申永祥+趙秋菊

【摘要】本文以虛擬仿真實驗為依據(jù)，深入分析在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中應(yīng)用虛擬仿真實驗的效果，以期為更好地開展計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)提供一定幫助。

【關(guān)鍵詞】虛擬仿真實驗；計算機(jī)；網(wǎng)絡(luò)課程

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程作為高校計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)一門重要的課程，通過該課程的學(xué)習(xí)，不僅要讓學(xué)生熟悉網(wǎng)絡(luò)的理論知識，也要讓學(xué)生掌握實踐操作能力。各地高校開展計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)時，由于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、實訓(xùn)條件等因素的影響，他們只是讓學(xué)生照著書本按部就班的學(xué)習(xí)，缺少動手實踐的機(jī)會，長此以往，越來越多的學(xué)生認(rèn)為這門課程非常無聊，學(xué)習(xí)興趣逐漸減退。本次在對新時期計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)研究基礎(chǔ)上，研究以虛擬仿真實驗的主要特點為視角，探討在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中應(yīng)用虛擬仿真實驗的情況，以期為類似研究提供一定指導(dǎo)。

一、計算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)教學(xué)現(xiàn)狀

1、教育理念存在偏差

在進(jìn)行計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的教學(xué)時，教師的教育理念存在偏差，育改革時，將計算機(jī)的教育看作“計算機(jī)軟件”教育，淪落為計算機(jī)工具論。班主任在進(jìn)行教學(xué)時，教育的功利性不斷增強(qiáng)，過分關(guān)注現(xiàn)實利益，對于社會需求、學(xué)生的需求，片面的進(jìn)行理解，重視對學(xué)生的軟件應(yīng)用的能力，在教學(xué)的過程中，忽視對學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，使學(xué)生對于計算機(jī)學(xué)習(xí)的思想和方法都不了解，使學(xué)生的思維僵化，不利于教育改革的發(fā)展。

2、教學(xué)的模式僵化

現(xiàn)代計算機(jī)教學(xué)，一般采用大班教學(xué)，教學(xué)的模式僵化，盡管經(jīng)過了變革，但仍然存在著問題。由于現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，社會對于計算機(jī)人才的需求不斷增大，技工學(xué)校在開設(shè)計算機(jī)課程時，受到教學(xué)資源、教學(xué)環(huán)境、師資力量等諸多因素的影響，學(xué)校一般采用大班授課的模式。由于大學(xué)的學(xué)生來自不同的地區(qū)，每個學(xué)生的實際水平、知識結(jié)構(gòu)、認(rèn)知水平都不同，這種大班教學(xué)的教學(xué)模式忽視學(xué)生的實際狀況，會使部分學(xué)生跟不上教學(xué)的節(jié)奏，會使學(xué)習(xí)難度增大，掌握知識能力的學(xué)生，會使學(xué)生覺得在浪費學(xué)習(xí)時間，在課堂上注意力低下，無法提高學(xué)生的興趣。

3、師資力量較分散

學(xué)校的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程教學(xué)，部分教師堅持傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，依據(jù)教學(xué)經(jīng)驗進(jìn)行教學(xué)，教師本身不具備計算思維教學(xué)的意識，在教學(xué)中沒有對學(xué)生的思維能力進(jìn)行開發(fā)、培養(yǎng)。我國的計算機(jī)教學(xué)的難度越來越大，計算機(jī)課程的教學(xué)改革對教師提出更高的要求，使教師面臨更大的挑戰(zhàn)，同時要求教師要不斷進(jìn)行觀念的轉(zhuǎn)變，進(jìn)行計算機(jī)教學(xué)的改革。

目前，技工院校從事計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程教學(xué)的教師隊伍不斷變大，教師的素質(zhì)良莠不齊，力量分散，思想不統(tǒng)一，這種狀況會影響到教師的教學(xué)水平。

二、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)方式

1、模擬演練法

在進(jìn)行計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上技術(shù)的教學(xué)時，班主任教師要培養(yǎng)學(xué)生模擬演練能力。技工院校的計算機(jī)的教學(xué)中，有許多應(yīng)用性強(qiáng)的軟件需要學(xué)習(xí)。這時就要求教師將多媒體與講授結(jié)合起來，邊講授邊模擬訓(xùn)練，將整個過程完整的進(jìn)行一遍，讓學(xué)生找到其中不明白的地方，進(jìn)行二次講解，知道每位學(xué)生的模擬效果，直到能將實際操作的過程完整演練下來。在講解過程中，教師應(yīng)注意講練同步進(jìn)行，除了對軟件的大體了解的講解外，基本每一步都要江街道，同時也要在計算機(jī)上進(jìn)行模擬，例如對辦公軟件的教學(xué)中，word中每一部分的內(nèi)容要進(jìn)行區(qū)分，詳略得當(dāng)，像腳注尾注的具體位置一定要講明在哪里，并進(jìn)行一種案例示范，讓學(xué)生有個大概了解。

