电子技术论文信息化教学方向论文范文

　　摘要：为促进Linux操作系统及开源软件的学习与应用，推动国内自主知识产权软件的发展，针对当前信息技术领域Windows教学平台应用过程中存在的问题，研究分析了能够适应当前高校信息技术跨平台教学、满足计算机等级考试要求的Linux教学平台可行性。提出了基于Linux操作系统构建信息技术教学平台，通过Wine实现主流应用软件跨平台、利用虚拟机实现支持Windows操作系统环境的解决方案，并对课程运用进行了创新，提出了应用过程中的建议及措施，验证了平台实施的可行性，形成平台建设的初步方案。

　　关键词：Linux,信息技术,教学平台,开源

　　0引言

　　在高校引导学生学习和掌握开源软件，可以提高学生的创新能力和协作精神，提升就业率，有效打破目前严重依赖国外商业软件的情况，降低Linux在国家信息化过程中的应用推广难度，从而推动国产基础软件的发展，带动国内整个软件产业的发展。人才缺乏和配套应用环境欠佳是制约Linux发展的两个非常重要的因素，而高校对Linux人才的培养却畏手畏脚，不敢打破陈规旧例，对Linux学习也仅限于一两门相关课程，实验环境不能与日常的生活、工作紧密结合，学生实验能力差，重视程度更是不够。面对这种局面以及所培养学生缺乏实际操作能力的问题，高校却没有行之有效的措施。如何从高校信息技术教学方面更进一步促进Linux学习与应用是本文的主要研究目的。

　　1Linux平台在高校教学中的优势

　　1.1教学平台现状分析

　　高校计算机类基础课程及相关专业课程多是以微软系列软件为平台进行教学，Windows操作系统平台存在授权费用昂贵、不开放源码、安全隐患大等弊端。以Linux为代表的开源软件，技术实现公开，可以分析设计思路、设计方法，参与开源软件的开发过程，从而做到理论联系实际，快速提高学生技术水平和动手能力，此类软件更有利于学生的学习和发展。随着计算机技术的快速发展，仅仅学习Windows平台相关知识和技术已不能很好满足社会需要，研究利用Linux操作系统及开源软件构建教学平台是有现实意义的。

　　高校学习Linux的教学实验环境主要有双系统和在Windows下通过虚拟机安装Linux两种方式。第一种方式增加了实验环境部署难度，需重启电脑进行平台的转换，较为繁琐，不能同时进行两个系统平台下的学习，学生大多数时间还是在使用Windows平台。第二种方式在实验环境部署上相对简单，平台切换方便，但学生不会主动学习并使用Linux操作系统。这两种方式实质上均以Windows平台为主，对Linux的深入学习与应用没有产生良好的效果，学生经常会反映进入Linux真机就不知所措，无法真正应用到日常生活中去，限制了Linux的应用推广。

　　1.2社会发展的需求

　　Linux的出现以及开源软件的兴起，是发展国产操作系统及自主知识产权软件的有力保障。随着Linux应用范围的不断扩大，普及、掌握和研究开源软件，对于掌握操作系统的核心技术以及软件人才的培养有着重要的意义。

　　在国内，Linux已进入电信、金融等对IT需求高端的行业，企事业单位对技术人才的需求在迅速增长，人才的缺乏已经影响到国内软件产业和信息产业的发展。在国外，Linux等开放源代码软件已被一些西方国家和国际组织公认为是非常有价值的教育资源，并已筹措构建Linux开源教学平台，以及其下的成熟软件的应用学习。

　　1.3常用软硬件具备

　　目前Linux在服务器领域已占有绝对优势，硬件厂商提供了正式支持，并形成了相关标准。由于早期缺乏应用软件支持等因素造成桌面应用效果不理想，但随着近几年开源软件的快速发展，目前Linux桌面应用已独具特色，桌面环境稳定性大幅提高，应用软件种类丰富、功能齐全，国产软件也在逐步支持Linux平台，如腾讯QQ、金山WPS等，桌面应用已基本能够满足日常使用。

