淺談虛擬試驗在農村職校網絡技術教學中的作用

劉　杰　孫海英

隨著互聯網的迅猛發(fā)展，計算機網絡技術也越來越多地滲透到社會生活的各個層面，計算機網絡技術課也就當仁不讓地成為了中職計算機專業(yè)的主干課程之一。與其他課程相比，計算機網絡技術的教學有其獨有的特性：在上好理論課的同時還需要一個可以反復進行配置和實驗的網絡環(huán)境，及時地通過實踐對理論知識進行鞏固和延伸；但由于農村職校教育經費上的困難，加之網絡互聯設備、服務器等組網設備價格昂貴、投資大，因此構建的網絡硬件環(huán)境往往不能滿足正常的教學需求，這對該門課程的教學造成了極大的壓力，筆者經過幾年的探索和研究，發(fā)現通過虛擬試驗法可在很大程度上緩解這種壓力。

所謂虛擬試驗，就是利用特定的計算機軟件在單臺宿主計算機上模擬網絡設備互聯、配置、維護等一系列計算機網絡教學所需的實驗，形成一個虛擬的、可以反復進行配置和實驗的網絡環(huán)境，其具體作用主要體現在以下三個方面。

降低實習材料的損耗，節(jié)省實驗經費

在網絡技術教學中，有些技能需要學生反復練習才能熟練掌握的，比如網線的制作。如采用傳統的教學方法，直接利用實習材料進行練習，大多學生需要損耗十個以上的水晶頭、60cm左右雙絞線，才能熟練地制作出一條標準的網線。若在學生實際動手操作之前，采用虛擬試驗法，先讓學生在計算機上反復地練習線序的排對、水晶頭的安裝、壓制、網線的測試等操作，熟練地掌握了操作的步驟，再利用實習材料進行實際制作，一般學生只需要六個水晶頭、40cm左右的雙絞線就可以達到這一效果。這大大地降低了實習材料的損耗，也節(jié)省了教學投資。

保證試驗安全，豐富了實驗資源

雖然現下大多數農村中職學校都組建了校園網，提供了一定的網絡教學環(huán)境，但由于校園網的功能大多與學校的互聯網資訊、校內辦公平臺、網絡教學資源等聯系在一起， 且大多數集線器、交換機、路由器等網絡互聯設備都集中在網絡主控室中，不可能成為學生進行網絡設備互聯、服務器配置、網站設計與開發(fā)等網絡應用技能培養(yǎng)的實驗平臺。原因很簡單，實驗過程中稍有差池，就會造成校園網癱瘓甚至服務器數據崩潰等嚴重后果；涉及到這部分內容的教學時，一般是老師先講解，然后帶領學生到主控室中進行操作演示供學生觀摩，學生沒有機會進行實訓，學到的僅是屠龍寶技，其教學效果可想而知。而虛擬實驗可在一臺普通微機中，構建一個虛擬試驗平臺，學生可利用平臺上提供的網線（包括直通線和交叉線）、計算機、交換機、路由器等虛擬設備進行局域網組網練習，并可在平臺上進行各項網絡設置、連通性檢測等操作。這種虛擬試驗的仿真度極高，且沒有什么危險，與真正操作的差別僅僅是沒有用手拿網線進行實物連接而已，使學生在缺乏相關試驗資源的情況下，也可以熟練地掌握局域網組網技術，從而擺脫了該部分內容的學習對硬件的依賴性。

有利于提高教學效率、培養(yǎng)學習興趣與能力

網絡操作系統和應用程序的安裝與設置是中職計算機網絡技術教學中必不可少的內容，但由于安裝和設置操作系統時間較長（僅安裝一套Windows server 2003系統至少需要一節(jié)課的時間，若再進行局域網配置及相關的Web、Ftp設置等則需要2小時左右），且安裝后對原有系統具有一定的破壞性，對教學秩序和教學進度都產生嚴重的影響，因此該部分內容往往被忽略或簡化，使學生因得不到充分的練習，從而失去對計算機網絡操作系統的安裝和設置進行自主性培養(yǎng)的機會和興趣，對計算機網絡系統的維護及故障診斷技能的培養(yǎng)和提高造成影響，使其缺乏獨立維護的知識和技能。而利用虛擬技術完全可以在宿主計算機上模擬安裝適當的網絡操作系統和應用程序軟件，并進行相應的網絡設置，與在一臺正常的計算機上安裝基本相同， 豐富了學生感性認識。只要宿主計算機能夠提供足夠大的內存空間和磁盤空間給虛擬軟件使用，就可以讓學生獲得與真實實驗一樣的體會，而且整個實驗過程具有游戲的特點。若再將分組協作、競賽式學習的模式靈活應用，則可以激發(fā)學生濃厚的學習興趣，加深對教學內容的理解。

總之，目前虛擬實驗技術還處在發(fā)展、起步階段，但在實驗教學過程中已經發(fā)揮了巨大的作用。它不僅彌補實驗設備缺乏和條件的限制，而且極大提高了學生對知識的需求和探索的積極性，提高了實驗教學效果。同時，通過虛擬實驗技術把抽象的、難以直接用一般自然手段表現的形象直觀地表現出來，有助于加快認識客觀世界的規(guī)律，提高實驗教學的先進性。