胡友彬　陳飛宇　馬金鋼　阮鯤

摘要：高校專業(yè)課程教學(xué)質(zhì)量關(guān)系到學(xué)生的專業(yè)能力與未來發(fā)展，在專業(yè)課程教學(xué)中，建構(gòu)完整的知識體系和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)是教學(xué)的重難點(diǎn)問題。本文以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)為案例，針對抽象的概念和難以驗證的重要知識點(diǎn)（如網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、協(xié)議等），采用基于體驗的類比教學(xué)方法，系統(tǒng)分析和展示了體驗式類比教學(xué)方法的實際流程，并提供了課堂教學(xué)設(shè)計方法。

關(guān)鍵詞：專業(yè)課程；建構(gòu)；類比；教學(xué)；思維

中圖分類號：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）15-0126-02

一、引言

高校專業(yè)課程的教學(xué)改革要立足于學(xué)員的任職能力和未來發(fā)展，在教學(xué)內(nèi)容的寬度和深度上拓展學(xué)員的思維，并且在創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)上找到有力的抓手，從而全面提高學(xué)員的綜合素質(zhì)。在專業(yè)課程的教學(xué)中，要以學(xué)員為中心，教員必須引導(dǎo)學(xué)員以“設(shè)計者和開拓者”的角色探究思索，選擇“相關(guān)原型案例”對比分析，從實際的體驗出發(fā)，通過“交換、比較、反復(fù)”，逐步建構(gòu)抽象的概念，培養(yǎng)創(chuàng)新的思維方法，提高自主學(xué)習(xí)和設(shè)計能力。通過多層次課堂互動，活躍課堂氣氛，提升學(xué)員學(xué)習(xí)的主動性，進(jìn)而全面提高課堂教學(xué)質(zhì)量。本文針對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程具有跨學(xué)科、抽象概念多、應(yīng)用性和綜合性強(qiáng)的特點(diǎn)，突破按照概念、定義與原理的順序推進(jìn)教學(xué)內(nèi)容“灌輸式”的教學(xué)模式，嘗試運(yùn)用體驗式類比教學(xué)法開展計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)，取得了一定的成效。

二、體驗式類比教學(xué)法基本內(nèi)涵

所謂類比，就是借助于兩類不同本質(zhì)事物之間的相似性，通過比較將一種已經(jīng)熟悉或掌握的特殊對象的知識推移到另一種新的特殊對象上去的推理手段，也就是說如果兩個對象存在相同或相似特征，則二者之間可進(jìn)行類比。由于自然界不同領(lǐng)域的不同過程都處在廣泛的聯(lián)系中，都具有一些共同特征或相似的表現(xiàn)形式，因而作為反映自然界不同領(lǐng)域或不同運(yùn)動形式的自然學(xué)科的教學(xué)，有著類比的客觀基礎(chǔ)。不僅如此，人類的認(rèn)識也是從已知到未知的，因而類比教學(xué)也有其牢固的心理學(xué)基礎(chǔ)。

在《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》教與學(xué)的過程當(dāng)中，有很多諸如計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等抽象難懂的概念，如果采用通常的教學(xué)方法，從概念、定義或原理出發(fā)，進(jìn)行“灌輸式”的教學(xué)，由于無實物參照與驗證，學(xué)員的課堂反映將是枯燥無味的，即使勉強(qiáng)接受，那也只能是囫圇吞棗，一知半解。多年的教學(xué)實踐表明，如能立足學(xué)員既有的知識和實際體驗，借助于類比法，可以溝通新舊知識之間的聯(lián)系和銜接，幫助學(xué)員快速領(lǐng)會掌握新知識，把新舊知識的復(fù)習(xí)很好地結(jié)合起來，能讓學(xué)習(xí)者感到比較自然，易于接受，便于記憶，減少對新學(xué)知識的生疏、抽象感，還可以使學(xué)生對“類比”這種變未知為已知的重要認(rèn)知方法有所領(lǐng)會，起到“一箭雙雕”的作用。類比在建立概念和規(guī)律有聯(lián)想作用，在建立新認(rèn)知結(jié)構(gòu)中具有遷移作用。在《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》的教與學(xué)過程中引入類比法，能起到事半功倍的奇效。

