计算机网络课程教学中科学思维的培养.doc
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1、计算机网络课程教学中科学思维的培养 文章提出一种在计算机网络课程的教学中培养学生科学思维能力的教学方法。该方法将“猜想验证思考”这三个教学实践环节贯穿计算机网络课程教学的始终,在不同阶段,有意识有重点地培养和训练学生的各种科学思维能力。该教学方法将网络知识的传授过程变为“科学发现”和“科技创新”的过程,在教学实践中取得了较好的效果。 谢钧,男,副教授,研究方向为计算机网络;陈鸣,男,教授,研究方向为计算机网络、分布式计算;刘鹏,男,讲师,研究方向为计算机网络;岳淑贞,女,助教,研究方向为计算机网络、教育技术学。 高等教育的总目标是传承知识、开发智力、培养能力、提高素质。在传授知识的同时,更为重
2、要的是要教给学生“掌握知识、分析问题和解决问题的方法”。授人以“鱼”,不如授人以“渔”,其核心就是教师应当教会学生科学思维的方法。然而,科学思维的方法并不能通过一门专门的课程让学生掌握,对科学思维的培养需要在各种认知实践中进行,需要将对学生进行科学思维方法的训练贯穿于各主干课程教学的始终。 计算机网络课程不仅是计算机专业主干课程,也是通信与信息类专业重要的必修课。该课程是一门理论与实践、软件和硬件相结合的课程,是将理论原理运用在工程实践当中的典型专业课程。目前对计算机网络教学的研究主要集中在实践教学内容、方法及手段的改革等方面1-3,而对于如何在计算机网络教学中培养学生的科学思维方法则较少讨论
3、。将科学思维方法的教育贯穿计算机网络课程教学始终,必将有效地促进高校学生分析解决问题、动手实践及创新等能力的提高。 1培养科学思维的三个重要教学环节 科学方法与科学思维产生于科学技术的认识和实践过程中4,对学生科学方法与科学思维培养和训练的最好方法就是让学生亲身经历这一过程。其中的三个基本实践环节是对问题的猜想、事实的验证和 理性的思考。在计算机网络课程教学中,将“猜想验证思考”三个环节贯穿课程教学始终,在不同阶段有意识、有重点地培养和训练学生的科学思维能力,即可将网络知识的传授过程变为“科学发现”和“科技创新”的过程,变为对学生进行科学思维和科学方法有效训练的过程。 如图1所示,这三个教学环
4、节可具体细分为提出问题分析问题提出方案验证方案思考总结发现问题,形成一个完整闭合的“科学研究”的实践过程。为此,先要选择合适的研究性问题,学生在课前利用已学知识,对这些问题分析并进行创新思维,大胆提出自己的解决方案,完成“猜想”环节。“验证”环节包括理论验证和实验验证。在理论验证环节,教师在理论课上重点分析各种解决方案的优缺点,提出正确的解决方案并分析其原理,引导学生用理论来验证自己的想法。在实验环节中,教师要设计合理的实验内容,在锻炼学生动手实践能力的同时培养学生用所学理论指导实践的能力,并通过实验验证理论课中的原理,从而加深理解。思考总结阶段包括课堂教师总结和引导学生课后思考两个环节,重点
5、培养学生归纳总结和综合分析思维能力。为进一步激发学生主动学习的热情,在每章可挑选出一个典型的研究性问题作为研讨题目,通过研讨式教学,让学生的各种创新思想进行充分碰撞,激发学生的辩证思维和发散思维。 图1培养科学思维的三个重要实践环节 2科学思维培养过程 下面详细介绍在计算机网络原理课程各教学实践环节中进行科学思维培养和训练的具体方法。 2.1在问题猜想阶段激发学生的形象思维和创新思维 问题猜想阶段的关键在于选好合适的问题,以驱动学生去思考,变传统的被动学习为主动学习和研究性学习。问题过大过难,就达不到启发的效果,并会挫伤学生主动思考的积极性,问题太浅会让学生觉得没有挑战性。问题最好是起点低但又
6、有一定的深度和思考的空间。由于形象思维具有形象性、发散性和贴近生活的特点,使某些高度抽象的理论容易理解,因此,在“猜想”阶段应启发学生多运用形象思维。 例如计算机网络中的“协议”概念,一开始学生往往觉得太抽象,不好理解。可先布置一道预习思考题“设计一个两个人通过手电筒直接传递信息的方案”。首先,在思考该问题时,学生需要创造性提出设计方案,激发了学生的创新思维。其次,让学生感到协议并不抽象,消除了对计算机网络的神秘感和畏惧感。 再如,在讲授媒体访问控制协议之前,可以布置这样一个课堂讨论题“想象一个蒙眼睛的圆桌会议,类似的设计一种方案使得多台计算机连接在同一条电缆上可以互相正确通信”。 教师在布置
7、问题时要把握以下两点一是要有提示和铺垫,让学生充分理解要解决的问题是什么。例如上例中要学生清楚问题的关键在于多台计算机同时发送数据会冲突,必须避免冲突。二是既要鼓励学生发散思维和大胆猜想,又要启发学生向大致正确的方向思考。例如可以启发学生思考以下问题在圆桌会议中是否可以设一个主持人?是否可以规定每个人的发言次序,进行轮流发言?当人比较少时,可否随意发言?如果两个人同时发言了怎么办?能否想办法减少冲突的可能性? 2.2在课堂讨论阶段激发学生辩证思维和发散思维 为进一步激发学生的学习兴趣,增加参与度,可多以讨论课的形式组织教学。在讨论中通过横向延拓和纵向深入,开阔学生眼界,培养学生思维的广阔性和深
8、刻性;在讨论中,学生相互切磋、借鉴,师生之间的互动,促使学生从多个角度审视问题,培养了学生的辩证思维和创新思维;在研讨交流中,通过教师的指导评价、同学间的互评、学生的自评,使学生的创新思维活动得到了及时的指导和评价,有助于学生良好创新思维素质的形成和发展。同时,研讨式教学还有助于提高学生的表达总结能力。 我们在计算机网络课堂讨论教学中的实施方法具体如下 每4人组成一个学习研讨小组,每人轮流担任组长。 每章安排一次讨论课,课前两周布置讨论题目。 学生根据教师提供的材料和思考的问题做好充分的准备工作,课下以研讨小组为单位进行研究讨论,并在课前提交一份PPT演讲稿(510分钟);
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- 关 键 词:
- 计算机网络 课程 教学 科学 思维 培养
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