顏學(xué)雄　曹宇　張連成

摘 要：分析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程理論教學(xué)中導(dǎo)致學(xué)生興趣不高的主要原因和可行對(duì)策，提出基于問(wèn)題教學(xué)模式的基本思路，具體介紹課程組在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程理論教學(xué)中的實(shí)踐過(guò)程。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；基于問(wèn)題教學(xué)模式；理論教學(xué)；問(wèn)題樹(shù)

0 引 言

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程是網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)的核心課程，一般分為實(shí)踐教學(xué)和理論教學(xué)兩部分。對(duì)于實(shí)踐教學(xué)部分，學(xué)生的興趣度和參與度都比較高，效果也比較好；而理論教學(xué)部分由于知識(shí)點(diǎn)多、理論性強(qiáng)且比較抽象，部分學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣逐步降低，教學(xué)效果不理想[1-3]。

一些教師在進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的理論教學(xué)時(shí)，采用傳統(tǒng)的“滿(mǎn)堂灌”教學(xué)模式，主要方式就是教師講、學(xué)生聽(tīng)，然后復(fù)習(xí)考試。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的理論知識(shí)豐富、內(nèi)容抽象，如果采用“滿(mǎn)堂灌”教學(xué)模式，學(xué)生就不明白這些理論要用來(lái)干什么，因而缺乏學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和參與感，逐漸失去學(xué)習(xí)的興趣，最終影響教學(xué)效果。換言之，對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的理論教學(xué)，一旦使學(xué)生失去了教學(xué)活動(dòng)的中心地位，就會(huì)影響到教學(xué)效果。因此，關(guān)鍵問(wèn)題在于提升學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的參與感、主動(dòng)性。

基于問(wèn)題教學(xué)模式（Problem—Based Learning，PBL）[4-6]的核心思想就是讓學(xué)生直面真實(shí)場(chǎng)景下的具體問(wèn)題，在教師的指導(dǎo)下，通過(guò)解決具體問(wèn)題來(lái)學(xué)習(xí)問(wèn)題背后的科學(xué)知識(shí)?；趩?wèn)題教學(xué)模式是以學(xué)生為中心的新型教學(xué)模式，在這種模式下，學(xué)生的參與度高，思維能力也相應(yīng)提高，因此，也容易提高理論教學(xué)的教學(xué)效果。

值得注意的是，雖然不少高校教師采用基于問(wèn)題教學(xué)模式開(kāi)展理論教學(xué)，但是依然存在諸多不足，這使得基于問(wèn)題教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)沒(méi)有很好地發(fā)揮出來(lái)，影響理論教學(xué)效果的提升。

1 問(wèn)題分析和對(duì)策思考

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程是一門(mén)理論性、實(shí)踐性和實(shí)用性都非常強(qiáng)的課程，學(xué)生對(duì)這門(mén)課程的期望值比較高。高校在開(kāi)設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程時(shí)，一般采用理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩部分相結(jié)合，而且理論教學(xué)一般占用更多比重（70%以上課時(shí)）。

相對(duì)于實(shí)踐教學(xué)部分，理論教學(xué)部分的內(nèi)容豐富且抽象、知識(shí)點(diǎn)繁多且缺乏有效關(guān)聯(lián)性，學(xué)生不易理解和掌握，這使得部分學(xué)生慢慢失去了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，很難達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)效果。通過(guò)調(diào)查的情況來(lái)看，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高，存在的主要原因和可行的對(duì)策如下。

（1）理論知識(shí)抽象難懂，學(xué)生不知道知識(shí)如何應(yīng)用。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生而言，不僅要求了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一些具體應(yīng)用，而且要求掌握其運(yùn)行原理，因此在理論講解部分會(huì)涉及到很多抽象理論，如通信協(xié)議原理等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的理論知識(shí)點(diǎn)繁多，學(xué)生如果在學(xué)習(xí)過(guò)程中看不見(jiàn)、摸不著這些知識(shí)點(diǎn)的具體應(yīng)用，就會(huì)缺失對(duì)知識(shí)應(yīng)用的體驗(yàn)感，時(shí)間一長(zhǎng)自然就失去了耐心、沒(méi)了興趣。要解決這個(gè)問(wèn)題，就要讓學(xué)生參與問(wèn)題的解決，在解決問(wèn)題的過(guò)程中重現(xiàn)知識(shí)獲取的過(guò)程。

