啟發式教學在“計算機網絡”課程教學中的應用與研究

文章編號：1672-5913(2008)09-0051-02

摘要：本文針對當前計算機網絡課程教學中普遍存在的問題，介紹了我系將啟發式教學應用到計算機網絡課程中的教學實踐。

關鍵詞：計算機網絡；啟發式教學；教學實踐

中圖分類號：G642

文獻標識碼：B

1引言

對于計算機網絡這門課程的教學，按照現行教材及教學大綱要求，從計算機網絡的發展、網絡結構、協議、工作原理到應用等方面做深入的介紹。學生從開始感興趣到逐漸失去耐心、不認真聽課，使教學效果很不理想。這是因為網絡結構、協議等內容理論性很強，非常抽象，它們看不著、摸不到，又想象不出來，學生自然而然就感到困惑。針對這種情況，我系將啟發式教學模式應用到計算機網絡課程教學中，收到了不錯的效果。

2計算機網絡課程的啟發式教學過程

在計算機網絡課的啟發式教學中，應以置問和設置實驗場景作為激發學生學習興趣，以實驗為手段，引導學生思考和逐步地掌握各個知識點。反饋環節應以問題為驅動，引導學生更好地思考和理解基本理論知識。最后，可補充一定數量的驗證性實驗，并讓學生根據所學到相關知識點設計實驗，以加深學生對相應知識的理解。

2.1置問

教師可根據教材的重點、疑點，選擇探究點，在正式講授教學內容之前，提出與教學內容有關的問題，如通過生活實例提出思考性問題，有意制造教材內容同學生求知心理之間的“不協調”，使其成為一種懸念，引導學生多思、多問、多動手，促使學生的注意、記憶、思維高度凝聚，讓他們在注意力最集中、思維最活躍的狀態下進行嘗試和創造性學習，進而達到學習的最佳狀態。問題要有一定的難度，使學生通過努力又能達到目標的學習情境。問題過難，則“啟而不發”；問題過易，則無所謂“啟發”。

如講授生成樹協議一節時，可先讓學生觀察一組實驗現象：用兩根網線分別將兩臺交換機連接起來，讓學生觀察有何現象，這時兩根網線接上的四個端口指示燈都不停地閃爍，證明此時這些端口都有數據傳輸。可置問學生交換機出現什么情況。接著學生肯定對如何解決這個問題十分感興趣，教師可將其中一根網線拔出，剛才交換機出現的廣播風暴的現象消失。此時學生肯定又對解決此問題的實驗原理產生興趣。完成了置問后，接著可以選擇合適的實驗來引導學生進行理論知識的學習。

2.2設置實驗場景

在實驗設計中需設計實驗場景，因為場景描述能讓學生產生親臨其境的感覺，從而讓學生能直觀地了解到要做實驗的內容，同時也會對采用何種方法來解決實驗問題產生興趣。如講授虛擬局域網(VLAN)一節時，可設計如下的實驗場景。假設某企業有2個主要部門：銷售部和技術部。其中銷售部門的個人計算機系統分散連接在2臺交換機上，他們之間需要相互進行通信，但為了數據安全起見，銷售部和技術部需要進行相互隔離，現要在交換機上做適當配置來實現這一目標。最好要給出實驗拓撲圖，讓學生對實驗要求更直觀易懂。圖1為銷售部和技術部計算機網絡拓撲圖，其中PC1和PC3為銷售部計算機，PC2為技術部計算機。實驗結果要實現PC1與PC3能互相通信，PC1和PC3都不能與PC2通信。

圖1 銷售部和技術部計算機網絡拓撲圖

2.3簡單介紹基本概念和原理

學生做實驗之前可適當講述一些基本概念和基本原理，用于輔助學生實驗。但不宜深入，不能講述完一個章節或幾個章節之后再做實驗，否則很容易引起學生對課程不感興趣甚至厭學。因為在學生缺乏實踐經驗的前提下進行教學只會讓學生更加困惑。如講授生成樹協議算法時，如果將生成樹協議的所有概念和算法原理在實驗前作詳細介紹，必將導致學生最后產生厭學心理。可先介紹網絡中的單點故障可導致網絡的無法訪問入手，接著引入冗余鏈路來解決單點故障問題，但冗余鏈路會造成網絡環路，當交換網絡中出現環路會產生廣播風暴，嚴重影響網絡正常運行。因此要解決廣播風暴問題，就必須關閉環路，可關閉環路又可能出現網絡單點故障，因此可采用臨時關閉環路的方法來解決，即使用備份連接，當主要鏈路出故障時，自動啟用備份鏈路。講到此時，可告訴學生該解決方法就是生成樹算法的主要思想。只要學生明白生成樹算法的思路，就可以回答置問時提出地問題。有了理論基礎，接著可以動手做實驗。上述內容如果做成多媒體課件，用圖例來講解會更生動和直觀。

2.4進行實驗

在實驗內容的選取、實驗項目的設計方面，可以在要講授的知識點基礎上適當增加一些涉及到網絡工程技術方面的內容，使其具有一定實用性，培養學生的工程素養，以適應社會對人才的要求。

實驗拓撲結構不宜太過復雜或太過簡單。太復雜的實驗會占用大量的時間，影響到后面教學環節的正常開展，而太過簡單的實驗則不能起到啟發學生的作用。因此設計的實驗要難度適中。

實驗過程可采取分組實驗的形式進行。

2.5反饋和總結環節

學生可將實驗過程碰到的問題放在課堂上大家討論，教師加以引導，在解決問題的同時讓學生學習到相關理論知識。講述完理論知識之后，學生對知識的掌握會由實驗時的感性認識上升到理性認識。

講授理論知識時也可將網絡工程案例引入到網絡課堂教學中，運用課程中所學到的知識和技術，解決實際應用中所涉及到的關鍵問題，極大地激發了學生的學習興趣。講完相關理論知識后，可讓學生自己講述實驗體會和對理論知識作總結，教師及時做出評價。

以生動的語言來解釋網絡概念，大量引用源于生活和系統理論研究中的生動有趣的例子，特別是直接源于生活的例子。比如在介紹網絡通信時，使用日常生活中去郵局寄信的例子；講IP地址時，用房屋的地址；講端口時，用房屋的窗戶等許多生活中的例子；講分層概念時，用社會生活中的社會分工來形容。這樣一來，學生在理解和掌握一些重要而抽象的概念以及難點問題時就變得容易多了，同時也增加學生學習的樂趣。

2.6補充拓展性實驗

除了實驗教學大綱要求的內容外，還應包含拓展性的內容，這樣既照顧到了多數學生，又滿足了一部分基礎好、興趣濃、動手能力強的學生。這樣可全面開發學生的創造性思維和創新能力，使實驗教學真正成為學生綜合運用學科知識進行能力培養的有效途徑。

以啟發式教學引導學生掌握了理論知識后，可補充一定數量的驗證性實驗，以加深學生對相應知識的理解。同時讓學生根據所學到相關知識點自行設計實驗，多鼓勵學生去設計、去創新，以培養他們的創新能力。

3結束語

將啟發式教學模式應用于計算機網絡課程教學過程，不是先進行理論知識的灌輸，而是先從實際實驗入手，讓學生有了感性認識，再上升到理論的高度講解。經過近兩年的教學實踐，不僅活躍課堂氣氛，提高學生的學習興趣，教學效果也很顯著。

參考文獻

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