對本科“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)的一點(diǎn)認(rèn)識和思考

摘要：本文首先給出對本科教學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識，并將這種認(rèn)識投影到“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的教學(xué)，論述本科“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)的本質(zhì)和內(nèi)涵。然后，基于這些認(rèn)識對目前本科“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的教學(xué)進(jìn)行思考，剖析其存在的問題和弊端，并在此基礎(chǔ)上從教學(xué)的基本要素出發(fā)，論述本科“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)應(yīng)有的教學(xué)策略和方法。

關(guān)鍵詞：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；教學(xué)本質(zhì)；教學(xué)策略

中圖分類號：G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

1認(rèn)識

1.1本科教學(xué)的本質(zhì)及其重要性

“本”是草木之根的意思，根在草木整個生長過程中起著決定性的作用，是草木成長的內(nèi)因。顯然，本科教育需要解決的是一個人成長的“本”的問題，也就是要解決一個人的認(rèn)識和思維方法問題。映射到教學(xué)中，也就是要落實兩點(diǎn)：①如何培養(yǎng)學(xué)生的元認(rèn)知能力。因為一個人的學(xué)習(xí)能力是其所有能力的基礎(chǔ)，是本質(zhì)能力。②如何培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)化思維模式。因為系統(tǒng)化思維模式不但可以使學(xué)生真正理解概念的形成(來源)和本質(zhì)，更重要的是，它能夠使學(xué)生潛移默化地養(yǎng)成正確的分析問題和認(rèn)識問題的方法，以及逐步建立其持續(xù)創(chuàng)新的科學(xué)研究能力。具體而言，按照認(rèn)知科學(xué)的現(xiàn)代研究成果，前者要培養(yǎng)基于模式及其建構(gòu)的學(xué)習(xí)方法，實現(xiàn)認(rèn)識論在學(xué)習(xí)問題中的具體應(yīng)用，即解決如何學(xué)習(xí)的問題。圖1是該方法的直觀視圖。對于后者，就是要培養(yǎng)基于聯(lián)系的系統(tǒng)化思維方法，實現(xiàn)知識點(diǎn)到知識線，知識線到知識面，知識面到知識體的融會貫通，最終實現(xiàn)持續(xù)創(chuàng)新。圖2是其直觀視圖。兩者的關(guān)系可以通過圖3直觀表述，也就是說，前者是局部微觀的“本”，后者是整體宏觀的“本”。

針對本科教學(xué)，另一個值得重視的方面是，從人的生理角度講，大學(xué)本科階段是一個人的思維模式和認(rèn)識能力形成的重要和主要階段。人的思維模式一旦形成，改變起來十分困難，有時甚至是不可能的。因此，作為生產(chǎn)特殊產(chǎn)品的本科教學(xué)，對于一個人的成長來說具有極其重要的影響和關(guān)鍵的作用。

1.2本科“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)的本質(zhì)和內(nèi)涵

本科“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的教學(xué)，顯然是本科教學(xué)的一個特例，因此本科“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)的本質(zhì)和內(nèi)涵，應(yīng)該是本科教學(xué)的本質(zhì)和內(nèi)涵在“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程中的具體體現(xiàn)，或者說，它就是本科教學(xué)的本質(zhì)和內(nèi)涵對“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)的直接投影。具體來說，就是要將基于模式及其建構(gòu)的學(xué)習(xí)方法投影到“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的教學(xué)中，挖掘“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程中的知識應(yīng)用模式，建立面向模式教學(xué)的教學(xué)模式。更進(jìn)一步，實現(xiàn)系統(tǒng)化思維模式教學(xué)思想對“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)的直接投影，建立面向“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程知識系統(tǒng)化思維教學(xué)的教學(xué)體系。最終，解決本科“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)的“本”。圖4直觀表述了本科“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)的本質(zhì)和內(nèi)涵。

2思考

2.1教學(xué)的基本要素及其關(guān)系

教學(xué)包括四個基本要素：教師、學(xué)生、教材(教學(xué)內(nèi)容)和教學(xué)過程(教學(xué)活動、教學(xué)環(huán)境等)。教材要素體現(xiàn)的是教學(xué)的靜態(tài)屬性，教學(xué)過程要素體現(xiàn)的是教學(xué)的動態(tài)屬性，兩者的有機(jī)結(jié)合實現(xiàn)教師要素和學(xué)生要素的互動作用。通過互動作用，達(dá)到教學(xué)的目標(biāo)。

