基于整體認知法的《計算機網絡》教學改革研究

李明珍?唐鳳仙

摘 要：根據《計算機網絡》課程的特點，本文提出“整體認知法”，結合理論知識學習四大主線，設計出微型教學案例，引導學生在對課程知識體系有一個整體認知的基礎上，結合具體的知識主線，從不同的角度來深入理解課程內容，輔以實驗教學，有效提高教學效率。

關鍵詞：計算機網絡 教改 整體認知法 四大主線 微型教學案例

中圖分類號：G640 文獻標識碼：A 文章編號：1674-2117（2014）16-00-02

1 前言

計算機網絡課程理論性強、抽象難理解。[1]傳統的教學方法多圍繞五層網絡體系結構，按照層次結構展開，思路清晰。但該課程概念多、知識點瑣碎，傳統教學方法極容易造成照本宣科的填鴨式教學，枯燥的理論知識很難調動學生學習的積極性；加之，大學生重實踐、輕理論，對理論知識理解不到位，配套的實驗教學效果也大打折扣，教學效果難以保證。

如何提高教學效果？目前已有的解決方案是案例驅動[1]、任務驅動[2]、中間輻射法[3]、虛與實相結合[4]、思維導圖法[5]等。本文提出“整體認知法”，結合理論知識學習四大主線，設計出微型教學案例，輔以實驗教學，引導學生在對課程知識體系有一個整體認知的基礎上，從不同的角度來系統、全面、深入的學習課程內容。

2 整體認知法

“整體認知法”的提出源于系統論的認識觀，認識事物時，先從整體上把握，即整體觀；再分析局部，把局部置于整體中，聯系、全面的觀點。應用該方法進行教學時，首先是對課程知識體系的整體認知，“化零為整”；再從不同角度出發學習各章節內容，“化整為零”，加深理解。在學習各版塊內容時，將其置于整體知識體系中，從整體出發回歸于整體，避免過于注重細枝末節而偏離主要內容。

整體認知法突出對課程知識體系的學習，系統觀貫穿于整個教學過程，大到整門課程，小到章節知識點。整體認知是基礎，版塊學習是重點，實驗教學是補充，三者環環相扣、相互滲透、相互配合，共同完成教學任務。

3 四大主線[5]

計算機網絡課程知識點多、瑣碎，雖然課程知識體系能清晰地展示概要內容，但是對于初學者，在章節內容學習中，容易將各章節內容混淆，且單一角度看問題，理解得不深入。本文在原課程知識體系基礎上，從實踐到理論、組成到原理、宏觀到微觀、具體到抽象等多角度對課程內容進行二次劃分，結合具體實例展開，深入淺出、形象生動，使學生對知識的理解更全面、更深入。

3.1 主線一：計算機網絡構成

從實際聯網方法入手，引入計算機網絡的概念、組成及分類，重點講解網絡的宏觀組成。通過主線一的學習，學生對計算機網絡有基本的形象認知。

3.2 主線二：計算機網絡提供的服務

這一主線是對計算機網絡抽象邏輯功能和具體網絡服務的學習。從網絡邏輯功能入手，認識網絡的抽象組成：通信子網和資源子網，得出網絡主要功能是通信和資源共享。結合網絡服務，從抽象理論功能到具體的網絡服務，實現抽象與具體的對應，形象易理解。

3.3 主線三：信息傳遞和數據處理

結合具體的Web服務，從抽象與具體、宏觀與微觀兩個角度描述信息傳遞過程和數據處理過程，包括具體的Web服務獲取過程和抽象的協議層數據處理。

3.4 主線四：路由交換

信息由發送方傳遞到接收方，往往要跨越多個異構網絡，需要一種機制來解決跨網絡信息傳輸問題，包括異構網絡信息處理和路徑選擇問題，這是主線四的重點。

總之，通過從四個角度對整體知識體系的學習，學生對抽象的計算機網絡定義、組成、功能、網絡體系結構、協議層數據處理、異構網絡互聯和路由交換技術有一個形象的認知。

4 微型教學案例設計[1，2]

