翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)在《Linux操作系統(tǒng)》課程中的應(yīng)用

李燕歌

摘要：該文分析傳統(tǒng)教學(xué)模式下Linux操作系統(tǒng)教學(xué)存在學(xué)生思考問題和動手能力不同步現(xiàn)象，以配置與管理磁盤中的磁盤配額為例提出翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)例，采用準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)和調(diào)查問卷兩種方案對傳統(tǒng)教學(xué)和翻轉(zhuǎn)教學(xué)比較研究，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示總體上翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式更優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂;Linux操作系統(tǒng);磁盤配額;準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)

中圖分類號：G434;TP31文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）04-0113-02

Linux操作系統(tǒng)作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)一門重要的專業(yè)核心課程，主要講授Linux操作系統(tǒng)基本操作命令和配置管理相關(guān)服務(wù)器的實(shí)訓(xùn)性內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生熟練掌握Linux操作系統(tǒng)基本操作命令，具備完成一些系統(tǒng)配置和服務(wù)器配置的能力，以達(dá)到提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)學(xué)生實(shí)際動手操作的目的[1]。

目前，高職類院校Linux操作系統(tǒng)依然采用“教師講授”傳統(tǒng)教學(xué)模式，即課內(nèi)通過教師講解傳授知識，課外學(xué)生通過完成課后作業(yè)消化知識。這種教學(xué)模式對于高職類學(xué)生動手能力和自覺性差的特點(diǎn)造成以下問題：第一，忽略學(xué)生差異性，采用統(tǒng)一方式教學(xué)，影響學(xué)生的個性化發(fā)展和需求;第二，學(xué)生作為知識的被動接受者，課堂內(nèi)容和教學(xué)活動由教師強(qiáng)制安排，學(xué)生喪失自主活動，思維完全依賴于老師，抑制學(xué)生自主學(xué)習(xí)和思維創(chuàng)新能力的發(fā)展;第三，講授時間過長，內(nèi)容偏多，造成學(xué)生注意力無法集中，記憶力下降，認(rèn)知超負(fù)荷，嚴(yán)重影響到學(xué)習(xí)效果，教學(xué)質(zhì)量難以保障;第四，操作步驟直接講解，對學(xué)生的獨(dú)立思考和實(shí)踐能力缺乏指導(dǎo)和溝通，使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒。針對以上問題，結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式更適合Linux操作系統(tǒng)課程實(shí)際教學(xué)的實(shí)施。

1翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式概述

翻轉(zhuǎn)課堂將教學(xué)過程分為課前準(zhǔn)備、課中活動和課后評測三個階段[2]，具體實(shí)施方案如圖1所示[3-4]。課前教師梳理教學(xué)內(nèi)容，將其劃分為若干知識點(diǎn)分別錄制講解視頻，學(xué)生通過觀看視頻初步學(xué)習(xí)知識點(diǎn)，這個過程由學(xué)生自主完成，教師督促引導(dǎo)，這樣的教學(xué)方式能滿足不同層次學(xué)生個性化的需求;課中活動由學(xué)生與教師共同參與討論，解答課前準(zhǔn)備階段學(xué)生存在的疑惑和問題，這種知識內(nèi)化方式更有針對性，同時也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，教學(xué)質(zhì)量會起到事半功倍的效果;課后評測是通過作業(yè)方式強(qiáng)化學(xué)生對知識的理解，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，判斷是否達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，進(jìn)而調(diào)整后續(xù)課程內(nèi)容和教學(xué)活動安排。

2翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)案例設(shè)計(jì)

本文以配置與管理磁盤中的磁盤配額為例進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)，本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)是理解磁盤配額的概念、應(yīng)用的環(huán)境需求、配置步驟、測試與管理，其中通過索引節(jié)點(diǎn)數(shù)和磁盤塊區(qū)數(shù)限制用戶和組群對磁盤空間的使用操作步驟作為教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。

2.1 教學(xué)設(shè)計(jì)

教師將教學(xué)內(nèi)容劃分為若干小的知識點(diǎn)，每個知識點(diǎn)分別錄制微視頻和制作PPT。為避免學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識產(chǎn)生枯燥厭煩情緒，在微視頻增加實(shí)際應(yīng)用激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，同時可以將概念和實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系起來。另外，視頻結(jié)束后設(shè)置在線測評，測試學(xué)生掌握程度，測試題目數(shù)量1至3個最佳。

