于承敏

摘 要： 計算機網(wǎng)絡(luò)是一門內(nèi)容抽象、知識點多、理論性和實踐性都很強的課程。為了提高計算機網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)效果，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，在總結(jié)多年教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，將思維導(dǎo)圖引入課堂教學(xué)中，提出了一種基于思維導(dǎo)圖的教學(xué)模式，取得了較好的教學(xué)效果，既提高了計算機網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)質(zhì)量，也激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

關(guān)鍵詞： 計算機網(wǎng)絡(luò)； 思維導(dǎo)圖； 教學(xué)模式； 教學(xué)效果； 課堂教學(xué)

中圖分類號：G623 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-8228（2014）01-66-03

0 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)成為計算機及相關(guān)專業(yè)的一門非常重要的必修課程。由于該課程具有前瞻性強、概念多且分散、理論抽象、實踐性強、涉及的知識面廣等特點，再加上傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式以教師“教”為主，教學(xué)過程中往往忽視學(xué)生的主體地位，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏主動性、學(xué)習(xí)積極性不高，課程學(xué)完后學(xué)生對該課程掌握得并不好，影響到后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。為了提高該課程的教學(xué)效果，我們將思維導(dǎo)圖引入到“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程的教學(xué)過程中，取得了比較滿意的結(jié)果。

思維導(dǎo)圖[1]作為一種有效的認(rèn)知工具是由英國學(xué)者Tony Buzan在20世紀(jì)60年代提出的，在個人、家庭、教育、企業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。思維導(dǎo)圖的認(rèn)知功能與人類大腦的認(rèn)知功能相類似，有助于信息的儲存和提取，進(jìn)而有益于教學(xué)和學(xué)習(xí)效率的提升[2]。思維導(dǎo)圖的應(yīng)用可以提高學(xué)習(xí)者對教學(xué)內(nèi)容的理解力和學(xué)習(xí)效率[3]；提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，使抽象知識概念變得可視化，方便了對所學(xué)知識的加工，能夠幫助提高學(xué)習(xí)者的理解力和記憶力[4]；也有助于激發(fā)學(xué)生參與教學(xué)活動，有利于學(xué)習(xí)者之間實現(xiàn)對所學(xué)知識的共同建構(gòu)[5]。思維導(dǎo)圖不僅作為一種認(rèn)知工具可以幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率，同時作為一種教學(xué)策略也可以提高教學(xué)效率[6-8]。

1 基于思維導(dǎo)圖的課堂教學(xué)案例

1.1 學(xué)生利用思維導(dǎo)圖預(yù)習(xí)——發(fā)現(xiàn)問題

《禮記·中庸》中說：凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。但在目前的大學(xué)教學(xué)中，能夠進(jìn)行主動預(yù)習(xí)的學(xué)生卻寥寥無幾。這也是課堂教學(xué)效率低的重要原因之一。其中的主要原因一是預(yù)習(xí)的任務(wù)量大，需要的時間多；二是學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性不高。為此，講授新課之前讓學(xué)生畫出基于思維導(dǎo)圖的預(yù)習(xí)提綱（注意給學(xué)生必要的提示），讓學(xué)生找出他們認(rèn)為的重點、難點及不理解或疑惑的內(nèi)容是非常必要的。例如，一名學(xué)生在預(yù)習(xí)計算機網(wǎng)絡(luò)[9]這門課中關(guān)于傳輸控制協(xié)議TCP的可靠傳輸后畫出的思維導(dǎo)圖，如圖1所示。

學(xué)生通過畫出本講的思維導(dǎo)圖預(yù)習(xí)提綱，發(fā)現(xiàn)理解停等協(xié)議和連續(xù)ARQ協(xié)議的基本工作原理以及超時定時器時間的選擇問題是本講的重點和難點。因此，在教師講授時，學(xué)生特別注意教師對該部分內(nèi)容的講解。

從學(xué)生預(yù)習(xí)思維導(dǎo)圖可以看出，學(xué)生在預(yù)習(xí)時一般僅僅根據(jù)課本的章節(jié)編號給出一個大體的預(yù)習(xí)框架，此時還不能對知識進(jìn)行更好的歸類。