本文給出的微型教學案例，以課程知識體系為中心，以四條主線為參照，從四個角度深入講解網絡相關知識。本微型教學案例作為入門級的教學案例，屬于教學的一部分，不僅可以引導學生在短期內對網絡有一個整體的認知，利用“知其然”充分調動學生探究“知其所以然”的積極性，而且其中所蘊含的整體觀對學生學習網絡課程幫助也很大。

4.1 引例1

任務1：說出家中如何聯網？需準備的設備有哪些？

參考答案：電話線聯網（Modem，網線），局域網接入互聯網（網線）。

知識引入：計算機網絡概念、組成和功能等。

教學目的：熟悉網絡概念、網絡的軟硬件組成、聯網方法和常見網絡設備等。

4.2 引例2

任務2：通過互聯網購買車票

操作步驟：①打開瀏覽器；②在瀏覽器地址欄輸入www.12306.cn；③單擊跳轉按鈕，登錄12306網站；④購買車票。

知識引入：網絡提供的服務，網絡的主要功能等。

教學目的：通過引例，掌握網絡的邏輯結構和主要功能。

4.3 引例3

知識引入：網絡體系結構，異構網絡（協議層）數據處理及其本質。

教學目的：通過對引例的分析，掌握宏觀網絡設備間數據的傳遞與處理，微觀協議層數據的封裝與解封裝及網絡體系結構各層的功能。

4.4 引例4

任務4：互聯網是覆蓋全球范圍最大的計算機網絡。互聯網上的信息傳遞往往要跨越多個異構網絡，如何保證信息準確送達？如何保證不同設備信息的互通？

知識引入：路由器、網絡協議、網絡體系結構、路由交換技術。

教學目的：理解網絡體系結構和網絡協議，掌握異構網絡互聯和路由選擇技術。

5 方案完善

5.1 實驗環節

本文提出的教學改革重點是強化理論知識的理解，其教學效果的保證需增加實驗環節，內容跟傳統教學方法相同。實驗使用ciscopackettracer軟件和wireshark軟件。前者用于虛擬網絡，后者用于實際網絡。

5.2 微型教學案例的使用方法

在使用微型教學案例教學時，應注意：第一，微型教學案例主要用在正式講解課程內容之前，應明確其作用是引導學生快速掌握計算機網絡的概要內容；第二，反復強調微型教學案例蘊含的整體觀，將整體觀貫穿于課程知識體系和章節詳細內容的學習中；第三，微型教學案例整體觀和各主線的重復引用貫穿于整個教學過程。但是，不同章節內容強調的重點不同，在教學時應注意整體觀和四條主線的引用要詳略得當。

6 結語

本文提出的整體認知法和設計的微型教學案例，已應用于河池學院本科計算機專業（計算機科學與技術、網絡工程和軟件工程）計算機網絡課程和非計算機專業（文秘專業）互聯網應用技術課程的教學，與傳統的教學方法相比，使用微型教學案例的班級學生對課程重點的理解、接受和掌握程度明顯優于前者。不足的是，整體認知法主要運用于課程整體知識體系的學習，在整門課程中的推廣使用需進一步提高。

（河池學院計算機與信息工程學院，廣西 546300）

參考文獻 ：

[1]楊曉燕.“案例”驅動的“計算機網絡”課程教學改革探索[J].計算機教育，2007（9）：89-93.

[2]亢宗，等.在計算機教學中使用任務驅動教學法[J].銅陵職業技術學院學報，2007（3）：81-82.

[3]劉杰民，等.“計算機網絡”課程教學的中間輻射法[J].計算機教育，2007（10）：47-49.

[4]林惠強，等.“計算機網絡”課程“虛與實”相結合教學模式的研究與實踐[J].計算機教育，2007（12）：58-60.

