對比教學法在計算機網絡教學中的應用

石文 尉斌 薄濤 曹陽

【摘要】? ? 針對計算機網絡課程的教學特點，分析課程中各個章節的知識點之間的關系，提取知識點之間的相同點、不同點以及相反點，并加以提煉整理，提出采用對比教學法對計算機網絡課程中具有關聯關系的知識點進行講授。采用對比教學法能夠幫助學生在有效記憶知識點的同時，掌握知識點之間的潛在規律。

【關鍵詞】? ? 計算機網絡? ? 對比教學法? ? 體系結構

計算機網絡是計算機科學與技術專業和軟件工程專業本科教學的核心課程，也是學生認識學習網絡的基礎課程。計算機網絡課程的傳統教學思路是依賴五層網絡體系結構，即物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層與應用層，依次介紹各個網絡的主要功能、關鍵協議、數據單元等內容。從整體上看，計算機網絡課程的內容涵蓋廣泛，知識點較多。在實際教學過程中，可以采用對比教學方法，讓學生能夠更好地記憶重點知識。

一、對比教學法

對比教學法是通過對比的形式，向學生展現知識點之間相同、不同、相反等關系。讓學生在記住一項知識點的同時，記住另一項對比的知識點，起到事半功倍的效果。對比教學法的關鍵是找出知識點之間的“對比點”以及對比的形式[1]。教師設計出的“對比點”能夠激發學生的學習興趣，同時從認識知識點的表面關系逐步深入到掌握知識點背后的潛在規律。

作為一項傳統的教學方法，對比教學法已經在很多領域的專業教學中得到了應用。例如張亞宏[2]在臨床護理教學中，將每種疾病的理論知識與臨床病人的資料進行比較，找出相同點和個體差異，幫助學生總結學習經驗，建立知識體系。王杰[3]將對比教學法應用到音程識別中，通過參照音程，幫助學生掌握常用的音程識別。趙金和等[4]采用對比教學法應用于化工熱力學教學，將吉布斯自由能函數和熱力學第一定律、第二定律作為兩條教學主線。向小艷等[5]在稀有金屬冶金學教學中選擇鎢鉬、鈦鋯鉿、稀有金屬提取分離技術三個方面進行對比教學設計。

在實驗教學方面，對比教學法也得到了應用。陳甜等[6]通過分析單片機和PLC在原理結構和應用技術上的異同點，設計相互替代實驗，引導學生通過比較學習加深對于單片機和PLC的理解。許真珍等[7]基于軟件項目對比教學法對C/C++課程設計教學實踐，針對同一個項目分別采用不同編程語言進行項目設計與實現，提高了學生的工程實踐能力。

由此可見，對比教學法能夠有效提高學生對于知識的理解和記憶力，鞏固教學效果。針對計算機網絡課程的教學安排和課程特點，基于國內院校常用的謝希仁主編的《計算機網絡》（第七版）教材[8]（以下簡稱：教材），可以在概述、物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層與應用層這六個章節的相關知識教學中靈活運用對比教學法。

二、概述章節中的對比教學法

概述一章的內容雖然與后面的章節相比顯得不多，但是也包含了需要重點掌握的知識點。例如，電路交換、報文交換和分組交換各自的特點，學生容易搞混。這種情況的根本原因是學生未能充分理解三種信息交換的主要流程。在實際教學時，可以將三種交換方式的主要流程做成ppt動畫的形式。先把三個流程分別播放，分別講解各自的流程與特點。當學生對每一個流程有了一定了解之后，再把三個流程動畫在同一頁ppt中同時播放，讓學生通過對比發現三種傳輸方式的區別。在演示動畫的同時，配合講解表1中的三個知識點的異同點，加深學生的理解。

序章中的另一個難點就是三種體系架構中各自層次的名稱與主要功能。在教學中學生反映記憶三種體系架構有一定困難。這部分教學可以把三種體系結構對照記憶。首先，以課程實際將要講授的五層體系結構為綱，學生在記憶了五層體系結構之后，對于TCP/IP協議的四層結構，只需要將五層結構中第一、二層的物理層和數據鏈路層轉化為四層結構中底層的網絡接口層，并記住網絡接口層只是定義了一些接口，沒有定義具體的功能即可。對于OSI的七層結構，只需把五層結構中的應用層擴展為會話層、表示層和應用層即可。其中會話層主要負責建立會話，表示層主要負責數據的具體表示方式。這樣學生可以更加容易地記憶三種體系結構。