四個要素中，教師要素是本質(zhì)要素，它直接驅(qū)動教學(xué)過程要素，或者直接決定教材要素、并由教材(間接)驅(qū)動教學(xué)過程要素。如圖5所示。

2.2本科“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)現(xiàn)狀及其存在的問題

依據(jù)教學(xué)基本要素及其關(guān)系，基于上述認(rèn)識，作者認(rèn)為本科“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)現(xiàn)狀及其存在的主要問題反映在如下幾個方面。

(1) 教材體系設(shè)計缺乏多維性和認(rèn)知性

教材體系的多維性是指教材內(nèi)容、教材習(xí)題、自學(xué)內(nèi)容和實驗教材的一體化設(shè)計關(guān)系。考慮到教學(xué)內(nèi)容多與教學(xué)學(xué)時少之間的矛盾，主教學(xué)內(nèi)容不可能面面俱到，一些延伸或拓展性的內(nèi)容可以放到相應(yīng)習(xí)題、自學(xué)內(nèi)容和實驗中。目前，已有的一些教材已經(jīng)考慮到了這些問題，比如，國外的教材對習(xí)題設(shè)計考慮比較多，而對實驗考慮相對較少。國內(nèi)教材比較強(qiáng)調(diào)實驗，但實驗的設(shè)計與教材的關(guān)系相對松散。教材體系的認(rèn)知性是指教材一體化設(shè)計必須建立在面向系統(tǒng)化思維培養(yǎng)的基點(diǎn)上，強(qiáng)調(diào)人類認(rèn)知的自然規(guī)律。也就是說，一體化設(shè)計的邏輯體系必須符合認(rèn)知規(guī)律特性。目前，教材設(shè)計的多維邏輯松散性沒有形成圍繞系統(tǒng)化思維能力培養(yǎng)的一體化教學(xué)理念和目標(biāo)定位，弱化了系統(tǒng)化思維能力的培養(yǎng)。

(2) 教材內(nèi)容設(shè)計缺乏現(xiàn)代教學(xué)理論支持

主教材內(nèi)容的設(shè)計沒有考慮元認(rèn)知能力培養(yǎng)問題，太多地注重知識的邏輯組織，而忽略了面向基于模式及其建構(gòu)的元認(rèn)知能力培養(yǎng)的內(nèi)容的邏輯組織。也就是說，沒有重視技術(shù)和原理背后的思維教學(xué)，強(qiáng)調(diào)了靜態(tài)型知識，而弱化了動態(tài)型知識。由此，也就自然地影響了系統(tǒng)化思維的培養(yǎng)。

(3) 教材寫作風(fēng)格缺乏演繹與歸納的統(tǒng)一

演繹和歸納是人類認(rèn)知的兩種基本方法，演繹一般對應(yīng)于間接經(jīng)驗的獲取，歸納一般對應(yīng)于直接經(jīng)驗的獲取。對于知識的學(xué)習(xí)，人類大部分是基于教材和書本獲得，即

基于演繹的間接獲取。然而，這對于初學(xué)者而言，概念的理解和消化存在一定的困難。因此，如果采用歸納式介紹，再引入演繹式體系，則可以得到良好的效果。具體而言，就是采用問題驅(qū)動的拋錨式教學(xué)策略為先，然后引入演繹式的支架式教學(xué)策略，要比單純的演繹式策略好。目前，大部分教材都采用演繹式寫作結(jié)構(gòu)，由于教材直接驅(qū)動了教學(xué)過程，因此，受制于教材的問題，一般教師的教學(xué)設(shè)計及其實現(xiàn)就存在演繹與歸納的不統(tǒng)一問題。該問題直接導(dǎo)致了較差的教學(xué)效果。