2、實際鍛煉法

講解模擬完成后，班主任由講解者變?yōu)橹笇?dǎo)者。通過教師監(jiān)控系統(tǒng)，可以與學(xué)生進(jìn)行交流，觀察每位學(xué)生的動態(tài)，檢驗其學(xué)習(xí)效果。在剩余的時間里，學(xué)生主要進(jìn)行訓(xùn)練，可以按老師給出的材料進(jìn)行練習(xí)，對于不熟練的部分老師可以進(jìn)行單獨指導(dǎo)，然后讓學(xué)生進(jìn)行反復(fù)練習(xí)，可以對其中的所有功能進(jìn)行演練。

三、虛擬仿真實驗的主要特點

虛擬仿真實驗作為學(xué)科專業(yè)與信息技術(shù)深度結(jié)合的產(chǎn)品，是使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)模擬實物的計算機(jī)輔助教學(xué)軟件，其主要特點如下：1、互動性：與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，教與學(xué)雙向互動的教學(xué)模式更加關(guān)注教學(xué)內(nèi)容，有利于學(xué)生、老師表達(dá)自己的意見，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動性。2、激勵性：課堂教學(xué)中教師通過展示仿真實例、學(xué)生參與實踐，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，幫助學(xué)生充分理解、掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造動機(jī)。3、安全性高：部分危險性高的實驗項目，如果操作疏忽，極易對實驗者產(chǎn)生嚴(yán)重危害。虛擬仿真實驗涵蓋各專業(yè)所用設(shè)備和知識，有毒有害、破壞性強(qiáng)的實驗也可在虛擬實驗室內(nèi)進(jìn)行，在保障實驗者安全的同時，獲得其想要的實驗效果。

四、虛擬仿真實驗在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中的有效應(yīng)用

1、病毒模擬實驗

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗課程的應(yīng)用性相對來說更強(qiáng)，因此教師在具體的教學(xué)的過程中需要注重理論與實踐的有機(jī)結(jié)合，并讓學(xué)生通過對本課程的學(xué)習(xí)要擁有設(shè)計組間局域網(wǎng)的能力，學(xué)會網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、路由器常用命令的使用；掌握常見網(wǎng)絡(luò)安全策略應(yīng)用等。隨著計算機(jī)的普及應(yīng)用，計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)病毒隨之增多。針對這些病毒的傳播特點，基于已有軟硬件資源構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗環(huán)境，能使學(xué)生在近似真實的條件下學(xué)習(xí)病毒攻防技術(shù)。實驗系統(tǒng)可提供100多種病毒源代碼程序，確保各種病毒工作原理和感染方法處于可視化狀態(tài)。如：在進(jìn)行蠕蟲仿真實驗時，老師組織2名學(xué)生建立一個小組，分別操控主機(jī)A、B。主機(jī)A在實驗平臺中執(zhí)行蠕蟲模擬程序，B執(zhí)行漏洞程序，并開啟協(xié)議分析器及時捕獲APP數(shù)據(jù)包，認(rèn)真查看與APP協(xié)議相關(guān)的數(shù)據(jù)。在虛擬仿真環(huán)境下驗證蠕蟲病毒感染過程，學(xué)生能夠真切了解計算機(jī)病毒設(shè)計的理論知識和感染機(jī)制。同時，實驗還配備驗證殺毒工具效果等內(nèi)容，便于學(xué)生深入了解計算機(jī)病毒分析、預(yù)防及對抗方法，針對性的補充各種編程語言和技術(shù)，提升學(xué)生對病毒攻防知識的運用能力。

2、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實驗

在虛擬仿真實驗平臺下進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實驗，學(xué)生可借助仿真編輯器手動編輯、發(fā)送相應(yīng)的協(xié)議數(shù)據(jù)包，隨之由協(xié)議分析器捕獲網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，并把網(wǎng)絡(luò)會話以十六進(jìn)制、圖形兩種方法表達(dá)出來。在進(jìn)行POP、SMTP協(xié)議實驗時，仿真編輯器上均設(shè)置outlook express軟件，學(xué)生通過TCP工具、POP3等命令編輯郵件并完成發(fā)送操作，學(xué)習(xí)SMIP協(xié)議、POP3等協(xié)議命令方法。同時，學(xué)生借助仿真編輯器對ASMIP數(shù)據(jù)包進(jìn)行編輯，更好的理解、使用SMIP工作過程及其封裝格式。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實施虛擬仿真實驗教學(xué)，有利于學(xué)生在實踐操作中深入了解網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及協(xié)議。通過編輯不同協(xié)議數(shù)據(jù)包，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，拓寬學(xué)生的思維和設(shè)計思路，提升自身的設(shè)計能力。

五、結(jié)論

綜上所述，虛擬仿真實驗綜合使用計算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)等，使實驗不受時間、空間的限制，能有效解決因缺少充足設(shè)備無法進(jìn)行實驗的問題，進(jìn)而提升計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)效果。以上本文在對當(dāng)前計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中存在問題的基礎(chǔ)上，重點研究以虛擬仿真實驗的主要特點為視角，探討在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中應(yīng)用虛擬仿真實驗的情況，以期為類似研究提供一定指導(dǎo)意見。

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【作者簡介】

申永祥（1975—），男，漢族，湖南邵陽人，碩士研究生學(xué)歷，畢業(yè)于桂林電子科技大學(xué)，永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，主要研究方向：計算機(jī)應(yīng)用。