李永培

(東莞市經(jīng)濟貿(mào)易學(xué)校，廣東 東莞 523000)

0 前言

《計算機網(wǎng)絡(luò)》是中職計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的重點課程，如何開展《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程才適合中職學(xué)生的特點？能像高等教育一樣幫助學(xué)生構(gòu)建完整的計算機網(wǎng)絡(luò)理論體系嗎？對于中職學(xué)生來說難度很大。筆者認為應(yīng)該從中職計算機網(wǎng)絡(luò)的兩個就業(yè)方向網(wǎng)絡(luò)管理維護、網(wǎng)絡(luò)綜合布線著手開展計算機網(wǎng)路專業(yè)的教學(xué)。網(wǎng)絡(luò)管理維護主要是掌握網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置與管理等相關(guān)技能，這就需要相當(dāng)數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行教學(xué)輔助，但是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備往往價格不菲，因此需要借助網(wǎng)絡(luò)模擬軟件來達到教學(xué)效果。

1 網(wǎng)絡(luò)模擬軟件Packet Tracer介紹

1.1 網(wǎng)絡(luò)模擬軟件的選擇

常見的網(wǎng)絡(luò)模擬軟件有 “華為路由模擬器YS-RouteSim”、“Packet Tracer”以及“GNS3”。 “華為路由模擬器 YS-RouteSim”的優(yōu)點是軟件附帶提供了一系列現(xiàn)成的實驗參考，初學(xué)者依照實驗參考進行網(wǎng)絡(luò)配置入門，缺點是僅僅基于字符模擬，能完成的實驗有限，而且非常容易出錯，另外它還是一個華為內(nèi)部應(yīng)用軟件，并不對外公開。

“GNS3”是基于dynamips的圖形化網(wǎng)絡(luò)模擬軟件，優(yōu)點是它能加載思科路由設(shè)備具體型號的IOS映像，模擬效果和真實設(shè)備非常接近，缺點是對電腦的性能要求較高，能同時模擬的路由器數(shù)量不多，對于交換實驗的支持不好，操作相對packet tracer來說也更加麻煩，不適合網(wǎng)絡(luò)初學(xué)者使用。

1.2 網(wǎng)絡(luò)模擬軟件packet tracer介紹

Packet Tracer全稱Cisco Packet Tracer，是思科公司開發(fā)的一個網(wǎng)絡(luò)模擬工具軟件，該軟件功能強大，簡單易用，是一個專為網(wǎng)絡(luò)初學(xué)者設(shè)計的用于提供計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、配置和網(wǎng)絡(luò)故障排除模擬環(huán)境的學(xué)習(xí)平臺，支持學(xué)生和教師建立網(wǎng)絡(luò)模擬活動網(wǎng)絡(luò)模型。Packet Tracer目前最新版為5.31，可以在思科網(wǎng)絡(luò)學(xué)院免費下載。

Packet Tracer中提供了二、三層交換機、路由器、無線路由器等虛擬設(shè)備，支持VLAN、靜態(tài)路由、動態(tài)路由、訪問控制列表等常用的網(wǎng)絡(luò)配置實驗，完全可以滿足中職計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中“網(wǎng)絡(luò)設(shè)備”配置的網(wǎng)絡(luò)模擬實驗需求。

2 Packet Tracer在教學(xué)中應(yīng)用的優(yōu)點

2.1 彌補實訓(xùn)場所設(shè)備不足，節(jié)省實訓(xùn)設(shè)備資金投入

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的價格比較高昂，一臺二層交換機的價格就能買好幾臺普通電腦，因此建設(shè)網(wǎng)絡(luò)實驗室比起普通的電腦機房投入要大得多。筆者所在學(xué)校2007年升級改造了網(wǎng)絡(luò)實驗室，除了更換了新電腦以外還新增了8組網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，每組包含了銳捷RCMS(管理控制服務(wù)器)一臺、二層交換機兩臺、三層交換機兩臺以及路由器兩臺。新增的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備讓《計算機網(wǎng)絡(luò)》教學(xué)，特別是上機實訓(xùn)煥發(fā)了新的光彩，頓時提升了《計算機網(wǎng)絡(luò)》教學(xué)的整體水平。

然而由于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)量有限，每個班學(xué)生人數(shù)至少也五六十人，因此上機實訓(xùn)的時候只能8至10個學(xué)生共用一組設(shè)備，這樣的情況下分攤到每個學(xué)生身上的實驗時間非常有限，制約了學(xué)生的實訓(xùn)效果，也影響了教學(xué)進度。引入網(wǎng)絡(luò)模擬軟件Packet Tracer以后，上機實訓(xùn)時只要學(xué)生人手一臺電腦，學(xué)生要多少“設(shè)備”就有多少“設(shè)備”，因為這些“設(shè)備”都是虛擬出來的，彌補了實訓(xùn)場所設(shè)備不足，節(jié)省了實訓(xùn)設(shè)備的資金投入。

