基于整体认知法的《计算机网络》教学改革

摘 要：根据《计算机网络》课程的特点,本文提出“整体认知法”,结合理论知识学习四大主线,设计出微型教学案例,引导学生在对课程知识体系有一个整体认知的基础上,结合具体的知识主线,从不同的角度来深入理解课程内容,辅以实验教学,有效提高教学效率.

关 键 词：计算机网络教改整体认知法四大主线微型教学案例

中图分类号：G640文献标识码：A文章编号：1674-2117（2014）16-00-02

1前言

计算机网络课程理论性强、抽象难理解.[1]传统的教学方法多围绕五层网络体系结构,按照层次结构展开,思路清晰.但该课程概念多、知识点琐碎,传统教学方法极容易造成照本宣科的填鸭式教学,枯燥的理论知识很难调动学生学习的积极性；加之,大学生重实践、轻理论,对理论知识理解不到位,配套的实验教学效果也大打折扣,教学效果难以保证.

如何提高教学效果?目前已有的解决方案是案例驱动[1]、任务驱动[2]、中间辐射法[3]、虚与实相结合[4]、思维导图法[5]等.本文提出“整体认知法”,结合理论知识学习四大主线,设计出微型教学案例,辅以实验教学,引导学生在对课程知识体系有一个整体认知的基础上,从不同的角度来系统、全面、深入的学习课程内容.

2整体认知法

“整体认知法”的提出源于系统论的认识观,认识事物时,先从整体上把握,即整体观；再分析局部,把局部置于整体中,联系、全面的观点.应用该方法进行教学时,首先是对课程知识体系的整体认知,“化零为整”；再从不同角度出发学习各章节内容,“化整为零”,加深理解.在学习各版块内容时,将其置于整体知识体系中,从整体出发回归于整体,避免过于注重细枝末节而偏离主要内容.

整体认知法突出对课程知识体系的学习,系统观贯穿于整个教学过程,大到整门课程,小到章节知识点.整体认知是基础,版块学习是重点,实验教学是补充,三者环环相扣、相互渗透、相互配合,共同完成教学任务.

3四大主线[5]

计算机网络课程知识点多、琐碎,虽然课程知识体系能清晰地展示概要内容,但是对于初学者,在章节内容学习中,容易将各章节内容混淆,且单一角度看问题,理解得不深入.本文在原课程知识体系基础上,从实践到理论、组成到原理、宏观到微观、具体到抽象等多角度对课程内容进行二次划分,结合具体实例展开,深入浅出、形象生动,使学生对知识的理解更全面、更深入.

3.1主线一：计算机网络构成

从实际联网方法入手,引入计算机网络的概念、组成及分类,重点讲解网络的宏观组成.通过主线一的学习,学生对计算机网络有基本的形象认知.

3.2主线二：计算机网络提供的怎么写作

这一主线是对计算机网络抽象逻辑功能和具体网络怎么写作的学习.从网络逻辑功能入手,认识网络的抽象组成：通信子网和资源子网,得出网络主要功能是通信和资源共享.结合网络怎么写作,从抽象理论功能到具体的网络怎么写作,实现抽象与具体的对应,形象易理解.

3.3主线三：信息传递和数据处理

结合具体的Web怎么写作,从抽象与具体、宏观与微观两个角度描述信息传递过程和数据处理过程,包括具体的Web怎么写作获取过程和抽象的协议层数据处理.

3.4主线四：路由交换

信息由发送方传递到接收方,往往要跨越多个异构网络,需要一种机制来解决跨网络信息传输问题,包括异构网络信息处理和路径选择问题,这是主线四的重点.

总之,通过从四个角度对整体知识体系的学习,学生对抽象的计算机网络定义、组成、功能、网络体系结构、协议层数据处理、异构网络互联和路由交换技术有一个形象的认知.

4微型教学案例设计[1,2]

本文给出的微型教学案例,以课程知识体系为中心,以四条主线为参照,从四个角度深入讲解网络相关知识.本微型教学案例作为入门级的教学案例,属于教学的一部分,不仅可以引导学生在短期内对网络有一个整体的认知,利用“知其然”充分调动学生探究“知其所以然”的积极性,而且其中所蕴含的整体观对学生学习网络课程帮助也很大.

4.1引例1

任务1：说出家中如何联网?需准备的设备有哪些?

参：线联网（Modem,网线）,局域网接入互联网（网线）.

知识引入：计算机网络概念、组成和功能等.

教学目的：熟悉网络概念、网络的软硬件组成、联网方法和常见网络设备等.

4.2引例2

任务2：通过互联网购写车票

操作步骤：①打开浏览器；②在浏览器地址栏输入.12306.；③单击跳转按钮,登录12306网站；④购写车票.

知识引入：网络提供的怎么写作,网络的主要功能等.

教学目的：通过引例,掌握网络的逻辑结构和主要功能.

4.3引例3

知识引入：网络体系结构,异构网络（协议层）数据处理及其本质.

教学目的：通过对引例的分析,掌握宏观网络设备间数据的传递与处理,微观协议层数据的封装与解封装及网络体系结构各层的功能.

4.4引例4

任务4：互联网是覆盖全球范围最大的计算机网络.互联网上的信息传递往往要跨越多个异构网络,如何保证信息准确送达?如何保证不同设备信息的互通?

知识引入：路由器、网络协议、网络体系结构、路由交换技术.

教学目的：理解网络体系结构和网络协议,掌握异构网络互联和路由选择技术.

5方案完善

5.1实验环节

本文提出的教学改革重点是强化理论知识的理解,其教学效果的保证需增加实验环节,内容跟传统教学方法相同.实验使用ciscopackettracer软件和wireshark软件.前者用于虚拟网络,后者用于实际网络.

5.2微型教学案例的使用方法

在使用微型教学案例教学时,应注意：第一,微型教学案例主要用在正式讲解课程内容之前,应明确其作用是引导学生快速掌握计算机网络的概要内容；第二,反复强调微型教学案例蕴含的整体观,将整体观贯穿于课程知识体系和章节详细内容的学习中；第三,微型教学案例整体观和各主线的重复引用贯穿于整个教学过程.但是,不同章节内容强调的重点不同,在教学时应注意整体观和四条主线的引用要详略得当.

6结语

本文提出的整体认知法和设计的微型教学案例,已应用于河池学院本科计算机专业（计算机科学与技术、网络工程和软件工程）计算机网络课程和非计算机专业（文秘专业）互联网应用技术课程的教学,与传统的教学方法相比,使用微型教学案例的班级学生对课程重点的理解、接受和掌握程度明显优于前者.不足的是,整体认知法主要运用于课程整体知识体系的学习,在整门课程中的推广使用需进一步提高.

（河池学院计算机与信息工程学院,广西546300）