基于知识拓扑的任务驱动式计算机网络课程教学方法

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[摘 要] 针对财经类院校计算机网路课程教学中的专业特色和存在的问题，提出基于知识拓扑的任务驱动式教学方法。通过综合考虑网络技术基本原理和各专业方向需求，从横向和纵向两个视角上构建立体化的课程知识拓扑，同时，分别从学生学习兴趣和创新能力培养角度出发设计教学任务。在教学实践中，以不同专业的计算机网络课程教学为试点，分析和验证所提出教学方法的科学性和有效性。

[关键词] 知识拓扑；任务驱动；计算机网络；教学方法

[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 1008-2549（2017） 02-0100-02

一 背景

与综合型或理工科院校相比，财经类院校培养的学生要求既具有一定的科学管理知识，又掌握信息处理技术，能够运用先进的管理思想、方法和信息技术，对运营管理、组织管理和技术管理中的问题进行分析、建模、决策和组织实施[1]。以东北财经大学为例，其管理科学与工程学院的各个专业，包括计算机系、信息管理系、管理科学系和电子商务系均开设了计算机网络课程，由于专业需求不同，培养模式不同，课程性质不同，课程内容和教学方法也存在着很多差异，采用统一标准授课很难对各个专业方向起到良好的支撑作用。因此，针对财经类院校不同专业的培养要求，计算机网络课程的讲授要找到一种既基于又区别于纯理工科院校计算机类专业的课程模式，立足“管理+工程”专业特色，理论联系实际，实际联系应用，学以致用，培养满足专业需求的复合型人才。

二 财经类院校计算机网络课程现状分析

近年来，财经类高校对技术专业基础课的改革越来越重视，对计算机网络课程进行了一些教学改革尝试，取得了相当的研究成果[2-3]。但是，在课程内容和教学方法上仍存在以下问题有待进一步研究和完善。

1 课程内容方面

（1）专业特色不突出

尽管各专业按教学目标制定课程内容，但各专业开设的计算机网络课程涵盖的知识点几乎是一样的，只是根据专业特点确定课程内容的难易程度、理论或应用的偏重程度，在知识点的难度和深度上有所差别，这样很难突出各个专业方向需求的侧重点。

（2）知识组织结构松散

计算机网络课程的知识内容大多基于计算机网络体系的分层结构排列，讲述网络层次结构、协议和计算机网络原理及其应用，知识结构较松散，在未建立全局知识体系的前提下，不利于组织逻辑严密的教学过程，这也给学生理解课程内容增加了困难。

2 教学方法方面

（1）创新能力培养欠缺

着重于基础理论的讲授，缺少创新环节的设置，通过计算机网络课程的学习，学生对网络技术知识的应用也仅仅是“照搬使用”，不能在未来的专业学习和工作中运用创新思维，“举一反三”，严重影响了学生创新意识的培养和实践能力的提升。

（2）学生学习兴趣不足

教学方法习惯于使用“填鸭式”教学，没有考虑学生的兴趣所在。兴趣是一个人倾向于认识、研究获得某种知识的心理特征，是可以推动学生求知的一种内在力量。而现有的教学手段，不仅忽视学生的学习心理，也轻视了在学习过程中帮助学生产生学习兴趣的目的。

三 基于知识拓扑的任务驱动式教学方法

针对上述财经类院校计算机网络课程在课程内容和教学方法上存在的不足，在充分考虑计算机网络课程特点、知识体系构成，以及各种教学方法的基础上，本文提出一种基于知识拓扑、任务驱动式的计算机网络课程教学方法，力求解决教学实践中存在的问题，探索出一条行之有效的适合财经类院校各专业计算机网络课程的教学途径。

1 不同专业计算机网络课程知识内容的整合及知识拓扑的构建

计算机网络课程知识内容多、杂，且难度较大，特别是在涉及多专业方向，知识难度和重要程度都有差异的课程，基于计算机网络体系的分层组织方式很难满足多个专业的课程系统化和统一化需求。课程知识拓扑可以表示知识点之间多层次、多维度的复杂关系，可以呈现出一个清晰、完整和系统化的课程知识图谱[4]。因此，本文针对网络系统的层级结构和行为模式，分别构建横向和纵向两个层面的课程知识拓扑，从而形成立体化的课程知识体系结构，如图1所示，实现基本原理与不同专业计算机网络课程知识内容的有机整合。

（1）在横向视角上，不同专业计算机网络课程通常按照网络体系结构分层组织课程知识点，包括：物理层、数据链路层、网际层、运输层和应用层五个层次，通过分析各个网络层次内部知识点及关联关系，构建层内知识拓扑，使得学生从宏观上掌握计算机网络工作方式，帮助他們搭建网络基础知识粗框架。

