曹 敏，曾子胤

（蘇州大學計算機科學與技術(shù)學院 江蘇 蘇州 215006）

Linux操作系統(tǒng)課程是人工智能及相關(guān)專業(yè)本科生的一門重要專業(yè)課。Linux操作系統(tǒng)是一套類Unix操作系統(tǒng)，可供用戶免費使用和自由傳播，功能強大且靈活，具有高安全性與穩(wěn)定性，目前該操作系統(tǒng)已被廣泛應用于各類服務(wù)器之中。掌握Linux操作系統(tǒng)，成了新時代人工智能相關(guān)從業(yè)人員的必備技能。Linux操作系統(tǒng)課程為學生從系統(tǒng)層面把握人工智能專業(yè)知識和培養(yǎng)良好的系統(tǒng)思維和構(gòu)建能力打下基礎(chǔ)。

目前，Linux操作系統(tǒng)課程教學具有以教學內(nèi)容為主旨、機械組織教學、忽視學生情感體驗的特點，即，傳統(tǒng)教學模式主導著Linux操作系統(tǒng)的教學。近年來教育部陸續(xù)發(fā)布了一系列推動高校進行教育教學改革的文件。在2021年教育部新聞發(fā)布會上，教育部高等教育司司長表示教育部將啟動第二批國家一流課程建設(shè)工作，指出：“用課程改革促進高校學習革命，用學習革命推動高等教育質(zhì)量革命，形成濃郁的質(zhì)量文化氛圍，實現(xiàn)高等教育以提質(zhì)創(chuàng)新為核心的高質(zhì)量發(fā)展”。在此背景下，Linux操作系統(tǒng)課程作為高校人工智能及相關(guān)專業(yè)的一門重要專業(yè)課，打破其陳舊教學的模式、明晰改革方向迫在眉睫。

討論教學法是指在教師的指導下，對教學內(nèi)容進行小組討論，學生發(fā)表看法，進行辯論，得出結(jié)論，從而獲得知識的一種教學方法。該教學法能促使學生互相啟發(fā)、集思廣益，活躍學生思想，幫助其對知識的深入理解和探討，充分發(fā)揮學生的學習主動性、積極性，培養(yǎng)學生獨立思考的能力和綜合分析問題的能力。這些特點都非常適用于面向人工智能專業(yè)的Linux操作系統(tǒng)課堂的教學。

本文對目前Linux操作系統(tǒng)課程的傳統(tǒng)教學模式進行分析，積極響應國家教育教學改革方針，探索Linux操作系統(tǒng)課程的討論教學法，給出具體改革方案。

1 Linux操作系統(tǒng)課程特點

人工智能在經(jīng)歷了數(shù)年發(fā)展之后，步入了一個新的發(fā)展階段。2017年12月，人工智能被評為“2017年度中國媒體十大流行語”。2018年4月，教育部國際合作與交流司司長許濤表示，教育部正在研究制定《高等學校人工智能創(chuàng)新行動計劃》，推動人工智能一級學科建設(shè)，提升高校人工智能科技創(chuàng)新和人才培養(yǎng)質(zhì)量。當今，面向人工智能的應用工具，如以PyTorch為代表的深度學習框架，普遍運行在基于Linux操作系統(tǒng)的集群服務(wù)器。Linux操作系統(tǒng)課程是人工智能專業(yè)的一門重要課程，具有理論性強、邏輯性強、基本知識點抽象復雜等特點。一般來說，本課程的傳統(tǒng)教學目標是：

①熟悉Linux操作系統(tǒng)的發(fā)展史，熟練掌握Linux操作系統(tǒng)的安裝和基本配置，熟練操作Linux操作系統(tǒng)桌面環(huán)境，以及遠程登錄Linux操作系統(tǒng)。②掌握Linux文件、目錄與磁盤相關(guān)的知識，并進行熟練操作。③掌握Linux用戶與作業(yè)相關(guān)的知識，并進行熟練操作。④掌握Shell編程的基本語法，培養(yǎng)Shell編程能力。⑤掌握Linux系統(tǒng)管理操作。⑥培養(yǎng)學生基于Linux操作系統(tǒng)的開發(fā)能力。

作為一個操作系統(tǒng)平臺，Linux多用在服務(wù)器領(lǐng)域，學生們熟知的Google、Facebook、百度、阿里、騰訊等一線互聯(lián)網(wǎng)大公司的服務(wù)器操作系統(tǒng)基本都是Linux，日常普遍使用的Android手機的操作系統(tǒng)也是Linux。因此，學習Linux操作系統(tǒng)課程對于當代理工科學生，特別是人工智能專業(yè)學生具有非常重要的意義。

