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摘要：“數(shù)據(jù)通信”作為通信工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課。其特點是知識點多而散、概念抽象難懂、軟硬件結(jié)合、實踐性強、技術(shù)更新快，學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大，內(nèi)容枯燥，教學(xué)效果難于保證。探討如何將比喻教學(xué)法應(yīng)用于“數(shù)據(jù)通信”課程中，利用具體的比喻實例將艱澀抽象的知識淺顯具體化，進而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，有效提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：比喻教學(xué)法；UMTS；應(yīng)用

“數(shù)據(jù)通信”課程是為通信工程專業(yè)開設(shè)的一門必修課程，該課程是諸多后續(xù)專業(yè)課程（例如，移動通信概述、UMTS移動通信技術(shù)、CDMA2000網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等）的先修課，如果對該課程的理解不到位，將會影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。“數(shù)據(jù)通信”課程的特點是：涉及的知識點較多且分散、概念抽象難懂、軟硬件相結(jié)合、實踐性強、技術(shù)更新快、是一門理論與實際結(jié)合比較緊密的課程。學(xué)生反映該課程學(xué)起來吃力、難理解、難記憶、內(nèi)容枯燥和學(xué)習(xí)熱情不高。筆者在課堂實踐中發(fā)現(xiàn)，在教學(xué)中適當(dāng)?shù)剡\用比喻，可以化繁為簡、化艱澀為淺顯、化抽象為具體、生動活潑地傳達抽象艱澀的知識點，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，有效提高教學(xué)質(zhì)量[1,2]。現(xiàn)將“數(shù)據(jù)通信”實踐教學(xué)中所用到的比喻例子進行歸納如下，以期為同行提供參考，達到提高教學(xué)效果的目的。

一比喻教學(xué)法

所謂比喻教學(xué)法就是打比方，是在現(xiàn)實生活中找到一個與所學(xué)知識點原理相近的例子，將它們關(guān)聯(lián)起來，讓學(xué)生更好地認識理解新知識點的教學(xué)方法。恰當(dāng)?shù)乇扔饔袝r勝過千言萬語，可以深入淺出地把抽象復(fù)雜的知識點直觀形象地表達出來，化解教學(xué)中遇到的諸多難點。然而，需要注意的是，在實踐教學(xué)中，比喻法的運用需遵循以下幾個原則：首先，現(xiàn)實比喻例子與所學(xué)知識點要有可比性和共性，不可風(fēng)牛馬不相及，強行比喻；其次，比喻要具有通俗性，比喻的例子應(yīng)是現(xiàn)實生活中學(xué)生熟悉的事物，不能用陌生的事物去比喻，否則只會越比越糊涂；再次，比喻應(yīng)是簡潔的，繁瑣冗長的比喻會降低比喻教學(xué)的效果；最后，比喻應(yīng)具有趣味性，越琢磨越有味，越想越感真實，而非聽后即忘[2-5]。

二比喻教學(xué)法的應(yīng)用

（一）因特網(wǎng)組成的比喻在講解因特網(wǎng)組成的時候，課本介紹如下，因特網(wǎng)是由邊緣部分和核心部分組成，邊緣部分是由所有連接在網(wǎng)絡(luò)上的主機所組成，核心部分由大量網(wǎng)絡(luò)和連接這些網(wǎng)絡(luò)的路由器組成，核心網(wǎng)的主要功能是為邊緣部分提供各種各樣的服務(wù)的（即提供連通性和交換服務(wù)）。如果照本宣科，按照課本上的方式給學(xué)生講解，既枯燥無味，又艱澀難懂。這時，如果巧妙地運用比喻，進行如下解釋，則效果可能會大相徑庭。可以把整個因特網(wǎng)類比成大家生活中隨處可見的快遞物流網(wǎng)，邊緣部分類似于快遞用戶，核心部分的組成類似物流網(wǎng)由各個網(wǎng)點及連接這些網(wǎng)點的分揀中心組成。核心網(wǎng)為邊緣部分提供的各種服務(wù)，好比物流網(wǎng)為用戶提供快遞件收寄服務(wù)。

