摘要：本文首先給出對本科教學本質的認識，并將這種認識投影到“計算機網絡”課程的教學，論述本科“計算機網絡”課程教學的本質和內涵。然后，基于這些認識對目前本科“計算機網絡”課程的教學進行思考，剖析其存在的問題和弊端，并在此基礎上從教學的基本要素出發(fā)，論述本科“計算機網絡”課程教學應有的教學策略和方法。

關鍵詞：計算機網絡；教學本質；教學策略

中圖分類號：G642文獻標識碼：B

1認識

1.1本科教學的本質及其重要性

“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識和思維方法問題。映射到教學中，也就是要落實兩點：①如何培養(yǎng)學生的元認知能力。因為一個人的學習能力是其所有能力的基礎，是本質能力。②如何培養(yǎng)學生的系統化思維模式。因為系統化思維模式不但可以使學生真正理解概念的形成(來源)和本質，更重要的是，它能夠使學生潛移默化地養(yǎng)成正確的分析問題和認識問題的方法，以及逐步建立其持續(xù)創(chuàng)新的科學研究能力。具體而言，按照認知科學的現代研究成果，前者要培養(yǎng)基于模式及其建構的學習方法，實現認識論在學習問題中的具體應用，即解決如何學習的問題。圖1是該方法的直觀視圖。對于后者，就是要培養(yǎng)基于聯系的系統化思維方法，實現知識點到知識線，知識線到知識面，知識面到知識體的融會貫通，最終實現持續(xù)創(chuàng)新。圖2是其直觀視圖。兩者的關系可以通過圖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，另一個值得重視的方面是，從人的生理角度講，大學本科階段是一個人的思維模式和認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，作為生產特殊產品的本科教學，對于一個人的成長來說具有極其重要的影響和關鍵的作用。

1.2本科“計算機網絡”課程教學的本質和內涵

本科“計算機網絡”課程的教學，顯然是本科教學的一個特例，因此本科“計算機網絡”課程教學的本質和內涵，應該是本科教學的本質和內涵在“計算機網絡”課程中的具體體現，或者說，它就是本科教學的本質和內涵對“計算機網絡”課程教學的直接投影。具體來說，就是要將基于模式及其建構的學習方法投影到“計算機網絡”課程的教學中，挖掘“計算機網絡”課程中的知識應用模式，建立面向模式教學的教學模式。更進一步，實現系統化思維模式教學思想對“計算機網絡”課程教學的直接投影，建立面向“計算機網絡”課程知識系統化思維教學的教學體系。最終，解決本科“計算機網絡”課程教學的“本”。圖4直觀表述了本科“計算機網絡”課程教學的本質和內涵。

2思考

2.1教學的基本要素及其關系

教學包括四個基本要素：教師、學生、教材(教學內容)和教學過程(教學活動、教學環(huán)境等)。教材要素體現的是教學的靜態(tài)屬性，教學過程要素體現的是教學的動態(tài)屬性，兩者的有機結合實現教師要素和學生要素的互動作用。通過互動作用，達到教學的目標。

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

2.2本科“計算機網絡”課程教學現狀及其存在的問題

依據教學基本要素及其關系，基于上述認識，作者認為本科“計算機網絡”課程教學現狀及其存在的主要問題反映在如下幾個方面。

(1) 教材體系設計缺乏多維性和認知性

教材體系的多維性是指教材內容、教材習題、自學內容和實驗教材的一體化設計關系?？紤]到教學內容多與教學學時少之間的矛盾，主教學內容不可能面面俱到，一些延伸或拓展性的內容可以放到相應習題、自學內容和實驗中。目前，已有的一些教材已經考慮到了這些問題，比如，國外的教材對習題設計考慮比較多，而對實驗考慮相對較少。國內教材比較強調實驗，但實驗的設計與教材的關系相對松散。教材體系的認知性是指教材一體化設計必須建立在面向系統化思維培養(yǎng)的基點上，強調人類認知的自然規(guī)律。也就是說，一體化設計的邏輯體系必須符合認知規(guī)律特性。目前，教材設計的多維邏輯松散性沒有形成圍繞系統化思維能力培養(yǎng)的一體化教學理念和目標定位，弱化了系統化思維能力的培養(yǎng)。

(2) 教材內容設計缺乏現代教學理論支持

主教材內容的設計沒有考慮元認知能力培養(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的元認知能力培養(yǎng)的內容的邏輯組織。也就是說，沒有重視技術和原理背后的思維教學，強調了靜態(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化思維的培養(yǎng)。

(3) 教材寫作風格缺乏演繹與歸納的統一

演繹和歸納是人類認知的兩種基本方法，演繹一般對應于間接經驗的獲取，歸納一般對應于直接經驗的獲取。對于知識的學習，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，就是采用問題驅動的拋錨式教學策略為先，然后引入演繹式的支架式教學策略，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構，由于教材直接驅動了教學過程，因此，受制于教材的問題，一般教師的教學設計及其實現就存在演繹與歸納的不統一問題。該問題直接導致了較差的教學效果。

