摘 要:由于計算機學科本身具有抽象性和復雜性的特點,使得學生容易缺乏對計算機網(wǎng)絡知識的學習興趣,因此,對于中專教育而言,計算機課程的教師應當對傳統(tǒng)教學模式進行改變,而將仿真技術(shù)應用于中專計算機網(wǎng)絡教學,不僅能夠極大滿足教學需要,而且能夠激發(fā)學生的學習興趣。文章主要介紹了什么是仿真技術(shù),然后就仿真技術(shù)在中專計算機網(wǎng)絡教學中的應用進行了探討。
關鍵詞:仿真技術(shù);中專教學;應用
中圖分類號:TP393-4;TP391.9
1 仿真技術(shù)的含義
仿真技術(shù)的成熟應用已經(jīng)有了幾十年了,一般是用于網(wǎng)絡技術(shù)的開發(fā)與應用,這項技術(shù)主要是被研究人員、科研機構(gòu)以及相關技術(shù)公司所采用。一般而言,仿真技術(shù)是以相似原理、系統(tǒng)論、控制技術(shù)為主,以計算機作為硬軟件載體,對設想的或者實現(xiàn)的系統(tǒng)進行動態(tài)實驗。這項技術(shù)一般有兩種方法,一種是模擬仿真試驗,另一種是建立仿真模型。仿真技術(shù)具有以下幾個特征:(1)性能卓越的預測功能;(2)高標準的模擬實驗原理,使得計算機能夠在復雜的網(wǎng)絡條件下表現(xiàn)出高可信度;(4)使用范圍寬廣,既可用于網(wǎng)絡的改造與優(yōu)化,又可用于網(wǎng)絡的設計與擴容;(3)成本比其他技術(shù)低,并且網(wǎng)絡模擬一旦構(gòu)造好,可持續(xù)使用,后期維護較低。
目前,常用的仿真技術(shù)是通過離散事件仿真器來仿真復雜結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡體系,該項技術(shù)又被稱為NS技術(shù)。此項技術(shù)是能夠支持TCP 協(xié)議,并且不僅能夠有效應對單播及多播路由模型,而且還能夠滿足多播協(xié)議的要求。一般而言,此項技術(shù)所采用的程序語言基本都包含了C++與TCL 兩種,從性能上來說,TCL屬于陳述型的程序語言,描述較強,但執(zhí)行速度比較慢;而C++則執(zhí)行速度快,屬于高程設計語言,能夠?qū)ψ止?jié)進行直接對的操作,方便且邏輯處理較強。
2 仿真技術(shù)在中專計算機網(wǎng)絡教學中的應用
在中專計算機課程中,我們可以根據(jù)計算機網(wǎng)絡的特點以及教學的需求,將仿真技術(shù)融入進去,這樣做的話能夠?qū)⒂嬎銠C課程的知識生動、形象的表現(xiàn)出來,使得學生產(chǎn)生濃厚的學習興趣,更好地系統(tǒng)學習計算機知識。在實踐教學中,按照先進教學理論要求,首先第一層次,讓學生真誠投入到尋找解決問題的方法中,這樣才能促進學習。第二層次,“溫故知新”,讓過去的計算機知識成為學習新知識的基礎,并時刻被激活,這樣才能更好地促進學習。第三個層次,將新舊知識以具體的方式傳遞給學生,更加激發(fā)學習計算機網(wǎng)絡知識的興趣。第四個層次,建立仿真模型和場景,讓學生運用新知識,從而使學生更加了解這些知識。第五個層次,把學生學到的計算機網(wǎng)絡新知識成功設置在具體的生活場景中,使學生能夠增強學習,從而幫學生牢固掌握知識。因而,筆者認為,我們應當通過仿真技術(shù)模擬常見的問題以及生活實例,讓學生運用新的知識去解決問題,然后才能使其對學習更加感興趣,從而幫助學習。
筆者在教學實踐中,特別在理論教學中,通常采用高端的計算機網(wǎng)絡仿真系統(tǒng)來輔助理論教學。該系統(tǒng)運行良好,能夠很好地仿真網(wǎng)絡應用數(shù)據(jù),幫助和分析網(wǎng)絡協(xié)議原理,同時還能夠識別網(wǎng)絡協(xié)議包。幫助網(wǎng)絡軟件程序的編寫和調(diào)試。該系統(tǒng)較為全面覆蓋了常見的多種類型的網(wǎng)絡協(xié)議。不僅能夠滿足TCP/ IP為主的網(wǎng)絡協(xié)議需求,還能夠滿足CIFS等一些新的網(wǎng)絡協(xié)議的要求。筆者一般采取的教學實驗方式是以設計學習為主,加入驗證性方式,培養(yǎng)學生的實際動手能力。具體而言,通過對幀的編輯以及P報文的編輯,來強化學生對于網(wǎng)絡基礎知識的抽象認識,使其更加具體化、可視化,通過對網(wǎng)絡狀況的監(jiān)控和對網(wǎng)絡故障的仿真,學生對網(wǎng)絡流量控制、網(wǎng)絡故障發(fā)生的抽象原理的具體實現(xiàn)有了感性認識。
