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Linux课程群建设研究
摘要：分析目前Linux相关课程教学面临的机遇与挑战，并在对国内外大学的Linux相关课程教学情况进行分析比较的基础上，提出“普通高校Linux课程群”建设目标和思路，并详细介绍了湖北民族学院在Linux课程群建设的实践情况和取得的效果。
关键词：Linux；操作系统原理；嵌入式系统；课程群建设
Linux作为一款开源操作系统已经成为IT界的主要平台之一。为了使计算机专业学生的培养更加符合市场需求，从2005年开始，我国高校逐步开设了Linux类课程[1-3]。在课程开设之初，以介绍Linux操作系统的管理和使用为主，如Linux操作命令、Linux用户管理、Linux网络管理等。随着课程建设的发展，一部分高校开始开设以Linux操作系统为平台的编程课程，如Linux的C语言程序设计、Linux网络编程等。
现阶段我国高校对于Linux课程的建设并不均衡，一部分高校已经走到了课程建设的前列。如北京大学针对计算机专业本科生，不仅开设了Linux编程类的课程，还开设了实时嵌入式操作系统等与Linux操作系统相关的课程。但在大部分普通高校中，Linux类课程还是作为选修课程供计算机专业学生学习，如笔者所在的高校，从2009年开始才设置一门“Linux程序设计”课程。
基于Linux的快速发展，Linux操作系统、基于Linux平台的软件在越来越多的企业得到应用。能否熟练使用Linux操作系统以及在Linux操作系统平台下进行软件的设计和编程，已经成为了不少企业要求计算机专业学生的必备素质。这也对计算机专业的大学教师提出了挑战：如何对学生进行培养，使得学生能够适应企业需要。普通高校的Linux课程体系已经不能适应形势，需要进行教学改革。借鉴国内外一流大学在Linux课程的教学内容和实验方法，结合本校计算机人才培养目标，我们提出了“Linux课程群”建设思路，并进行了教学实践。
1国内外一流高校相关课程教学情况
在欧美国家，由于Linux已经成为一门最普遍的教学平台和工具。在计算机专业本科教学中，一流高校并没有设置专门的Linux课程。麻省理工学院和斯坦福大学的课程设置只是在操作系统类的课程中讲授Linux原理，如虚拟内存管理、IA32体系结构、虚拟文件系统等。
我国不同高校在Linux课程群的设置各不相同。如清华大学对于计算机专业本科学生没有设置专门的Linux课程，而在北京大学计算机专业本科课程设置中按照专业方向设置了Linux课程，如图1所示。
“1-3-3 操作系统”介绍了Linux操作系统原理，包括进程管理、存储管理、设备管理、文件系统和驱动程序；“1-3-4 操作系统实习”主要包括在Linux操作系统上进行模块编程、Shell编程及存储系统编程等；“1-5-10 实时嵌入式操作系统”主要讲授µ-CLinux在嵌入式系统的应用；“1-6-5 Linux程序设计”作为一门选修课主要讲授了Linux平台下的文件编程和网络编程等。
可见在这类课程中，国内外的教学方式和内容完全不同。国外由于Linux已经十分普及，并不需要开设专门的Linux课程，只需要在操作系统课程中讲授Linux的原理。而在我国，由于Linux普及程度不高，各层次高校都比较注重Linux课程的教学。但是各个学校根据学生的生源情况，Linux课程的教学侧重点也不一样。一般而言，普通高校学生很难适应国内著名高校的Linux课程的教学内容。为了提高普通本科高校计算机专业学生的就业能力，亟待建立普通高校Linux课程群[4-5]。
2Linux课程群建设思想
随着操作系统的发展和社会对计算机人才需求的提高，原有的操作系统课程已经不能完全适应学生的需要。仅开设一门“操作系统原理”只能让学生了解和掌握操作系统最基本的理论知识，而且因为课时的限制，在课程的讲授过程中，也无法过多的对一款实际的操作系统进行介绍和分析。在与本校计算机专业学生进行交流后发现，学生普遍反映该课程不能与时俱进，也没有与Windows、Linux操作系统相关联；而且学生普遍对Linux课程有浓厚的学习兴趣。结合本院实际情况，我们有必要在“操作系统原理”课程基础上，增开Linux类课程，而且有必要将Linux有关课程建设成课程群，作为一个完整的课程体系进行教学。因此，从2009年开始，我们提出了“Linux课程群”的建设方案，并在具体的教学过程中进行了实施。
2.1Linux课程群目标
