基于任务驱动的《计算机网络》模块化教学设计探究

摘要：该文深入分析计算机网络课程教学中存在的问题及其课程性质，探究融合模块化教学、任务驱动教学法等思想来对计算机网络进行教学设计，以期提高计算机网络课程的教学效果。

关键词：计算机网络；模块化；任务驱动

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)10-2320-03

Explore Based on Task-Driven "Computer Networks" Modular Instructional Design

ZHANG Zong-hu, REN Xiang

(The Network & Information Center of Yunnan University, Kunming 650091, China)

Abstract: This paper analyzes seriously the problems in the teaching of computer networks and the nature of the course , explores the integration of the modular approach and task-driven teaching thinking to do the instructional design of computer networks, in order to improve the teaching effectiveness of computer networks.

Key words: computer networks;modular;task-driven

计算机网络是当今计算机科学技术学科发展最为迅速的技术之一，也是计算机应用中一个空前活跃的领域。计算机网络的应用已对当今社会的科技、经济、政治与军事发展产生重大的影响。计算机网络技术对新一代信息技术与战略性新兴产业发展产生重要的推动作用。基于网络技术的电子政务、电子商务、远程教育、远程医疗与信息安全技术正在以前所未有的速度发展，计算机网络正在改变着人们的工作方式与生活方式。[1]同时《计算机网络》课程不但已经成为计算机类专业学生的一门重要的基础课程，而且还是电子类、信息类、电子商务类等非计算机专业学生的必修课，同时也是从事计算机应用与信息技术应用的专业技术人员应该掌握的重要知识和技能。可见，计算机网络课程对这些学生的重要性。但目前，计算机网络课程的教学效果却不是很好。

怎样在教学过程中提高《计算机网络》课程的教学效果及怎样在课堂教学中调动学生的积极性，让学生从被动接受知识，到主动将相关知识系统化条理化地组织在一起，并能有效地利用已掌握的知识解决实际操作中的问题，是每位教师都要面对的挑战。

1计算机网络课程教学中存在的问题

《计算机网络》课程是集知识和技能于一体、实践性很强的课程，要求学生既要学好理论知识,又要掌握实际操作技能。目前，在计算机网络课程教学过程中存在以下主要问题：

第一，教材不易选择。目前计算机网络方面的教材种类较多，但是要找到一本恰当的教材却很困难。该文选择吴功宜编著的《计算机网络（第2版）》为教材。该教材吸取了国内外知名大学使用教材和实践环节安排的优点，并结合国内普通高校计算机及相关专业的实际情况，教材内容定位适中，配套教材齐全。该文所选教材以Internet技术为主线组织知识点，有利于调动学生学习的积极性和主动性，有助于引导学生从感性认识出发，结合基本理论，逐步掌握网络技术中处理问题的基本方法，逐步培养将网络技术应用到各种行业的意识和能力。

第二，以教师为中心，完全由教师主宰课堂，忽视学生的认知主体地位。大部分院校在《计算机网络》课程教学中采取的方法主要是课堂多媒体演示教学与上机模拟实践练习相结合的方法。学生只能被动地接受知识，难以调动学生的积极性。对不同基础的学生不能区别对待，造成有些学生营养过剩，有些学生消化不良。

第三，对计算机网络实验的重视不够，实验设备缺乏。传统观念认为计算机网络实验主要是验证性实验，实验课依附于理论教学，导致实验内容不系统，形式松散，随意性大。势必造成学生学习过程中理论和实践的脱节，不能在实际环境中学以致用。

如果教学方法不当，教学很难达到预期的目标和效果。[2]

因此，我们要彻底改变传统的教学方法，教学观念和教学行为，在《计算机网络》教学中更自觉地推进素质教育，注重实践教学的作用，以期达到更好的教学效果。笔者通过阅读大量的文献发现，模块化教学法、任务驱动教学法在职业教育中应用普遍，能够增强学生的实践性、自主学习能力和创新能力。笔者拟以模块化教学思想为指导对《计算机网络》教材内容进行模块化划分，并基于任务驱动原理对具体的各模块进行教学设计研究。