綜上所述，目前常用的教材(部分)及其面向“本”的教學(xué)特性分析如表1所示。

(4) 教師對教材的個性化演繹能力弱化

教材是靜態(tài)的，教學(xué)過程是動態(tài)的。教學(xué)設(shè)計實現(xiàn)了靜態(tài)到動態(tài)的轉(zhuǎn)變。教學(xué)設(shè)計與教材的關(guān)系是一個M：N的關(guān)系，對這種關(guān)系的認(rèn)識，可以體現(xiàn)一個教師的教學(xué)能力，即教學(xué)設(shè)計體現(xiàn)了一個教師對一本教材的個性化演繹能力。教學(xué)設(shè)計本身是一個創(chuàng)造性的過程，其創(chuàng)造性特性主要體現(xiàn)在如何針對教材的內(nèi)容，不斷構(gòu)建和創(chuàng)造面向?qū)W生自身主動建構(gòu)其知識的各種環(huán)境，包括案例選擇、交互問題、表述思路、拓展延伸話題、與其他知識點(diǎn)的聯(lián)結(jié)等等。從而幫助學(xué)生的主動建構(gòu)。因此，目前普遍采用的與教材同步提供PPT的做法是一個嚴(yán)重制約教師創(chuàng)造性的障礙，這也間接地弱化了系統(tǒng)化思維能力的培養(yǎng)。另外，目前教師自身教學(xué)理論基礎(chǔ)的匱乏，導(dǎo)致其教學(xué)設(shè)計中教學(xué)策略運(yùn)用的弱化，進(jìn)而影響了教學(xué)的效果。

(5) 實驗教學(xué)缺乏開放性

目前，盡管強(qiáng)調(diào)了實驗的重要性，但基本上都是驗證性實驗，即所謂的應(yīng)用型、技能型實驗，缺乏開放性實驗的設(shè)計和教學(xué)。正是由于我們準(zhǔn)備得太充分，學(xué)生不要花費(fèi)太多力氣就能按圖索驥地完成實驗，失去了對實驗過程中的思維的訓(xùn)練，從而導(dǎo)致了目前教學(xué)達(dá)不到面向思維能力培養(yǎng)的“本”的目標(biāo)。

2.3本科“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)應(yīng)有的策略和方法

(1) 建立面向系統(tǒng)化思維教學(xué)的基本理念

基本教學(xué)理念體現(xiàn)了對本科教學(xué)的認(rèn)識程度，作為一種指導(dǎo)思想，它直接決定了整個教學(xué)體系的建立。盡管基本教學(xué)理念是抽象的，但它可以通過教材、教學(xué)設(shè)計等具體表現(xiàn)出來。根據(jù)上述認(rèn)識，應(yīng)該建立面向系統(tǒng)化思維教學(xué)的本科“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的教學(xué)理念，并在此基礎(chǔ)上建立其教學(xué)體系。比如，對于各種協(xié)議的教學(xué)，不僅僅是解析其原理，更重要的是解析其產(chǎn)生的原因，即為什么會誕生這種協(xié)議？該協(xié)議主要解決什么問題？也就是說，要理解協(xié)議的動態(tài)性(面向思維)的知識，而不僅僅是理解協(xié)議的靜態(tài)性(面向工作原理)的知識。同時，對于協(xié)議的實驗教學(xué)，不僅僅是使用和剖析，而是要通過設(shè)計開放性問題，進(jìn)行協(xié)議設(shè)計機(jī)制的改造和分析。再者，應(yīng)該將多個協(xié)議聯(lián)合起來，從多個協(xié)議的設(shè)計思想和實現(xiàn)機(jī)制中尋找和挖掘一些設(shè)計模式，并且從某種協(xié)議的發(fā)展歷程中領(lǐng)會其進(jìn)化的本質(zhì)。從而，由此可以學(xué)會人類不斷認(rèn)識問題、解決問題的思維方法，達(dá)到培養(yǎng)持續(xù)創(chuàng)新能力的目標(biāo)。

(2) 建立基于模式及其建構(gòu)的教學(xué)模式

為了實現(xiàn)基本教學(xué)理念，在戰(zhàn)術(shù)層面上應(yīng)該建立基于模式及其建構(gòu)的教學(xué)模式。所謂模式，在此是指知識應(yīng)用模式。知識應(yīng)用模式是一種隱性知識，相對于一般的顯性知識而言，它一般存在于個體的意識里。按照現(xiàn)代認(rèn)知科學(xué)的研究，知識應(yīng)用模式在一個人的學(xué)習(xí)活動中起到?jīng)Q定性的作用，直接體現(xiàn)了一個人的學(xué)習(xí)能力。然而，在傳統(tǒng)的教學(xué)策略中，對于該知識的教學(xué)一般由個體自身領(lǐng)會。教學(xué)的層次是局限于知識及其關(guān)系平面，如圖6所示。針對本科教學(xué)，應(yīng)該重點(diǎn)突出隱性知識的教學(xué)，使教學(xué)層次覆蓋兩個平面。比如，樹型管理結(jié)構(gòu)與DNS問題、組播(樹)問題，IP連接端口和實際主機(jī)地址之間的映射問題(NAT、虛擬主機(jī))，路由協(xié)議與P2P結(jié)構(gòu)問題，等等。

