- 相關(guān)推薦
類比教學(xué)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的用法論文
引言
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門必修課，也是其他工程學(xué)科的輔助課。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生要掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面的知識(shí)，如分層、多址接入、路由的概念及運(yùn)輸和協(xié)議等內(nèi)容。教學(xué)中的實(shí)際情況是學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和計(jì)算機(jī)底層配置這些內(nèi)容不感興趣。此外，由于教學(xué)內(nèi)容含有大量的網(wǎng)絡(luò)概念和術(shù)語，學(xué)生不易理解，也無法掌握這些概念和術(shù)語構(gòu)成的知識(shí)框架，嚴(yán)重地阻礙了教學(xué)質(zhì)量的提高。為了改善計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)效果，筆者在課堂教學(xué)中引入了類比教學(xué)法，并結(jié)合日常生活中的實(shí)例，把抽象的理論、概念巧妙地轉(zhuǎn)化為學(xué)生容易理解的生活現(xiàn)象，有效地改變了學(xué)生難學(xué)、教師難教的局面。
1類比教學(xué)的意義
通過學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生要理解網(wǎng)絡(luò)的基本概念、熟悉協(xié)議的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，并會(huì)使用如數(shù)據(jù)包追蹤和網(wǎng)絡(luò)仿真等網(wǎng)絡(luò)工具。類比教學(xué)能幫助學(xué)生理解深?yuàn)W、復(fù)雜的教學(xué)內(nèi)容，通過類比，學(xué)生更容易理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等概念，消除網(wǎng)絡(luò)技術(shù)神秘感。類比是根據(jù)兩個(gè)對(duì)象部分屬性相似，推出這兩個(gè)對(duì)象其他屬性亦相似的一種推理方法。類比教學(xué)就是通過真實(shí)生活場(chǎng)景開發(fā)基本概念，使學(xué)生能夠無障礙地理解網(wǎng)絡(luò)課程中的基本概念。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)過程中，筆者的做法就是先提出現(xiàn)實(shí)生活中的情景問題，學(xué)生以小組合作的方式制定解決方案，然后組織學(xué)生開展解決方案的課堂討論，并將解決方案映射到技術(shù)領(lǐng)域。應(yīng)用類比教學(xué)，一方面可以使學(xué)生最大限度地熟悉所學(xué)內(nèi)容，克服面對(duì)復(fù)雜問題時(shí)出現(xiàn)的理解障礙，另一方面通過真實(shí)生活場(chǎng)景的關(guān)聯(lián)，使學(xué)生提高學(xué)習(xí)抽象內(nèi)容的興趣，并化解理解障礙。
2確定類比的步驟
(1)確定與類比相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)概念。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，分析學(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)和生活經(jīng)驗(yàn)，精心選擇能進(jìn)行類比的網(wǎng)絡(luò)概念。(2)確定類比的有效性。通過類比對(duì)象和所學(xué)內(nèi)容的比較，盡可能多地找出它們的相似點(diǎn)。類比對(duì)象要比所學(xué)內(nèi)容簡(jiǎn)單，容易理解，這樣的類比才是有效的。(3)建立類比關(guān)系。通過呈現(xiàn)問題情境，教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)建立類比關(guān)系，并對(duì)比新知識(shí)和已有知識(shí)的異同點(diǎn)。學(xué)生則通過類比發(fā)現(xiàn)已有知識(shí)與新知識(shí)的關(guān)聯(lián)性，學(xué)習(xí)和理解新知識(shí)。
3類比教學(xué)的應(yīng)用實(shí)例
類比教學(xué)過程包括：首先，教師給出現(xiàn)實(shí)生活中的場(chǎng)景，學(xué)生組成小組進(jìn)行討論，并根據(jù)場(chǎng)景提出問題的解決方案;然后，教師帶領(lǐng)學(xué)生分析各種解決方案，并引導(dǎo)學(xué)生將解決方案映射到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域;最后，全班學(xué)生討論每一小組提出方案中包含的實(shí)現(xiàn)信息，并由教師總結(jié)，形成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)概念。3.1 根據(jù)場(chǎng)景提出解決方案計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中有許多概念都與我們的現(xiàn)實(shí)生活息息相關(guān)，為了理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為什么要分層和使用協(xié)議，我們引入首席執(zhí)行官(CEO)場(chǎng)景來類比網(wǎng)絡(luò)層次和TCP/IP協(xié)議。該場(chǎng)景如下：有 A和B兩個(gè)公司，相距大約200km，A公司的首席執(zhí)行官想把一個(gè)100頁的文件給B公司的首席執(zhí)行官，在文件傳送中，存在以下限制條件：(1)沒有電子郵件，沒有傳真機(jī)、電話和郵局，沒有任何形式的現(xiàn)代通信工具;(2)唯一的通信手段是郵差;(3)郵差一次只能攜帶10頁文件;(4)郵差沒有誠(chéng)信，他們可以攜帶文件退出而不必通知任何人。學(xué)生以4～6人組成學(xué)習(xí)小組開展合作，討論教師提出的問題。教師提醒學(xué)生考慮文件傳送過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的問題，如傳送文件前雙方是否需要溝通，傳送途中是否要保證信件不會(huì)遺失。學(xué)生在充分理解的基礎(chǔ)上提出本小組的解決方案。3.2分析方案并且映射到技術(shù)領(lǐng)域?qū)W生提出解決方案以后，教師要組織學(xué)生對(duì)解決方案進(jìn)行討論，指出各解決方案中的優(yōu)缺點(diǎn)，并最終確定“合適的”解決方案。