2 Linux操作系統(tǒng)課程存在的問題

目前，傳統(tǒng)教學模式主導著Linux操作系統(tǒng)課程的教學。具體表現(xiàn)為：①教師目標感強，備課和授課過程以傳授知識作為唯一目標。每一環(huán)節(jié)每一步驟均是朝著知識教學目標達成的方向努力。②歸因于明確的知識教學目標，教師在授課過程中，往往機械運用有章可循的授課方法，以權(quán)威者的身份對課堂教學進行操控。③沒有與人工智能專業(yè)其他核心課程知識形成充分融合。以傳授知識作為明確、唯一目標的傳統(tǒng)教學模式，對教學起著一定的導向和激勵作用，但與此同時，也帶來了一些弊端。教師作為教學過程的主導角色，傳遞知識作為教學過程的重點，容易忽視學生的內(nèi)在體驗。學生被動接受，難以獨立思考、有所創(chuàng)新。

3 改革方案——討論教學法的應用

傳統(tǒng)教學模式中存在的“填鴨式”“滿堂灌”的方式不適于實踐性強的Linux操作系統(tǒng)課程教學。尤其針對人工智能專業(yè)的學生，易導致學生對知識的理解不夠全面和立體，難以培養(yǎng)學生解決人工智能及其相關(guān)方面實際問題的能力。比如，學生通過課堂認真聽講、課下死記硬背的方式，熟練掌握和運用課本的Linux操作系統(tǒng)命令，可一旦脫離課本知識，就不會解決相關(guān)問題。Linux操作系統(tǒng)具有實踐性強的特點，人工智能專業(yè)學生頻繁接觸深度學習框架，這些框架普遍運行在基于Linux操作系統(tǒng)的集群服務(wù)器，面對實際具體的Linux操作系統(tǒng)問題時，學生難以做到學以致用。在該課程教學中，教師應嘗試以解決人工智能的實際問題為導向，將討論教學法融入傳統(tǒng)教學模式，有助于學生掌握和理解Linux操作系統(tǒng)知識。

Linux操作系統(tǒng)課程的授課對象一般為本科三年級學生。大部分學生未接觸過Linux操作系統(tǒng)，教師教學授課最大的難點之一是如何讓學生從Windows操作系統(tǒng)的思維切換到Linux操作系統(tǒng)的思維，讓學生快速進入Linux操作系統(tǒng)的環(huán)境，享受在Linux操作系統(tǒng)環(huán)境下的工作和學習方式，實現(xiàn)在Linux操作系統(tǒng)環(huán)境下學習和運用人工智能領(lǐng)域相關(guān)知識，從而激發(fā)學生學習興趣。教師在實際教學中，部分學生不習慣、不愿意使用Linux操作系統(tǒng)，不了解它特色之處，最后嚴重影響他們對本課程的信心和興趣，甚至影響他們對人工智能專業(yè)其他課程知識的學習。

為了激發(fā)學生對Linux操作系統(tǒng)學習的積極性，實現(xiàn)Linux操作系統(tǒng)知識與人工智能核心專業(yè)課程知識相結(jié)合，教師可適量采用討論教學法的授課方式。教師作為課堂的組織者、引導者、合作者，應動態(tài)地活躍于學生學習的全過程，課前、課中、課后三者并重，提高課堂實效。課前，教師須做好充分準備，討論前向?qū)W生說明討論的問題及要求，并提出注意事項，布置課前準備；課堂討論中，引導每一個學生圍繞問題發(fā)表意見，使討論逐步深入，特別要鼓勵平時不愛發(fā)言的學生大膽發(fā)表自己的看法；課后小結(jié)，小結(jié)緊密聯(lián)系課題的內(nèi)容，指出討論過程中的優(yōu)點和缺點，正確概括討論問題的答案，對疑難問題，給予明確的結(jié)論。

3.1 課前

Linux操作系統(tǒng)不同于Windows操作系統(tǒng)，學生對其了解不深，故教師須在課前建立討論群并在群中拋出主題，提前安排學生對“Linux操作系統(tǒng)與Windows操作系統(tǒng)的不同”這一主題展開討論?？紤]到學生對Windows操作系統(tǒng)比較熟悉，教師可要求學生以Windows操作系統(tǒng)作為比較對象，在圖書館、網(wǎng)絡(luò)上查閱Linux操作系統(tǒng)相關(guān)資料，做好課前準備。

