虚实结合 教学有道－－-模拟仿真技术在计算机网络实验教学中的应用 职高获奖论文

职高专业课论文

虚实结合，教学有道

                         ——模拟仿真技术在计算机网络实验教学中的应用

太平高级职业中学   王文辉

【摘  要】实验教学是中职计算机网络技术课程的重要组成部分，本文结合当前中职学校网络技术课程实验教学中所存在的问题现状，提出通过引入模拟仿真技术来完成计算机网络实验教学的有效方法，并通过一个实际的网络实验来体验模拟仿真软件所带来的优越性、高效性和先进性。

【关键词】网络技术、模拟、仿真、实验教学、Packet Tracer

一、当前网络技术专业实验教学中存在的问题

课堂教学是保证学生掌握理论基础知识、教师教授知识的重要途径，是教学中的一种普遍使用的手段，而实验教学是保证学生动手实践能力得到培养和提高的前提。实验内容的合理安排设计是保证网络技术专业课程教学效果的关键，而实验内容要根据现有的网络设备来设计，因此现有网络设备成为实验设计的最大障碍。

近几年来，随着国家对职业教育的高度重视和鼓励发展，中职学校的办学条件也不断地得到改善。学校也投入了相当数量的资金建设了网络实验室，并购置了一定数量的网络设备，如：路由器、交换机、防火墙、服务器等高端设备，使中职学生也有了接触真实物理设备和进行实际动手操作的机会，从而为社会培养合格的初中级技能型人才奠定了坚实的基础。

我校的网络技术专业于2009年被评为省级示范专业，在上级各部门的支持下，建立了本市，乃是台州地区最高规格的标准化网络实验室。但是硬件条件的改善并不意味着教学效果，教学质量的提高，在实际的实验教学过程当中，还存在着许多不尽人意的地方，主要表现在以下几个方面：

1、计算机网络技术具有更新快，和网络设备厂商联系密切，专业性和实践性较强等特性，但这些特性还没能和中职实验教学很好的结合起来，使得中职学校计算机网络技术课程教学环节普遍存在重理论轻实践的“填鸭式”教学现象，教学过程中面临着重视课堂教学而忽视实验的问题非常严重；

2、一些中职学校虽说建有网络实验室，但投入的资金有限，使得网络设备数量上欠缺和种类上不完整，往往是价格较高的设备数量稀少，导致利用其进行实验的实例受到较大程序的限制，使得实验效果有限。实验过程中对设备的频繁操作，以及误操作导致的设备损耗等问题也严重影响了实验室的正常运行；

3、由于网络设备在实际应用中的单用户性（一个学生需要一套网络实验实训设备），导致实验室适合于小班化教学，和目前中职学校的日常教学组织形式相矛盾，例如笔者所带的班级，学生有67人之多，就要分批安排实验，这使得实验室使用率增高，但教学效率却极低；

4、从学生掌握知识技能的角度讲，理论知识要与实践操作相结合。正确的理论指导正确的实践，计算机网络技术是一门理论性和实践性均较强的课程，而从理论的掌握到实践操作的开展，中间需要一个过渡，即学生在进入网络实验实训室操作之前，需要作一定的准备，对相应的理论知识要有一定的理解并且对实验实训设备的特征，性质，配置，操作等要有一个大致的了解，如果没有这些必要的知识储备和事前准备工作，学生进入实验实训室时，往往会表现得无从下手和无所适从，使得实验效果不明显，冒然动手必然会带来误操作等一系列问题；

为了解决上述问题，在计算机网络技能培训领域，引入模拟仿真技术来进行辅助教学的方法，而在模拟仿真及应用技术领域，最成熟的就是模拟仿真软件，计算机模拟仿真技术的发展，足以开发出能逼真模拟仿真真实环境的软件。实践证明，这是一种行之有效的方法。教学模拟仿真软件的引入，可以弥补网络实验教学过程中的许多不足，如：

1、在无法接触实际物理设备的情况下，仍然能开展教学和学习活动；

2、模拟仿真软件能模拟仿真出尽可能齐全的网络设备和实验环境，而这在真实环境下由于受资金和条件的限制不可能完全做到；

3、模拟仿真设备不存在损坏问题，能反复进行操作，有效地解决了设备损耗问题；

4、有利于学生很自然地完成从理论到实践操作的过渡。

因此，在中职计算机网络课程实验教学中，在购置一定数量的网络设备，建立网络实验室的同时，辅以网络模拟仿真软件构建网络实验平台，充分利用模拟仿真软件在课堂教学与实验教学过程中所起的网络设备替代和辅助作用，虚实结合，构建科学完整的网络技术教学和实验体系。

目前，网络模拟仿真软件有很多，如NS—2、Packet Tracer、Boson Netsim、RouterSim、Routesim、Dynamips GUI等，这些模拟仿真软件基本上以思科网络实验环境和网络设备为标准。经过实践和比较，笔者认为Packet Tracer是其中一款功能较为完善的模拟仿真软件，非常适合于中职计算机网络课程的实验教学。本文以利用Packet Tracer模拟仿真软件完成一个实际实验为例，来体验在网络实验实训教学中引入模拟仿真软件所带来的优越性、高效性和先进性。

二、Packet Tracer简介

Packet Tracer是由思科公司发布的一个辅助学习工具，为学习网络课程的初学者去设计、配置、排除网络故障提供了网络模拟仿真系统，目前最新版本为5.2，该模拟仿真软件有如下特点：

1、支持多协议模型:支持常用协议HTTP、DNS、TFTP、Telnet、TCP、 UDP、Single Area OSPF、 DTP、VTP和STP，同时支持IP、 Ethernet、 ARP、wireless、CDP、 Frame Relay、PPP、HDLC、inter-VLAN routing和ICMP等协议模型；

2、支持大量的设备仿真模型：路由器、交换机、无线网络设备、服务器、各种连接电缆、终端等，还能仿真各种模块，这在实际实验设备中是无法配置齐全的。对网络设备均提供图型化和终端两种配置方法，各设备模型有可视化的外观仿真；

3、支持逻辑空间和物理空间的设计模式：逻辑空间模式用于进行逻辑拓扑结构的实现；物理空间模式支持构建城市、楼宇、办公室、配线间等虚拟设置；

4、可视化的数据报表示工具：配置有一个全局网络控测器，可以显示仿真数据报的传………………………………【全文请点击下载】点击下载此文件