[5]管雪沨.思維導圖：教與學的好幫手《神奇的計算機網絡》教學設計與反思[J].中國信息技術教育，2008（13）：47-49.endprint

摘 要：根據《計算機網絡》課程的特點，本文提出“整體認知法”，結合理論知識學習四大主線，設計出微型教學案例，引導學生在對課程知識體系有一個整體認知的基礎上，結合具體的知識主線，從不同的角度來深入理解課程內容，輔以實驗教學，有效提高教學效率。

關鍵詞：計算機網絡 教改 整體認知法 四大主線 微型教學案例

中圖分類號：G640 文獻標識碼：A 文章編號：1674-2117（2014）16-00-02

1 前言

計算機網絡課程理論性強、抽象難理解。[1]傳統的教學方法多圍繞五層網絡體系結構，按照層次結構展開，思路清晰。但該課程概念多、知識點瑣碎，傳統教學方法極容易造成照本宣科的填鴨式教學，枯燥的理論知識很難調動學生學習的積極性；加之，大學生重實踐、輕理論，對理論知識理解不到位，配套的實驗教學效果也大打折扣，教學效果難以保證。

如何提高教學效果？目前已有的解決方案是案例驅動[1]、任務驅動[2]、中間輻射法[3]、虛與實相結合[4]、思維導圖法[5]等。本文提出“整體認知法”，結合理論知識學習四大主線，設計出微型教學案例，輔以實驗教學，引導學生在對課程知識體系有一個整體認知的基礎上，從不同的角度來系統、全面、深入的學習課程內容。

2 整體認知法

“整體認知法”的提出源于系統論的認識觀，認識事物時，先從整體上把握，即整體觀；再分析局部，把局部置于整體中，聯系、全面的觀點。應用該方法進行教學時，首先是對課程知識體系的整體認知，“化零為整”；再從不同角度出發學習各章節內容，“化整為零”，加深理解。在學習各版塊內容時，將其置于整體知識體系中，從整體出發回歸于整體，避免過于注重細枝末節而偏離主要內容。

整體認知法突出對課程知識體系的學習，系統觀貫穿于整個教學過程，大到整門課程，小到章節知識點。整體認知是基礎，版塊學習是重點，實驗教學是補充，三者環環相扣、相互滲透、相互配合，共同完成教學任務。

3 四大主線[5]

計算機網絡課程知識點多、瑣碎，雖然課程知識體系能清晰地展示概要內容，但是對于初學者，在章節內容學習中，容易將各章節內容混淆，且單一角度看問題，理解得不深入。本文在原課程知識體系基礎上，從實踐到理論、組成到原理、宏觀到微觀、具體到抽象等多角度對課程內容進行二次劃分，結合具體實例展開，深入淺出、形象生動，使學生對知識的理解更全面、更深入。

3.1 主線一：計算機網絡構成

從實際聯網方法入手，引入計算機網絡的概念、組成及分類，重點講解網絡的宏觀組成。通過主線一的學習，學生對計算機網絡有基本的形象認知。

3.2 主線二：計算機網絡提供的服務

這一主線是對計算機網絡抽象邏輯功能和具體網絡服務的學習。從網絡邏輯功能入手，認識網絡的抽象組成：通信子網和資源子網，得出網絡主要功能是通信和資源共享。結合網絡服務，從抽象理論功能到具體的網絡服務，實現抽象與具體的對應，形象易理解。

3.3 主線三：信息傳遞和數據處理

結合具體的Web服務，從抽象與具體、宏觀與微觀兩個角度描述信息傳遞過程和數據處理過程，包括具體的Web服務獲取過程和抽象的協議層數據處理。

3.4 主線四：路由交換

信息由發送方傳遞到接收方，往往要跨越多個異構網絡，需要一種機制來解決跨網絡信息傳輸問題，包括異構網絡信息處理和路徑選擇問題，這是主線四的重點。

總之，通過從四個角度對整體知識體系的學習，學生對抽象的計算機網絡定義、組成、功能、網絡體系結構、協議層數據處理、異構網絡互聯和路由交換技術有一個形象的認知。

4 微型教學案例設計[1，2]

