摘要：文章分析了當前中職學校開展網絡實驗教學的現狀；介紹了Packet Tracer軟件的優(yōu)點，闡述了如何應用該軟件在學校原有的硬件環(huán)境下構建實用的模擬網絡實驗教學平臺，并通過介紹一個典型的企業(yè)網實驗項目的構建過程及其使用方法，來證明該平臺是一個經濟實用，功能強大，在中職學校甚至在職業(yè)院校中都具有極強生命力的網絡實驗教學平臺。

關鍵詞：Packet Tracer；網絡技術；網絡實驗；實驗教學

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1005-1422（2014）01-0127-03

根據中職學校對網絡技術專業(yè)課程的教學要求，培養(yǎng)學生成為具有從事企事業(yè)單位計算機網絡建設、運行、管理與維護能力的技能人才，使其畢業(yè)后能很快適應相應的工作崗位。要達到這一點，就要讓學生在學習網絡技術課程時能多動手，多實踐，但在當前大部分中職學校的現有條件下，仍存在很多問題和不足，難以達到理想的效果，那么如何改進網絡實驗教學環(huán)境，培養(yǎng)出合格的網絡技能人才，已成為中職學校面臨的一個重要課題。

一、中職學校計算機網絡實驗課程教學的現狀

近年來，隨著辦學條件的改善，不少中職學校投入大量資金，購置路由器、交換機等高端網絡設備，建設了網絡實訓室，使學生得以有機會接觸物理設備，進行實際操作，從而為培養(yǎng)合格的高技能型人才奠定了基礎。但硬件條件的改善并不意味著教學效果的提升，在實際的教學中，還存在著許多不盡人意的地方，主要表現在：

第一，網絡實驗室造價昂貴，后期維護麻煩。2011年我校投資40多萬建立了一個神州數碼網絡綜合實訓室，共有8組，每組的設備包括6臺電腦、2臺交換機、2臺路由器和1臺防火墻。也即是說，只能開展小組教學，4至6位學生共用一組網絡設備，而實際網絡設備在使用時僅支持單用戶，因此同時只能讓一位學生進行操作。另外在實驗過程中對設備的操作頻繁，對設備接口的反復拔插，均容易導致設備損耗或損壞，造成后期的更新及維護費也相當高。

第二，可供實驗教學的內容受到很大限制。網絡實驗通常要用到一組設備來完成實驗，比如企業(yè)網互聯(lián)實驗需要多臺路由器、多臺交換機、多臺電腦來搭建。而實訓室的投入經費畢竟有限，不可能提供足夠的網絡設備數量和種類，導致實驗教學的內容受到很大限制。

第三，理論與實踐難以結合。理論指導實驗，實驗驗證理論。在真實網絡實驗環(huán)境中，要在實驗中驗證理論，比如數據包的走向，協(xié)議的應用等，必須借助其他工具來進行分析，分析的過程煩瑣而且不夠直觀。

為解決上述問題，在計算機網絡實驗教學中引入Packet Tracer構建網絡實驗教學平臺，可以為學生提供更多的實踐機會。實踐證明，這是一種行之有效的方法。

二、Packet Tracer應用于網絡實驗課教學的優(yōu)點

Packet Tracer是思科公司開發(fā)的一款用來設計、配置和排除故障的網絡仿真工具軟件。它具有全新的圖形化用戶界面和動感演示動畫，為網絡實驗課程提供了良好的實驗教學平臺，提高了學生對網絡課程的學習興趣，從而使學生更加容易地理解網絡中的復雜協(xié)議。與實際的網絡實訓室相比，將Packet Tracer應用于構建網絡實驗平臺具有以下幾方面的優(yōu)點：

（1）經濟實惠，易于實現。Packet Tracer運行環(huán)境要求很低，在任何計算機上均可安裝使用。各學?？稍诂F有的計算機實驗室基礎上，安裝該軟件即可構建成網絡實驗平臺，無須再次資金投入，無損耗，而且維護方便。

（2）易于擴展，配置靈活。Packet Tracer提供了豐富的網絡設備可供選擇，包括交換機、路由器、主機及無線AP等，用戶可輕松地選擇和添加網絡設備，不受設備數量的限制，輕易實現簡單或復雜的網絡實驗平臺的搭建；另外Packet Tracer還提供仿真終端和圖形界面兩種配置模式可供選擇，配置非常靈活。

（3）支持多種網絡協(xié)議，方便教師安排實驗內容。Packet Tracer支持多種常用協(xié)議（如：HTTP、DNS、TFTP、Telnet、TCP、UDP、RIP、OSPF等），教師可設計許多不同網絡實驗供學生進行實操，使學生能更全面掌握網絡技術。

（4）形象動畫演示，直觀解釋網絡協(xié)議。可以通過Packet Tracer的仿真模式，通過動畫效果演示數據報文的傳輸過程，使學生能對抽象的數據轉發(fā)過程具體化，從而更容易了解網絡協(xié)議的工作方式，掌握網絡的理論知識。

（5）輕易實現教學考核。Packet Tracer提供師生互動的活動向導，教師可通過向導制作考核項目，讓學生在考核項目上完成實驗操作配置，完成后可以自動評分，從而讓教師了解課程的教學效果和讓學生了解自己的學習情況。