按照先進教學原理,在進行教學任務時,不能夠立即讓學生進行整體的仿真,而是應當將一個完整仿真結(jié)構(gòu)中所需要的知識分成幾個實驗,并且讓每一個實驗成為后續(xù)實驗的基礎,這樣采取循序漸進的方式,將學生已經(jīng)學到的知識激活成為新的知識。筆者一般是將教學實驗分為九個方面:
第一個實驗方面:這個實驗是最基礎的,旨在讓學生學會使用網(wǎng)絡仿真軟件,讓學生認識病掌握網(wǎng)絡搭建模擬軟件的基本界面和使用,并且設置一個簡單的實例。
第二個實驗方面:在上一個實驗的基礎上教師需要引導學生使用網(wǎng)絡仿真軟件實現(xiàn)單個交換機VLAN 的劃分,這個實驗重在強化學生的基本動手能力。
第三個實驗方面:在上一個實驗的基礎上教師要重點讓學生學會對Vtpserver 交換機進行配置。
第四個實驗方面:在上一個實驗的基礎上,不改變計算機網(wǎng)絡ip地址以及網(wǎng)關,實施單臂路由配置。
第五個實驗方面:前面幾個實驗已經(jīng)對配置路由器的NATPAT 進行了配置, 這一步需要在前面幾個實驗的基礎上對路由器的NAT PAT 進行配置。教師要讓學生了解關于PAT 的配置方法。
第六個實驗方面:在上一個實驗的基礎上,對三層交換機進行配置。由于這個設備在拓撲圖中被用到了,所以另外還要設立一個獨立的實驗項目,為后面的一個實驗項目提供方便。
第七個實驗方面:對動態(tài)路由進行配置,在上面一個實驗的基礎上進行動態(tài)路由的配置。在這個實驗過程中,教師需要讓學生了解和熟悉rip 協(xié)議的知識以及應用。
第八個實驗方面:對訪問控制列表進行配置。
第九個實驗方面:對校園網(wǎng)絡進行配置,先將上面所有的實驗完成, 然后再利用上面實驗的完成過程來對校園網(wǎng)絡實施配置。
筆者相信,只要完成了上述九個實驗方面,就能夠在不增加任何硬件設備的情況下,實現(xiàn)對計算機網(wǎng)絡的仿真實驗。使本來抽象復雜的計算機知識變的可視化、易理解,學生更能深層次掌握計算機網(wǎng)絡知識。因而,采用仿真技術(shù)來提高課堂效率是科學而可行的。
3 仿真技術(shù)在計算機網(wǎng)絡實踐教學中應注意的問題
我們必須清楚的認識到,仿真技術(shù)能夠有助于計算機網(wǎng)絡教學實踐,強化計算機網(wǎng)絡教學的效果,但是也不能完全依賴于計算機仿真實驗而取消真實實驗。因為仿真技術(shù)畢竟是虛擬的技術(shù),而在現(xiàn)實中由于網(wǎng)絡設備不統(tǒng)一,不同型號、不同類別的配置不一致,在仿真實驗中學生是不可能感知的。因此,筆者認為,在具體教學的過程中,應注意將仿真技術(shù)與現(xiàn)實情況相結(jié)合,盡量做到在真實的硬件條件下做虛擬技術(shù)模擬,讓學生能夠?qū)ΜF(xiàn)實情況有個客觀的了解,這樣才能真正發(fā)揮計算機仿真技術(shù)在計算機網(wǎng)絡教學中的實際作用。
4 結(jié)束語
從上述情況,我們可以獲知,使用仿真技術(shù)來開展計算機網(wǎng)絡教學,能夠有效地解決中專院校構(gòu)建網(wǎng)絡實驗室的困難問題,同時還能夠增強學生對于計算機網(wǎng)絡知識的可知感、可視感。因此,這樣的方法值得大力推廣和使用。
參考文獻:
[1]馮瑋.NS2 仿真在計算機網(wǎng)絡課程教學中的應用[J].寧德師范學院學報(自然科學版),2013(02):193-196.
[2]謝慧,吳曉平,李麗華.用NS2 構(gòu)建計算機網(wǎng)絡實驗課程體系[J].實驗室研究與探索,2010(01):74-76.
[3]李杏姣.網(wǎng)絡仿真技術(shù)在《計算機網(wǎng)絡》教學中的應用研究[J].當代教育理論與實踐,2011(03):80-81.
[4]徐雷鳴,龐博,趙耀.NS 與網(wǎng)絡模擬[M].北京:人民郵電出版社,2003.
[5]謝希仁.計算機網(wǎng)絡[M].4版.北京:電子工業(yè)出版社,2005.
作者簡介:段水良,男,保衛(wèi)科科長,助教,研究方向:計算機及應用。
作者單位:江西省婦女聯(lián)合會干部學校(江西省女子中等專業(yè)學校),南昌330029