類比教學(xué)法在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中的應(yīng)用

◆鐘燕蘭

類比教學(xué)法在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中的應(yīng)用

◆鐘燕蘭

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中借用物流作業(yè)相關(guān)知識(shí)，開展貫穿整個(gè)課程的類比教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)因特網(wǎng)的組成、數(shù)據(jù)通信的基本原理和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分層體系結(jié)構(gòu)思想的理解和意義建構(gòu)。

類比教學(xué)法；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程；物流

1 前言

所謂類比教學(xué)法，就是利用類比方式進(jìn)行教學(xué)，即在教學(xué)過程中把新知識(shí)與記憶中結(jié)構(gòu)相類似的舊知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，通過類比，從已知對(duì)象具有的某種性質(zhì)推出未知對(duì)象具有的相應(yīng)性質(zhì)，從而尋找解決問題的途徑［1］。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中有不少采用類比教學(xué)的案例，比如：孫興華等人利用對(duì)講機(jī)、內(nèi)線電話和外線電話來(lái)類比網(wǎng)絡(luò)基本設(shè)備中集線器、交換機(jī)和路由器的使用，利用跨國(guó)公司向各分公司發(fā)送公函類比OSI參考模型［2］；楊兆華利用列車專線、專列非專線、非專列非專線運(yùn)輸方式來(lái)類比三種數(shù)據(jù)交換技術(shù)［3］；師春靈利用校門門禁系統(tǒng)類比網(wǎng)關(guān)，利用學(xué)號(hào)中各位數(shù)字表示學(xué)院、專業(yè)、年級(jí)、序號(hào)來(lái)類比IP地址結(jié)構(gòu)；等等［4］。

以上教學(xué)案例中，類比教學(xué)僅僅用來(lái)解釋一個(gè)概念或者比較幾種相關(guān)技術(shù)，能夠輔助學(xué)生理解一些抽象的或者深?yuàn)W的概念，但很難幫助學(xué)生去建立計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程完整的知識(shí)框架，在提高學(xué)生分析具體問題、解決實(shí)際問題的能力上也是有限的。那么，有沒有可能從學(xué)生日常生活中尋找一種與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)接近的模型，從這個(gè)模型入手，學(xué)生可以探究與建構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)體系，促進(jìn)充分聯(lián)想和主動(dòng)思維，鞏固抽象概念并強(qiáng)化記憶？結(jié)合教學(xué)實(shí)踐和反思，筆者發(fā)現(xiàn)借用物流作業(yè)可以開展貫穿整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的類比教學(xué)。

圖1 物流系統(tǒng)中的邊緣部分與核心部分

圖2 因特網(wǎng)的邊緣部分與核心部分

2 類比教學(xué)法在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中的應(yīng)用案例

類比物流系統(tǒng)與因特網(wǎng)的組成 物流系統(tǒng)的邊緣部分由面向客戶服務(wù)的網(wǎng)點(diǎn)組成，核心部分由連接不同區(qū)域的轉(zhuǎn)運(yùn)中心組成，如圖1所示。因特網(wǎng)的邊緣部分由連接到因特網(wǎng)上的主機(jī)組成，核心部分由連接不同網(wǎng)絡(luò)的路由器組成，如圖2所示。

1）類比物流系統(tǒng)和因特網(wǎng)的邊緣部分（表1）。物流系統(tǒng)的邊緣部分是業(yè)務(wù)網(wǎng)點(diǎn)，負(fù)責(zé)指定的服務(wù)范圍內(nèi)所有客戶的收件、派件。因特網(wǎng)的邊緣部分是面向用戶的主機(jī)，該主機(jī)內(nèi)的進(jìn)程發(fā)送和接收數(shù)據(jù)都交由主機(jī)來(lái)完成。

表1 物流系統(tǒng)和因特網(wǎng)的邊緣部分

表2 物流系統(tǒng)和因特網(wǎng)的核心部分

2）類比物流系統(tǒng)和因特網(wǎng)的核心部分（表2）。物流系統(tǒng)的核心部分是各級(jí)轉(zhuǎn)運(yùn)中心，負(fù)責(zé)區(qū)域內(nèi)所有網(wǎng)點(diǎn)的快件集散。根據(jù)所負(fù)責(zé)快件的范圍，轉(zhuǎn)運(yùn)中心可分為不同級(jí)別，有負(fù)責(zé)跨省區(qū)、跨市區(qū)快件集中和分發(fā)任務(wù)的高級(jí)別的轉(zhuǎn)運(yùn)中心，也有僅負(fù)責(zé)周邊一兩個(gè)城市快件集中和分發(fā)任務(wù)的較低級(jí)別的轉(zhuǎn)運(yùn)中心。因特網(wǎng)的核心部分是路由器（Router），用于連接多個(gè)邏輯上分開的網(wǎng)絡(luò)。一般將連接家庭或ISP內(nèi)小型企業(yè)客戶的路由器稱為接入路由器，將連接企業(yè)或校園許多終端系統(tǒng)的路由器稱為企業(yè)級(jí)路由器，將實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)的路由器稱為骨干級(jí)路由器。當(dāng)數(shù)據(jù)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)時(shí)，要通過路由器的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)功能來(lái)完成。

類比物流作業(yè)與計(jì)算機(jī)通信的過程 隨著電子商務(wù)和物流行業(yè)的快速發(fā)展，當(dāng)前大學(xué)生對(duì)網(wǎng)購(gòu)并不陌生，課堂上可以通過引入圖3這張快件跟蹤查詢記錄，讓學(xué)生分析和討論圖中快件流轉(zhuǎn)過程，導(dǎo)入物流作業(yè)與計(jì)算機(jī)通信的類比教學(xué)。