　　2设计思路与关键技术

　　为改变以Windows平台为主的信息技术教学过程，减少对其的依赖性，进一步提高Linux在教学环节中的地位，本文提出通过Linux操作系统构建高校信息技术教学平台、支持主流应用软件跨平台运行、能够兼容Windows软件环境的解决思路。

　　2.1教学平台设计

　　首先需对Linux的本地软件环境进行设计，集成能够满足日常桌面应用的各种软件，构建教学应用软件环境；其次提供在教学方面的主流应用软件如Dreamweaver、Flash、Photoshop等能够在Linux教学平台上运行的方法。由于目前国内的计算机等级考试全部基于Windows系统，因此设计时必须考虑能够支持Windows软件环境，集成微软Office、VB、VC、VF、Delphi等，设计思路如图1所示。

　　2.2应用软件跨平台

　　跨平台信息技术教学是指在高校信息技术教学中，同时进行多个系统平台及其相关软件知识的教学。虽然Windows系统的教学应用软件在Linux下都有相对应的软件，但考虑到学生步入社会后的实际环境，本教学平台不采用替代的方式，而是将这些软件运行在Linux教学平台下，在Linux系统环境中学习与使用，从而更好地配合教学平台的实施。实现的方法是通过在Linux上安装部署Wine软件。

　　Wine是一款开源、免费发行的Linux平台下的模拟器软件[1]，能够实现Windows下的应用软件在系统下稳定运行，对底层硬件没有特殊要求，提供除了Windows基本API以外，包括DirectX、Printing、COM等的支持，还可以正确运行办公软件、网络应用以及游戏软件等绝大多数程序。安装配置方法如下：

　　yum的配置有两种方式，一种是直接配置/etc目录下的yum.conf文件，另一种是在/ete/yum.repos.d目录下增加.repo文件。主要步骤：

　　⑴计算机需能够访问Internet。

　　⑵通过命令行用SU切换到root用户。

　　⑶执行yuminstall-Ywine。

　　⑷执行应用软件安装程序，-c.exe。

　　Wine支持在GUI界面下配置相关参数、函数库等，通过系统菜单项中的应用程序wineconfiguration进行配置。

　　2.3兼容Windows环境

　　为满足现有高校信息技术基础教学与计算机等级考试要求，避免双系统平台的缺点，采用在Linux系统上通过VMware、Virtualbox[2]虚拟机的方式构建Windows软件环境。这种方式促使学生在学习Window之前要掌握基本的Linux操作，从而逐渐形成以Linux为主的学习过程，同时鼓励学生在自己计算机上采用同样的方式，使Linux学习与应用真正的融入到日常生活中。

　　安装配置方法主要步骤：

　　⑴安装GCC开发工具。

　　#yuminstallgcc

　　⑵安装内核文件。

　　#yuminstallkemel-devel

　　⑶查看kernel与kernel-devel的版本是否匹配，如果不匹配需要进行升级。

　　#uname-r

　　#rpm-aqkemel-devel

　　⑷第3步中如果不匹配，则需要升级内核文件，升级完后，重新启动系统。

　　#yum-yupgradekernelkemel-devel

　　#reboot

　　⑸下载、解压、安装。

　　#tarzxvfVMwareTools.tar.gz

　　#./vmware-instal.Pl

　　2.4系统定制与集成

　　依据高校信息技术的课程设置及相关教学内容，目前国内外各种Linux发行版均无法直接满足教学要求，本教学平台的实现需进行大量的系统配置和应用软件部署，为更好地辅助理论与实验教学，减轻实验室管理上的工作量，提高平台的易用性，需进行定制与集成，形成适用于高校信息技术教学平台的发行版。

　　主流Linux的发行版多数是源于RedHat和Debian，桌面级应用以Fedora和Ubuntu为主。由于Fedora与Linux服务器操作系统RHEL/CentOS等兼容性较好，是很多新技术的测试平台，安全性强，使用者较多故本系统建议采用FedoraGNOME桌面环境进行构造。由于系统定制与集成方法过程篇幅较大，将在后续文章中详细论述。

