李文騫 山東技師學(xué)院
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)結(jié)合的學(xué)科,在該課程中,需要學(xué)生系統(tǒng)掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系節(jié)后、核心概念和工作原理,對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)管理等有所了解,教學(xué)難度較高,學(xué)生難以掌握,是一門公認(rèn)的高難度學(xué)科。計(jì)算機(jī)教學(xué)過(guò)程中不僅僅需要理論學(xué)習(xí),也需要進(jìn)行實(shí)踐,當(dāng)今社會(huì)中需要應(yīng)用型人才,必須采取有效的教學(xué)方式和方法引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí),在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中加入網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù),可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,幫助學(xué)生更好的理解相關(guān)知識(shí)。
為了幫助讓學(xué)習(xí)人員更加直觀的看待客觀世界,經(jīng)過(guò)相關(guān)研究人員研究,發(fā)行了針對(duì)網(wǎng)絡(luò)仿真的軟件,有效的提高了研究效率和教學(xué)工作?,F(xiàn)在有很多的網(wǎng)絡(luò)仿真軟件應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中。在教學(xué)過(guò)程中使用網(wǎng)絡(luò)仿真軟件,可以豐富教學(xué)內(nèi)容,可以在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中使用的仿真軟件非常多,這些軟件可以更好的滿足教師和學(xué)生的需求。在西方發(fā)達(dá)國(guó)家中網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)的使用已經(jīng)有二十多年的歷史,我國(guó)在教學(xué)中使用網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)時(shí)間較晚,還存在很多的問(wèn)題。
例如常見(jiàn)的MATLAB可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)進(jìn)行管理,可以滿足不同類型的信號(hào)模擬需要。還有一個(gè)功能更加完善的軟件NS系列,這款軟件模擬環(huán)境更加全面,滿足更多的需求,不論是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還是非網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中都可以取得更好的模擬效果,在NS軟件中有專門的模塊模擬通信,還有的模塊負(fù)責(zé)模擬協(xié)議,學(xué)生在學(xué)習(xí)中可以更好的理解各個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的不同,和計(jì)算機(jī)工作原理。
PacketTracer是由著名的思科公司研發(fā)的網(wǎng)絡(luò)仿真軟件,應(yīng)用于相關(guān)網(wǎng)絡(luò)工程師學(xué)習(xí)、考試中,這款網(wǎng)絡(luò)仿真軟件可以為學(xué)生提供各個(gè)時(shí)期、各個(gè)型號(hào)的路由器、交換器,為了更好的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn),在網(wǎng)絡(luò)仿真軟件中還有大量的個(gè)人服務(wù)器、電纜、智能卡、無(wú)線設(shè)備等,在網(wǎng)絡(luò)仿真軟件中,學(xué)生可以自行繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D,更好的發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生的想象力。
通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),當(dāng)今各高校的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中,由于教學(xué)條件的不同采取不同的教學(xué)方式,常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)教學(xué)方式有以下幾種:
全景式教學(xué)法, 學(xué)生通過(guò)多個(gè)平臺(tái)上理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),從微觀角度分析網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計(jì),從宏觀角度了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。從哲學(xué)、科學(xué)等多個(gè)角度掌握計(jì)算機(jī)的知識(shí)。自我研發(fā)教學(xué)法,在教學(xué)過(guò)程中以學(xué)生為主,學(xué)生主動(dòng)探究計(jì)算機(jī)課程。案例教學(xué)法,通過(guò)對(duì)具體案例分析,進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)知識(shí)講解。結(jié)合教學(xué)法,教師在教學(xué)過(guò)程中加入一些具有代表性的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,達(dá)到理論與實(shí)際的結(jié)合,例如網(wǎng)頁(yè)瀏覽和郵件的發(fā)送中學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)各個(gè)協(xié)議工作交互的過(guò)程和原理。
MATLAB是一款功能強(qiáng)大的仿真軟件,可以模擬多個(gè)協(xié)議,建立不同層次的傳輸節(jié)點(diǎn),讓學(xué)生更加直觀的學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)。
首先可以用圖像的形式來(lái)展示,利用軟件進(jìn)行模擬時(shí),可以將網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)劃分為多個(gè)層次,根據(jù)模擬需要將不同模塊進(jìn)行連接,隨后對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改,也可以利用數(shù)學(xué)建模的方式進(jìn)行模擬,一些圖形信號(hào)可以通過(guò)示波器來(lái)模擬,例如需要模擬星座圖時(shí),可以加入一些噪音,模擬實(shí)際生活中對(duì)信號(hào)的干擾。