本文給出的微型教學案例，以課程知識體系為中心，以四條主線為參照，從四個角度深入講解網絡相關知識。本微型教學案例作為入門級的教學案例，屬于教學的一部分，不僅可以引導學生在短期內對網絡有一個整體的認知，利用“知其然”充分調動學生探究“知其所以然”的積極性，而且其中所蘊含的整體觀對學生學習網絡課程幫助也很大。

4.1 引例1

任務1：說出家中如何聯網？需準備的設備有哪些？

參考答案：電話線聯網（Modem，網線），局域網接入互聯網（網線）。

知識引入：計算機網絡概念、組成和功能等。

教學目的：熟悉網絡概念、網絡的軟硬件組成、聯網方法和常見網絡設備等。

4.2 引例2

任務2：通過互聯網購買車票

操作步驟：①打開瀏覽器；②在瀏覽器地址欄輸入www.12306.cn；③單擊跳轉按鈕，登錄12306網站；④購買車票。

知識引入：網絡提供的服務，網絡的主要功能等。

教學目的：通過引例，掌握網絡的邏輯結構和主要功能。

4.3 引例3

知識引入：網絡體系結構，異構網絡（協議層）數據處理及其本質。

教學目的：通過對引例的分析，掌握宏觀網絡設備間數據的傳遞與處理，微觀協議層數據的封裝與解封裝及網絡體系結構各層的功能。

4.4 引例4

任務4：互聯網是覆蓋全球范圍最大的計算機網絡。互聯網上的信息傳遞往往要跨越多個異構網絡，如何保證信息準確送達？如何保證不同設備信息的互通？

知識引入：路由器、網絡協議、網絡體系結構、路由交換技術。

教學目的：理解網絡體系結構和網絡協議，掌握異構網絡互聯和路由選擇技術。

5 方案完善

5.1 實驗環節

本文提出的教學改革重點是強化理論知識的理解，其教學效果的保證需增加實驗環節，內容跟傳統教學方法相同。實驗使用ciscopackettracer軟件和wireshark軟件。前者用于虛擬網絡，后者用于實際網絡。

5.2 微型教學案例的使用方法

在使用微型教學案例教學時，應注意：第一，微型教學案例主要用在正式講解課程內容之前，應明確其作用是引導學生快速掌握計算機網絡的概要內容；第二，反復強調微型教學案例蘊含的整體觀，將整體觀貫穿于課程知識體系和章節詳細內容的學習中；第三，微型教學案例整體觀和各主線的重復引用貫穿于整個教學過程。但是，不同章節內容強調的重點不同，在教學時應注意整體觀和四條主線的引用要詳略得當。

6 結語

本文提出的整體認知法和設計的微型教學案例，已應用于河池學院本科計算機專業（計算機科學與技術、網絡工程和軟件工程）計算機網絡課程和非計算機專業（文秘專業）互聯網應用技術課程的教學，與傳統的教學方法相比，使用微型教學案例的班級學生對課程重點的理解、接受和掌握程度明顯優于前者。不足的是，整體認知法主要運用于課程整體知識體系的學習，在整門課程中的推廣使用需進一步提高。

（河池學院計算機與信息工程學院，廣西 546300）

參考文獻 ：

[1]楊曉燕.“案例”驅動的“計算機網絡”課程教學改革探索[J].計算機教育，2007（9）：89-93.

[2]亢宗，等.在計算機教學中使用任務驅動教學法[J].銅陵職業技術學院學報，2007（3）：81-82.

[3]劉杰民，等.“計算機網絡”課程教學的中間輻射法[J].計算機教育，2007（10）：47-49.

[4]林惠強，等.“計算機網絡”課程“虛與實”相結合教學模式的研究與實踐[J].計算機教育，2007（12）：58-60.

