计算机网络课程教学中创新思维的培养研究

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【摘 要】本文以计算机网络课程中形象思维、发散思维和联想思维的模式为切入点，结合循环联想、图形同构和夸张寓意等手段解析创新思维的特点和规律，为计算机网络课程教学中开拓和发展创新思维提供理论依据和研究基础。

【关键词】计算机网络 创新思维 教育改革

创新思维即我们平时所说的创造性思维，它是人类才具备的创见性、开拓性的高级精神活动。创新思维是进行科学研究与推动社会进步的有效动力，也是创意活动所提供的新颖独创的思维成果。创新思维是发散思维与聚向思维之间的辩证统一，其培养方式是提高计算机网络课程教学效果的有效途径，也是教学改革重要的一环。

在计算机网络课程教学中，创新思维的有效运用可以对计算机网络的原理进行观察、概括和提炼并产生联想、发散与想象，这种教学模式可以通过循环联想、图形同构和夸张寓意等形式进行表现。

一、联想思维和循环联想

联想思维是指在人脑内记忆表象系统中由于某种诱因使不同表象发生联系的一种思维活动。联想思维的类型包括相似联想、相关联想、对比联想和因果联想。

相似联想是由某一现象或事物想到与它类似的其他现象或事物，从而产生某种新想法。新想法可以从内容逻辑、情感反应、外部形态和意义性质的相似性引起联想。例如在计算机网络教学中，我们讲串行通信模式，讲完单工模式后，就可以让学生们去联想，如果有两个信息节点，信息只能从A到B，那么B信息必须传到A时怎么办呢？我们在现在的线路基础上，在收发端分别增加设备，是不是就可以利用这条单行线，实现数据从A传到B，或者从B传到A，从而实现半双工模式。如果信息量增大，线路切换麻烦，我们是不是可以把单行线变成双行线呢？由此，我们引出了全双工模式。从这个例子可以看出，相关联想是由眼前的事物或人想到另外的时间或空间上相接近的事物或人，既可由结果联想到原因，也可以由原因联想到结果。由此可见，因果联想可以一环套一环、一层套一层地不断深想，直至创新的准确切入。

在计算机网络课程中，启发学生利用联想方法，通过相似联想、相关联想、对比联想和因果联想完成循环联想的练习，例如串行数据通信的方向性结构有三种，即单工、半双工和全双工；讲课时，首先介绍单工传模式，再训练学习，如何通过单工模式设计新的通信模式，由此引出半双工和双工模式，通过联想完成通信模式介绍，如图1所示：

联想训练将不同的概念和形象互相联系，从某种意义上说形成了一新的组合创造。将抽象的、无形的心理理念和状态转化为具体事务，是精神与思想的组合。因为联想思维的强大链接能力，使得一些形象和概念思考时获得很多的灵感，比如在串行通信模式教学中，我们通过联想的方法，不仅仅使同学们从单工模式联想到半双工，双式模式，甚至还有个别同学联想出了超越教材的串行通信模式。

二、形象思维和图形同构

形象思维是创新思维的主体，从信息学角度而言即运用灵感、表象、想象等形式将对象信息加工并认识对象的本质与规律。

一般而言，形象思维有以下特征：

（1）形象思维具备非逻辑性，形象思维可以调用许多形象性材料合成新的形象或跳跃至其他形象。其信息加工过程是平行、面性和立体性的。形象思维是似真性与或然性的思维方式，结果有待逻辑证明和实践检验；（2）形象思维具备想象性，形象思维致力于追求对已有形象的加工以此获得新的输出。因此形象思维具有创造性的优点；（3）形象思维具备形象性，反映的对象是意象、直感、想象等形象性的观念，表达工具是能感知的图形、图像或形象性符号，具有生动、直观和整体的优点。

例如在网络拓扑结构图讲授中，教师只画出星形拓扑结构图并做粗略介绍，然后要求学生利用形象思维指出可以想像得到的其他网络拓扑结构。学生利用生活中的拓扑结构联想并进行讨论分类，最后整理出如图2所示的网络拓扑结构：

三、发散思维和夸张寓意

发散思维具备以下特征：

（1）发散思维具备独特性，其思维具有超乎寻常的新成分，并不受现有知识、传统观念的束缚，可朝各种可能方向发散，其结果有可能由已知趋向未知；（2）发散思维具备流畅性，能在短时间内发表多种观念，其反应速度和数量是量的指标体；（3）发散思维具备变通性，其思维变化多端、举一反三，可以提出不同凡响的新观念。

创新思维是学习的动力，从某种意义上说是学习的灵魂。在计算机网络基脉冲编码方案讲授时，教师以单极性脉冲为例进行细致详细的讲解，然后要求学生自己思考、创新，研究有没有其他的脉冲编码方案并进行整理、分析、剔除，最后得出如图3所示的脉冲编码方案：

【参考文献】

[1]钱学森. 关于思维科学[M]. 上海人民出版社，1986.

[2]裴继刚. 创造性思维与工业设计方法[J]. 装饰.

[3]赵光武. 思维科学研究[M]. 中国人民大学出版社.

[4]多湖辉[日]，王彤译. 创造性思维[M]. 中国青年出版社.