（二）路由器功能的比喻又如在講到核心部分的主要設(shè)備路由器的功能時，書中說路由器是實現(xiàn)分組交換的關(guān)鍵構(gòu)件，其任務(wù)主要是轉(zhuǎn)發(fā)收到的分組。分組交換工作方式為，在發(fā)送報文前，先把較長的報文劃為一個個更小的分組數(shù)據(jù)段，然后在每個分組前加上首部，每個分組通過路由器轉(zhuǎn)發(fā)后到達接收端，接收端根據(jù)首部把所有分組重組為原始報文。很多學(xué)生對什么是分組、分組交換工作原理表示理解不了。在此，依然把整個網(wǎng)絡(luò)類比為物流網(wǎng)，路由器類比為物流分揀中心，分組類比為所發(fā)送的快遞，分組首部為快遞單號。那么分組交換工作原理可類比為，用戶需寄的快遞比較多，則分割成多個小包（子快遞）寄送，每個小包都需要貼上子快遞單，各小包經(jīng)過物流分揀中心轉(zhuǎn)發(fā)后到達收件人處，收件人根據(jù)子快遞單號把所有分割小包里的物品放在一起接收。

（三）網(wǎng)絡(luò)時延的比喻網(wǎng)絡(luò)的性能指標中，其中一個指標是網(wǎng)絡(luò)時延，網(wǎng)絡(luò)時延是指數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)的一端傳送到另一端所需的時間。網(wǎng)絡(luò)時延又由發(fā)送時延、傳播時延、排隊時延和處理時延組成。教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生們往往對這四種時延的概念容易搞混淆，并且對于處理時延中路由器具體要對分組做哪些處理也不甚了了。這時，可把網(wǎng)絡(luò)時延比喻為用戶從家開車去銀行柜臺取錢所花的總時間。發(fā)送時延類似用戶從家到家門口所費時間，傳播時延是用戶從家門口開車至銀行門口的時間，排隊時延是用戶取號后在銀行窗口排隊等待服務(wù)的時間，處理時延是指從輪到為用戶服務(wù)至用戶取到錢之間的時間間隔。處理時延中路由器對分組所做的處理就好比是銀行柜臺服務(wù)員對用戶所填寫的取款單進行檢查（看有無填錯、填漏等）等操作。這樣介紹，既通俗易懂，又可加深學(xué)生記憶。

（四）幀定界比喻在講解數(shù)據(jù)鏈路層中的幀定界功能中，其中一種幀定界方法是基于控制字符的幀定界方法。其工作原理為：把控制字符“SOH”放在幀的最前面，表示幀的首部開始，另一控制“EOT”放于幀的尾部表示幀的結(jié)束，為避免誤判，對數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的控制字符，需在其前插入轉(zhuǎn)義字符“ESC”，接收端在將數(shù)據(jù)送往上層之前刪除這個插入的轉(zhuǎn)義字符。上述講解枯燥無趣，這時可做如下比喻，假設(shè)10個班的小學(xué)生排成一列去參觀博物館，如何從這一列區(qū)分出這10個班來？此處，每個學(xué)生類似一個個的比特，每個班類似每幀，幀定界就類似把這10個班區(qū)別開來，確定每個班是從哪個學(xué)生開始，哪個學(xué)生結(jié)尾。采用控制字符放于每幀的首尾來表示幀的開始和結(jié)束，就類似于在班與班之間站一個個子比較高的老師，每當(dāng)看到個高的老師就知道這是上一個班的結(jié)尾，同時又是下一個班的開始。然而，由于人民生活質(zhì)量的提高，有一些小學(xué)生可能生長發(fā)育較快，個別學(xué)生身高與老師相差無幾，這時候就會造成誤判。為避免誤判，可以讓班級中個子較高的學(xué)生帶上一頂小黃帽，這頂小黃帽所起的作用就類似控制字符定界法中的轉(zhuǎn)義字符“ESC”。