1.2 教師利用思維導(dǎo)圖備課——預(yù)設(shè)問題

教師通過對教材進(jìn)行分析，對講授的內(nèi)容進(jìn)行基于思維導(dǎo)圖的教學(xué)設(shè)計，畫出思維導(dǎo)圖教學(xué)提綱，并提出預(yù)設(shè)的問題。圖2是針對計算機網(wǎng)絡(luò)這門課中關(guān)于傳輸控制協(xié)議TCP的可靠傳輸后畫出的思維導(dǎo)圖教學(xué)提綱。

圍繞著此提綱，預(yù)設(shè)了以下幾個問題：

⑴ 如何解決停等協(xié)議信道利用率低的問題；

⑵ 連續(xù)ARQ協(xié)議中，發(fā)送窗口根據(jù)什么進(jìn)行動態(tài)變化；

⑶ TCP實現(xiàn)可靠傳輸時，發(fā)送方和接收方的窗口的前沿和后沿是如何發(fā)生移動的，并且兩個窗口中的數(shù)據(jù)各代表什么含義；

⑷ 運輸層的往返時延有什么特點；

⑸ 超時定時器的超時重傳時間是如何動態(tài)變化的。

1.3 師生利用思維導(dǎo)圖教和學(xué)——建構(gòu)知識

教師利用制作好的思維導(dǎo)圖教學(xué)提綱向?qū)W生講解相關(guān)的知識，并適時地提出預(yù)設(shè)問題，引導(dǎo)學(xué)生邊記憶、邊思考、邊理解，并注意提醒學(xué)生利用思維導(dǎo)圖方式記筆記。

利用思維導(dǎo)圖工具進(jìn)行教和學(xué)，需要教師和學(xué)生對信息內(nèi)容進(jìn)行思考，而通過思考必然能夠促進(jìn)對知識的學(xué)習(xí)和意義的建構(gòu)。

1.4 學(xué)生利用思維導(dǎo)圖復(fù)習(xí)——鞏固知識

根據(jù)艾賓浩斯的理論，人們在完好地記憶信息后，僅僅經(jīng)過20分鐘的間隔，便會遺忘40%左右的信息。48小時后，會有70%以上的信息被遺忘?？鬃右苍v過“溫故而知新”的道理。因此，復(fù)習(xí)是增強記憶、提高學(xué)習(xí)成績、理解知識、應(yīng)用和掌握知識的最有效的手段之一。利用思維導(dǎo)圖進(jìn)行復(fù)習(xí)，可以分為兩個部分：一是對當(dāng)天的知識點進(jìn)行復(fù)習(xí)，二是對一章的內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)。在結(jié)束一天的學(xué)習(xí)之后，學(xué)生就可以對預(yù)習(xí)的思維導(dǎo)圖和課堂上筆記思維導(dǎo)圖進(jìn)行復(fù)習(xí)整理了。而在一章內(nèi)容學(xué)完后，結(jié)合整理的思維導(dǎo)圖對本章的內(nèi)容進(jìn)行回顧，并整理出一章的思維導(dǎo)圖。經(jīng)過多次復(fù)習(xí)，學(xué)生對學(xué)過的知識也就有了比較深刻的印象，達(dá)到了鞏固知識的目的。

1.5 教師利用思維導(dǎo)圖反思教學(xué)——改進(jìn)教學(xué)

教師在授課過程中，通過與學(xué)生進(jìn)行交流，并結(jié)合學(xué)生預(yù)習(xí)和整理的思維導(dǎo)圖，就可以重新修改備課時制作的思維導(dǎo)圖，并調(diào)整授課的重點和難點，修改預(yù)設(shè)的問題等，以便改進(jìn)教學(xué)。圖3是教師經(jīng)過反思后重新繪制的思維導(dǎo)圖。

圖3中加了笑臉的部分是課堂教學(xué)后教師經(jīng)過反思后增加或修改的部分內(nèi)容。

1.6 基于思維導(dǎo)圖的評價——驗證效果

要了解學(xué)生對課程的理解情況，應(yīng)要求學(xué)生上交整理后的思維導(dǎo)圖，教師從思維導(dǎo)圖制作的規(guī)范性、知識點的完整性、知識體系的邏輯性、關(guān)鍵詞提煉的恰當(dāng)性、層析關(guān)系的清晰性等幾個方面給出定性評價。并在每章內(nèi)容結(jié)束后，以測試的方式讓學(xué)生畫出有關(guān)本章知識的完整的思維導(dǎo)圖，采用這種方式可以讓學(xué)生將頭腦中的知識進(jìn)行可視化，同時可以促進(jìn)學(xué)生對知識的鞏固以及思維的發(fā)展。當(dāng)然，為了更好地促進(jìn)學(xué)生對知識的理解和應(yīng)用，可以結(jié)合傳統(tǒng)的測試方法，給出單元測試題，定量考察學(xué)生對知識的掌握情況。

