。实践内容随着课程的深入，难度逐级加大，每一次课后，学生的学习效果总是参差不齐。传统的线下指导教师可以及时监督和指正，时效性最佳的同时也存在着时间地点限制、师资有限等问题。线上指导对于环境因素局限性比较小，是线下教学有益补充。多平台联动为支撑，搭建空中教学桥，包括在线教学平台、线上直播平台、即时交互平台。打通校内外教学资源，利用线上多元融合教学，让学生根据自己的需求去接收、吸收、理解知识，独立构建自身知识体系。[3]

教师在平台上提供课前阶段导学，包括实践内容、任务知识准备、实践指导书或者相关操作视频。课中线下可以直接指导，线上可以根据需要安排网上直播课堂弥补录播的缺点，集中讲解本次实践本班学生遇到的技术难点，即时交互提供个性化指导，加强师生的沟通。课后教师及时批改提交的实验报告并继续组织相关教学活动。

2.3.5 加大课程实践教学成果的分值比例

课程的考核方式大多是实行形成性评价与终结性评价相结合的原则。以期末终结性评价为主，平时成绩与期末成绩按一定的权重分配。为实现专业培养目标，激发学生学习的积极性，建议教师采取基于OBE理念的课程考核体系，更多地看重学生固有的能力、所付出的努力和取得的进步，加强过程管理和考核，而不是以学生学习上达到的能力水平为依据。“Linux操作系统”的实践部分考核在课程结果性评定成绩中比值加大，在评分细则上明确实践操作中的具体项，包括出勤率、学习和实践态度、操作安全规范、参与实践的过程和完成率、实验报告及总结等。构建基于过程监督的动态考核机制，[4]有效缓解和分散学生的学习压力，制定加分项，鼓励学生提高自学能力和解决问题的能力。注重培养学生的团队合作精神和职业素养，从而提高学生的综合素质。

2.3.6 以赛促教、以赛促学、学赛结合

参加职业技能大赛是为了充分激发学生的学习兴趣和创新思维。“赛”对学生的培养具有指引性，国家级、省级的赛项每年都有调整，内容既是拔高式、前沿式，也与市场需求相吻合。教师参与的每一次竞赛辅导都可以获得经验从而调整实践教学的内容和深度，根据学生的实力和水平进行有选择的“赛课融合”。而学生通过参加职业技能大赛既可以提升自己的专业技能、获得比赛经验，又可以反思自身学习的不足，不断改进学习方法。实践机会的增多，可以开阔学生的眼界，这对未来的就业有比较积极的影响。“Linux操作系统”实践教学，可以在课程结束后举办并鼓励学生参加院级竞赛。在后续课程完成的基础上，选拔优秀学生参加省级技能竞赛，这也是培养学生实践技能、提高学生职业素养的有效措施。

教学模式的探索在实施过程的前期、中期、后期阶段不断改进，教师团队要对模式效果进行调查和总结反思，可通过问卷调查结果、线上线下教学任务完成情况、线上教学活动统计的结果、学生的1+X通过率、学生参赛及获奖情况等信息获得课程教学效果的相关数据。教学中应加强各教学模式间的优化整合，全面增加教学有效性。[5]

3 结语

提高学生的实践水平是适应市场需求的有力保障。通过对“Linux操作系统”实践教学模式的实践探索，将知识掌握与技能提升同步实现，使学生能够更好地掌握Linux的操作与服务器搭建，实现与云计算相关课程内容的有效衔接与技术的融通，提高综合应用能力。