2.2 改善了實訓(xùn)效果，為遠程學(xué)習(xí)提供了支持

前面說了在真實網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上進行實訓(xùn)時候，學(xué)生只能采取分工合作實驗的方式，完成一個個的網(wǎng)絡(luò)配置實驗，這就導(dǎo)致了學(xué)生對整個實驗的完整步驟沒有徹底的認識，只學(xué)會了自己親自動手操作過的部分，實訓(xùn)效果很不理想。另外，小組合作實驗給一部分同學(xué)“偷懶”提供了機會——依賴小組其他成員完成實驗，這樣導(dǎo)致的結(jié)果是學(xué)習(xí)效果的兩極分化嚴重，會的，積極動手，越會；不會的疏于動手，越不會。使用網(wǎng)絡(luò)模擬軟件Packet Tracer后，每個學(xué)生都有機會完整的操作整個實驗，所有實驗過程步驟清晰明了，學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)模擬軟件中也能看得見實驗結(jié)果，無形中也建立了學(xué)習(xí)成就感，激發(fā)了學(xué)習(xí)的興趣，教師也可以更好的監(jiān)督學(xué)生的實訓(xùn)操作。通過網(wǎng)絡(luò)模擬軟件熟悉實訓(xùn)的操作后，再到真實設(shè)備中進行合作實驗，實訓(xùn)效率提高了，成效顯著。

網(wǎng)絡(luò)模擬軟件Packet Tracer的使用不局限在學(xué)校的實訓(xùn)場所，學(xué)生在家里的電腦上也能安裝使用，為學(xué)生遠程自主學(xué)習(xí)提供了可能。一些網(wǎng)絡(luò)模擬軟件甚至提供聯(lián)網(wǎng)功能，為教學(xué)遠程教學(xué)，學(xué)生在線學(xué)習(xí)提供了支持。

2.3 提高了實訓(xùn)課堂教學(xué)演示效率，減輕了教師的負擔(dān)

在引入網(wǎng)絡(luò)模擬軟件Packet Tracer之前，教師要演示一個實驗的操作步驟比較麻煩——遠程登錄到不同的設(shè)備中進行配置，還要到設(shè)備前面進行接線等操作，導(dǎo)致的結(jié)果是教師操作演示得很費勁，學(xué)生觀看演示如同霧里看花、管中窺豹，效果自然不好。引入網(wǎng)絡(luò)模擬軟件Packet Tracer之后，所有“實驗設(shè)備”統(tǒng)一在軟件的界面里，它們之間的關(guān)系也一目了然，教師也不用在真實設(shè)備之間來回奔跑了，可以有條不紊的在軟件中清晰演示完實驗操作步驟，把更多的課堂時間留給學(xué)生進行實訓(xùn)操作。配合屏幕錄制軟件，教師還能在課前就錄制好多媒體課件，進一步提高實訓(xùn)課堂的學(xué)習(xí)效果。

3 構(gòu)建基于Packet Tracer的虛擬網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)平臺

筆者在計算機專業(yè)0914、0915、1018班的《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程中使用了Packet Tracer軟件進行輔助教學(xué)，并以“實訓(xùn)為主，理論輔助”的理念開展該課程的教學(xué)，讓學(xué)生通過完成一系列的網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)，初步掌握網(wǎng)絡(luò)管理維護的相關(guān)技能。

3.1 以Packet Tracer為平臺開發(fā)實訓(xùn)項目，構(gòu)建課程實訓(xùn)體系

在Packet Tracer的邏輯視圖中，可以很方便的添加虛擬的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，通過線纜將這些設(shè)備連接起來，構(gòu)建成網(wǎng)絡(luò)拓撲圖，點擊相應(yīng)的設(shè)備可以進入設(shè)備的配置界面進行配置，通過這一系列的操作就能建立網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)的模擬環(huán)境。

在實際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，網(wǎng)絡(luò)管理維護主要針對二層交換機、三層交換機、路由器、無線路由器等設(shè)備，因此開發(fā)實訓(xùn)項目主要針對這些設(shè)備。借助Packet Tracer軟件可以很好的開發(fā)出實訓(xùn)項目。筆者在一年多的《計算機網(wǎng)絡(luò)》教學(xué)中，獨立開發(fā)了以下Packet Tracer實訓(xùn)案例項目，并初步形成體系：

(1)通過Console配置交換機

(2)開啟交換機的Telnet服務(wù)

