探討網(wǎng)絡(luò)仿真在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用

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。

一、網(wǎng)絡(luò)仿真軟件簡單介紹

為了幫助讓學(xué)習(xí)人員更加直觀的看待客觀世界，經(jīng)過相關(guān)研究人員研究，發(fā)行了針對網(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，我國在教學(xué)中使用網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)時間較晚，還存在很多的問題。

例如常見的MATLAB可以對網(wǎng)絡(luò)信號進(jìn)行管理，可以滿足不同類型的信號模擬需要。還有一個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)生提供各個時期、各個型號的路由器、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人服務(wù)器、電纜、智能卡、無線設(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)生的主動性，激發(fā)學(xué)生的想象力。

二、當(dāng)今計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)現(xiàn)狀

通過調(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)生通過多個平臺上理解計(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)等多個角度掌握計(jì)算機(jī)的知識。自我研發(fā)教學(xué)法，在教學(xué)過程中以學(xué)生為主，學(xué)生主動探究計(jì)算機(jī)課程。案例教學(xué)法，通過對具體案例分析，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)知識講解。結(jié)合教學(xué)法，教師在教學(xué)過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)頁瀏覽和郵件的發(fā)送中學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)各個協(xié)議工作交互的過程和原理。

三、網(wǎng)絡(luò)仿真在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用

MATLAB是一款功能強(qiáng)大的仿真軟件，可以模擬多個協(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展示，利用軟件進(jìn)行模擬時，可以將網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)劃分為多個層次，根據(jù)模擬需要將不同模塊進(jìn)行連接，隨后對相關(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，一些圖形信號可以通過示波器來模擬，例如需要模擬星座圖時，可以加入一些噪音，模擬實(shí)際生活中對信號的干擾。

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。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，再用生活的案例去印證所學(xué)知識。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)踐過程中更好的理解相關(guān)知識，找到自己的知識缺陷。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)問題，節(jié)約了教學(xué)資源，還可以激發(fā)學(xué)生對網(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)行無縫對接，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，幫助學(xué)生理解和接受。在課堂教學(xué)中，教師可以采用問題導(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)生對自己的理論知識進(jìn)行評價(jià)，促進(jìn)學(xué)生對知識的掌握，引導(dǎo)學(xué)生將教學(xué)知識應(yīng)用到生活實(shí)際中，加深學(xué)生對知識的掌握。

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，并且將所學(xué)知識應(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)不能過于簡單，要循序漸進(jìn)，明確每一堂課程的教學(xué)目標(biāo)，并且說明本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)是下一個實(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，可以利用Packet Tracer 5.0作為網(wǎng)絡(luò)仿真軟件，通過數(shù)據(jù)報(bào)的變化過程更好的理解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，在上課時只需要展示就可以，節(jié)約了課堂時間，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)生對其他理論的探索。

四、網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中的意義

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)課程中對專業(yè)知識有更加深刻的理解和認(rèn)識，無論是學(xué)生對知識的掌握，還是知識的應(yīng)用都有著重要的影響。

對培訓(xùn)學(xué)生的獨(dú)立意識和創(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。在教學(xué)過程中，教師可以利用網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)將相關(guān)理論知識進(jìn)行整合，分清學(xué)習(xí)的主線和直線，建立完善的知識網(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)。

五、結(jié)語

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，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造意識，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。