由于“操作系统原理”是计算机专业核心的课程之一，作为其后续课程的Linux课程群必须在计算机专业学生已经掌握了最基本操作系统原理的基础上开设。结合我院计算机专业学生的实际情况，我校Linux课程群的建设目标是：在学生掌握操作系统原理的基础上，提高学生对于具体操作系统——Linux的认知水平和软件设计能力，建立整套Linux操作系统概念，使其适应市场和企业的需求。具体包括以下几个方面：
1) 了解和掌握最基本的Linux操作系统原理，加深对操作系统原理的理解；
2) 阅读一定量的Linux内核代码，了解Linux内核的实现方式；
3) 掌握Linux的各种命令，熟练使用Linux操作系统；
4) 能够在Linux操作系统上进行Shell、模块、C和网络编程，提高学生基于Linux的编程能力；
5) 学习嵌入式系统相关课程，了解Linux在嵌入式领域的应用。
2.2Linux课程群建设思路
在普通高校开设Linux类课程，不仅要考虑到课程的实用性，还要考虑普通高校计算机专业学生的生源。虽然Linux作为一门工具在国外已经非常流行，但我们对于国外大学的Linux和操作系统类课程不能生搬硬套；由于国内高水平大学的学生生源好于普通高校，其Linux课程设置偏重于Linux原理和Linux内核分析，这对于普通高校学生在学习和理解上存在着很大的困难。
因此，结合普通高校的实际情况，我们提出了如下Linux课程群建设思路。
1) Linux课程群的地位。
“操作系统原理”作为计算机专业核心课程已经开设多年，但是其后续课程的开设却没有明确的规划，只有部分高校开设了基于Windows编程或基于Linux编程的课程。我们提出的Linux课程群是“操作系统原理”课程的后续课程群，是对该课程的扩充和深入。在Linux课程群中包含了必修课程和选修课程，通过必修课程和选修课程构成完整的Linux课程群体系。
2) 以市场需要为向导，开设适合的Linux类课程。
在Linux课程群建设过程中，要以市场需求为向导，以学生素质为基础，开设合适的Linux类课程。计算机专业学生通过Linux课程群的学习，掌握基本的Linux管理、开发技能，具备IT企业和科研院所对于计算机人才素质的要求。
3) 项目驱动。
在Linux课程群建设过程中，并不是简单讲授Linux原理。课程群中的各门课程是相互联系，有前驱课程和后续课程。建设以项目为驱动的Linux课程群，使学生在学习Linux课程群之初，首先确定通过Linux课程群学习后必须完成的综合项目。将项目实施带入课程学习过程中，在不同的学习阶段，完成项目的某个部分。比如，通过Linux课程群中必修课程的学习，学生完成项目的需求和整体设计；然后学生通过选修课实现各个模块。
参考文献：
[1] 黄东,蒲玲. 高校Linux课程建设研究[J]. 福建电脑,2010(4):178-179.
[2] 梁正平,纪震. 高校Linux课程体系建设研究与实践[J]. 计算机教育,2009(5):87-90.
[3] 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.
[4] 吉书朋. “Linux操作系统”课程教法改革的探索[J]. 中国成人教育,2008(4):152-153.
[5] 赵珂,孔冰. VMWare基础上的Linux课程教学探索[J]. 中国科技信息,2009(21):260-265.
Construction of Linux Courses Group
HU Tao 1, WANG Ting2, LUO Haojia1, ZHU Li 1
Abstract: This paper analyzes the opportunities and challenges during the teaching process of Linux-relating courses. Based on the comparison of Linux-relating teaching conditions between domestic and foreign universities, it describes the construction goals and methods of Linux courses group in general colleges. Then it introduces the teaching reform methods on related courses and effect obtained in Hubei University for Nationalities.
Key words: Linux; Operation System; Embedded System; courses group construction