對比教學(xué)法在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用

石文 尉斌 薄濤 曹陽

【摘要】? ? 針對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)特點(diǎn)，分析課程中各個章節(jié)的知識點(diǎn)之間的關(guān)系，提取知識點(diǎn)之間的相同點(diǎn)、不同點(diǎn)以及相反點(diǎn)，并加以提煉整理，提出采用對比教學(xué)法對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中具有關(guān)聯(lián)關(guān)系的知識點(diǎn)進(jìn)行講授。采用對比教學(xué)法能夠幫助學(xué)生在有效記憶知識點(diǎn)的同時，掌握知識點(diǎn)之間的潛在規(guī)律。

【關(guān)鍵詞】? ? 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)? ? 對比教學(xué)法? ? 體系結(jié)構(gòu)

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)和軟件工程專業(yè)本科教學(xué)的核心課程，也是學(xué)生認(rèn)識學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)課程。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的傳統(tǒng)教學(xué)思路是依賴五層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層與應(yīng)用層，依次介紹各個網(wǎng)絡(luò)的主要功能、關(guān)鍵協(xié)議、數(shù)據(jù)單元等內(nèi)容。從整體上看，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的內(nèi)容涵蓋廣泛，知識點(diǎn)較多。在實(shí)際教學(xué)過程中，可以采用對比教學(xué)方法，讓學(xué)生能夠更好地記憶重點(diǎn)知識。

一、對比教學(xué)法

對比教學(xué)法是通過對比的形式，向?qū)W生展現(xiàn)知識點(diǎn)之間相同、不同、相反等關(guān)系。讓學(xué)生在記住一項(xiàng)知識點(diǎn)的同時，記住另一項(xiàng)對比的知識點(diǎn)，起到事半功倍的效果。對比教學(xué)法的關(guān)鍵是找出知識點(diǎn)之間的“對比點(diǎn)”以及對比的形式[1]。教師設(shè)計(jì)出的“對比點(diǎn)”能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時從認(rèn)識知識點(diǎn)的表面關(guān)系逐步深入到掌握知識點(diǎn)背后的潛在規(guī)律。

作為一項(xiàng)傳統(tǒng)的教學(xué)方法，對比教學(xué)法已經(jīng)在很多領(lǐng)域的專業(yè)教學(xué)中得到了應(yīng)用。例如張亞宏[2]在臨床護(hù)理教學(xué)中，將每種疾病的理論知識與臨床病人的資料進(jìn)行比較，找出相同點(diǎn)和個體差異，幫助學(xué)生總結(jié)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，建立知識體系。王杰[3]將對比教學(xué)法應(yīng)用到音程識別中，通過參照音程，幫助學(xué)生掌握常用的音程識別。趙金和等[4]采用對比教學(xué)法應(yīng)用于化工熱力學(xué)教學(xué)，將吉布斯自由能函數(shù)和熱力學(xué)第一定律、第二定律作為兩條教學(xué)主線。向小艷等[5]在稀有金屬冶金學(xué)教學(xué)中選擇鎢鉬、鈦鋯鉿、稀有金屬提取分離技術(shù)三個方面進(jìn)行對比教學(xué)設(shè)計(jì)。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，對比教學(xué)法也得到了應(yīng)用。陳甜等[6]通過分析單片機(jī)和PLC在原理結(jié)構(gòu)和應(yīng)用技術(shù)上的異同點(diǎn)，設(shè)計(jì)相互替代實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生通過比較學(xué)習(xí)加深對于單片機(jī)和PLC的理解。許真珍等[7]基于軟件項(xiàng)目對比教學(xué)法對C/C++課程設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐，針對同一個項(xiàng)目分別采用不同編程語言進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，提高了學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

由此可見，對比教學(xué)法能夠有效提高學(xué)生對于知識的理解和記憶力，鞏固教學(xué)效果。針對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)安排和課程特點(diǎn)，基于國內(nèi)院校常用的謝希仁主編的《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》（第七版）教材[8]（以下簡稱：教材），可以在概述、物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層與應(yīng)用層這六個章節(jié)的相關(guān)知識教學(xué)中靈活運(yùn)用對比教學(xué)法。

二、概述章節(jié)中的對比教學(xué)法

概述一章的內(nèi)容雖然與后面的章節(jié)相比顯得不多，但是也包含了需要重點(diǎn)掌握的知識點(diǎn)。例如，電路交換、報文交換和分組交換各自的特點(diǎn)，學(xué)生容易搞混。這種情況的根本原因是學(xué)生未能充分理解三種信息交換的主要流程。在實(shí)際教學(xué)時，可以將三種交換方式的主要流程做成ppt動畫的形式。先把三個流程分別播放，分別講解各自的流程與特點(diǎn)。當(dāng)學(xué)生對每一個流程有了一定了解之后，再把三個流程動畫在同一頁ppt中同時播放，讓學(xué)生通過對比發(fā)現(xiàn)三種傳輸方式的區(qū)別。在演示動畫的同時，配合講解表1中的三個知識點(diǎn)的異同點(diǎn)，加深學(xué)生的理解。

序章中的另一個難點(diǎn)就是三種體系架構(gòu)中各自層次的名稱與主要功能。在教學(xué)中學(xué)生反映記憶三種體系架構(gòu)有一定困難。這部分教學(xué)可以把三種體系結(jié)構(gòu)對照記憶。首先，以課程實(shí)際將要講授的五層體系結(jié)構(gòu)為綱，學(xué)生在記憶了五層體系結(jié)構(gòu)之后，對于TCP/IP協(xié)議的四層結(jié)構(gòu)，只需要將五層結(jié)構(gòu)中第一、二層的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層轉(zhuǎn)化為四層結(jié)構(gòu)中底層的網(wǎng)絡(luò)接口層，并記住網(wǎng)絡(luò)接口層只是定義了一些接口，沒有定義具體的功能即可。對于OSI的七層結(jié)構(gòu)，只需把五層結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用層擴(kuò)展為會話層、表示層和應(yīng)用層即可。其中會話層主要負(fù)責(zé)建立會話，表示層主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的具體表示方式。這樣學(xué)生可以更加容易地記憶三種體系結(jié)構(gòu)。

