【摘 要】針對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實(shí)踐性強(qiáng)的這種特點(diǎn),提出一種采用Packet Tracer模擬軟件來完成計算機(jī)實(shí)驗的有效方法,既可輔助理論教學(xué),同時可以完成實(shí)驗設(shè)計和測試。
【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)教學(xué) 實(shí)驗?zāi)MPacket Tracer
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是高校計算機(jī)和信息管理類專業(yè)需要必修或者選修的一門重點(diǎn)課程,也是部分學(xué)校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)必修的一門課程,相對傳統(tǒng)學(xué)科,網(wǎng)絡(luò)本身就是一門新型技術(shù),計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程在高校開始教學(xué)的時間較晚,課程教學(xué)形成了比較枯燥單一的理論教學(xué)模式。
由于網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗室設(shè)備的投入成本較高,加上有些學(xué)校認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗室受益的專業(yè)較少,因此對網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗室的投入建設(shè)不夠重視,有的學(xué)校即使建了網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗室,但由于任課的理論課教師對該類設(shè)備本身實(shí)踐的經(jīng)驗不夠,從而不愿意太多的利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗室。另外,如果純粹在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗室進(jìn)行教學(xué),對于理論知識的講授,本身也會存在實(shí)驗室教學(xué)通用的局限性。因此,需探討一種計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式,解決計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中理論和實(shí)踐兩者之間的平衡問題,特別是實(shí)驗操作的方便性問題,最終達(dá)到較好的教學(xué)效果。
一、模擬軟件的選擇
在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中,解決計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐操作的問題,可以通過設(shè)備模擬軟件來實(shí)現(xiàn),模擬軟件主要通過模擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,包括網(wǎng)絡(luò)線路、路由器、交換機(jī)、服務(wù)器以及其他設(shè)備,來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)組建、操作設(shè)備,測試設(shè)備,從而模擬真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境??梢造`活地選取網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,組建不同類型的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,通過不同的實(shí)驗來驗證各種理論知識。
對于高校的學(xué)生來說,他們一般為網(wǎng)絡(luò)的初學(xué)者,初學(xué)者最適合從思科設(shè)備入手,在思科的幾個模擬軟件中,通過分析比較他們的優(yōu)缺點(diǎn),Packet Tracer更適合在高校的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中供網(wǎng)絡(luò)初學(xué)者使用1,華為和H3C的模擬器適用于接觸到這類設(shè)備或者需要考取這2個廠家的認(rèn)證時使用。
二、Packet Tracer介紹
Packet Tracer 是由思科公司發(fā)布的一個輔助學(xué)習(xí)工具,為學(xué)習(xí)思科網(wǎng)絡(luò)課程的初學(xué)者去設(shè)計、配置、排除網(wǎng)絡(luò)故障提供了網(wǎng)絡(luò)模擬環(huán)境。用戶可以在軟件的圖形用戶界面上直接使用拖曳方法建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?,并可提供?shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中行進(jìn)的詳細(xì)處理過程,觀察網(wǎng)絡(luò)實(shí)時運(yùn)行情況,可以學(xué)習(xí)IOS的配置、鍛煉故障排查能力2。它支持較多類型的設(shè)備,包括路由器、交換機(jī)、防火墻、無線等等,且每種設(shè)備都提供了很多種型號的設(shè)備。在教學(xué)中的最大優(yōu)勢是它能為教學(xué)設(shè)計不同的實(shí)驗,且提供了自動評分系統(tǒng),教師可以設(shè)置設(shè)備配置的采分點(diǎn),來讓學(xué)生在課內(nèi)外進(jìn)行自我測評。
三、Packet Tracer使用
1.模擬網(wǎng)絡(luò)
運(yùn)行 Packet Tracer,在界面上添加所需要的設(shè)備,用合適的連接線連接各設(shè)備,就組成了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的拓?fù)鋱D,界面為可視化設(shè)計,簡單和直觀的顯示設(shè)備情況,通過單擊某臺設(shè)備,打開設(shè)備屬性頁,在Pysical選項卡上可以查看設(shè)備的模塊,設(shè)備面板等,通過面板可以控制設(shè)備供電或斷電,可以添加或移除設(shè)備模塊,查看設(shè)備接口等;在Config選項卡下配置接口的相關(guān)屬性;在CLI選項卡里查看和配置設(shè)備的IOS,進(jìn)行命令行的配置和顯示。如一個由一臺2811路由器2個FastEthernet接口通過雙絞線連接2臺PC的簡單網(wǎng)絡(luò),配置路由器接口IP和PC靜態(tài)IP,實(shí)現(xiàn)2個網(wǎng)段正常通信,可以創(chuàng)建PDU進(jìn)行連通性測試,圖中添加了PC0到Router0、PC1到Router0以及PC0到PC1三個ICMP的PDU,最后測試結(jié)果均為Successful。
2.實(shí)驗設(shè)計
在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的過程中,教師的教學(xué)效果需要通過測試來達(dá)到最終目的,Packet Tracer的Activity Wizard可以很好的完成這個任務(wù),通過Activity Wizard來設(shè)計實(shí)驗內(nèi)容,供學(xué)生進(jìn)行練習(xí)并測試,可以靈活地設(shè)計各種實(shí)驗任務(wù),根據(jù)實(shí)驗內(nèi)容設(shè)置測試完成所需的時間,合理地設(shè)置每個測驗點(diǎn)的采分點(diǎn)和分?jǐn)?shù),學(xué)生在完成實(shí)驗的過程中既能達(dá)到測試的目的,同時又熟悉了網(wǎng)絡(luò)的操作和對網(wǎng)絡(luò)原理的理解。實(shí)驗設(shè)計可以通過以下幾步來完成。首先設(shè)計一個初始的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌↖nitial Network)和一個最終答案的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌ˋnswer Network),兩種2也可以通過pkt文件導(dǎo)入,Initial Network為初始的未完成的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計,Answer Network是在Initial Network的基礎(chǔ),根據(jù)題目設(shè)計的要求按照步驟完成的最終答案的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。其次在Instructions里設(shè)置測試的要求和指導(dǎo),即實(shí)驗內(nèi)容和實(shí)驗?zāi)康牡日f明性的文字,該項也可以通過設(shè)計成漂亮的網(wǎng)頁文件,然后進(jìn)行導(dǎo)入。在Initial Network里面設(shè)置測驗點(diǎn),設(shè)置學(xué)生可以操作的項目,在Answer Network里面設(shè)置得分點(diǎn)和分?jǐn)?shù),設(shè)置測試所需要的時間等。最后,教師將設(shè)計好的實(shí)驗保存成pka文件發(fā)給測試的學(xué)生,學(xué)生打開即可進(jìn)行操作,根據(jù)說明完成測試結(jié)果,在測試的過程中,可以查看自己得分和失分的操作步驟,測試結(jié)束后,學(xué)生將測試結(jié)果保存成pkz文件發(fā)送給教師進(jìn)行交卷,教師即可查看學(xué)生得分情況。
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