網(wǎng)絡層服務游戲式教學方式論文

　　“計算機網(wǎng)絡”課程是計算機相關專業(yè)本科生一門重要的專業(yè)基礎課。其中，網(wǎng)絡層向傳輸層提供的兩種服務是教學難點之一。為了取得較好的教學效果，對這一問題的講述大都采用類比的方式，如用郵局寄信來類比數(shù)據(jù)報服務，用打電話來類比虛電路服務[1]。但是這種簡單類比的方法并不能徹底地幫助學生理解，尤其是對于其中的一個重要概念———虛電路服務中的標簽交換原理，類比的方式難以達到預期效果。為此，本文將運用一種基于游戲的教學方法來講解網(wǎng)絡層的兩種服務。

　　1 游戲式教學理論基礎與實踐游戲式教學是通過熟練地使用一套設定好的游戲規(guī)則而輕松愉快地達到教學目標的教學活動。建構主義學習理論與多元智能理論為游戲式教學提供了理論基礎。建構主義的學習觀強調學習的自主性、社會性和情境性，游戲式教學把主動學習、合作學習和真實情景自然地融合在一起，是全面實現(xiàn)構建主義學習理論的相對理想的教學方式。另一個理論基礎是加德納提出的多元智力理論，他認為人的智力是多元的，教師的教學應該考慮到學生智力的差異性。由于每種游戲都需要人的多種能力的參與，也需要不同的分工與合作，正好契合了多元智能理論中的多元性和差異性。游戲式教學有利于開啟學生的多元智力，有利于滿足不同學生的興趣，發(fā)揮不同學生的才能。我國的計算機專業(yè)課程，已有不少應用此教學方法。文獻精心構思路由游戲，將路由協(xié)議原理融入游戲的各個環(huán)節(jié); 文獻為操作系統(tǒng)課程中的進程管理設計了進程模型和信號量并發(fā)機制兩組游戲，并指出了游戲教學中的注意事項。

　　2 游戲式教學的一般過程本文將參考文獻提出的游戲式教學的一般流程來設計游戲流程，如圖 1 所示。游戲式教學是課堂教學中的一個環(huán)節(jié)，通常在進行游戲教學之前，教師需要對概念進行較為清晰的講解。接下來由教師介紹游戲目的、規(guī)則及流程，教師可以借助黑板或幻燈片來模擬游戲流程，然后進行游戲前的準備，如對學生進行分組，分發(fā)游戲所需的物品。游戲過程可以分幾輪進行，每輪游戲中都需要學生作相關記錄，如填寫游戲信息卡等。游戲結束后，教師應該組織討論活動以鞏固游戲中所獲得的體驗。圖1 教學游戲流程圖3 網(wǎng)絡層服務教學游戲的設計3. 1 游戲準備( 1) 知識準備: 網(wǎng)絡層提供的兩種服務、IP 地址前綴、CIDR 和 IP 路由轉發(fā)原理等;( 2) 人員準備: 以 24 人的班級為例，將學生分為4 組，每組6 名學生;( 3) 物品準備: 教師為每組學生提供白紙、鉛筆和橡皮等工具，以及打印好的游戲拓撲圖、游戲流程指導書、代表信令分組的黃色卡片和問題表格;( 4) 規(guī)則講解: 教師可以制作幻燈片模擬游戲過程，讓學生在較短時間內熟悉游戲流程及規(guī)則。3. 2 網(wǎng)絡拓撲圖及路由表教師為網(wǎng)絡層服務游戲設計的網(wǎng)絡拓撲圖如圖2 所示。圖2 網(wǎng)絡拓撲圖拓撲圖中有三個網(wǎng)絡，分別記為 Net1、Net2 和Net3，其網(wǎng)絡地址分別為: 172. 16. 0. 0 /16，172. 20.0. 0 /14 和 172. 22. 0. 0 /16。拓撲圖中有六個路由器，分別記為A、B、C、D、E、F。路由器之間連線邊上的大號數(shù)字表明鏈路的權重( 如鏈路長度和1/帶寬等) ，路由器周邊的小號數(shù)字代表路由器的端口號。通信的端系統(tǒng)為主機 1 和主機2，分別位于 Net1 和Net3 中。根據(jù)具體的教學進度，路由表可以由教師直接提供，或由小組成員合作通過 Dijkstra 算法計算最短路徑，進而得出各個路由器的路由表。部分路由器的路由表如表1 所示。