三、物理層章節中的對比教學法

物理層章節中涉及到一些信息論的知識。由于教材中僅僅包含了香農定理公式，對于奈奎斯特定理只是用文字描述，并未寫出具體公式。在講解這部分內容時，建議將奈奎斯特定理和香農定理的具體公式、相關描述、具體特點詳細講解，這樣可以讓學生更加透徹地了解網絡傳輸信道的極限容量。

這一章還介紹了寬帶接入技術。這部分可以多加入一些實際網絡寬帶技術與硬件展示。例如，在介紹ADSL技術時，可以用現在聯通網絡的相關硬件進行講解;在介紹光線同軸混合網和光纖入戶時，可以使用當前寬帶網絡的信號分離器的相關硬件以及圖片來進行講解。這樣使用硬件器材來加強不同寬帶技術的對比效果。

四、數據鏈路層章節中的對比教學法

從數據鏈路層開始，課程將要講解一些網絡的核心技術。對于點對點信道，教材中僅僅介紹了PPP協議，但是很多考試特別是考研范圍中還包含了HDLC協議。因此在講解這部分內容時，可以加入HDLC協議，并與PPP協議的各種特點對比講解，如表2所示，幫助學生記憶。

五、網絡層章節中的對比教學法

網絡層是教材中的重點章節之一，教學重點和難點較多。IP協議作為互聯網核心協議，需要學生重點掌握。其中，對于IP協議中的IP地址進行介紹時，可以與前面章節中介紹的物理地址聯系起來，通過對比加深學生的理解。

這一章另一個重點是路由選擇協議。其中，RIP和OSPF兩種內部網關協議對應兩種算法——距離向量算法和最短路徑算法。在講解這一部分時，可以與算法課程中的內容結合起來，通過講解網格中的最短路徑的相關算法來引出RIP和OSPF兩種協議。

六、傳輸層章節中的對比教學法

傳輸層是教材中的另一個重點章節。這一章主要介紹了TCP協議和UDP協議的相關特點以及實現可靠傳輸的相關機制。對于TCP協議和UDP協議，相關的知識點比較多，因此采用對比方法能夠幫助學生同時記住兩個協議各自的特點。同時，作為計算機網絡教學的重點知識，在TCP協議的教學中，應盡量采用演示實驗、仿真實驗等手段，幫助學生更加直觀地學習TCP協議的主要特點以及與其他協議的不同之處。

七、應用層章節中的對比教學法

應用層中的相關知識與學生平時的生活連接更加緊密，因此可以多用實例來引導學生理解相關機制。例如，在講解DNS服務器時，可以通過修改電腦dns服務器的方式來查看網絡連接情況。

在講解FTP協議時，可以使用Serv-U作為FTP服務器，使用FlashFXP作為服務器的客戶端。當FlashFXP連接上Serv-U時，查看FlashFXP命令行的相關信息，讓學生鞏固FTP的連接方式與主要特點。

八、結束語

對比教學法作為一項傳統的教學方法，能夠有效提高學生對于知識的理解程度。在計算機網絡教學中靈活運用對比教學法，可以幫助學生深入理解各類復雜協議的相關特點，并深刻記憶相關知識點。在今后的教學工作中，對比教學法可以與教師演示實驗與學生仿真實驗相結合，進一步豐富計算機網絡教學手段與方法。另外，對于五層體系結構中的知識點，還可以和課程思政元素相結合，通過教學知識與思政元素進行關聯對比，進一步啟發學生對于《計算機網絡》知識學習的興趣以及對思政元素的領悟，在做到寓教于樂的同時提升學生的綜合素養。

參? 考? 文? 獻

[1]石昭. 對外漢語教學中語調教學的對比教學法[D].廣西大學，2012：11.

[2]張亞宏. 對比教學法在臨床護理教學中的效果分析[J].臨床醫藥文獻電子雜志，2019（6）：190.

[3]王杰. 對比教學法在音程識別中的應用[J].戲劇之家，2020（02）：145.

[4]趙金和，童張法，趙雙良，等. 對比教學法和主線教學法在化工熱力學教學中的應用[J].化工時刊，2019（33）：46-48.

[5]向小艷，尹建國，楊文強，等. 對比教學法在稀有金屬冶金學教學中的應用[J].中國冶金教育，2018（06）：4-6+12.

[6]陳甜，鞠冀軍. 對比教學法在單片機與PLC課程教學中的應用[J].管理觀察，2019（32）：147-148+153.

[7]許真珍，于紅，田琳琳，等. 基于軟件項目對比教學法的C/C++課程設計教學實踐[J].實驗室科學，2019（22）：131-134.

[8]謝希仁. 計算機網絡[M].北京：電子工業出版社，2017：1-10.