2.1.1磁盤配額的概念

由實(shí)際問題出發(fā)，公司A資源有限，每位員工和所在群組磁盤容量和超過限制值后寬限時間都有限制，系統(tǒng)管理員應(yīng)該如何為用戶和群組配置相應(yīng)的磁盤資源呢？使用一個簡單的測試案例模擬實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境，前期環(huán)境需求為5個用戶user1、user2、user3、user4、user5，且這5個用戶屬于初始組群quotagrp。具體賬戶的磁盤容量限制值為5個用戶都能夠取得300MB的磁盤使用量（hard），文件數(shù)量則不予以限制，此外，只要容量使用超過250MB，就予以警告（soft）。群組的限額：由于系統(tǒng)內(nèi)還有其他用戶存在，因此限制quotagrp這個群組最多僅能使用1GB的容量。寬限時間限制為每位用戶在超過soft限制值后，還能夠有14天的寬限時間。

有本案例引出磁盤配額的定義，即磁盤使用額度的分配，本案例是通過限制用戶和組的磁盤塊區(qū)數(shù)（block）實(shí)現(xiàn)用戶和群組對磁盤容量的限制。同時讓學(xué)生思考問題：使用者與群組同時設(shè)定時會產(chǎn)生什么效果？設(shè)計(jì)例題：在本案例中user1、user2、user3每個用戶已經(jīng)使用280MB的容量了，求user4、user5最多使用磁盤容量。

2.1.2設(shè)置磁盤配額

設(shè)置系統(tǒng)的磁盤配額大體可以分為4個步驟：第一步，啟動系統(tǒng)的磁盤配額（quota）功能;第二步，創(chuàng)建quota配額文件;第三步，設(shè)置用戶和組群的磁盤配額;第四步，啟動磁盤限額功能。這四個步驟大家通過課前的視頻學(xué)習(xí)材料已經(jīng)能夠清晰地了解，但是在自己操作過程中會出現(xiàn)各種各樣的問題導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)不成功。課前統(tǒng)計(jì)在每個步驟出錯的同學(xué)的個數(shù)，在課上按照出錯問題進(jìn)行分組，出錯步驟相同的同學(xué)分為一組，全班分為四組。每組研究解決方案，然后總結(jié)發(fā)言，這樣出現(xiàn)問題靠團(tuán)隊(duì)力量解決問題正是鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考和培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的機(jī)會。最后老師補(bǔ)充和總結(jié)操作細(xì)節(jié)，為了加深同學(xué)的記憶，將設(shè)置磁盤配額的過程作為流程圖的形式供學(xué)生參考。

2.2課中教學(xué)活動

根據(jù)課前學(xué)生在線討論和在線測試的情況，教師安排講解內(nèi)容，學(xué)生課前已經(jīng)明白的知識點(diǎn)不需講解，掌握情況不好的知識點(diǎn)需要統(tǒng)一講授，部分同學(xué)有疑問的知識點(diǎn)采取單獨(dú)輔導(dǎo)方式，然后組織學(xué)生分組討論或做作業(yè)完成知識內(nèi)化。

磁盤配額實(shí)際操作是本節(jié)的一個難點(diǎn)，微視頻中僅僅實(shí)現(xiàn)了軟限制和磁盤塊區(qū)數(shù)（block）限制用戶和群組對磁盤容量的限制，至于硬限制和通過索引節(jié)點(diǎn)數(shù)對用戶和群組設(shè)置沒有介紹，其中軟限制和硬限制、磁盤塊區(qū)數(shù)（block）和索引節(jié)點(diǎn)數(shù)分別有什么區(qū)別，效果上有什么不同，教師可以通過實(shí)際的案例進(jìn)行演示，讓學(xué)生觀摩總結(jié)。觀摩老師操作步驟對學(xué)生的規(guī)范操作和加深理解都有好處，另外自己總結(jié)出來的區(qū)別才能印象更深刻，其中在學(xué)生總結(jié)的時候老師可以用問題形式引導(dǎo)來幫助學(xué)生，問題設(shè)計(jì)如下：

（1）超過設(shè)置的最大磁盤空間或最多的文件數(shù)后哪種限制還能用？

（2）如果磁盤空間有限，我們在磁盤配額需要設(shè)置磁盤塊區(qū)數(shù)（block）還是索引節(jié)點(diǎn)數(shù)限制？

（3）在實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境中如何平衡用戶和群組的磁盤配額才能達(dá)到最佳效果？