以上這些優(yōu)點說明利用Packet Tracer可以方便快捷地添加任意數量且種類不同的網絡設備，方便開展多種網絡組建、多種網絡設備的管理與配置、多種網絡協(xié)議測試的網絡實驗。因此應用Packet Tracer構建模擬網絡實驗平臺，充分發(fā)揮該軟件在網絡實驗教學中的輔助作用，可以解決在實訓室進行網絡實驗教學中遇到的許多問題，也彌補了利用實訓室開展網絡實驗教學的不足。

三、應用Packet Tracer構建模擬網絡實驗教學平臺的實踐過程

在2011-2012學年度，筆者在本校兩個網絡專業(yè)班級的網絡實驗課程教學中采用了Packet Tracer構建模擬網絡實驗平臺進行教學實踐，同時還編寫了《基于Packet Tracer的網絡實訓指導書》的校本教材，該教材入選了廣東省中山市精品課程建設項目，并最終通過科學出版社的認定，作為中等職業(yè)教育“十二五”規(guī)劃課程改革改新教材出版。下面引入筆者在教學中使用的一個企業(yè)網綜合實驗項目來說明應用Packet Tracer構建模擬網絡實驗教學平臺的實踐過程。

1.在Packet Tracer中構建模擬網絡實驗平臺

在Packet Tracer主界面的邏輯工作區(qū)中添加2臺路由器、2臺交換機和4臺計算機，為2個路由器都添加一個WIC-2T廣域網模塊，使用DCE串口線連接兩個路由器，設置RouterA為DCE端；使用正確的線纜連接所有的計算機和網絡設備完成實驗平臺的構建。在該平臺中可進行以下網絡配置實驗：在路由器封裝廣域網PPP協(xié)議，并建立基于IPsec協(xié)議的VPN通道；在兩個交換機上劃分相應的Vlan，并實現交換機間的鏈路聚合功能；使用RIP路由協(xié)議實現全網互通；在RouterB上配置DHCP服務，實現DHCP中繼功能，使分公司局域網的計算機能自動獲得IP地址；使用RIP路由協(xié)議實現全網互通；在RouterA上配置NAT地址轉換，使總公司服務器上的網頁能被公網計算機訪問。

3.在Packet Tracer中測試和驗證網絡實驗

在Packet Tracer中提供了有兩種驗證模式，分別為實時和模擬兩種模式。其中實時模式下可直接使用Ping命令進行測試，這種方式只能看到結果是成功還是失敗，比較簡單和直觀，跟實際網絡測試一樣。而在模擬模式下，則采用動畫方式模擬出數據報文在網絡中的走向，形象地表達出在網絡設備之間是如何交換數據報文、重發(fā)數據報文的過程；在此模式下還可以使用過濾器進行抓包，捕獲網絡數據報文進行分析，使學生能更加直觀地了解網絡協(xié)議的工作方式，從而理解網絡技術的理論知識。

例如，在模擬模式下使用Ping命令測試PC4與總公司服務器PC2的結果，在“模擬面板”中的“事件列表”中，我們可以清楚地看到從PC4發(fā)出的ICMP請求報文依次在以下網絡設備（SwitchB、RouterB、RouterA）中的轉發(fā)和交換過程，而且在實驗平臺中的網絡設備之間還可以看到一個使用“信封圖標”表示的網絡報文在網絡設備中流動的形象動畫，更加深了學生的認識和理解。

4.使用Packet Tracer制作網絡實驗的考核項目

Packet Tracer提供的活動向導可以方便教師進行制作模擬考核項目。具體方法如下：首先正確配置好一套完整的網絡實訓項目，然后選擇菜單【擴展】中的【活動向導】彈出設置面板，在“Instructions”項目中輸入實驗的目的和詳細的實驗配置要求；在“Answer Network”項目中可設置具體的評分項目和分值，可設置答題的時間限制，還可以設置進行網絡測試時的提示信息等；在“Password”項目中可以設置密碼防止學生作弊和修改。設置完以上三項后可使用“保存”命令保存為一個新的文件，形成一個考核項目。學生進行考核時，只要運行考核項目文件即可進行答題，Packet Tracer會彈出一個布告板，顯示出考核實驗的具體要求、答題的時間、完成情況；通過“檢查結果”按扭可以查看當前完成實訓任務的情況。

四、結論

應用Packet Tracer可以輕易構建網絡實驗教學、實訓、驗證和考核平臺，且功能強大，效果逼真，實驗內容豐富。該平臺的應用，提高了網絡實驗的效率，增強了學生學習的興趣和信心，有效地提高了網絡實驗教學的效果，是一個值得推廣的網絡實驗教學平臺。實踐證明，結合學校購置一定的實際網絡設備建立專用實訓室的同時，應用Packet Tracer構建模擬網絡實訓平臺，充分發(fā)揮該平臺在教學過程中所起的設備替代和教學輔助作用，虛實結合，形成更加科學完整的計算機網絡實驗課程教學和實訓體系，確實有效地改進了網絡實驗課程的教學效果。

參考文獻：

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[3]肖學華.網絡設備管理與維護實訓教程——基于Pacter Tracer模擬器[M].北京：科學出版社，2011.

責任編輯何麗華