(3) 采用多維體系設(shè)計方法

基于面向系統(tǒng)化思維教學(xué)的基本理念，實現(xiàn)教材的多維體系設(shè)計。也就是說，教材內(nèi)容、自學(xué)內(nèi)容、習(xí)題以及實驗教材的體系設(shè)計應(yīng)該統(tǒng)一在基本理念基礎(chǔ)上，多個維度形成邏輯上的一個整體，而不是多個維度的邏輯并列。比如，針對網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，教材內(nèi)容給出從單機(jī)#61614;局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)#61614;互聯(lián)網(wǎng)#61614;Overlay網(wǎng)絡(luò)的思維變遷及相關(guān)原理，自學(xué)內(nèi)容給出典型網(wǎng)絡(luò)的細(xì)節(jié)內(nèi)容及其思維本質(zhì)，習(xí)題部分可以拓展教材內(nèi)容(比如IP地址與二進(jìn)制)、以及建立面向模式的思維方法(比如連接與非連接)，實驗部分除安排基

本實驗外，給出一些開放型實驗(比如給出應(yīng)用場景，要求設(shè)計方案并分析)。

(4) 采用拋錨法和支架法并重的教學(xué)策略

教學(xué)設(shè)計中，時刻注意問題驅(qū)動方法的設(shè)計，圍繞著一個知識或概念，可以從一個問題或情景開始，然后，再給出另一個相似問題，并從這些問題中抽象出概念和方法、原理，最后解析概念和方法、原理，并將其運(yùn)用到其他相似問題，實現(xiàn)從具體特殊性——普遍性——特殊性的認(rèn)識思維過程的教學(xué)。比如，對于IP地址的理解，可以從互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)，即網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時如何標(biāo)識一個連接端點(diǎn)這一問題著手，得出IP地址的兩個基本組成部分，然后再解析針對不同的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，地址分類問題。接著將地址匱乏問題引入，由此介紹子網(wǎng)概念、子網(wǎng)掩碼概念、NAT概念等。使學(xué)生理解概念和具體問題解決的關(guān)系，以便充分理解概念。而不是直接按演繹式方法，直接告訴學(xué)生IP地址的構(gòu)成和分類，讓學(xué)生死記它。更進(jìn)一步，通過開放實驗，給出一個應(yīng)用場景，讓學(xué)生設(shè)計和運(yùn)用子網(wǎng)和子網(wǎng)掩碼概念，鞏固概念的理解。

(5) 增加開放性實驗

面向本科“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的實驗教學(xué)，開放性實驗的比例應(yīng)該大大加強(qiáng)。也就是說，要強(qiáng)調(diào)針對具體問題的實驗設(shè)計和分析，首先從理論層面分析實驗應(yīng)有的結(jié)論和現(xiàn)象，知道如何去驗證該結(jié)論。然后，再通過實驗去驗證方案的正確性，并注意觀察和分析實驗中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象。在此基礎(chǔ)上，在將實驗拓展，提出新的問題，進(jìn)行新的實驗過程。

(6) 深層應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

針對教師要素問題，受現(xiàn)實條件的限制，教師本身的教學(xué)理論水平和能力不可能達(dá)到同一種水平和要求。另一方面，受重科研輕教學(xué)思路的影響，教師也不可能全身心地投入到教學(xué)研究中。因此，通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段，建立網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)研究中心，進(jìn)行教學(xué)研討和交流，共享名家的教學(xué)理念和思路，是一種比較可行比較經(jīng)濟(jì)的方法。更進(jìn)一步，將各名家的隱性知識挖掘出來，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的動態(tài)教學(xué)設(shè)計，建立面向本科“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)的動態(tài)增長型知識庫，可以有效地彌補(bǔ)現(xiàn)實條件的制約帶來的問題。

3總結(jié)

本文針對本科“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的教學(xué)，論述了其內(nèi)涵和本質(zhì)，剖析了目前教學(xué)中存在的一些問題。在此基礎(chǔ)上，論述了應(yīng)有的教學(xué)策略和方法。本文的核心在于強(qiáng)調(diào)本科“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)中對“本”的內(nèi)涵的演繹，也就是說，面向?qū)W生的未來，如何“傳道”，而不僅僅是“授業(yè)”和“解惑”。盡管本文主要針對本科“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的教學(xué)，但其論述的思想和方法，對其他本科課程的教學(xué)也具有普遍的指導(dǎo)意義。

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