2 基于思維導(dǎo)圖的課堂教學(xué)模式

在總結(jié)以上教學(xué)案例，并參考相關(guān)研究[10]的基礎(chǔ)上，我們提出了基于思維導(dǎo)圖的計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)模式，如圖4所示。

教師在備課過程中要對教材進(jìn)行分析，利用思維導(dǎo)圖進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，找出教材中的重點、難點以及比較抽象的概念，畫出教學(xué)用的思維導(dǎo)圖，并給出預(yù)設(shè)的問題。

學(xué)生在預(yù)習(xí)過程中通過自學(xué)教材和教師給定的預(yù)習(xí)材料，畫出預(yù)習(xí)思維導(dǎo)圖，并找出重點、難點，發(fā)現(xiàn)不理解的問題。

教師在課堂教學(xué)時使用思維導(dǎo)圖進(jìn)行教學(xué)，將知識點以圖解的形式逐漸呈現(xiàn)給學(xué)生，同時讓學(xué)生利用思維導(dǎo)圖的方式記筆記，形成筆記思維導(dǎo)圖。在教學(xué)過程中教師根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)適時提出預(yù)設(shè)的問題讓學(xué)生進(jìn)行思考，在教師的引導(dǎo)下學(xué)生形成自己的知識結(jié)構(gòu)體系，完成知識的建構(gòu)過程。

課后學(xué)生結(jié)合預(yù)習(xí)思維導(dǎo)圖和筆記思維導(dǎo)圖對知識進(jìn)行歸納、整理，構(gòu)建出具有個人風(fēng)格的思維導(dǎo)圖，以備接下來進(jìn)行定期復(fù)習(xí)之用。通過及時的復(fù)習(xí)，學(xué)生鞏固了知識，加深了對知識的理解。教師通過反思教學(xué)過程，對備課過程形成的思維導(dǎo)圖進(jìn)行修改，完善教學(xué)過程，在下一次授課前可呈現(xiàn)給學(xué)生。

教師可以通過查看學(xué)生上交的思維導(dǎo)圖檢驗學(xué)生學(xué)的效果和教師自身教的效果。并給出相應(yīng)的定性評價，以促進(jìn)學(xué)生的進(jìn)一步發(fā)展。

基于思維導(dǎo)圖的計算機網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)模式的整個教學(xué)過程是一個循環(huán)往復(fù)、螺旋上升的過程。通過兩個學(xué)期的教學(xué)實踐我們發(fā)現(xiàn)，采用這種教學(xué)模式進(jìn)行計算機網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性、師生之間的交互性等方面較之傳統(tǒng)的課堂講授有了較大的提高。這種模式有利于學(xué)生建構(gòu)知識，并培養(yǎng)其主動學(xué)習(xí)的習(xí)慣，提高了學(xué)生發(fā)散思維的能力，同時，它又是一種能改進(jìn)教師教學(xué)的行之有效的方法。

3 基于思維導(dǎo)圖的課堂教學(xué)模式的優(yōu)勢

3.1 有利于教師組織教學(xué)內(nèi)容

思維導(dǎo)圖能把枯燥單調(diào)的線性信息變成彩色易記憶的，并有高度組織性的圖與高度概括化的關(guān)鍵詞、代碼、符號等，利用它進(jìn)行教學(xué)設(shè)計更加方便靈活，更有彈性，便于修改與完善。

3.2 促進(jìn)了教師和學(xué)生自身能力的發(fā)展

思維導(dǎo)圖發(fā)散性的特點既可激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，也能使教師自身的思維更加發(fā)散。學(xué)生和教師構(gòu)建思維導(dǎo)圖的過程，也是對知識不斷理解、消化、吸收的過程。教師和學(xué)生之間互相學(xué)習(xí)對方的思維導(dǎo)圖，進(jìn)行對比，能夠調(diào)換思考問題的角度，優(yōu)化自己的思維模式，可以使各自的知識體系更加完善，思考更加全面，思維更加活躍。