三、物理層章節(jié)中的對比教學(xué)法

物理層章節(jié)中涉及到一些信息論的知識。由于教材中僅僅包含了香農(nóng)定理公式，對于奈奎斯特定理只是用文字描述，并未寫出具體公式。在講解這部分內(nèi)容時，建議將奈奎斯特定理和香農(nóng)定理的具體公式、相關(guān)描述、具體特點(diǎn)詳細(xì)講解，這樣可以讓學(xué)生更加透徹地了解網(wǎng)絡(luò)傳輸信道的極限容量。

這一章還介紹了寬帶接入技術(shù)。這部分可以多加入一些實(shí)際網(wǎng)絡(luò)寬帶技術(shù)與硬件展示。例如，在介紹ADSL技術(shù)時，可以用現(xiàn)在聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)硬件進(jìn)行講解;在介紹光線同軸混合網(wǎng)和光纖入戶時，可以使用當(dāng)前寬帶網(wǎng)絡(luò)的信號分離器的相關(guān)硬件以及圖片來進(jìn)行講解。這樣使用硬件器材來加強(qiáng)不同寬帶技術(shù)的對比效果。

四、數(shù)據(jù)鏈路層章節(jié)中的對比教學(xué)法

從數(shù)據(jù)鏈路層開始，課程將要講解一些網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)。對于點(diǎn)對點(diǎn)信道，教材中僅僅介紹了PPP協(xié)議，但是很多考試特別是考研范圍中還包含了HDLC協(xié)議。因此在講解這部分內(nèi)容時，可以加入HDLC協(xié)議，并與PPP協(xié)議的各種特點(diǎn)對比講解，如表2所示，幫助學(xué)生記憶。

五、網(wǎng)絡(luò)層章節(jié)中的對比教學(xué)法

網(wǎng)絡(luò)層是教材中的重點(diǎn)章節(jié)之一，教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)較多。IP協(xié)議作為互聯(lián)網(wǎng)核心協(xié)議，需要學(xué)生重點(diǎn)掌握。其中，對于IP協(xié)議中的IP地址進(jìn)行介紹時，可以與前面章節(jié)中介紹的物理地址聯(lián)系起來，通過對比加深學(xué)生的理解。

這一章另一個重點(diǎn)是路由選擇協(xié)議。其中，RIP和OSPF兩種內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議對應(yīng)兩種算法——距離向量算法和最短路徑算法。在講解這一部分時，可以與算法課程中的內(nèi)容結(jié)合起來，通過講解網(wǎng)格中的最短路徑的相關(guān)算法來引出RIP和OSPF兩種協(xié)議。

六、傳輸層章節(jié)中的對比教學(xué)法

傳輸層是教材中的另一個重點(diǎn)章節(jié)。這一章主要介紹了TCP協(xié)議和UDP協(xié)議的相關(guān)特點(diǎn)以及實(shí)現(xiàn)可靠傳輸?shù)南嚓P(guān)機(jī)制。對于TCP協(xié)議和UDP協(xié)議，相關(guān)的知識點(diǎn)比較多，因此采用對比方法能夠幫助學(xué)生同時記住兩個協(xié)議各自的特點(diǎn)。同時，作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的重點(diǎn)知識，在TCP協(xié)議的教學(xué)中，應(yīng)盡量采用演示實(shí)驗(yàn)、仿真實(shí)驗(yàn)等手段，幫助學(xué)生更加直觀地學(xué)習(xí)TCP協(xié)議的主要特點(diǎn)以及與其他協(xié)議的不同之處。

七、應(yīng)用層章節(jié)中的對比教學(xué)法

應(yīng)用層中的相關(guān)知識與學(xué)生平時的生活連接更加緊密，因此可以多用實(shí)例來引導(dǎo)學(xué)生理解相關(guān)機(jī)制。例如，在講解DNS服務(wù)器時，可以通過修改電腦dns服務(wù)器的方式來查看網(wǎng)絡(luò)連接情況。

在講解FTP協(xié)議時，可以使用Serv-U作為FTP服務(wù)器，使用FlashFXP作為服務(wù)器的客戶端。當(dāng)FlashFXP連接上Serv-U時，查看FlashFXP命令行的相關(guān)信息，讓學(xué)生鞏固FTP的連接方式與主要特點(diǎn)。

八、結(jié)束語

對比教學(xué)法作為一項(xiàng)傳統(tǒng)的教學(xué)方法，能夠有效提高學(xué)生對于知識的理解程度。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中靈活運(yùn)用對比教學(xué)法，可以幫助學(xué)生深入理解各類復(fù)雜協(xié)議的相關(guān)特點(diǎn)，并深刻記憶相關(guān)知識點(diǎn)。在今后的教學(xué)工作中，對比教學(xué)法可以與教師演示實(shí)驗(yàn)與學(xué)生仿真實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，進(jìn)一步豐富計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段與方法。另外，對于五層體系結(jié)構(gòu)中的知識點(diǎn)，還可以和課程思政元素相結(jié)合，通過教學(xué)知識與思政元素進(jìn)行關(guān)聯(lián)對比，進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生對于《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》知識學(xué)習(xí)的興趣以及對思政元素的領(lǐng)悟，在做到寓教于樂的同時提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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