（2）教學(xué)內(nèi)容缺乏有效關(guān)聯(lián)性，學(xué)生對(duì)理論知識(shí)缺乏整體把握。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程理論教學(xué)一般采用分層講解，雖然在分層之初教師會(huì)講解分層模型和分層基本原因（即簡(jiǎn)化問(wèn)題），但是缺乏對(duì)各層之間知識(shí)的關(guān)聯(lián)性分析。如此一來(lái)，由于學(xué)生在課程學(xué)習(xí)結(jié)束后缺乏對(duì)課程知識(shí)的整體把握，容易出現(xiàn)知識(shí)碎片化現(xiàn)象。要解決這個(gè)問(wèn)題，就要從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本問(wèn)題入手，然后分析各層知識(shí)如何通過(guò)解決基本問(wèn)題中的子問(wèn)題、各層子問(wèn)題來(lái)服務(wù)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本問(wèn)題。

（3）學(xué)生跟不上老師的思路，教與學(xué)不同步。傳統(tǒng)“滿(mǎn)堂灌”的教學(xué)模式主要是老師講、學(xué)生聽(tīng)，由于教師和學(xué)生對(duì)于知識(shí)的理解及熟練程度不一樣，學(xué)生往往跟不上老師的思路，而且這樣的教學(xué)模式很難有效訓(xùn)練學(xué)生的思維能力。教師和學(xué)生沒(méi)有一起解決問(wèn)題，缺乏共同目標(biāo)，思維不同步。要解決這個(gè)問(wèn)題，首先是要設(shè)計(jì)科學(xué)的問(wèn)題，教師和學(xué)生要一起思考，一起去解決，以學(xué)生獨(dú)立思考為主，老師引導(dǎo)提示為輔。

為解決在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程理論教學(xué)中學(xué)生興趣不高的問(wèn)題，很多教師都進(jìn)行了有益的嘗試，如應(yīng)用啟發(fā)式[3]、基于問(wèn)題教學(xué)模式[4-5]等。相對(duì)而言，基于問(wèn)題教學(xué)模式采用比較多。

基于問(wèn)題教學(xué)模式[6]就是將教材中的知識(shí)點(diǎn)以問(wèn)題的方式呈現(xiàn)在學(xué)生面前，讓學(xué)生在尋求、探索解決問(wèn)題的思維活動(dòng)中掌握知識(shí)、發(fā)展智力、培養(yǎng)技能，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題的能力。

以基于問(wèn)題教學(xué)模式組織教學(xué)活動(dòng)時(shí)，一般包括問(wèn)題引入、問(wèn)題分析、問(wèn)題基本解決思路及解決方法、解決方法的評(píng)價(jià)和改進(jìn)等環(huán)節(jié)，其中的核心環(huán)節(jié)就是科學(xué)問(wèn)題的歸納和設(shè)計(jì)。目前，部分教師在采用基于問(wèn)題教學(xué)模式實(shí)施計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的理論教學(xué)時(shí)，存在問(wèn)題的設(shè)計(jì)不夠科學(xué)、問(wèn)題之間的關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)、為問(wèn)題而設(shè)問(wèn)的現(xiàn)象，這些不足使得基于問(wèn)題教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)沒(méi)有很好地發(fā)揮出來(lái)，影響理論教學(xué)效果的提升。

本文聚焦計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程理論教學(xué)中的問(wèn)題設(shè)計(jì)，主要解決問(wèn)題設(shè)計(jì)的科學(xué)性和關(guān)聯(lián)性。問(wèn)題的科學(xué)性是指引入的問(wèn)題都來(lái)源于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的真實(shí)科學(xué)問(wèn)題，問(wèn)題的關(guān)聯(lián)性是指一個(gè)科學(xué)問(wèn)題的解決可能需要分解成與之關(guān)聯(lián)的多個(gè)子問(wèn)題，多個(gè)子問(wèn)題的解決方案構(gòu)成此科學(xué)問(wèn)題的解決方案。

2 基于問(wèn)題教學(xué)模式的課程實(shí)踐

以基于問(wèn)題教學(xué)模式組織教學(xué)活動(dòng)時(shí)，主要環(huán)節(jié)包括問(wèn)題引入、問(wèn)題分析、問(wèn)題解決思路及方法、方法的評(píng)價(jià)和改進(jìn)等。