根據(jù)題目順序依次提問討論，每個問題10分鐘討論時間，討論后每組挑選代表闡述小組討論結(jié)果。教師聆聽學(xué)生討論過程，了解學(xué)生想法，在小組代表匯報(bào)后要對出現(xiàn)的問題進(jìn)行講解。學(xué)生的討論過程也是交流學(xué)習(xí)的過程，在該過程中對該問題有自己的認(rèn)識和想法。

2.3課后效果測評

課堂結(jié)束時布置課后作業(yè)，根據(jù)學(xué)生作業(yè)完成情況了解學(xué)生掌握程度，同時總結(jié)反思，優(yōu)化教學(xué)方案，調(diào)整教學(xué)視頻。作業(yè)分為客觀題和主觀題，客觀題讓學(xué)生了解自己模糊的知識點(diǎn)地方，對于自己掌握知識點(diǎn)情況有更深刻的認(rèn)識，操作題鍛煉學(xué)生的動手能力和知識遷移能力，換一個應(yīng)用環(huán)境學(xué)生是否還能靈活完成磁盤配額設(shè)置。根據(jù)答題情況對學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生在課外進(jìn)行一對一輔導(dǎo)，做到真正的個性化教學(xué)。

3教學(xué)效果對比分析

本文采用兩種方式對翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式和傳統(tǒng)教學(xué)模式做對比，全面分析學(xué)生對翻轉(zhuǎn)課堂的適應(yīng)性和認(rèn)可度。

第一種方法采用準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的不相等試驗(yàn)組控制組前后測準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。以16級五年制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)1班學(xué)生為控制組，采用傳統(tǒng)教學(xué)，16級五年制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)1班學(xué)生為試驗(yàn)組，采用翻轉(zhuǎn)教學(xué)，最后對兩班學(xué)生的單元測試、期中、期末成績進(jìn)行定量分析，定量分析結(jié)果如圖2所示。從圖中分析，除了單元測試成績外，其他兩次翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式平均成績均高于傳統(tǒng)教學(xué)模式，說明翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式讓學(xué)生掌握知識點(diǎn)更牢固。

第二種方法采用調(diào)查問卷形式，從主觀態(tài)度上定量分析學(xué)生對翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式的認(rèn)可度，調(diào)查問卷參考CUCEI 五級量表進(jìn)行設(shè)計(jì)[5]，每個指標(biāo)都是按照從5（認(rèn)可度最高）到1（認(rèn)可度最低）的順序設(shè)置選項(xiàng)，每個指標(biāo)的最后評價結(jié)果作為計(jì)算所有學(xué)生對該指標(biāo)的評價得分均值。定量分析結(jié)果如圖3所示。從圖中分析，學(xué)生對翻轉(zhuǎn)課堂的參與度、教學(xué)模式的認(rèn)可度、滿足學(xué)生個性化需求、課堂中注意力的集中度、符合人性化要求方面均優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)，但在知識系統(tǒng)性方面?zhèn)鹘y(tǒng)教學(xué)模式占有優(yōu)勢，說明翻轉(zhuǎn)課堂模式缺乏系統(tǒng)的教學(xué)過程，使學(xué)生產(chǎn)生知識點(diǎn)零散、不夠系統(tǒng)的感受。

4結(jié)束語

Linux操作系統(tǒng)課程知識點(diǎn)多、內(nèi)容抽象、對學(xué)生的編程能力要求高，采用傳統(tǒng)教學(xué)模式效果不佳，本文提出翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式應(yīng)用在Linux操作系統(tǒng)課程中，以配置與管理磁盤中的磁盤配額為例進(jìn)行教學(xué)案例設(shè)計(jì)，并對比分析兩種教學(xué)模式得出翻轉(zhuǎn)教學(xué)更能滿足學(xué)生的個性化需求，更能得到學(xué)生認(rèn)可，有更好的教學(xué)效果，在教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)性方面略差。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊云，張菁. Linux網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)項(xiàng)目教程[M].中國人民郵電出版社，2016.

[2] 吳一塵，張亮，趙文進(jìn).翻轉(zhuǎn)課堂在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)教育，2016（2）：55-57.

[3] 馬行空，付紹靜，趙文濤，等.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)在網(wǎng)絡(luò)安全程序設(shè)計(jì)課程中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)教育，2016（5）：68-71.

[4] 李燕君.翻轉(zhuǎn)課堂模式下的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)[J].計(jì)算機(jī)教育，2014（20）：18-22.

[5] Bishop J L. A controlled study of the flipped classroom with numerical methods for engineers[D]. Utah： Utah State University， 2013.

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