Packet Tracer的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)考核平臺開發(fā)＊

吳雨露，李 濤,2△

（1.九江學(xué)院計(jì)算機(jī)與大數(shù)據(jù)科學(xué)學(xué)院，江西 九江 332005；2.九江學(xué)院認(rèn)知科學(xué)與跨學(xué)科研究中心，江西 九江 332005）

1 引言

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展和普及，網(wǎng)絡(luò)人才的缺口逐步擴(kuò)大，社會對新型網(wǎng)絡(luò)人才的需求也在不斷增加，培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才已成為許多高校的重要戰(zhàn)略任務(wù)[1]。但很多高校在相關(guān)學(xué)科（例如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)）的教學(xué)過程中都缺少對網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的評估與考核，導(dǎo)致學(xué)生對相關(guān)課程的興趣下降、動手操作能力下降。造成這種現(xiàn)象的原因有：（1）實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源受設(shè)備、場地、時間等各方面條件限制，學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐性學(xué)習(xí)較為困難，缺乏足夠的靈活性和充足的時間保障[2]；（2）考核過程存在難以控制的偶然因素，如設(shè)備損壞、線路連接故障等；（3）考核結(jié)果不易評估等。

為解決以上問題，提出基于Packet Tracer軟件的二次開發(fā)——通過Activity Wizard平臺進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)評估與考核的方法，具有投資少、便于實(shí)施、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，將其引入教學(xué)過程，可以在線上針對網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)輕松展開評估與考核。

2 Activity Wizard平臺簡介

Packet Tracer是由Cisco公司開發(fā)的一個虛擬仿真平臺，可以模擬真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，功能強(qiáng)大、操作簡單，使用者可在軟件的圖形用戶界面上直接使用拖曳方法靈活建立各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋄3]。同時，該平臺提供了實(shí)時和模擬兩種方式以便使用者觀察數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸和處理過程，能滿足使用者的不同需求，幫助使用者更好地理解網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的特點(diǎn)。文章提出的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的評估與考核方法主要基于該軟件的Activity Wizard平臺，其實(shí)質(zhì)是一個評估工具，教師可以借助它進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)考核。通過該平臺，教師可以為學(xué)生搭建具體的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，即一套考試題，學(xué)生根據(jù)考試要求完成相關(guān)配置即可[4]。設(shè)置考卷時，教師可以靈活搭建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、設(shè)置學(xué)生初始網(wǎng)絡(luò)和正確答案等，還可以有針對性地設(shè)置采分點(diǎn)、賦予相應(yīng)分值和設(shè)置學(xué)生配置錯誤時平臺給出的反饋信息。

學(xué)生根據(jù)考試要求完成并提交試卷后，平臺將根據(jù)教師所作設(shè)置自動評卷并給出反饋信息。在該平臺中，主要通過以下功能的設(shè)置實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的評估與考核：

（1）Instructions。運(yùn)行Instructions命令,在Edit標(biāo)簽下編輯考核要求完成的網(wǎng)絡(luò)配置的具體說明,即實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[5]。學(xué)生打開試卷時，該頁面顯示在PT Activity窗口中,引導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)。

（2）Answer Network。此界面用于答案網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)配置。教師可直接導(dǎo)入已完成配置的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?pkt格式），平臺將自動識別拓?fù)渲械木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及所做配置的參數(shù)。識別后，教師可選擇性地完成考點(diǎn)相關(guān)配置。同時，可點(diǎn)擊Show Answer Network隨時查看已配置好的答案網(wǎng)絡(luò)。在Assesment Tree界面，答案網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備以樹形結(jié)構(gòu)展開，教師可以勾選考察項(xiàng)、設(shè)置對應(yīng)分值以及設(shè)置配置錯誤時的反饋信息；Connectivity Test可供設(shè)置需要測試連通性的設(shè)備；Overall Feedback 用于設(shè)置學(xué)生未完成配置時查看考核結(jié)果的反饋信息；Settings標(biāo)簽下可以設(shè)置考試時間、計(jì)時方式和是否動態(tài)反饋答題進(jìn)度等。