綜上所述，目前常用的教材(部分)及其面向“本”的教學特性分析如表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，教學過程是動態(tài)的。教學設計實現了靜態(tài)到動態(tài)的轉變。教學設計與教材的關系是一個M：N的關系，對這種關系的認識，可以體現一個教師的教學能力，即教學設計體現了一個教師對一本教材的個性化演繹能力。教學設計本身是一個創(chuàng)造性的過程，其創(chuàng)造性特性主要體現在如何針對教材的內容，不斷構建和創(chuàng)造面向學生自身主動建構其知識的各種環(huán)境，包括案例選擇、交互問題、表述思路、拓展延伸話題、與其他知識點的聯結等等。從而幫助學生的主動建構。因此，目前普遍采用的與教材同步提供PPT的做法是一個嚴重制約教師創(chuàng)造性的障礙，這也間接地弱化了系統化思維能力的培養(yǎng)。另外，目前教師自身教學理論基礎的匱乏，導致其教學設計中教學策略運用的弱化，進而影響了教學的效果。

(5) 實驗教學缺乏開放性

目前，盡管強調了實驗的重要性，但基本上都是驗證性實驗，即所謂的應用型、技能型實驗，缺乏開放性實驗的設計和教學。正是由于我們準備得太充分，學生不要花費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練，從而導致了目前教學達不到面向思維能力培養(yǎng)的“本”的目標。

2.3本科“計算機網絡”課程教學應有的策略和方法

(1) 建立面向系統化思維教學的基本理念

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

(2) 建立基于模式及其建構的教學模式

為了實現基本教學理念，在戰(zhàn)術層面上應該建立基于模式及其建構的教學模式。所謂模式，在此是指知識應用模式。知識應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。按照現代認知科學的研究，知識應用模式在一個人的學習活動中起到決定性的作用，直接體現了一個人的學習能力。然而，在傳統的教學策略中，對于該知識的教學一般由個體自身領會。教學的層次是局限于知識及其關系平面，如圖6所示。針對本科教學，應該重點突出隱性知識的教學，使教學層次覆蓋兩個平面。比如，樹型管理結構與DNS問題、組播(樹)問題，IP連接端口和實際主機地址之間的映射問題(NAT、虛擬主機)，路由協議與P2P結構問題，等等。

(3) 采用多維體系設計方法

基于面向系統化思維教學的基本理念，實現教材的多維體系設計。也就是說，教材內容、自學內容、習題以及實驗教材的體系設計應該統一在基本理念基礎上，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，針對網絡的發(fā)展，教材內容給出從單機#61614;局域網或廣域網#61614;互聯網#61614;Overlay網絡的思維變遷及相關原理，自學內容給出典型網絡的細節(jié)內容及其思維本質，習題部分可以拓展教材內容(比如IP地址與二進制)、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(比如給出應用場景，要求設計方案并分析)。

(4) 采用拋錨法和支架法并重的教學策略

教學設計中，時刻注意問題驅動方法的設計，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，并將其運用到其他相似問題，實現從具體特殊性——普遍性——特殊性的認識思維過程的教學。比如，對于IP地址的理解，可以從互聯網的本質，即網絡互聯時如何標識一個連接端點這一問題著手，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絡規(guī)模，地址分類問題。接著將地址匱乏問題引入，由此介紹子網概念、子網掩碼概念、NAT概念等。使學生理解概念和具體問題解決的關系，以便充分理解概念。而不是直接按演繹式方法，直接告訴學生IP地址的構成和分類，讓學生死記它。更進一步，通過開放實驗，給出一個應用場景，讓學生設計和運用子網和子網掩碼概念，鞏固概念的理解。

(5) 增加開放性實驗

面向本科“計算機網絡”課程的實驗教學，開放性實驗的比例應該大大加強。也就是說，要強調針對具體問題的實驗設計和分析，首先從理論層面分析實驗應有的結論和現象，知道如何去驗證該結論。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的異?，F象。在此基礎上，在將實驗拓展，提出新的問題，進行新的實驗過程。

(6) 深層應用網絡教學

針對教師要素問題，受現實條件的限制，教師本身的教學理論水平和能力不可能達到同一種水平和要求。另一方面，受重科研輕教學思路的影響，教師也不可能全身心地投入到教學研究中。因此，通過網絡教學手段，建立網絡虛擬教學研究中心，進行教學研討和交流，共享名家的教學理念和思路，是一種比較可行比較經濟的方法。更進一步，將各名家的隱性知識挖掘出來，實現網絡環(huán)境下的動態(tài)教學設計，建立面向本科“計算機網絡”課程教學的動態(tài)增長型知識庫，可以有效地彌補現實條件的制約帶來的問題。

3總結

本文針對本科“計算機網絡”課程的教學，論述了其內涵和本質，剖析了目前教學中存在的一些問題。在此基礎上，論述了應有的教學策略和方法。本文的核心在于強調本科“計算機網絡”課程教學中對“本”的內涵的演繹，也就是說，面向學生的未來，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“計算機網絡”課程的教學，但其論述的思想和方法，對其他本科課程的教學也具有普遍的指導意義。

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