[5]管雪沨.思維導圖：教與學的好幫手《神奇的計算機網絡》教學設計與反思[J].中國信息技術教育，2008（13）：47-49.endprint

摘 要：根據《計算機網絡》課程的特點，本文提出“整體認知法”，結合理論知識學習四大主線，設計出微型教學案例，引導學生在對課程知識體系有一個整體認知的基礎上，結合具體的知識主線，從不同的角度來深入理解課程內容，輔以實驗教學，有效提高教學效率。

關鍵詞：計算機網絡 教改 整體認知法 四大主線 微型教學案例

中圖分類號：G640 文獻標識碼：A 文章編號：1674-2117（2014）16-00-02

1 前言

計算機網絡課程理論性強、抽象難理解。[1]傳統的教學方法多圍繞五層網絡體系結構，按照層次結構展開，思路清晰。但該課程概念多、知識點瑣碎，傳統教學方法極容易造成照本宣科的填鴨式教學，枯燥的理論知識很難調動學生學習的積極性；加之，大學生重實踐、輕理論，對理論知識理解不到位，配套的實驗教學效果也大打折扣，教學效果難以保證。

如何提高教學效果？目前已有的解決方案是案例驅動[1]、任務驅動[2]、中間輻射法[3]、虛與實相結合[4]、思維導圖法[5]等。本文提出“整體認知法”，結合理論知識學習四大主線，設計出微型教學案例，輔以實驗教學，引導學生在對課程知識體系有一個整體認知的基礎上，從不同的角度來系統、全面、深入的學習課程內容。

2 整體認知法

“整體認知法”的提出源于系統論的認識觀，認識事物時，先從整體上把握，即整體觀；再分析局部，把局部置于整體中，聯系、全面的觀點。應用該方法進行教學時，首先是對課程知識體系的整體認知，“化零為整”；再從不同角度出發學習各章節內容，“化整為零”，加深理解。在學習各版塊內容時，將其置于整體知識體系中，從整體出發回歸于整體，避免過于注重細枝末節而偏離主要內容。

整體認知法突出對課程知識體系的學習，系統觀貫穿于整個教學過程，大到整門課程，小到章節知識點。整體認知是基礎，版塊學習是重點，實驗教學是補充，三者環環相扣、相互滲透、相互配合，共同完成教學任務。

3 四大主線[5]

計算機網絡課程知識點多、瑣碎，雖然課程知識體系能清晰地展示概要內容，但是對于初學者，在章節內容學習中，容易將各章節內容混淆，且單一角度看問題，理解得不深入。本文在原課程知識體系基礎上，從實踐到理論、組成到原理、宏觀到微觀、具體到抽象等多角度對課程內容進行二次劃分，結合具體實例展開，深入淺出、形象生動，使學生對知識的理解更全面、更深入。

3.1 主線一：計算機網絡構成

從實際聯網方法入手，引入計算機網絡的概念、組成及分類，重點講解網絡的宏觀組成。通過主線一的學習，學生對計算機網絡有基本的形象認知。

3.2 主線二：計算機網絡提供的服務

這一主線是對計算機網絡抽象邏輯功能和具體網絡服務的學習。從網絡邏輯功能入手，認識網絡的抽象組成：通信子網和資源子網，得出網絡主要功能是通信和資源共享。結合網絡服務，從抽象理論功能到具體的網絡服務，實現抽象與具體的對應，形象易理解。

3.3 主線三：信息傳遞和數據處理

結合具體的Web服務，從抽象與具體、宏觀與微觀兩個角度描述信息傳遞過程和數據處理過程，包括具體的Web服務獲取過程和抽象的協議層數據處理。

3.4 主線四：路由交換

信息由發送方傳遞到接收方，往往要跨越多個異構網絡，需要一種機制來解決跨網絡信息傳輸問題，包括異構網絡信息處理和路徑選擇問題，這是主線四的重點。

總之，通過從四個角度對整體知識體系的學習，學生對抽象的計算機網絡定義、組成、功能、網絡體系結構、協議層數據處理、異構網絡互聯和路由交換技術有一個形象的認知。

4 微型教學案例設計[1，2]