使用較多的函數(shù)調(diào)用軟件是NS軟件,這種軟件使用范圍有限,如果學(xué)生使用不當(dāng),反而不利于學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)。在實(shí)際教學(xué)中應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生將理論和實(shí)踐進(jìn)行結(jié)合,利用教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建知識(shí),再用生活的案例去印證所學(xué)知識(shí)。NS軟件可以模擬軟件的傳輸層和數(shù)據(jù)層等,讓學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中更好的理解相關(guān)知識(shí),找到自己的知識(shí)缺陷。NS軟件還可以進(jìn)行系統(tǒng)層、數(shù)據(jù)鏈路的部分模擬,數(shù)據(jù)在模擬過(guò)程中獲得的數(shù)據(jù)并不穩(wěn)定,學(xué)生需要提高通信穩(wěn)定性,解決相關(guān)問(wèn)題。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)共同發(fā)展下產(chǎn)生的學(xué)科,隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了新的科目分類,這些計(jì)算機(jī)課程中涉及到大量的計(jì)算機(jī)理論和硬件設(shè)施,學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中很難理解,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程具有很高的實(shí)用性,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)仿真實(shí)驗(yàn)和教學(xué)可以更好的解決相關(guān)問(wèn)題,節(jié)約了教學(xué)資源,還可以激發(fā)學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)習(xí)興趣,保證教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果。
網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中非常重要,這就要求教師要將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程和網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)進(jìn)行無(wú)縫對(duì)接,將課本中抽象的概念,學(xué)生難以理解的理論,變的更加形象和生動(dòng),幫助學(xué)生理解和接受。在課堂教學(xué)中,教師可以采用問(wèn)題導(dǎo)入教學(xué)法,引導(dǎo)學(xué)生思考教學(xué)內(nèi)容。教師還可以讓學(xué)生對(duì)自己的理論知識(shí)進(jìn)行評(píng)價(jià),促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握,引導(dǎo)學(xué)生將教學(xué)知識(shí)應(yīng)用到生活實(shí)際中,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握。
案例教學(xué)法,可以幫助學(xué)生更好的掌握相關(guān)理論知識(shí),并且將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到生活中,引導(dǎo)學(xué)生成為課堂上的主角。網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)設(shè)計(jì)不能過(guò)于簡(jiǎn)單,要循序漸進(jìn),明確每一堂課程的教學(xué)目標(biāo),并且說(shuō)明本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)是下一個(gè)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),讓學(xué)生了解其重要性。
結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)仿真的特點(diǎn),將網(wǎng)絡(luò)仿真融入到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中,例如在進(jìn)行ARP理論講解時(shí),可以利用Packet Tracer 5.0作為網(wǎng)絡(luò)仿真軟件,通過(guò)數(shù)據(jù)報(bào)的變化過(guò)程更好的理解ARP理論,并且在教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)可以在上課之前就搭建完成,在上課時(shí)只需要展示就可以,節(jié)約了課堂時(shí)間,豐富了教學(xué)手段。學(xué)生也可以在直觀觀察中理解ARP理論,激發(fā)學(xué)生對(duì)其他理論的探索。
當(dāng)前階段中在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中使用網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)為學(xué)生設(shè)計(jì)出虛擬的實(shí)驗(yàn)和操作場(chǎng)地,可以彌補(bǔ)學(xué)生師資力量方面的不足,網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)的應(yīng)用還可以有效整合學(xué)校教學(xué)資源,提高學(xué)校教學(xué)設(shè)備的使用率,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)的應(yīng)用,帶領(lǐng)學(xué)生在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中對(duì)專業(yè)知識(shí)有更加深刻的理解和認(rèn)識(shí),無(wú)論是學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握,還是知識(shí)的應(yīng)用都有著重要的影響。
對(duì)培訓(xùn)學(xué)生的獨(dú)立意識(shí)和創(chuàng)新思維有著積極影響,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中的實(shí)驗(yàn)中,教師可以結(jié)合教學(xué)實(shí)際,設(shè)計(jì)一些網(wǎng)絡(luò)仿真模型,在網(wǎng)絡(luò)仿真模型中加入學(xué)生的創(chuàng)新想法,這樣在培養(yǎng)學(xué)生整體把握理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,還可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)造意識(shí)。在教學(xué)過(guò)程中,教師可以利用網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)將相關(guān)理論知識(shí)進(jìn)行整合,分清學(xué)習(xí)的主線和直線,建立完善的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),讓學(xué)生的學(xué)習(xí)思路更加清晰。
將網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)應(yīng)用在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中,可以有效減少教學(xué)成本,提升教學(xué)效果,一些網(wǎng)絡(luò)仿真設(shè)備可以在特定場(chǎng)地中使用,學(xué)生可以加深實(shí)際操作流程,起到理論和實(shí)踐相結(jié)合的效果,為之后更好的使用各種設(shè)備奠定良好的基礎(chǔ)。
綜上所述,將網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)應(yīng)用在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中,可以緩解教學(xué)壓力,降低教學(xué)成本,也可以幫助學(xué)生更好的理解相關(guān)理論知識(shí),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造意識(shí),因此將網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)應(yīng)用在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中具有積極作用,應(yīng)當(dāng)大力推廣。