　　3课程运用与创新

　　在高校运用基于Linux的信息技术教学平台的教学指导思想是，让学生学习信息技术基本知识和基本技能，还包括培养信息技术杰出人才、促进国内信息技术发展。教学方针是在教学目标不变的情况下，能在Linux环境中完成授课，这是一种创新。将这些课程的教学大纲、教案、教材等教学材料作适当的调整，逐步从Windows教学平台过渡到Linux教学平台。计算机专业课程较多，以下对部分课程进行分析。

　　⑴计算机基础。例如计算机文化基础课程，目前，中小学信息技术课程已普及多年，进入高校的大部分新生对Windows系统的掌握较为熟练，而此课程与学生中学时代学习的内容有一定的重复性，难以提高学生的学习热情。故而在此课程中首先引入Linux基础知识，学习Linux基本操作，让学生从大一年级开始接触并使用Linux操作系统，然后适当减少Windows系统及MSOffice组件的学习，最终为深入学习Linux打下基础。

　　⑵程序设计与开发。此类课程较多，我们以C语言程序设计课程为例进行说明，此课程是计算机专业的一门基础课程，对于C/C++语言基础课程的学习可以有两种方案，一是在Linux平台下安装Anjuta[3]，Anjuta是一个用于C/C++的通用集成开发环境，另一种是使用Linux系统下的C语言编译器GCC，加上编辑器、调试器、项目管理工具等总共12M左右的磁盘空间，占用空间量少，最重要的是在讲解语言时结合Linux系统下的优秀源代码，可以让学生从多角度理解C语言的本质。

　　⑶数据库。以数据库原理及应用课程为例，可以选择MySQL、PostgreSQL[4]、Oracle去讲解，也可以选择在兼容的Windows教学环境下学习MicrosoftSQLSerer。

　　⑷图形图像。图形图像处理软件GIMP可以进行图像格式转换，功能相当强大，可替代Photoshop的学习。三维图形处理软件3DMAX可以使用BlenderforLinux来替换，它可以支持多边形画图和动画的制作。

　　⑸多媒体。动画制作课程在Linux下的动画制作软件功能没有AdobeFlash那么强大，可以选择在Wine环境下使AdobeFlash。

　　⑹网络类。基于Linux操作系统的强大网络功能，可以将计算机网络基础及应用和网络安全等网络课程安排在Linux教学平台下进行。Linux本身通过网络来协同开发的特点以及内置的TCP/IP成为网络传输中的标准，可以帮助学生加深对计算机网络协议的理解。

　　4应用建议与措施

　　构建基于Linux、兼容Windows软件及环境的信息技术教学平台，改变完全依赖Windows教学平台的局面还需其他教学环节的配合。

　　⑴教材建设。目前，现有教材中学习Linux的内容并不多，而且Linux平台下应用软件学习书籍的种类与数量有限，还需在教材建设上加大力度，多编写相应的软件学习书籍，以达到推广、普及开源软件学习的目的。

　　⑵实验室建设。缺少Linux实验环境也是不能大幅度推广Linux的原因之一，大多数高校学习Linux课程的环境稳定性较差，没有独立的实验室。通过本方案构建信息技术实验室，对促进Linux学习尤为重要。

　　⑶高校教师队伍建设。各高校开设Linux课程相对较少，有些高校放在选修课程里，导致Linux师资水平有限，需加大对教师队伍的培养。

　　5结束语

　　高校承担着为社会培养信息技术人才的任务，要培养能够开发国产操作系统及自主知识产权软件的人才，就须加大对开源软件学习的推广力度。基于Linux的高校信息技术教学平台提倡开源软件的学习与应用，能够满足高校信息技术跨平台教学与计算机等级考试要求，有利于培养学生的开创性和自主性，提高学生的计算机应用与开发能力。

　　参考文献：

　　[1]陈红叶.基于开源软件的教学支持平台的设计与应用[J].计算机时代，2008.12：69-70

　　[2]马小强.基于开源软件的研究与教育应用[J].中国电化教育，2006.11：94-97

　　[3]胡玉杰，李善平.Windows程序在Linux上的运行[J].计算机工程，2003.11：169-170