本文給出的微型教學案例，以課程知識體系為中心，以四條主線為參照，從四個角度深入講解網絡相關知識。本微型教學案例作為入門級的教學案例，屬于教學的一部分，不僅可以引導學生在短期內對網絡有一個整體的認知，利用“知其然”充分調動學生探究“知其所以然”的積極性，而且其中所蘊含的整體觀對學生學習網絡課程幫助也很大。

4.1 引例1

任務1：說出家中如何聯網？需準備的設備有哪些？

參考答案：電話線聯網（Modem，網線），局域網接入互聯網（網線）。

知識引入：計算機網絡概念、組成和功能等。

教學目的：熟悉網絡概念、網絡的軟硬件組成、聯網方法和常見網絡設備等。

4.2 引例2

任務2：通過互聯網購買車票

操作步驟：①打開瀏覽器；②在瀏覽器地址欄輸入www.12306.cn；③單擊跳轉按鈕，登錄12306網站；④購買車票。

知識引入：網絡提供的服務，網絡的主要功能等。

教學目的：通過引例，掌握網絡的邏輯結構和主要功能。

4.3 引例3

知識引入：網絡體系結構，異構網絡（協議層）數據處理及其本質。

教學目的：通過對引例的分析，掌握宏觀網絡設備間數據的傳遞與處理，微觀協議層數據的封裝與解封裝及網絡體系結構各層的功能。

4.4 引例4

任務4：互聯網是覆蓋全球范圍最大的計算機網絡。互聯網上的信息傳遞往往要跨越多個異構網絡，如何保證信息準確送達？如何保證不同設備信息的互通？

知識引入：路由器、網絡協議、網絡體系結構、路由交換技術。

教學目的：理解網絡體系結構和網絡協議，掌握異構網絡互聯和路由選擇技術。

5 方案完善

5.1 實驗環節

本文提出的教學改革重點是強化理論知識的理解，其教學效果的保證需增加實驗環節，內容跟傳統教學方法相同。實驗使用ciscopackettracer軟件和wireshark軟件。前者用于虛擬網絡，后者用于實際網絡。

5.2 微型教學案例的使用方法

在使用微型教學案例教學時，應注意：第一，微型教學案例主要用在正式講解課程內容之前，應明確其作用是引導學生快速掌握計算機網絡的概要內容；第二，反復強調微型教學案例蘊含的整體觀，將整體觀貫穿于課程知識體系和章節詳細內容的學習中；第三，微型教學案例整體觀和各主線的重復引用貫穿于整個教學過程。但是，不同章節內容強調的重點不同，在教學時應注意整體觀和四條主線的引用要詳略得當。

6 結語

本文提出的整體認知法和設計的微型教學案例，已應用于河池學院本科計算機專業（計算機科學與技術、網絡工程和軟件工程）計算機網絡課程和非計算機專業（文秘專業）互聯網應用技術課程的教學，與傳統的教學方法相比，使用微型教學案例的班級學生對課程重點的理解、接受和掌握程度明顯優于前者。不足的是，整體認知法主要運用于課程整體知識體系的學習，在整門課程中的推廣使用需進一步提高。

（河池學院計算機與信息工程學院，廣西 546300）

參考文獻 ：

[1]楊曉燕.“案例”驅動的“計算機網絡”課程教學改革探索[J].計算機教育，2007（9）：89-93.

[2]亢宗，等.在計算機教學中使用任務驅動教學法[J].銅陵職業技術學院學報，2007（3）：81-82.

[3]劉杰民，等.“計算機網絡”課程教學的中間輻射法[J].計算機教育，2007（10）：47-49.

[4]林惠強，等.“計算機網絡”課程“虛與實”相結合教學模式的研究與實踐[J].計算機教育，2007（12）：58-60.

[5]管雪沨.思維導圖：教與學的好幫手《神奇的計算機網絡》教學設計與反思[J].中國信息技術教育，2008（13）：47-49.endprint