仿真技術(shù)在中專計算機網(wǎng)絡教學中的應用

摘 要：由于計算機學科本身具有抽象性和復雜性的特點，使得學生容易缺乏對計算機網(wǎng)絡知識的學習興趣，因此，對于中專教育而言，計算機課程的教師應當對傳統(tǒng)教學模式進行改變，而將仿真技術(shù)應用于中專計算機網(wǎng)絡教學，不僅能夠極大滿足教學需要，而且能夠激發(fā)學生的學習興趣。文章主要介紹了什么是仿真技術(shù)，然后就仿真技術(shù)在中專計算機網(wǎng)絡教學中的應用進行了探討。

關(guān)鍵詞：仿真技術(shù)；中專教學；應用

中圖分類號：TP393-4；TP391.9

1 仿真技術(shù)的含義

仿真技術(shù)的成熟應用已經(jīng)有了幾十年了，一般是用于網(wǎng)絡技術(shù)的開發(fā)與應用，這項技術(shù)主要是被研究人員、科研機構(gòu)以及相關(guān)技術(shù)公司所采用。一般而言，仿真技術(shù)是以相似原理、系統(tǒng)論、控制技術(shù)為主，以計算機作為硬軟件載體，對設想的或者實現(xiàn)的系統(tǒng)進行動態(tài)實驗。這項技術(shù)一般有兩種方法，一種是模擬仿真試驗，另一種是建立仿真模型。仿真技術(shù)具有以下幾個特征：（1）性能卓越的預測功能；（2）高標準的模擬實驗原理，使得計算機能夠在復雜的網(wǎng)絡條件下表現(xiàn)出高可信度；（4）使用范圍寬廣，既可用于網(wǎng)絡的改造與優(yōu)化，又可用于網(wǎng)絡的設計與擴容；（3）成本比其他技術(shù)低，并且網(wǎng)絡模擬一旦構(gòu)造好，可持續(xù)使用，后期維護較低。

目前，常用的仿真技術(shù)是通過離散事件仿真器來仿真復雜結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡體系，該項技術(shù)又被稱為NS技術(shù)。此項技術(shù)是能夠支持TCP 協(xié)議，并且不僅能夠有效應對單播及多播路由模型，而且還能夠滿足多播協(xié)議的要求。一般而言，此項技術(shù)所采用的程序語言基本都包含了C++與TCL 兩種，從性能上來說，TCL屬于陳述型的程序語言，描述較強，但執(zhí)行速度比較慢；而C++則執(zhí)行速度快，屬于高程設計語言，能夠?qū)ψ止?jié)進行直接對的操作，方便且邏輯處理較強。

2 仿真技術(shù)在中專計算機網(wǎng)絡教學中的應用

在中專計算機課程中，我們可以根據(jù)計算機網(wǎng)絡的特點以及教學的需求，將仿真技術(shù)融入進去，這樣做的話能夠?qū)⒂嬎銠C課程的知識生動、形象的表現(xiàn)出來，使得學生產(chǎn)生濃厚的學習興趣，更好地系統(tǒng)學習計算機知識。在實踐教學中，按照先進教學理論要求，首先第一層次，讓學生真誠投入到尋找解決問題的方法中，這樣才能促進學習。第二層次，“溫故知新”，讓過去的計算機知識成為學習新知識的基礎，并時刻被激活，這樣才能更好地促進學習。第三個層次，將新舊知識以具體的方式傳遞給學生，更加激發(fā)學習計算機網(wǎng)絡知識的興趣。第四個層次，建立仿真模型和場景，讓學生運用新知識，從而使學生更加了解這些知識。第五個層次，把學生學到的計算機網(wǎng)絡新知識成功設置在具體的生活場景中，使學生能夠增強學習，從而幫學生牢固掌握知識。因而，筆者認為，我們應當通過仿真技術(shù)模擬常見的問題以及生活實例，讓學生運用新的知識去解決問題，然后才能使其對學習更加感興趣，從而幫助學習。

筆者在教學實踐中，特別在理論教學中，通常采用高端的計算機網(wǎng)絡仿真系統(tǒng)來輔助理論教學。該系統(tǒng)運行良好，能夠很好地仿真網(wǎng)絡應用數(shù)據(jù)，幫助和分析網(wǎng)絡協(xié)議原理，同時還能夠識別網(wǎng)絡協(xié)議包。幫助網(wǎng)絡軟件程序的編寫和調(diào)試。該系統(tǒng)較為全面覆蓋了常見的多種類型的網(wǎng)絡協(xié)議。不僅能夠滿足TCP/ IP為主的網(wǎng)絡協(xié)議需求，還能夠滿足CIFS等一些新的網(wǎng)絡協(xié)議的要求。筆者一般采取的教學實驗方式是以設計學習為主，加入驗證性方式，培養(yǎng)學生的實際動手能力。具體而言，通過對幀的編輯以及P報文的編輯，來強化學生對于網(wǎng)絡基礎知識的抽象認識，使其更加具體化、可視化，通過對網(wǎng)絡狀況的監(jiān)控和對網(wǎng)絡故障的仿真，學生對網(wǎng)絡流量控制、網(wǎng)絡故障發(fā)生的抽象原理的具體實現(xiàn)有了感性認識。