快件流轉(zhuǎn)涉及4個(gè)要素和7個(gè)環(huán)節(jié)，其中4個(gè)要素為客戶、業(yè)務(wù)網(wǎng)點(diǎn)、轉(zhuǎn)運(yùn)中心和網(wǎng)路，7個(gè)環(huán)節(jié)為收件、交件入倉(cāng)、集中、分撥、轉(zhuǎn)運(yùn)、分撥和取件派件，具體流程如圖4所示。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)同樣涉及4個(gè)基本要素和7個(gè)主要環(huán)節(jié)，其中4個(gè)基本要素為網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備、局域網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備和傳輸媒體，7個(gè)主要環(huán)節(jié)為數(shù)據(jù)產(chǎn)生、數(shù)據(jù)封裝、數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)接收、路由選擇、轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)交付，具體流程如圖5所示。

圖3 快件跟蹤查詢記錄

圖4 快件流轉(zhuǎn)流程圖

圖5 數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)流程圖

無(wú)論是物流作業(yè)還是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信，都不是嚴(yán)格的按照上面7個(gè)環(huán)節(jié)順序執(zhí)行的，尤其是中間的路由選擇（分撥）和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)（轉(zhuǎn)運(yùn)）環(huán)節(jié)可能在一次傳輸中不被執(zhí)行或者被多次執(zhí)行。圖6、圖7更為科學(xué)地反映了物流作業(yè)和計(jì)算機(jī)通信的過程。對(duì)比圖4～圖7這4個(gè)流程圖，學(xué)生對(duì)局域網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸和路由器的路由選擇與轉(zhuǎn)發(fā)分組會(huì)有更科學(xué)的理解。

類比物流系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)論指出，要建立、運(yùn)行、管理和維護(hù)一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，可以將系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分成幾個(gè)相互區(qū)別又相互關(guān)聯(lián)的層次，通過各個(gè)層次的有機(jī)聯(lián)合完成系統(tǒng)的運(yùn)作。物流作業(yè)和計(jì)算機(jī)通信都采用了分層結(jié)構(gòu)的體系思想。

關(guān)于物流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的劃分，相關(guān)研究從設(shè)計(jì)和建立物流系統(tǒng)的角度將物流系統(tǒng)劃分為4個(gè)層次：物質(zhì)基礎(chǔ)層、知識(shí)決策層（或者智能樞紐層）、業(yè)務(wù)運(yùn)作層和應(yīng)用層［5］。也有研究將物流系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)分為用戶子系統(tǒng)、配送子系統(tǒng)、運(yùn)輸子系統(tǒng)、包裝子系統(tǒng)和車載子系統(tǒng)等5個(gè)部分。仔細(xì)分析可以發(fā)現(xiàn)物流系統(tǒng)5個(gè)子系統(tǒng)的劃分與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)五層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)的劃分具有高度的一致性，可以進(jìn)行較好的類比教學(xué)，二者的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以用圖8表示。

圖6 物流作業(yè)流程圖

圖7 計(jì)算機(jī)通信流程圖（以以太網(wǎng)為例）

圖8 物流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)五層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)對(duì)比

3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程運(yùn)用類比教學(xué)法的注意點(diǎn)

在課堂教學(xué)實(shí)踐中，類比教學(xué)使用得好能促進(jìn)教學(xué)，反之會(huì)影響教學(xué)，甚至?xí)煜龑W(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。筆者總結(jié)借用物流作業(yè)開展貫穿整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的類比教學(xué)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)。

一是類比要恰當(dāng)，不能局限于二者表面相似性，更不能望文生義。比如：不去分析物流作業(yè)與計(jì)算機(jī)通信的實(shí)際過程，僅從字面上將物流系統(tǒng)中的用戶與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)用戶進(jìn)行類比，那么學(xué)生就會(huì)誤認(rèn)為計(jì)算機(jī)通信的真正端點(diǎn)是主機(jī)而不是主機(jī)中的進(jìn)程。

二是類比中的對(duì)象必須是學(xué)生熟悉并能夠理解的，要符合學(xué)生的生活實(shí)際和年齡特點(diǎn)，否則會(huì)使學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握得更加糊涂。比如：學(xué)生對(duì)物流作業(yè)并不陌生，但是對(duì)其工作過程缺乏實(shí)質(zhì)性的理解，所以在類比教學(xué)前需進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充教學(xué)，讓學(xué)生熟悉和理解物流作業(yè)工作過程。

三是類比是手段不是目的，不能過分地強(qiáng)調(diào)類比物和目標(biāo)概念之間的關(guān)系，甚至將類比對(duì)象的學(xué)習(xí)等同于目標(biāo)對(duì)象的學(xué)習(xí)，增加學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷，限制學(xué)生對(duì)目標(biāo)對(duì)象的探究和建構(gòu)?！?/p>

［1］曹瑞.類比教學(xué)法初探［J］.寧波大學(xué)學(xué)報(bào)，2011（6）∶5.

［2］孫興華，王玨.比喻教學(xué)法在“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”教學(xué)中的應(yīng)用［J］.教育與職業(yè)，2010（6）∶153-154.

［3］楊兆華.類比教學(xué)法在《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》教學(xué)中的應(yīng)用［J］.福建電腦，2015（7）∶141-143.

［4］師春靈.類比教學(xué)法在高中信息技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用初探［J］.中國(guó)教育信息化，2010（12）∶38-40.

［5］周明，程永生.第3方物流系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的分析設(shè)計(jì)［J］.重慶大學(xué)學(xué)報(bào)，2002（9）∶144.

G642

B

1671-489X（2016）10-0080-03

10.3969/j.issn.1671-489X.2016.10.080

作者：鐘燕蘭，嘉應(yīng)學(xué)院教育科學(xué)學(xué)院助教，研究方向?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)教育及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（514000）。