三、體驗式類比教學(xué)法的實施流程

針對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)以及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等抽象概念與教學(xué)難點(diǎn)，不能簡單地從概念出發(fā)，而應(yīng)當(dāng)尋找合適的參照物進(jìn)行類比，在比較中獲得啟發(fā)與靈感，其實現(xiàn)實中的很多發(fā)明和創(chuàng)新均是移花接木后碰撞出艷麗的光輝，獲得了成功和喜悅。因此對于網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分層、封裝與解封和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等內(nèi)容的講解，可以嘗試從學(xué)員既有的日常生活和學(xué)習(xí)的體驗出發(fā)，汲取類似案例的本質(zhì)特征和規(guī)律，從而洞悉和建構(gòu)新的概念和知識體系。在實際授課過程中，通過新概念與經(jīng)驗和體驗的比對，啟發(fā)學(xué)員思考，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，激發(fā)學(xué)習(xí)動力，活躍課堂氣氛，自然地實現(xiàn)了新知識的建構(gòu)和重要概念的理解，也真切地感受到作為一個“開拓者”和“設(shè)計者”解決問題的心路歷程，從而培養(yǎng)出創(chuàng)新思維和主動創(chuàng)新的學(xué)習(xí)能力。以下是針對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行類比教學(xué)的案例，將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所支持的信息流與普遍存在的物流運(yùn)輸相比擬，可以借助于基于集裝箱的運(yùn)輸系統(tǒng)來理解封裝與解封的深刻含義；而對于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的理解則通過國際貿(mào)易關(guān)系的建立與實施來進(jìn)行類比，借助于貿(mào)易雙方的協(xié)作與對等協(xié)商的關(guān)系，來理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的含義。

學(xué)習(xí)案例1：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)封裝與解封的講解，可以采用以下體驗式的類比教學(xué)流程：

1.從學(xué)員既有的最真切的體驗出發(fā)，設(shè)問并逐步啟發(fā)思考以下問題。

（1）計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流，那么與此相類似的，在現(xiàn)實世界中你有深刻體驗的“網(wǎng)絡(luò)”嗎？你可以思考、引用和剖析這些存在已久的“基礎(chǔ)架構(gòu)”。

（2）計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息傳輸?shù)幕A(chǔ)設(shè)施，它傳輸?shù)臄?shù)據(jù)對象屬性、格式、特征和需求千差萬別，那么網(wǎng)絡(luò)是否需要為每一種特定格式的數(shù)據(jù)傳輸配置一種特定的結(jié)構(gòu)體系，才能完成數(shù)據(jù)傳輸工作？是否存在一個軟開關(guān)來配置這個面向需求的網(wǎng)絡(luò)？對這個既很熟悉又很陌生的“網(wǎng)絡(luò)”你撥弄過這個“機(jī)關(guān)”嗎？

2.面對以上問題，學(xué)員都有各自的體驗和猜想，課堂氣氛被調(diào)動起來了，教員和學(xué)員不再被束縛于幾個概念，而是敞開思緒，“分析、比較和交換”（注：老一輩革命家陳云提出的工作方法）可能的方案，在相互的碰撞中，抽絲剝繭，理清思路，明晰網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的本質(zhì)和特征。

3.學(xué)員闡述各自的體驗（知識、能力和素質(zhì)的結(jié)合），在相互啟發(fā)下，參照類比的現(xiàn)實存在和機(jī)理，通過創(chuàng)新思維，逐步明確和建構(gòu)面向特定需求的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的核心機(jī)理。

應(yīng)用了類比的方法講解了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)封裝和解封的思想，從而了解了Internet網(wǎng)的精髓及IP網(wǎng)絡(luò)的體系架構(gòu)，教學(xué)中沒有簡單地直接闡述概念，而是通過啟發(fā)、比對和重構(gòu)，實現(xiàn)對新知識的學(xué)習(xí)。

學(xué)習(xí)案例2：對于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的講解，可以采用以下體驗式類比教學(xué)流程。

1.協(xié)議是日程生活、商業(yè)貿(mào)易和合同中經(jīng)常遇到的，買賣雙方就某一項交易，經(jīng)過協(xié)商達(dá)成一致，就可以簽訂相關(guān)協(xié)議，這說明協(xié)議一定是解決雙方的交易而存在的。

2.同樣的，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)收發(fā)雙方的數(shù)據(jù)交互，要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠傳輸，也需要收發(fā)雙方共同遵守一些規(guī)則，遇到各種可能的請求和異常時，雙方能夠按既有的約定響應(yīng)對方，做到雙方“心中有規(guī)則，行動有方向”。