3.3 體現(xiàn)了以“學(xué)生為中心”的教學(xué)理念

建構(gòu)主義強調(diào)學(xué)習(xí)者的主體作用，強調(diào)學(xué)習(xí)的主動性、社會性和情境性，提倡在教師指導(dǎo)下的、以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)。學(xué)生是信息加工的主體，是意義的主動建構(gòu)者，而不是外部刺激的被動接受者和被灌輸?shù)膶ο?。在基于思維導(dǎo)圖的教學(xué)模式中，從預(yù)習(xí)到復(fù)習(xí)的整個過程都是在學(xué)生的積極參與下進(jìn)行的，學(xué)生是主體，教師充當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、組織者與幫助者的角色。學(xué)生在教師的講授和指導(dǎo)下應(yīng)用思維導(dǎo)圖完成對知識的自主建構(gòu)，充分體現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，最大程度地發(fā)揮了學(xué)生的主體地位。

3.4 有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機，提高學(xué)習(xí)興趣

實踐證明，更為形象、有趣的信息對學(xué)生更具吸引力。思維導(dǎo)圖正是利用圖形、關(guān)鍵字、分支、顏色等要素使信息形象具體化、可視化，而且繪制思維導(dǎo)圖的過程更能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性、想象力等潛能，使學(xué)生能夠獲得成就感，同時能夠鼓勵和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，提高學(xué)習(xí)興趣，把被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。

3.5 便于總結(jié)與復(fù)習(xí)

思維導(dǎo)圖具有極高的壓縮率，利用具有高度組織化與概括化的思維導(dǎo)圖進(jìn)行教學(xué)更方便學(xué)生進(jìn)行總結(jié)。通過預(yù)習(xí)、課堂交流、復(fù)習(xí)這幾個環(huán)節(jié)構(gòu)建與完善思維導(dǎo)圖，使得知識以一種創(chuàng)造性的方式表達(dá)出來。而且，學(xué)生在對整門課程進(jìn)行復(fù)習(xí)時，翻看每節(jié)課的思維導(dǎo)圖式總結(jié)，可以很容易找到自己沒掌握的知識點，并進(jìn)行有目的的復(fù)習(xí)，可以大大提高復(fù)習(xí)的效率。

3.6 提高學(xué)生的歸納總結(jié)能力

利用思維導(dǎo)圖梳理各章節(jié)中知識點及主題間的脈絡(luò)關(guān)系，能夠讓學(xué)生對所要了解和掌握的知識有整體感。而且在繪制思維導(dǎo)圖時，學(xué)生必須對教材中的知識提煉出合適的關(guān)鍵詞，并對各關(guān)鍵詞之間的層級關(guān)系和邏輯關(guān)系進(jìn)行深入思考、分析、理解和組織，然后進(jìn)行總體規(guī)劃、合理布局，必要的時候還需要將關(guān)鍵詞轉(zhuǎn)化成合適的圖形，這樣才能將各要點合理而系統(tǒng)地繪制在一幅思維導(dǎo)圖中，經(jīng)過長期的實踐和積累，可以培養(yǎng)學(xué)生的總體設(shè)計和規(guī)劃能力，提高學(xué)生歸納總結(jié)的能力。

4 結(jié)束語

基于思維導(dǎo)圖的計算機網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)模式充分發(fā)揮了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，促進(jìn)了師生之間的交流，能夠提高學(xué)生的認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)能力和記憶理解能力。與傳統(tǒng)的課堂講授法相比，這種方法可以加深學(xué)生對計算機網(wǎng)絡(luò)概念的理解，便于教師跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)思維過程，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)不易發(fā)現(xiàn)的思維漏洞和理解上的偏差。教學(xué)實踐證明，此教學(xué)模式不但可以促進(jìn)教師的教，也可以促進(jìn)學(xué)生的學(xué)。當(dāng)然，一種新模式的推廣和應(yīng)用要經(jīng)過不斷的實踐和完善，接下來我們還需不斷擴大研究范圍，對不同專業(yè)、不同課程進(jìn)行更加廣泛和持久的實踐，不斷總結(jié)經(jīng)驗。

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