2.1 問(wèn)題引入和分析階段

問(wèn)題引入就是要提出一個(gè)學(xué)生和教師共同面對(duì)的科學(xué)問(wèn)題，問(wèn)題分析就是分析問(wèn)題的基本層面、包含的子問(wèn)題、基本解決思路和原則。

問(wèn)題引入和分析階段有兩個(gè)基本目標(biāo)：一是訓(xùn)練學(xué)生的思維習(xí)慣，即碰到新問(wèn)題時(shí)怎樣處理，如科學(xué)問(wèn)題如何分解為若干子問(wèn)題，子問(wèn)題的解決方法如何服務(wù)于科學(xué)問(wèn)題；二是將理論知識(shí)通過(guò)問(wèn)題關(guān)聯(lián)起來(lái)，使學(xué)生明白理論知識(shí)該如何應(yīng)用。

這個(gè)基本問(wèn)題包括兩個(gè)子問(wèn)題：第一個(gè)子問(wèn)題就是如何實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的互聯(lián)互通問(wèn)題；第二個(gè)子問(wèn)題就是如何在互聯(lián)互通的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)用戶(hù)的資源共享和信息交互目標(biāo)。問(wèn)題的引入從學(xué)生熟悉的各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開(kāi)始，如網(wǎng)絡(luò)搜索與瀏覽、網(wǎng)游、微信、QQ、電子郵件、微博、電子商務(wù)等，然后總結(jié)出計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的科學(xué)問(wèn)題，即如何讓世界上的計(jì)算機(jī)互聯(lián)互通起來(lái)，以方便用戶(hù)實(shí)現(xiàn)資源共享和信息交互。

根據(jù)解決問(wèn)題的基本思路，遵循由難到易的原則，對(duì)于第一個(gè)子問(wèn)題，即計(jì)算機(jī)之間的互聯(lián)互通問(wèn)題（簡(jiǎn)稱(chēng)為建網(wǎng)問(wèn)題），又分解如下4個(gè)子問(wèn)題：①用什么連接計(jì)算機(jī)（傳輸介質(zhì)問(wèn)題）；②相鄰計(jì)算機(jī)之間如何傳輸數(shù)據(jù)（相鄰傳輸問(wèn)題）；③非相鄰計(jì)算機(jī)之間如何傳輸數(shù)據(jù)（非相鄰傳輸問(wèn)題）；④如何保障傳輸數(shù)據(jù)的可靠性（數(shù)據(jù)的可靠性問(wèn)題）。對(duì)于第二個(gè)子問(wèn)題，即用戶(hù)用網(wǎng)的問(wèn)題，又分解如下兩個(gè)問(wèn)題：①現(xiàn)有哪些網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用（應(yīng)用層協(xié)議問(wèn)題）；②如何開(kāi)發(fā)新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用（網(wǎng)絡(luò)編程問(wèn)題）。

通過(guò)問(wèn)題分解，構(gòu)建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程理論教學(xué)的問(wèn)題樹(shù)，如圖1所示。

2.2 問(wèn)題解決思路及方法階段

鏈路層協(xié)議是相鄰傳輸問(wèn)題中的子問(wèn)題，即點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信道中相鄰計(jì)算機(jī)傳輸數(shù)據(jù)問(wèn)題。

這個(gè)問(wèn)題的前提是傳輸介質(zhì)問(wèn)題已經(jīng)解決，相鄰計(jì)算機(jī)之間能夠傳輸1比特的數(shù)據(jù)。在這個(gè)基礎(chǔ)上，如何解決相鄰計(jì)算機(jī)間的數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題呢？最簡(jiǎn)單的情況就是一個(gè)主機(jī)無(wú)限制地發(fā)送數(shù)據(jù)，另一個(gè)主機(jī)不停接收數(shù)據(jù)且中間不會(huì)出錯(cuò)，這就構(gòu)成了鏈路層協(xié)議的第一個(gè)協(xié)議，即理想傳輸協(xié)議，這個(gè)協(xié)議沒(méi)有難點(diǎn)，學(xué)生也很好理解。