2计算机网络课程性质

计算机网络是计算机技术与通信技术相互渗透、密切结合而形成的一门交叉科学。《计算机网络》课程具有应用广泛、实用性强、概念众多，理论复杂、技术发展迅速及其知识更新快等特点。根据这些特点在计算机网络课程教学的组织中需要协调处理好计算机技术知识与通信知识的关系、计算机网络知识体系与新技术学习的关系以及计算机网络基础知识的学习与继续学习能力培养的关系。该文所选教材教学内容知识点分为4个部分[3]。第1个部分主要讨论计算机网络的基本概念、发展与应用，以及网络体系结构与网络协议的基础知识。

第2个部分在数据通信基础知识与概念的基础上，对广域网的物理层、数据链路层的基本概念与协议进行系统地讨论。在介绍介质访问控制子层的基础上，对局域网、城域网技术发展、应用进行讨论，同时讨论交换局域网、虚拟局域网、无线局域网技术与基本组网方法。

第3个部分对TCP/IP协议体系中的网络层、传输层与应用层进行系统地讨论，对网络互联、分布式进程通信、客户/服务器模型进行深入地分析，并以典型应用层协议的分析为例，对网络服务的基本概念、协议与协议动作、协议与协议数据单元等基本问题进行总结，帮助学生能够将知识融会贯通，加深对网络工作原理与实现技术的理解。

第4个部分研究目前技术发展的热点问题已经网络安全与网络管理技术，涉及网络安全技术研究的基本问题、网络安全策略的设计，加密与认证、入侵检测、防火墙、网络防病毒、网络文件备份与恢复技术等。

该文所选教材的教学内容知识点的组织关系如下图所示：

3模块化教学

模块化教学法(MES)是20世纪70年代初由国际劳工组织研究开发出来的以现场教学为主，以技能培训为核心的一种教学模式。模块化教学法的思想在职教界已被普遍接受，模块化教学法可显著增强学生理论学习的直观性,提高操作技能,激发学习兴趣。但是在学术界对模块化教学的理解在本质与内涵存在一定差异，在实践中也存在一些问题。“模块化教学法”似可定义为按照教学过程的基本环节,把课程结构、教学内容按多元目标进行系统划分的方法。它旨在把一个复杂、相互交叉的课程结构分成若干个基本教学模块。[4]

模块化教学不仅是坚持按需施教的必然要求，也是深化教学改革的基本环节，同时还是培养教研骨干的重要平台。模块化教学的建立更好地提升了教学过程的科学化水平。首先，制度的建立是为了使行为更加规范，使得教学流程有了规章制度可循，更加规范，细到每一个环节都有专人的负责。其次,在内容方面，注重教学内容的布局，内容更加系统性，理论更加完整，从微观上，教学布局变得十分的严谨。此外，可实现教学资源的最优化，共享优质的教学资源，在教学管理、教学方式方面都能发挥最大的潜能。

该文依据模块化教学基本原理将所选教材的4部分知识点拟划分为3模块，即计算机网络概论、网络体系结构和网络安全与管理等。如下图所示：

4任务驱动

任务驱动教学法是借鉴了建构主义学习理论的“抛锚式”教学法“双主模式”的教学思想[5]。教师首先明确所要教授的教学课程的教学内容，以及所需要达到的教学目标，围绕这单个教学子目标，设立教学任务情景，使学生产生产生强烈的问题驱使动机，按照任务驱动的步骤，帮助学生发现、探索、解决问题。教师是整个学习过程的引导者，同时教师和学生都是参与者，在学习过程中，学生通过主动应用学习资源，可自主探索，也可以与老师和周围同学互动协作学习，学生的“求知欲”、“主题意识”、“实践和创新能力”是任务驱动教学方法对学生所要突出的培养的目标。

任务驱动起源于建构主义学习理论。建构主义教学设计原则强调：学生的学习活动必须与任务或问题相结合，以探索问题来引导和维持学习者的学习兴趣和动机[6]。有些人把它称为“单刀直入法”或“黑箱方法”[7]。任务设计是任务驱动教学过程中最为关键的环节，它的难易程度和课操作性决定着整节课的教学教学效果和目标的实现。因此，任务设计应当避免一些误区，应当避免任务庸俗化，将任务仅仅看成是是一次练习或者作业，在任务设计中逻辑和层次模糊，要求学生简单片面完成任务，这样不仅不能激发学生的求知欲和培养学生自主学习的能力，所以，任务驱动设计应当遵循以下一些原则。