（五）幀校驗比喻在數(shù)據(jù)鏈路層的幀差錯檢測中，由于通信鏈路的不完美，比特在傳輸過程中可能會產(chǎn)生差錯，為了知道收到的幀是否有差錯，可以在幀的尾部加上一些冗余校驗位，接收端收到幀后經(jīng)過相應(yīng)的運算就能檢測出該幀是否有誤。在教學(xué)過程中，很多學(xué)生對于冗余位是什么，接收端通過冗余位為什么可以檢錯比較茫然。這時，可以把幀的傳輸類比為用貨車來物流運輸。發(fā)貨方在出貨前都會填寫一張裝箱單，單子上寫明了這車貨物的相關(guān)參數(shù)（如重量，體積，品質(zhì)），那么接收方收到貨后，只需要稱重量，測體積和檢查品質(zhì)，并和裝箱單上的數(shù)據(jù)做比較，就可以判斷運送過程中是否出現(xiàn)錯誤。這里，裝箱單上所填寫的相關(guān)參數(shù)就像是幀尾部的冗余校驗位，接收方對所收貨物與裝箱單上的數(shù)據(jù)比對就好比幀接收方對幀所做的檢錯運算操作。

（六）CSMA/CD協(xié)議比喻在以太網(wǎng)CSMA/CD（載波監(jiān)聽多點接入/碰撞檢測）協(xié)議知識點講解時，課本上的講解冗長復(fù)雜，理解起來很費勁。這時，可以把上述協(xié)議類比如下。類似在一個大會上有多個與會者想要發(fā)言（類似多點接入），會議有一下規(guī)定：1)每次只能有一個人發(fā)言；2)任何人想發(fā)言必須舉手；3)如果某個人想發(fā)言，需要先看一下是否有人正在講話，如果有人正在講話，那么他需要等待一段時間（類似載波監(jiān)聽）；4)發(fā)言者需邊發(fā)言邊察看是否有其他人插話，如果有人插話，則所有人必須馬上停止發(fā)言，隨機等待一段時間后再爭搶發(fā)言機會（類似碰撞檢測）。（七）TCP協(xié)議連接建立需解決問題比喻TCP是面向連接，提供可靠服務(wù)的協(xié)議，TCP協(xié)議連接建立過程中要解決以下三個問題：要使每一方能夠確知對方的存在；要允許雙方協(xié)商一些參數(shù)（如最大報文段長度，最大窗口大小，服務(wù)質(zhì)量等）；能夠?qū)\輸實體資源（如緩存大小等）進行分配。如果直接根據(jù)上面內(nèi)容進行傳授，顯然教學(xué)效果有限?？梢詫CP協(xié)議連接建立比喻為帶朋友去拜訪親戚，為了保證不會吃個閉門羹，去之前先電話聯(lián)系下對方，確認一下對方是否家，是否有空（類比為第1個要解決的問題）；確認在家后，和對方商量什么時間可以過去，一共去幾個人，是否留下來吃飯，是否留下了住宿，來客吃不吃辣（類比第為第2個問題的解決）；當(dāng)確認要留下來吃飯和住宿后，則需要為來客準備好飯菜和鋪好床鋪（類比為第3個問題的解決）。這樣一比喻，化繁為簡，深入淺出，教學(xué)難點迎刃而解。

三結(jié)語

本文對“數(shù)據(jù)通信”課程中的比喻教學(xué)法的運用進行了探討，給出了課程中一些常見疑難知識點的比喻實例，列出了比喻教學(xué)法在實踐教學(xué)中需要注意的事項。不過，需要注意的是，比喻雖好，但不能代替知識本身。比喻可以從側(cè)面幫助學(xué)生感性地理解抽象深奧的知識點，但有其粗淺性和偏差性，并不能完全代替知識本身的正面闡述[5-7]。教師在運用比喻說明知識點后，要及時地“言歸正傳”，著力強調(diào)知識的本質(zhì)，切不可反客為主，偏離正題。

參考文獻

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作者：楊平 單位：東莞理工學(xué)院 電子工程與智能化學(xué)院