首页 -> 2007年第3期

面向研究型大学的Linux通识教学模式探索

作者:宋泾舸




  [摘要]研究型大学是我国高等教育发展的新趋势,探索与之相应的教学模式是高教研究的新需求。Linux操作系统以其开放的思想、技术和传播方式而受到世界各国的重视,并成为高等信息技术教育的新内容。“Linux操作系统及应用”是一门面向理工类本科生的通识型全校选修课。从教学内容制定、教学环节实施、教学氛围营造等方面探索了研究型Linux操作系统课程的教学模式。
  [关键词]研究型大学,Linux,通识型教育,教学模式。
  [中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1005-4634(2007)03-0252-03
  
  0引言
  
  研究型教育是新时期高等教育的重要发展方向。研究型大学通过创新性知识的传播、生产和应用,在政治、经济、文化教育等诸方面发挥着积极、重要的作用。如何实施面向研究型大学的教学是高教研究的新问题。
  Linux操作系统以其开放的思想(开放的源码、开放的开发、开放的传播)引起世界各国的重视,在工程、金融、科研、军事等众多领域具有广泛的应用前景,并正在成为高等信息技术教育的新内容。2004年,笔者在北京交通大学开设了全校性选修课“Linux操作系统及应用”(以下简称“Linux”),旨在为理工类相关专业的本科生提供通识型的Linux操作系统知识,目前授课对象涉及通信、电气、光科、测控、机械、土建等8个非计算机理工专业的本科生。为适应研究型大学教育的新要求,笔者对教学模式的改革进行了尝试。经过几年实践,取得了一定的收获。
  
  1教学内容:以辅助研究为中心
  
  传统的通识型教学多以知识为中心,学生往往不知道知识的产生过程和应用方向,因而影响了专业课中知识和能力的运用,尤其是在研究活动中的运用。 有鉴于此,笔者将“Linux”课程直接定位在“辅助研究活动”上,使“知识的学习”与“基于研究的应用”能够有效结合,推动学生向着研究型人才的方向发展。事实上,Linux的许多知识与研究活动密切相关,可以成为研究型教育、教学的好素材。
  在发展历程方面,Linux系统体现了开放研究的思想和成果,这部分网上资料很多,应是研究型教学的重要内容。例如,在“概述”一节,对Linux操作系统内核的发展背景和历程进行了分年代的专门介绍;在“X window桌面系统”一节,对两大桌面系统Gnome和KDE的发展背景、历程、相关人物进行了对比介绍和分析。这种介绍不仅有趣,而且使学生更深刻理解Linux系统技术方案的特点、曾经存在的不足和发展方向。学生由此对研究的一般过程和规律有了初步认识,逐渐懂得研究过程是循序渐进的,成果具有阶段性,需要不断改进、完善,从而树立起正确的研究观。
  在系统功能方面,Linux继承和发展了包括Unix系统在内的先进理念和技术,是理想的文档管理平台。因此这部分内容的讲授努力融入了研究活动的背景。例如,在讲授“文件权限”一节时,以研究活动中“研究者”、“研究团队”、“团队外”等知识类比Linux系统中“属主”(user)、“属组”(group)、“其他”(other)等概念。在进一步介绍改变读写权限(chmod)和权属(chown)命令的用法时,以科研数据、文档的保护和共享作为背景进行讲授。学生在理解Linux系统功能的科学性的同时,也认识到这些功能在科研中的威力。
  在科研应用方面,Linux系统拥有大量案例和工具软件。对此笔者在教学内容中专门加入了“Linux与科学研究”一节,从计算机在科研中的角色、Linux对科研的意义、Linux下的科研文档管理、数值分析、仿真、人工智能、数据后处理、计算机辅助设计、科研应用网站等方面对Linux的科学应用进行了较全面的介绍。不仅使学生在一定程度上掌握了运用Linux进行科研的方法,也更深切地认识到其先进性,有了用其进行科研的愿望。
  
  2教学环节:以培养研究能力为目标
  
  研究型的本科教育应该提供给学生通过发现为本的方法取得成功的机会[1]。通识教学中,学生通常专业多样、思维各异。为适应研究型教学的需要,笔者对各教学环节作了如下一些针对性改进。
  1)讲授方式。开放的探讨提高思维能力。讲授中笔者经常采用“引出问题→课堂讨论→观点列举→开放的总结”的研讨模式。“引出问题”就是在讲授中适时引出学生曾经产生过或较关心的问题。这样的问题最能提高学习兴趣和思维能力。“课堂讨论”让大家充分提出各种观点,同时进行“观点列举”,然后补充一些业内人士的观点,帮助学生开拓思维。最后进行“开放的总结”,所谓“开放”就是不给出确定的结论,而是用教师的个人观点引导他们在课后进行更深入、持久的思考和讨论,从而尽力激发他们的探索欲和思维能力。
  以“桌面系统”一节为例,首先对微软windows和Linux的桌面系统差异进行对比介绍。进而提出问题:“它们都是科技发展的成果,你认为哪种方案好?为什么?”对此,不同专业、不同年级的学生提出了不同的观点,可谓见仁见智。结合一些网上观点,笔者在最后的“总结”中并未明确这些观点的对错,而是给出“关键在于应用和服务对象”的指导性建议。通过讨论,学生能够正确认识这两大系统的特点和应用对象,对Linux的学习兴趣逐步提高;
  2)作业。小论文推动信息综合能力。小论文式作业在研究型教学中被广泛采用。Linux系统正不断迅速发展,新功能、新技术、新软件、新趋势不断涌现。本课程的小论文主要是培养学生的信息综合能力,即通过上网、查阅、编辑等课外工作对信息进行分析、整理、消化,从中提高信息综合能力。题目围绕讲授内容,但更具一般性,例如,在“基本shell命令”一节,作业题之一是“论shell交互方式的优势”。作业成绩不以观点本身的对错来评判,而是以观点是否明确、参考资料是否够新、论述是否逻辑性较强等为标准。事实上,在短时间内用绝对的对错来评判一种观点是很困难的。实践中笔者注意到,开始阶段学生不很适应这种作业方式,因为许多学生的信息综合能力并不是面向研究的。对此,通过作业讲评、论文撰写知识的简介加以引导,学生经过努力,能力有了可喜的提高,后期的小论文质量明显好转;
  3)上机方式。研究的心态强化动手能力。为了适应研究型教学,笔者将实践环节定位为“教师引导下的师生共同探索”。上机分“掌握基本操作”、“尝试新操作”、“探索未知操作”三个阶段。第一、二阶段属于传统学习阶段。“探索未知操作”则是学生结合前面积累的经验和兴趣,摸索并建立对系统功能和应用的新的理解。这一阶段属于“研究”式的学习阶段,教师不再布置明确的任务,学生可以三两人组合进行研讨。遇到问题时,教师不再及时帮助处理问题,而是加入到问题原因分析和处理方法的讨论中,提供参考性思路。
  以“桌面系统应用”上机为例,在学生掌握了Gnome、KDE等桌面的启动、切换、基本构成后,可以自由实践。于是有的学生尝试探索X window的结构,有的尝试各种桌面功能,有的尝试桌面应用软件,遇到许多问题。于是教师和学生共同讨论和实验,在探讨中寻找解答。在这个过程中,学生逐渐从以学习的心态动手过渡到以研究的心态动手,教师角色也从教导者转为指导者、参与者。实践表明,有半数以上的学生对第三阶段的上机表现出了极高的热情。
  
  3教学氛围:以陶冶研究精神为宗旨
  

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