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问题式教学方法在计算机网络课程中的实践与探索

日期:2018-11-21 20:09|来源:未知
摘 要:提高第一课堂教学效果是培养学生创新能力的一个重要途径。对于计算机网络课程来说,我们可以从 提出问题、分析问题和解决问题方面对问题式教学方法进行研究,有助于激发学生学习兴趣,提高学生分析和解决 问题的能力,培养学生的创新能力。

关键词:创新能力;问题式教学;计算机网络

大学生创新能力的培养是高等教育教学改革的重点[1],学 校主要通过开展第一课堂和第二课堂对学生进行素质教育和 能力培养。第一课堂是教育的基础,第二课堂是对基础教育的 扩展和延伸。然而,目前多数高校执行学分改革,减少课堂授课学时,增加实验和实践环节。这就产生了一个矛盾:第一课 堂是培养学生创新能力的一个重要环节,然而,减学时不减内 容,反而要提高学生创新能力。解决这个问题的主要途径是: (1)将部分课上授课内容改为学生自主学习,教师通过留作 业,批改作业,利用课外时间答疑,课上部分时间讲解主要问 题这样的方式使得学生掌握该部分自主学习内容;
(2)改变传 统以讲授为主的教学方法,采用问题式、案例式等教学方法培 养学生独立思考和实践能力。笔者将以计算机网络课程为例, 浅谈问题式教学方法的应用以及如何提高学生的分析问题和 解决问题的能力。

一、问题式教学方法的概念和特点

问题式教学法(Problem-Based Learning,PBL),是一种以 提出问题、分析问题和解决问题为线索的教学方法[2]。
(1)提 出问题。目的主要是引发学生学习兴趣,因此,所设计的问题 应尽量和实际工程问题或实际生活问题相关,或者是一种认 为理所当然但又需要给出所以然的问题。学以致用是引发大 部分学生学习兴趣的根本。(2)分析问题。学生带着问题查资 料,并从众多资料中提炼出有针对性、更有意义的资料,如此 可提高学生分析问题的能力。学生通过小组交流和探讨,可 以提高交流协作能力。(3)解决问题。此阶段,学生可进一步 梳理知识结构,通过讨论、辩论等多种方式的交流学习可以提 高表达能力,提高解决问题的能力。 此种问题式教学方式,能够引发学生学习兴趣,使其由被 动接受知识改为主动探究思考,能够提高学生分析问题、解决 问题的能力,培养学生的创新思维。

二、问题式教学方法的实践——以计算机网络课程为例

下面,将以计算机网络课程中知识点——数据链路层协 议和本层功能关系为例,浅谈问题式教学方法的实践和探索。
(一)此知识点的课程目标 1.知识目标:掌握数据链路层 PPP、Ethernet V2 协议各字 段含义;理解该层基本功能。
2.能力目标:理解数据链路层功能和协议之间关系;能够 初步进行协议的分析和开发。 3.素质目标:培养学生沟通及团队协作能力和培养学生 分析问题及解决问题的能力。
(二)设置问题 各种教学方法都是要围绕教学目标进行的。为了完成该 知识点的教学目标,教师应给出问题:数据链路层基本功能 是什么?Ethernet V2 协议和 PPP、协议是如何完成该基本功 能的? 对于计算机网络课程,传统授课考试和调查结果显示,大 部分学生是通过记忆而非理解的方式掌握协议内容,以至于 面对新协议时无从下手。本知识点问题设置的目的是首先能 够完成其知识目标。为了回答该问题,学生要先掌握协议格式 和数据链路层基本功能,即封装成帧、透明传输和差错检验。 协议格式如图 1,2 所示: 图 1 PPP 协议格式 图 2 Ethernet V2 协议格式
(三)分析问题 在完成知识目标后,为了回答上述问题,学生需深入了解 封装成帧、透明传输和差错检验的概念;因已经具有关于差错 检验方法的知识结构,学生较容易能够从上述图 1 和图 2 协 议结构中判断出 FCS 字段用于实现该功能;封装成帧目的是 能够判断一帧的开始和结束,而 PPP 协议有开始字段(F)和 结束字段(F),因此较容易进行判断;但是当数据字段出现相 同字符时,会引发错误判断,为了解决这个问题,学生查阅资 料后,会找到解决方案。但是 Ethernet V2 协议没有开始字段, 也没有结束字段,如何判断一帧的开始和结束会是一个难以 解决的问题;学生需要查阅资料并进行讨论。
(四)解决问题 为了解决上述问题,学生需要查询、分析和讨论多种判断 一帧开始和结束的方式,比如说有开始、结束标示符;或者有 开始标示符和长度字段;但是 Ethernet V2 均不符合。在此知 识点之前学生已经掌握关于数据编码的知识,Ethernet V2 协 议是局域网特有协议,如果小组学生共同分析,能结合曼彻斯 特特殊编码方式和协议结构,则此问题可以解决。
(五)问题的延伸 解决该问题有助于学生理解协议和功能的关系,同时运 用多个知识点,提高学生分析问题和解决问题的能力。为了进 一步掌握协议字段的含义,将提出下一个问题:Ethernet V2 帧 长最小 64 字节,当发送方数据字段小于 64 字节时需进行字 节填充,那么,接收方如何判断填充字节?通过该问题,学生需 进一步结合上层的协议字段进行分析,解决该问题。

三、结语

如何在课堂教学中提高教学效率,培养学生创新精神,是高校教师应关注的一个重要问题。适当运用问题式教学方法, 在完成教学任务的基础上,使学生通过查阅资料,提高分析问 题解决问题的能力;通过小组交流、讨论提高沟通协作能力, 提高创新能力。

 参考文献: [1] 张晓萍.谈影响大学生创新能力培养的教师因素[J].中国成人教 育,2016(14):84
[2] 李福来.问题式教学法在地质类课程教学中的应用[J].黑龙江高 教研究,2016(3):169.

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