（2）在纵向视角上，针对不同专业特色不突出问题和培养需求，构建层间知识拓扑，展现计算机网络交互行为模式，帮助学生在网络知识粗框架内实现专业知识点的有机关联与无缝组合。

2 各个专业计算机网络课程教学过程的组织及教学任务的设计

由于各个专业不同，学生感兴趣知识点也不同，创新能力培养方向亦不同。任务驱动教学使教师的教学与学生的学习都是围绕一个目标，基于一个或几个任务来完成，适合于理论性和实践性都很强的课程教学[5]。同时，任务驱动方法符合人们的认知规律，可以大大缩短教学情境与实际情境的差距，学生对基本概念的理解既有针对性又有真实感，而且，这样的教学方法把学生变成了知识的主动学习者，最大限度地激发了其学习兴趣，提高了分析问题、解决问题的能力。因此，本文基于各专业网络技术知识培养的重点和难点，从学生学习兴趣和创新能力培养两个角度出发设计教学任务（见图1），有效地组织和引导各个专业的教学内容和教学过程。

（1）从学生学习兴趣角度看，以知识拓扑中学生感兴趣的知识点为中心设计教学任务，通过几个相关知识点之间的关系来形象地解释学生感兴趣的知识点，提升学生的学习兴趣，进而强化学生对兴趣知识点的理解和掌握。

（2）从创新能力培养角度看，以知识拓扑中对学生创新能力具有重要影响的知识点为核心设计教学任务，任务与现实接轨，具有一定的开放性综合性，侧重于培养学生的实践和创新能力，以及在后续相关专业课程中的综合运用。

四 教学实践与效果反馈

首先，结合各专业对网络技术人才的不同需求和培养目标，重新梳理计算机网络课程知识体系，进一步确定各专业网络技术知识点的难度和深度，为知识拓扑构建和教学任务设计提供基本的依据。为了研究工作的科学、合理和有序，在教学实践期间，多次组织各专业授课教师开会讨论，对以往的教学经验进行汇总，同时广泛查阅文献，积极对所提出的教学方法进行完善。

其次，构建课程知识拓扑。基于谢希仁教授编写的《计算机网络（第六版）》一书中第二章到第六章的核心知识点及其章节关系，构建横向层面的课程知识拓扑，在此基础上，结合各专业人才培养特色，构建纵向层面的课程知识拓扑。以东北财经大学管理科学与工程学院的信息管理专业为例，计算机网络安全是计算机网络课程重要的后续专业必修课，与网络安全有关的大多数协议，比如SSL和SET协议，都与运输层和应用层的知识点有关，因此，该专业计算机网络课程的纵向知识拓扑构建多数集中在运输层和应用层的知识点之间。

第三，设计教学任务。从学生学习兴趣角度看，财经类院校的大多数学生会选修会计类课程，以会计电算化这门课程为例，考虑到计算机网络的发展和应用对会计电算化体系产生重大影响，因此，各专业教学任务更多地以会计系统的组网和数据共享为实际背景来展开。

最后，从教材选择、课时安排和试卷比例三个方面进行调整，以保证各个专业教学内容和教学过程有序而顺利地进行。在教材和资料选择方面，为不同专业学生推荐不同的扩展阅读资料和案例，以契合不同专业的定位和人才培养需求；在课时安排方面，按照专业特色和教学任务设计，适当增加实践教学的课时比例；在期末试卷题型比例分配方面，不同专业试卷在设计和应用类题目的比例上均有所提升。

通过对学生问卷调查，新教学方法的使用得到了学生的普遍认同和好评，学生希望有进一步的改革实施。特别是，在期末考试中，超过百分之九十的学生在设计与应用类题目方面，均有很好的发挥和进步。随着知识拓扑结构和教学任务设计的不断完善和扩展，本研究提出教学方法的优势必将会在不同专业后续的专业课程教学中得到充分的验证。

参考文献

[1]黄要武， 李天俐. “计算机网络”课程按专业分类教学的改革与实践[J].中国电力教育，2011（25）：123-124.

[2]徐恪. 高等计算机网络课程教学研究[J]. 计算机教育， 2016（1）：21-25.

[3]张明华， 韩彦岭， 周汝燕， 等. 普林斯顿大学计算机网络课程教学方法的启发[J].计算机教育，2013（14）：86-90.

[4]孙卫佳，焦素云，王文永. 一种基于知识拓扑的《计算机网络》教学方法的研究[J].网友世界，2013（16）：7.

[5]張军，季伟东. 计算机网络课程教学模式创新及实践[J]. 计算机教育， 2010（22）：71-73.