四、體驗式類比教學(xué)模式的課堂設(shè)計

體驗式類比教學(xué)模式的課堂設(shè)計以類比教學(xué)法為主線，綜合運(yùn)用問題教學(xué)法和翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)模式，在實際課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，教員引出授課主題內(nèi)容和關(guān)鍵知識點(diǎn)后，先啟發(fā)學(xué)員針對新知識內(nèi)容尋求比對的“原型案例”，在深入探討比對之后，由學(xué)員自主構(gòu)建新的知識體系架構(gòu)，并闡述兩者之間的差異，并引導(dǎo)學(xué)員逐步完善新的知識體系模型。課堂教學(xué)中，注意引導(dǎo)，通過提問、組織回答問題等方式活躍課堂氣氛，教員適時對學(xué)員共同存在的問題可以引申講解，讓學(xué)員在互動交流討論中得到對重難點(diǎn)問題的深化理解。體驗式類比教學(xué)模式的課堂設(shè)計的一般程式如下。

1.教員主講階段。

●問題的引入：網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為全球經(jīng)濟(jì)和軍事活動的最重要的基礎(chǔ)設(shè)施，我們對網(wǎng)絡(luò)操作應(yīng)用最熟悉但是對原理和設(shè)計也很陌生，我們甚至感到對于網(wǎng)絡(luò)黑客的盛行感到恐懼，研究計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是我們的必需，也是不可回避的重大問題，了解計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理、熟悉計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系架構(gòu)，進(jìn)而去控制計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各種風(fēng)險已經(jīng)成為信息專業(yè)的重大任務(wù)。

●計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)定義的理解（抽象概念）。

提出問題：如何深入理解？計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)內(nèi)涵有哪些？提出類比的原型案例“快遞郵件系統(tǒng)（紅）與遠(yuǎn)洋運(yùn)輸系統(tǒng)（藍(lán)）”，對比分析，以“設(shè)計者”的角色提出設(shè)想……

通過問答、討論等方式對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行剖分，由粗到細(xì)，逐步逼近客觀實際，提出計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念框架，在學(xué)員的體驗的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)員的自主思考自主學(xué)習(xí)的能力。

2.學(xué)員互動探究階段。

●問題的引入：剖析快遞郵件系統(tǒng)（紅）與遠(yuǎn)洋運(yùn)輸系統(tǒng)（藍(lán)）；學(xué)員思考回答問題：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計有關(guān)因素？進(jìn)而引入知識點(diǎn)“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)”。

●知識點(diǎn)介紹：以分組交換網(wǎng)絡(luò)為例，分析五層的組成與相互之間的關(guān)系。

●討論環(huán)節(jié)：學(xué)生針對分組交換網(wǎng)絡(luò)原理發(fā)現(xiàn)問題、提出問題并解決問題，提出各種問題，探索、探究、思考……各小組分為正反和反方，給出合理或不合理的理由，進(jìn)行課堂辯論。既加深了對本次課內(nèi)容的理解，也達(dá)到溫故而知新的目的。

●授課小結(jié)：對討論問題進(jìn)行小結(jié)，回答學(xué)員的疑惑，最終揭曉計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的廬山真面貌。

3.教員點(diǎn)評。教員根據(jù)學(xué)員原型案例研討情況進(jìn)行點(diǎn)評，包括課件的制作、授課的表現(xiàn)情況、各組討論的情況等，指出好的方面和不足之處，提出改進(jìn)意見。

與學(xué)員分享教學(xué)理念：探究、思考、創(chuàng)新永遠(yuǎn)在路上，是戰(zhàn)勝一切困難的源泉和力量。

五、結(jié)語

體驗式類比教學(xué)方法根植于建構(gòu)主義和教育心理學(xué)的學(xué)習(xí)理論、激活理論以及遷移理論，利用體驗式類比法教學(xué)法進(jìn)行專業(yè)課程授課，有效提高了課堂教學(xué)的效果，能激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)熱情，促使學(xué)習(xí)者積極思維、主動嘗試，尋找新舊知識的相異之處，并以此為基點(diǎn)學(xué)習(xí)和探索新知識。與此同時，將思維主體讓位給學(xué)習(xí)者，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的創(chuàng)造精神和實踐能力，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者進(jìn)行發(fā)現(xiàn)性學(xué)習(xí)，不斷促進(jìn)學(xué)習(xí)者的知識遷移，豐富學(xué)習(xí)者的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，快速構(gòu)建新的知識體系和架構(gòu)，并在學(xué)習(xí)過程中能夠不斷體驗“開拓者”和“設(shè)計者”的成功經(jīng)驗，在專業(yè)課程學(xué)習(xí)中不斷積累和培養(yǎng)創(chuàng)新思維的習(xí)慣和能力。

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