（3）Initial Network。此界面用于設(shè)置學(xué)生最終答題時所用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，一般情況下不含任何配置，或包含一些不符合考試要求的錯誤配置。老師可以在該界面設(shè)置初始網(wǎng)絡(luò)的配置參數(shù)，也可以直接導(dǎo)入創(chuàng)建好的初始網(wǎng)絡(luò)文件。導(dǎo)入后，可以在Locking/Starting Options標(biāo)簽下把不允許學(xué)生修改的參數(shù)進(jìn)行鎖定,如刪除設(shè)備、修改接口等,鎖定后學(xué)生將無法進(jìn)行該功能的操作[6]。

（4）Password。此功能為可選設(shè)置。教師可在此處設(shè)置試卷密碼，防止學(xué)生通過訪問該平臺修改試卷或查看答案。

（5）Test Activity。此功能用于在線測試完整考核試卷。

通過上述功能的設(shè)置，教師即可通過該平臺輕松展開針對網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的評估與考核，包括試卷設(shè)置、分發(fā)試卷、閱卷、統(tǒng)計(jì)與反饋等過程[7]，如圖1所示。

圖1 Activity Wizard平臺界面

3 網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)考核平臺操作步驟

本文以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)課程的考核為例，詳細(xì)說明該考核平臺的操作步驟。通過Activity Wizard平臺完成組卷、分發(fā)試卷、自動評卷并給出反饋信息等步驟，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的線上考核。在考核中，涉及到的考核點(diǎn)如下：設(shè)備主機(jī)名的變更、設(shè)備特權(quán)加密密碼的設(shè)置、設(shè)備接口IP地址的配置、設(shè)備網(wǎng)關(guān)的配置、如何測試網(wǎng)絡(luò)等。

3.1 組卷

（1）Instructions的設(shè)置。打開Packet Tracer，在上方菜單欄處點(diǎn)擊Extensions，通過其下拉菜單Activity Wizard，進(jìn)入Activity Wizard功能界面，如圖1所示。點(diǎn)擊Instructions，在Edit下直接輸入或以HTML格式編輯考試說明文字，也可將已編輯好的Word文檔保存為HTML格式在Import page處直接導(dǎo)入。本例采用導(dǎo)入文檔方式，效果如圖2所示。

圖2 Instructions的設(shè)置

（2）Answer Network的設(shè)置。該界面下所作設(shè)置將作為平臺自動評卷的評分依據(jù)。點(diǎn)擊Answer Network，然后點(diǎn)擊Import File to Answer Network，將答案網(wǎng)絡(luò)的配置文件（.pkt格式）導(dǎo)入。平臺將自動提取拓?fù)渲械呐渲眯畔?，并在Assessment Tree標(biāo)簽下以樹形結(jié)構(gòu)顯示，如圖3所示。

圖3 Answer Network的設(shè)置

然后教師即可根據(jù)考試要求勾選考核點(diǎn)和設(shè)置分值，例如要求學(xué)生配置PC1的IP地址為10.10.10.3，則需勾選PC1后再在其標(biāo)簽下勾選相關(guān)考核點(diǎn)。在Points處雙擊編輯設(shè)置每個考核點(diǎn)對應(yīng)的分值，每個項(xiàng)目的默認(rèn)分值為1。在Component（s）處會自動顯示每行項(xiàng)目所屬考點(diǎn)范疇，便于教師歸納考點(diǎn)，如圖4所示。

圖4 設(shè)置考點(diǎn)

以上設(shè)置完成后，教師可在Settings選項(xiàng)卡下設(shè)置考核時間和反饋設(shè)置。其中計(jì)時方式可以是正計(jì)時或倒計(jì)時,也可以不進(jìn)行設(shè)置。倒計(jì)時結(jié)束后試卷將自動提交。反饋設(shè)置可以設(shè)置動態(tài)反饋考核評估情況的方式,可以是反饋分?jǐn)?shù)值或已完成的項(xiàng)目數(shù),或以百分比的形式顯示[8]。本例采用倒計(jì)時方式，考核時間為一小時，并以百分比的形式動態(tài)反饋評估情況。