對(duì)于CEO場(chǎng)景，教師做出如下規(guī)定：每一端都要配備秘書和收發(fā)員，通信雙方的行為要遵守事先制定的規(guī)范。在此基礎(chǔ)上確定的“合適的”解決方案應(yīng)包含以下內(nèi)容：CEO-A把數(shù)據(jù)文件D和CEO-B的名字給Sec-retary-A，其中還包括控制信息。Secretary-A找到 CEO-B的地址，拷貝數(shù)據(jù)文件D，生成10個(gè)數(shù)據(jù)包(每包10頁)，并且為每個(gè)數(shù)據(jù)包排序。Secretary-A和Secretary-B需要商定如何發(fā)送數(shù)據(jù)包和確認(rèn)包的協(xié)議。Secretary-A 把每個(gè)包給 Dispatch-A 并等待Secretary-B的確認(rèn)。在預(yù)先確定的時(shí)間內(nèi)，如果一個(gè)包沒有收到(比如說由于缺少郵差)，Secretary-A 將創(chuàng)建另一個(gè)相同的包(復(fù)制D)并重新發(fā)送。確定了“合適的”解決方案后，教師引導(dǎo)學(xué)生將首席執(zhí)行官(CEO)場(chǎng)景映射到相應(yīng)的技術(shù)問題，即“IP網(wǎng)絡(luò)與郵差相似都是不可靠的，如何保證在客戶端-服務(wù)器端進(jìn)行可靠的通信?”根據(jù)上面的表述，每個(gè)小組也把他們的解決方案映射到相應(yīng)的技術(shù)方案，以實(shí)現(xiàn)可靠的端到端通信。3.3 通過討論方案形成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)概念學(xué)生對(duì)各小組的技術(shù)方案進(jìn)行討論，詳細(xì)討論其中的實(shí)現(xiàn)信息。教師對(duì)各小組提出的技術(shù)方案進(jìn)行總結(jié)，找出這些技術(shù)方案的共同之處，并生成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)概念。在CEO情景中，生成如下三個(gè)方面的概念。在郵政系統(tǒng)傳遞信件的過程中主要涉及三個(gè)子系統(tǒng)，即CEO子系統(tǒng)、秘書子系統(tǒng)、收發(fā)員子系統(tǒng)，通過類比，引出計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)也需要有類似的層次型的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)才能更加有效地傳輸數(shù)據(jù)，這個(gè)層次型系統(tǒng)就是依據(jù)“分層”的思想產(chǎn)生的。郵政各子系統(tǒng)之間在完成一個(gè)信件傳送過程中必須遵守一定的約定，通過類比，引出計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部各功能層之間也要遵守相應(yīng)的約定才能完成數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)，這個(gè)約定在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中被稱為“協(xié)議”。由于郵差不可靠，郵政系統(tǒng)中秘書子系統(tǒng)、收發(fā)員子系統(tǒng)都通過簽收信件，確保信件傳遞正確，通過類比，引出網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部也需要相應(yīng)的功能層確保數(shù)據(jù)傳輸可靠，這樣的功能層在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中被稱為“可靠的TCP”服務(wù)。
4類比教學(xué)的效果評(píng)價(jià)
在近幾年的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中，筆者一直致力于類比教學(xué)的實(shí)踐，并將類比教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的效果進(jìn)行了比較，結(jié)果見表1。對(duì)比實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)班來自同一年級(jí)的同一專業(yè)，甲班為實(shí)施類比教學(xué)的班，乙班為未實(shí)施類比教學(xué)的班。從表1可以看出，采用類比教學(xué)的甲班，學(xué)生的考試平均成績(jī)和及格率均高于未實(shí)施類比教學(xué)的乙班，說明實(shí)施類比教學(xué)的班整體水平要高于未實(shí)施類比教學(xué)的班。表中的標(biāo)準(zhǔn)差表明，實(shí)施了類比教學(xué)的班，成績(jī)分布較均衡。這充分說明，在網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)中，類比教學(xué)能取得良好的教學(xué)效果。
5結(jié)束語
通過類比教學(xué)，學(xué)生不但學(xué)會(huì)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的有關(guān)內(nèi)容，而且還提高了綜合素質(zhì)，這主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一是學(xué)生能專注網(wǎng)絡(luò)的核心概念，而無需注意瑣碎的細(xì)節(jié)，并能根據(jù)類比的內(nèi)容設(shè)計(jì)解決方案，建構(gòu)新的概念;二是學(xué)生克服了學(xué)習(xí)新知識(shí)的理解障礙，增強(qiáng)了解決復(fù)雜技術(shù)問題時(shí)的自信心。
【類比教學(xué)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的用法論文】相關(guān)文章：
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在高職學(xué)校教學(xué)中的作用論文10-11
情感教學(xué)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的功效論文10-10
分層教學(xué)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用論文10-12
銀行儲(chǔ)蓄中的數(shù)學(xué)教學(xué)論文10-10
小議數(shù)學(xué)教學(xué)中的度論文10-10
外科護(hù)理教學(xué)中案例教學(xué)模式的應(yīng)用論文10-10
小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的生活化教學(xué)論文10-10
淺談大學(xué)英語教學(xué)中的文化教學(xué)論文10-12