1)精选任务。教师根据教学目标的要求，深刻把握教学目标和教材内容的深度、难度及广度，按照教师主导学生主体这个理念，是否具有综合性，是否具有创新点，能激发学生的求知欲和主动积极性，从而培养学生的学习及思考问题的能力，并兼顾到团队合作精神和创新能力的提高。

2)创设情境。教师是任务驱动情境的创设者，创设情境的过程是按照任务目标，由表及里，由浅入深的一个过程，这就需要情境具有趣味性，侧重点和针对性，更好引导在自主学习和协作学习的过程之中，营造一个良好的相互讨论和学习的氛围，它改变了传统教师讲学生听的教学模式，教师不断激励学生前进，通过真实性的交流，可以有效改变学生传统的学习观。

3)协作、交流互动。在任务设计的环节，教师首先围绕主题设置一些能够引发争议的话题，也可以随着教学进程的改变，教师关注到学生的讨论，认真倾听和引导学生完成任务，选取学生不会解答的有代表性的问题，也可以根据自己灵感临场发挥，交流中教师进行问题错误纠正，难点点拨。在共同完成任务的过程中，学习者发挥各自的认知特点，相互争论、相互帮助、相互提示或是进行分工合作。[8]教师需要强调团队合作精神，培养学生的沟通能力协作能力，关注和关心一些胆小、内向不爱发言的同学的情绪，鼓励他们与同伴交流，对一些爱抢话题和不懂得聆听他人意见的同学要适当引导，通过讨论与互动，相互交流，形成不同观点的交锋，思想火花的碰撞，学生能不断认识加深对问题的理解和解决，还能培养倾听与交流等良好的个人素养。

4)总结及评价。由于分组讨论和分段完成任务，学生在一节课程结束之后头脑里储备的知识是零散的，教师需要引导学生对一节课的内容进行归纳总结，以回归知识的系统性和完整性。或与旧的知识点相互联系，以加深对问题的理解与认识。或相互评价，以提高改进，教师选取表现突出的学生进行表扬与鼓励。每一节课的结束都能够为下一门课开好的头，最后基本能达到学生的对任务的自我设计、自我组织、自我总结和评价。

5小结

“模块化”教学思想指导下可以将零散的复杂的计算机网络知识体系进行系统有序的梳理。“任务驱动”教学法不仅“授之以鱼”，更强调“授人以渔”，强调自主学习和创新能力的培养，是对传统教学的发展。“任务驱动法”比较适合于《计算机网络》课程教学。使用这种方法，只要任务安排得恰当，学生就能够根据所布置的任务去积极准备，从而充分调动学生学习的积极性，既实现了教学要求又能挖掘不同层次学生的潜力，使学生能够积极主动地学好本门课程。[9]该文着重分析计算机网络课程教学过程中的问题及其课程性质以及模块化教学、任务驱动等思想的脉络而较少关注具体的教学设计案例及其效果的研究，这将在后续的研究中得到深化。

参考文献：

[1]吴功宜.计算机网络(第二版)[M].北京:清华大学出版社,2007.

[2]胡树玮.任务驱动教学法在《计算机网络》课程中的应用[J].科技信息,2010(16).

[3]吴功宜.计算机网络课程设计[M].北京:机械工业出版社,2005.

[4]王素玉,刘桦.模块化教学的应用设计与实践[J].山东工业大学学报社会科学版,2000(5).

[5]杨悦民,何军妹.任务驱动教学法应用研究[J].镇江高专学报,2005(1).

[6]冯毅.任务驱动教学法的应用[J].成都教育学院学报,2003(7).

[7]伍文庄.“任务设计”教学法初探[J].现代教育技术,2002(3).

[8]郑茸.应用“任务驱动”教学培养师范生教育技术素养的研究[D].广西师范大学硕士学位论文,2007,5.

[9]黄欣,梁文东.《计算机网络技术》课程中应用任务驱动法教学[J].软件导刊,2009(3).