（3）Initial Network的設(shè)置。點(diǎn)擊Initial Network，然后點(diǎn)擊Import File to Initial Network，將初始網(wǎng)絡(luò)的配置文件（.pkt）導(dǎo)入。在Locking/Starting Options標(biāo)簽下，可以設(shè)置網(wǎng)絡(luò)中鎖定的項(xiàng)目，限制使用者的相關(guān)操作。在本例中，要禁止考生刪除設(shè)備，勾選Topology下的Remote Devices就可以實(shí)現(xiàn)，如圖5所示。

圖5 Initial Network的設(shè)置

（4）Password的設(shè)置。點(diǎn)擊Password，在該界面設(shè)置試卷密碼。設(shè)置完成后只有輸入正確的密碼才能訪問Activity Wizard平臺，防止學(xué)生查看答案或修改試卷，提高試卷文件的安全性，如圖6所示。

圖6 Password的設(shè)置

（5）測試試卷。點(diǎn)擊Test Activity或Check Activity，進(jìn)行試卷的最終測試。首先按照PT Activity窗口中的考試說明及要求進(jìn)行正確配置，然后點(diǎn)擊窗口中的Check Results查看配置結(jié)果，若存在錯誤，可返回修改試卷配置，直至完成。

3.2 考試流程

將設(shè)置好的試卷文件發(fā)給考生，考生用Packet Tracer打開試卷后即能看見初始網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D和考試說明文字，如圖7所示?？荚囘^程中，Completion處將以百分比的形式動態(tài)反饋答題情況?？忌呻S時點(diǎn)擊Check Results查看自己的考試進(jìn)度和反饋，點(diǎn)擊Reset Activity可重新開始配置。倒計(jì)時結(jié)束后，試卷將自動提交，考生無法再進(jìn)行配置。

圖7 學(xué)生的考試文件

若學(xué)生未完成所有配置時點(diǎn)擊Check Results，Overall Feedback處將顯示教師所設(shè)置的反饋信息，如圖8所示。

圖8 未完成試卷時的反饋

由于教師設(shè)置了試卷密碼，考生若想訪問 Activity Wizard平臺，必須輸入密碼，如圖9所示。

圖9 訪問Activity Wizard平臺

當(dāng)考生嘗試刪除設(shè)備時，系統(tǒng)將提示刪除設(shè)備 操作已鎖定，如圖10所示。

圖10 刪除設(shè)備

3.3 結(jié)果評估與反饋

當(dāng)設(shè)置的考核時間到后，系統(tǒng)將禁止學(xué)生繼續(xù)答題并自動交卷，同時自動對比答案網(wǎng)絡(luò)，給出考核成績，并反饋出詳細(xì)的考核點(diǎn)得分情況[9]，如圖11所示。平臺自動閱卷并給出相應(yīng)反饋,很好地緩解了傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生自查難,教師排錯久的矛盾,大大降低了時間成本,提高了教學(xué)效率[10]。教師可根據(jù)平臺反饋快速了解學(xué)生對于各知識點(diǎn)的掌握情況，以便及時調(diào)整教學(xué)方案。

圖11 任課教師閱卷

4 結(jié)束語

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)課程考試，一直都存在著成本高、考核過程難以控制、考核結(jié)果不易評估等問題。這些問題是高校難以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)課程的考核的重要原因?；赑acket Tracer軟件進(jìn)行的二次開發(fā)，即通過Activity Wizard平臺進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)考核，可以使教師輕松方便地完成組卷、閱卷、實(shí)驗(yàn)成績反饋等過程。該考核平臺為師生設(shè)置、配置和排除網(wǎng)絡(luò)故障提供了工具，對于師生課前準(zhǔn)備、課上評估、課后復(fù)習(xí)都有較大作用，理論與實(shí)踐相結(jié)合降低了相關(guān)課程內(nèi)容的抽象性，同時也能有效激發(fā)學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的興趣，并提高學(xué)生操作能力。