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1、数据通信教学中比喻教学法的应用摘要：“数据通信作为通信工程专业的一门专业必修课。其特点是知识点多而散、概念抽象难懂、软硬件结合、实践性强、技术更新快，学生学习难度较大，内容枯燥，教学效果难于保证。讨论怎样将比喻教学法应用于“数据通信课程中，利用详细的比喻实例将晦涩抽象的知识粗浅详细化，进而激发学生的学习兴趣和主动性，有效提高教学质量。关键词：比喻教学法；UMTS；应用“数据通信课程是为通信工程专业开设的一门必修课程，该课程是众多后续专业课程例如，移动通信概述、UMTS移动通信技术、CDMA2000网络规划与网络优化等的先修课，假如对该课程的理解不到位，将会影响后续课程的学习。“数据通信课程的特
2、点是：涉及的知识点较多且分散、概念抽象难懂、软硬件相结合、实践性强、技术更新快、是一门理论与实际结合比拟严密的课程。学生反映该课程学起来吃力、难理解、难记忆、内容枯燥和学习热情不高。笔者在课堂实践中发现，在教学中适当地运用比喻，能够化繁为简、化晦涩为粗浅、化抽象为详细、生动活泼地传达抽象晦涩的知识点，激发学生的学习兴趣和主动性，有效提高教学质量1,2。现将“数据通信实践教学中所用到的比喻例子进行归纳如下，以期为同行提供参考，到达提高教学效果的目的。一比喻教学法所谓比喻教学法就是打比方，是在现实生活中找到一个与所学知识点原理相近的例子，将它们关联起来，让学生更好地认识理解新知识点的教学方法。恰当
3、地比喻有时胜过千言万语，能够深化浅出地把抽象复杂的知识点直观形象地表达出来，化解教学中碰到的众多难点。然而，需要注意的是，在实践教学中，比喻法的运用需遵循下面几个原则：首先，现实比喻例子与所学知识点要有可比性和共性，不可风牛马不相及，强行比喻；其次，比喻要具有通俗性，比喻的例子应是现实生活中学生熟悉的事物，不能用陌生的事物去比喻，否则只会越比越糊涂；再次，比喻应是简洁的，繁琐冗长的比喻会降低比喻教学的效果；最后，比喻应具有趣味性，越琢磨越有味，越想越感真实，而非听后即忘2-5。二比喻教学法的应用一因特网组成的比喻在讲解因特网组成的时候，课本介绍如下，因特网是由边缘部分和核心部分组成，边缘部分是
4、由所有连接在网络上的主机所组成，核心部分由大量网络和连接这些网络的路由器组成，核心网的主要功能是为边缘部分提供各种各样的服务的即提供连通性和交换服务。假如照本宣科，根据课本上的方式给学生讲解，既枯燥无味，又晦涩难懂。这时，假如巧妙地运用比喻，进行如下解释，则效果可能会大相径庭。能够把整个因特网类比成大家生活中随处可见的快递物流网，边缘部分类似于快递用户，核心部分的组成类似物流网由各个网点及连接这些网点的分拣中心组成。核心网为边缘部分提供的各种服务，好比物流网为用户提供快递件收寄服务。二路由器功能的比喻又如在讲到核心部分的主要设备路由器的功能时，书中讲路由器是实现分组交换的关键构件，其任务主要是
5、转发收到的分组。分组交换工作方式为，在发送报文前，先把较长的报文划为一个个更小的分组数据段，然后在每个分组前加上首部，每个分组通过路由器转发后到达接收端，接收端根据首部把所有分组重组为原始报文。很多学生对什么是分组、分组交换工作原理表示理解不了。在此，仍然把整个网络类比为物流网，路由器类比为物流分拣中心，分组类比为所发送的快递，分组首部为快递单号。那么分组交换工作原理可类比为，用户需寄的快递比拟多，则分割成多个小包子快递寄送，每个小包都需要贴上子快递单，各小包经过物流分拣中心转发后到达收件人处，收件人根据子快递单号把所有分割小包里的物品放在一起接收。三网络时延的比喻网络的性能指标中，其中一个指
6、标是网络时延，网络时延是指数据从网络的一端传送到另一端所需的时间。网络时延又由发送时延、传播时延、排队时延和处理时延组成。教学实践中发现，学生们往往对这四种时延的概念容易搞混淆，并且对于处理时延中路由器详细要对分组做哪些处理也不甚了了。这时，可把网络时延比喻为用户从家开车去银行柜台取钱所花的总时间。发送时延类似用户从家到家门口所费时间，传播时延是用户从家门口开车至银行门口的时间，排队时延是用户取号后在银行窗口排队等待服务的时间，处理时延是指从轮到为用户服务至用户取到钱之间的时间间隔。处理时延中路由器对分组所做的处理就好比是银行柜台服务员对用户所填写的取款单进行检查看有无填错、填漏等等操作。这样