按照先進教學原理，在進行教學任務時，不能夠立即讓學生進行整體的仿真，而是應當將一個完整仿真結(jié)構(gòu)中所需要的知識分成幾個實驗，并且讓每一個實驗成為后續(xù)實驗的基礎，這樣采取循序漸進的方式，將學生已經(jīng)學到的知識激活成為新的知識。筆者一般是將教學實驗分為九個方面：

第一個實驗方面：這個實驗是最基礎的，旨在讓學生學會使用網(wǎng)絡仿真軟件，讓學生認識病掌握網(wǎng)絡搭建模擬軟件的基本界面和使用，并且設置一個簡單的實例。

第二個實驗方面：在上一個實驗的基礎上教師需要引導學生使用網(wǎng)絡仿真軟件實現(xiàn)單個交換機VLAN 的劃分，這個實驗重在強化學生的基本動手能力。

第三個實驗方面：在上一個實驗的基礎上教師要重點讓學生學會對Vtpserver 交換機進行配置。

第四個實驗方面：在上一個實驗的基礎上，不改變計算機網(wǎng)絡ip地址以及網(wǎng)關(guān)，實施單臂路由配置。

第五個實驗方面：前面幾個實驗已經(jīng)對配置路由器的NATPAT 進行了配置， 這一步需要在前面幾個實驗的基礎上對路由器的NAT PAT 進行配置。教師要讓學生了解關(guān)于PAT 的配置方法。

第六個實驗方面：在上一個實驗的基礎上，對三層交換機進行配置。由于這個設備在拓撲圖中被用到了，所以另外還要設立一個獨立的實驗項目，為后面的一個實驗項目提供方便。

第七個實驗方面：對動態(tài)路由進行配置，在上面一個實驗的基礎上進行動態(tài)路由的配置。在這個實驗過程中，教師需要讓學生了解和熟悉rip 協(xié)議的知識以及應用。

第八個實驗方面：對訪問控制列表進行配置。

第九個實驗方面：對校園網(wǎng)絡進行配置，先將上面所有的實驗完成， 然后再利用上面實驗的完成過程來對校園網(wǎng)絡實施配置。

筆者相信，只要完成了上述九個實驗方面，就能夠在不增加任何硬件設備的情況下，實現(xiàn)對計算機網(wǎng)絡的仿真實驗。使本來抽象復雜的計算機知識變的可視化、易理解，學生更能深層次掌握計算機網(wǎng)絡知識。因而，采用仿真技術(shù)來提高課堂效率是科學而可行的。

3 仿真技術(shù)在計算機網(wǎng)絡實踐教學中應注意的問題

我們必須清楚的認識到，仿真技術(shù)能夠有助于計算機網(wǎng)絡教學實踐，強化計算機網(wǎng)絡教學的效果，但是也不能完全依賴于計算機仿真實驗而取消真實實驗。因為仿真技術(shù)畢竟是虛擬的技術(shù)，而在現(xiàn)實中由于網(wǎng)絡設備不統(tǒng)一，不同型號、不同類別的配置不一致，在仿真實驗中學生是不可能感知的。因此，筆者認為，在具體教學的過程中，應注意將仿真技術(shù)與現(xiàn)實情況相結(jié)合，盡量做到在真實的硬件條件下做虛擬技術(shù)模擬，讓學生能夠?qū)ΜF(xiàn)實情況有個客觀的了解，這樣才能真正發(fā)揮計算機仿真技術(shù)在計算機網(wǎng)絡教學中的實際作用。

4 結(jié)束語

從上述情況，我們可以獲知，使用仿真技術(shù)來開展計算機網(wǎng)絡教學，能夠有效地解決中專院校構(gòu)建網(wǎng)絡實驗室的困難問題，同時還能夠增強學生對于計算機網(wǎng)絡知識的可知感、可視感。因此，這樣的方法值得大力推廣和使用。

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作者簡介：段水良，男，保衛(wèi)科科長，助教，研究方向：計算機及應用。

作者單位：江西省婦女聯(lián)合會干部學校（江西省女子中等專業(yè)學校），南昌330029