在理想傳輸協(xié)議之上添加實(shí)際場(chǎng)景的限制條件，第一個(gè)實(shí)際限制條件就是接收者能力有限，這樣就需要在理想傳輸協(xié)議的基礎(chǔ)上添加流量控制機(jī)制（即需要接收者反饋才能夠發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)），這就構(gòu)成了第二個(gè)協(xié)議，即單工停等協(xié)議。在單工停等協(xié)議之上再添加實(shí)際場(chǎng)景的一個(gè)限制條件，即信道有可能出錯(cuò)，需要添加出錯(cuò)處理機(jī)制，這就構(gòu)成了第三個(gè)協(xié)議，即有噪聲的單工停等協(xié)議。在第三個(gè)協(xié)議之上再添加實(shí)際場(chǎng)景的兩個(gè)限制條件，一個(gè)是支持?jǐn)?shù)據(jù)雙向傳輸，另一個(gè)是提高傳輸效率（最簡(jiǎn)單的情況就是使用窗口為1的滑動(dòng)窗口），這就成了第四個(gè)協(xié)議，即窗口值為1的滑動(dòng)窗口協(xié)議。在第四個(gè)協(xié)議的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)傳輸效率，也就是擴(kuò)大滑動(dòng)窗口的值（管道技術(shù)）；同時(shí)，根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)出錯(cuò)后的重傳策略選擇不同，就形成了回退N幀協(xié)議和選擇性重傳協(xié)議。

通過(guò)在具體場(chǎng)景中提煉具體問(wèn)題讓學(xué)生了解協(xié)議應(yīng)用的場(chǎng)合，這樣便于學(xué)生理解和掌握所學(xué)知識(shí)，同時(shí)對(duì)訓(xùn)練學(xué)生的思維能力也非常有益。

3 效果評(píng)估和總結(jié)

自2012年以來(lái)，課程組面向網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生一直采用基于問(wèn)題教學(xué)模式組織計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的理論教學(xué)，從學(xué)生反饋的信息來(lái)看，主要有以下幾個(gè)方面的效果。

（1）基于問(wèn)題教學(xué)模式有利于學(xué)生了解知識(shí)的應(yīng)用場(chǎng)景，更容易理解抽象的知識(shí)點(diǎn)和運(yùn)用知識(shí)解決類(lèi)似問(wèn)題。

（2）根據(jù)理論教學(xué)的問(wèn)題樹(shù)，學(xué)生更容易把握課程的總體內(nèi)容，方便學(xué)生自己梳理相關(guān)知識(shí)點(diǎn)并總結(jié)知識(shí)點(diǎn)的相互關(guān)系。

（3）按照引入問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、改進(jìn)方法的基本講解方式，教師和學(xué)生一起面對(duì)問(wèn)題、解決問(wèn)題，有利于學(xué)生重現(xiàn)知識(shí)的獲取過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣。

當(dāng)然，在基于問(wèn)題教學(xué)模式組織教學(xué)過(guò)程中也存在一些問(wèn)題，如教材和課程講義不匹配、打亂教材本身的內(nèi)容組織模式、不利于學(xué)生課后的復(fù)習(xí)和作業(yè)等。為解決這個(gè)問(wèn)題，課程組正在籌劃撰寫(xiě)適合基于問(wèn)題教學(xué)模式的相關(guān)教材和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 何穎， 于露. 高校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)存在的問(wèn)題和對(duì)策研究[J]. 通訊世界， 2015（20）： 279-280.

[2] 賈蓓， 郭強(qiáng)， 田家遠(yuǎn). 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)改革探索[J]. 信息與電腦， 2016（9）： 249-250.

[3] 董思妤. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程啟發(fā)式教學(xué)探討[J]. 中國(guó)教育技術(shù)裝備， 2015（16）： 87-88.

[4] 張自力. 基于問(wèn)題學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程[M]. 電子工業(yè)出版社， 2013.

[5] 黃信聰. 以問(wèn)題為導(dǎo)向的“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程”教學(xué)創(chuàng)新探究[J]. 廣東教學(xué)（職教）， 2015（7）： 82-83.

[6] 羅丹， 王光秀. 中外大學(xué)PBL教學(xué)模式比較研究[J]. 桂林師范高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)， 2016（1）： 110-112.

（見(jiàn)習(xí)編輯：景貴英）