(3)VLAN實現(xiàn)端口隔離實驗

(4)跨交換機VLAN實驗

(5)使用三層交換機實現(xiàn)VLAN間通信實驗

(6)交換機冗余鏈路——快速生成樹實驗

(7)交換機冗余鏈路——端口聚合實驗

(8)交換機端口安全實驗

(9)路由器的基本配置實驗

(10)路由子接口——單臂路由實驗

(11)靜態(tài)路由實驗

(12)默認路由實驗

(13)動態(tài)路由RIP實驗

(14)動態(tài)路由OSPF實驗

(15)OSPF 路徑選擇實驗

(16)編號標準訪問控制列表實驗

(17)編號擴展訪問控制列表實驗

(18)命名標準訪問控制列表實驗

(19)命名擴展訪問控制列表實驗

(20)靜態(tài)地址轉(zhuǎn)換實驗

(21)靜態(tài)地址端口轉(zhuǎn)換實驗

(22)動態(tài)地址轉(zhuǎn)換實驗

(23)動態(tài)地址端口轉(zhuǎn)換實驗

(24)網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換綜合實驗

(25)無線路由器的配置實驗

(26)無線AP的配置實驗

(27)無線網(wǎng)絡(luò)綜合配置實驗

(28)小型網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建實驗

表1 項目拓展實訓(xùn)報告表

3.2 通過真實的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備拓展延伸實訓(xùn)項目

學(xué)生在Packet Tracer軟件上完成了具體的實訓(xùn)項目后，初步掌握了相關(guān)的技能、知識，整個時候如果馬上進入下個實訓(xùn)項目，學(xué)生掌握的技能可能僅僅限制在網(wǎng)絡(luò)模擬軟件Packet Tracer的層面上，因此必須及時進行實訓(xùn)項目的拓展延伸，從“網(wǎng)絡(luò)模擬軟件”回歸到“真實設(shè)備”甚至實際的工程環(huán)境中。

以 “實訓(xùn)項目 (24)動態(tài)地址端口轉(zhuǎn)換”為例，當(dāng)學(xué)生在Packet Tracer中掌握了該實訓(xùn)項目之后，安排學(xué)生在真實網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中進行拓展延伸實訓(xùn)，實訓(xùn)報告如表1所示。實踐證明，通過相關(guān)的拓展延伸實訓(xùn)項目，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到了很好的調(diào)動，學(xué)生掌握的技能水平也能真正應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置上。

3.3 借助Packet Tracer進行學(xué)習(xí)效果評價和實訓(xùn)技能考核

在使用網(wǎng)絡(luò)模擬軟件以前，教師要跟蹤學(xué)生的實訓(xùn)項目操作情況比較麻煩，只能逐一的查閱學(xué)生從設(shè)備中保存下來的配置文件，這樣需要花費教師大量的時間，效果不盡人意。針對這種情況，Packet Tracer中提供了一個名為“活動向?qū)А?Activity Wizard)的工具。教師通過“活動向?qū)А笨梢苑浅７奖愕臑閷W(xué)生創(chuàng)建一個非常具體的網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)環(huán)境，換句話說就是出一個考試題。然后讓學(xué)生完成這個網(wǎng)絡(luò)的搭建與配置。在這個過程中教師可以事先將需要考核的知識在“活動向?qū)А敝型ㄟ^“網(wǎng)絡(luò)答案”功能設(shè)置好，考幾個知識點就設(shè)置幾個位置，“活動向?qū)А睍詣訉υ摽碱}進行分數(shù)的設(shè)置，一般情況下每設(shè)置一個知識點系統(tǒng)就會給這個點設(shè)置1分，而該考試題的總分要視該試題所包含的知識點的數(shù)量來決定。當(dāng)學(xué)生按照教師的要求完成該試題后，“活動向?qū)А睍鶕?jù)知識點中的正誤給學(xué)生一個最終的得分。

筆者在任教的計算機專業(yè)實訓(xùn)課程的期中、期末統(tǒng)一考試中，使用Packet Tracer的“活動向?qū)А苯⑾鄳?yīng)的考試文件進行考試，考試過程非常順利，試卷的批改工作由Packet Tracer自動完成，提高了教學(xué)工作效率。學(xué)生也樂于接受這樣的考試方式，考完試馬上知道成績，對得、失分點也一目了然。排除試題難度因素，從1018班該科期中考試平均分高達90.72分能充分證明使用Packet Tracer進行實訓(xùn)教學(xué)、技能考核具有良好效果。

4 結(jié)束語

網(wǎng)絡(luò)模擬軟件Packet Tracer操作簡單，功能強大，能解決因網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不足導(dǎo)致實訓(xùn)課堂教學(xué)效果不佳的情況。教師借助Packet Tracer開發(fā)的虛擬網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)平臺，再配合現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行實操，學(xué)生能輕松完成網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)項目，真正掌握計算機網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技能。

總之，Packet Tracer的應(yīng)用確實提高了中職《計算機網(wǎng)絡(luò)》實訓(xùn)課堂的教學(xué)效率,改善了教學(xué)效果，具有推廣價值。

[1]黃悠燕,肖媛娥.Packet Tracer在計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].井岡山學(xué)院學(xué)報:自然科學(xué)版,2009,2.

[2]盧江興.基于Packet Tracer的虛擬網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)模式[DB/OL].http://www.doc88.com/p-661164533253.html.

[3]趙思佳,尹婷.基于Packet Tracer模擬器構(gòu)建計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)平臺[J].湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2010(01).

[4]趙紅梅,黎葦.淺談仿真軟件在數(shù)控教學(xué)應(yīng)用中的利與弊[J].現(xiàn)代企業(yè)文化,2008(15).