通過課前查閱資料，整理信息，引導學生在群中發(fā)表各自對Linux操作系統(tǒng)的初步理解。具體地，教師可拋出具體問題：說出一個你覺得最明顯的Linux操作系統(tǒng)具有、而Windows操作系統(tǒng)中沒有的特點。學生各抒己見，教師可對學生的發(fā)言做好記錄并解答一些明顯的錯誤并歸納，待開課之后講述到該知識點時，重點講解。

3.2 課中

課堂教學是學生進一步深入了解并學習Linux操作系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主題式討論是教師依托課程重點內(nèi)容、結(jié)合學生自身情況設(shè)立討論主題，引導學生在課程重點內(nèi)容的學習中進行深入思考?；谡n前討論，學生對Linux操作系統(tǒng)會有一個初步的認識。此時教師設(shè)立討論主題：Linux操作系統(tǒng)與人工智能的聯(lián)系，組織學生以小組為單位進行組內(nèi)討論，邀請組長代表在課堂上進行總結(jié)匯報；教師對匯報內(nèi)容進行點評，并對小組成員進行隨機提問，考察小組成員的參與度；最后教師再次組織小組之間進行交叉討論，教師參與其中，做必要的引導。

通過該主題討論，學生將Linux操作系統(tǒng)和已學過的人工智能專業(yè)知識相結(jié)合，對Linux操作系統(tǒng)的實踐性有了更深刻的理解和認識。討論結(jié)束后，教師進行討論總結(jié)，講述Linux系統(tǒng)的現(xiàn)狀、優(yōu)勢、學習必要性，最終達到本節(jié)課的教學目的：學生主動地意識到Linux操作系統(tǒng)對本專業(yè)的重要性，激發(fā)學生學習的熱情。

3.3 課后

課后，教師布置作業(yè)，并要求在完成過程中，將遇到的問題在課程群提出并討論。例如，課后，教師安排以三人一組的形式進行Linux環(huán)境的安裝。小組成員之間可直接討論，互幫互助完成Linux環(huán)境的安裝任務(wù)；進一步地，小組之間也可通過課程群進行討論交流，分享各自小組安裝環(huán)境時遇到的問題與解決方案。在討論過程中，教師記錄一些高頻問題、難點問題、重點問題，在學生們討論結(jié)束后，統(tǒng)一進行解答和總結(jié)。

更具體地，以第一課Linux系統(tǒng)概述為例，介紹教學過程中融入討論教學法的具體案例（圖1）。

圖1 融入討論教學法的Linux系統(tǒng)概述的教學流程

綜上所述，討論教學法有諸多優(yōu)勢，但具體實施過程中仍要注意一些問題：①討論花費時間多，不利于在單位時間內(nèi)完成預期的教學任務(wù)；②討論教學法對教師的教學能力的要求更全面，如討論過程的調(diào)控、突發(fā)事件處理等；③Linux操作系統(tǒng)課程作為人工智能專業(yè)的核心課，學生人數(shù)較多，組織討論存在一定的挑戰(zhàn)性；④對討論教學法的實施效果，需要進行科學、合理地評估?；谝陨蠁栴}，教師可開展傳統(tǒng)教學模式與新型討論教學模式相融合的授課方式，在傳統(tǒng)的以教師師為主導的講授知識過程中，尋求關(guān)鍵節(jié)點，引入小型討論活動；也可布置以討論形式為主的課前、課后作業(yè)，培養(yǎng)學生課下討論氛圍。

4 結(jié)語

本文對Linux操作系統(tǒng)課程的傳統(tǒng)教學模式進行了深入分析，積極地將討論式教學法融入Linux操作系統(tǒng)的教學中。具體地，教師將討論教學應用于學生學習的全過程，嘗試進行課前、課堂、課后討論的三階段遞進討論，促進學生對Linux操作系統(tǒng)重點難點知識的掌握，繼而提高學生對人工智能相關(guān)知識的學習質(zhì)量[8]。雖然討論式教學法的實踐取得了初步的進展，但這只是教學探索和改革的第一步，在具體實施中還存在諸多問題，有待完善。未來，教師需要在教學實施過程的各個環(huán)節(jié)不斷完善和優(yōu)化討論式教學法。