　　人員與設備對應關系如表2 所示，六位學生依次圍成一圈做好游戲準備( 2) 02 號學生收到分組后，查找標簽交換表，對分組進行標簽交換，將標簽替換為7，并從2 號端口發(fā)送出去;( 3) 03 號學生收到分組后，查找標簽交換表，對分組進行標簽交換，將標簽替換為5，并從2 號端口發(fā)送出去;( 4) 同樣的，04 號學生將分組的標簽更改為11，并且從端口 4 發(fā)送出去; 05 號學生收到此分組后，將標簽替換為13，從2 號端口發(fā)送出去; 最后06號學生收到此分組，分組標簽為 13。

　　至此，分組經(jīng)由虛電路抵達主機2。3) 虛電路的撤銷當主機 1 與主機 2 間的通信結束后，將發(fā)送一個特殊的信令分組，刪掉途徑路由器中的標簽交換表。此時，所有學生將標簽交換表用橡皮擦除。此游戲大約需要 20 分鐘。虛電路的具體實現(xiàn)( 如 MPLS 協(xié)議) 與此虛電路服務過程有些差別，但基本原理相同。3. 5 游戲總結完成兩輪游戲的小組還需要填寫一個問題表格，目的是對兩種服務的優(yōu)缺點進行比較。需要比較的主要問題是: ①是否需要建立連接; ②路徑選擇的時機; ③轉發(fā)的依據(jù); ④路由器 B 出現(xiàn)故障的后果; ⑤是否有利于進行擁塞控制; ⑥是否有利于實現(xiàn)服務質量。

　　教師可以在黑板上畫好此表，待各小組都完成后，可以請其中一個小組向全班展示并解釋比較結果，并請另外一組作點評。最后，教師對整個游戲的進行情況進行總結，對各小組的表現(xiàn)進行點評。至此，本游戲過程結束，教師講解接下來的教學內容。4 結語在學期末的問卷調查( 共發(fā)出問卷 42 份，回收35 份) 中，83% 的學生認為游戲教學式這種主動的學習方法很有助于對概念的深入理解。此外，在連續(xù)兩年的“計算機網(wǎng)絡”課程期末試題中都出現(xiàn)了“請學生填寫數(shù)據(jù)報服務與虛電路服務的對比表( 滿分10 分) ”，采用傳統(tǒng)教學方法的班級該題目的平均分為6 分，而采用游戲式教學法的班級該題目的平均分為8 分，進一步表明游戲式教學法較傳統(tǒng)教學法具有更好的教學效果。

　　本文介紹的游戲式教學法，運用在“計算機網(wǎng)絡”課程的一個教學難點———網(wǎng)絡層的兩種服務教學上，實現(xiàn)了全新的教學設計。與傳統(tǒng)講授方法相比，它主要具有以下特點: ①適當適時地組織教學游戲，改變了以教師講授為主的課堂教學組織方式，能夠調節(jié)課堂氣氛，提高學生的學習興趣; ②能使學生主動地進行學習，主動地理解概念，對概念的理解自然較為深入和持久; ③游戲需要學生的積極緊密配合才能順利完成，因此通過教學游戲還可以提高學生的團隊合作能力.

【網(wǎng)絡層服務游戲式教學方式論文】相關文章：

改革服務方式的鐵路運輸論文03-19

語文口語交際的教學方式論文02-18

小學數(shù)學益智游戲培養(yǎng)學生思維方式論文02-16

語文參與式教學論文01-01

網(wǎng)絡游戲產(chǎn)業(yè)的論文開題報告03-26

中學英語課堂教學中游戲式教學初探論文02-27

中醫(yī)邏輯教學方式研討論文03-02

案例教學與項目式教學對比論文03-02

網(wǎng)絡營銷與傳統(tǒng)營銷信息傳播方式的比較論文11-28