7、介绍，既通俗易懂，又可加深学生记忆。四帧定界比喻在讲解数据链路层中的帧定界功能中，其中一种帧定界方法是基于控制字符的帧定界方法。其工作原理为：把控制字符“SOH放在帧的最前面，表示帧的首部开场，另一控制“EOT放于帧的尾部表示帧的结束，为避免误判，对数据中出现的控制字符，需在其前插入转义字符“ESC，接收端在将数据送往上层之前删除这个插入的转义字符。上述讲解枯燥无趣，这时可做如下比喻，假设10个班的小学生排成一列去参观博物馆，怎样从这一列区分出这10个班来？此处，每个学生类似一个个的比特，每个班类似每帧，帧定界就类似把这10个班区别开来，确定每个班是从哪个学生开场，哪个学生结尾。采用控制字符放
8、于每帧的首尾来表示帧的开场和结束，就类似于在班与班之间站一个个子比拟高的教师，每当看到个高的教师就知道这是上一个班的结尾，同时又是下一个班的开场。然而，由于人民生活质量的提高，有一些小学生可能生长发育较快，个别学生身高与教师相差无几，这时候就会造成误判。为避免误判，能够让班级中个子较高的学生带上一顶小黄帽，这顶小黄帽所起的作用就类似控制字符定界法中的转义字符“ESC。五帧校验比喻在数据链路层的帧过失检测中，由于通信链路的不完美，比特在传输经过中可能会产生过失，为了知道收到的帧能否有过失，能够在帧的尾部加上一些冗余校验位，接收端收到帧后经过相应的运算就能检测出该帧能否有误。在教学经过中，很多学生
9、对于冗余位是什么，接收端通过冗余位为什么能够检错比拟茫然。这时，能够把帧的传输类比为用货车来物流运输。发货方在出货前都会填写一张装箱单，单子上写明了这车货物的相关参数如重量，体积，品质，那么接收方收到货后，只需要称重量，测体积和检查品质，并和装箱单上的数据做比拟，就能够判定运送经过中能否出现错误。这里，装箱单上所填写的相关参数就像是帧尾部的冗余校验位，接收方对所收货物与装箱单上的数据比对就好比帧接收方对帧所做的检错运算操作。六CSMA/CD协议比喻在以太网CSMA/CD载波监听多点接入/碰撞检测协议知识点讲解时，课本上的讲解冗长复杂，理解起来很费力。这时，能够把上述协议类比方下。类似在一个大会
10、上有多个与会者想要发言类似多点接入，会议有一下规定：1)每次只能有一个人发言；2)任何人想发言必须举手；3)假如某个人想发言，需要先看一下能否有人正在讲话，假如有人正在讲话，那么他需要等待一段时间类似载波监听；4)发言者需边发言边观察能否有其别人插话，假如有人插话，则所有人必须马上停止发言，随机等待一段时间后再争抢发言时机类似碰撞检测。七TCP协议连接建立需解决问题比喻TCP是面向连接，提供可靠服务的协议，TCP协议连接建立经过中要解决下面三个问题：要使每一方能够确知对方的存在；要允许双方协商一些参数如最大报文段长度，最大窗口大小，服务质量等；能够对运输实体资源如缓存大小等进行分配。假如直接根
11、据上面内容进行教授，显然教学效果有限。能够将TCP协议连接建立比喻为带朋友去拜访亲戚，为了保证不会吃个闭门羹，去之前先电话联络下对方，确认一下对方能否家，能否有空类比为第1个要解决的问题；确认在家后，和对方商量什么时间能够过去，一共去几个人，能否留下来吃饭，能否留下了住宿，来客吃不吃辣类比第为第2个问题的解决；当确认要留下来吃饭和住宿后，则需要为来客准备好饭菜和铺好床铺类比为第3个问题的解决。这样一比喻，化繁为简，深化浅出，教学难点迎刃而解。本文对“数据通信课程中的比喻教学法的运用进行了讨论，给出了课程中一些常见疑难知识点的比喻实例，列出了比喻教学法在实践教学中需要注意的事项。不过，需要注意的是，比喻虽好，但不能代替知识本身。比喻能够从侧面帮助学生感性地理解抽象深奥的知识点，但有其粗浅性和偏差性，并不能完全代替知识本身的正面阐述5-7。老师在运用比喻讲明知识点后，要及时地“言归正传，着力强调知识的本质，切不可反客为主，偏离正题。