应用模拟仿真软件提高计算机网络课程的教学效率

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摘 要：信息技术日益普及的今天,很多教师在思考教学“效果”与“效率”的问题,如果能发挥好信息技术手段,会可大大提高课堂教学效率.在计算机专业网络技术课程中,很多内容会涉及网络设备、网络通信原理、网络协议、服务器主机,如果老师上课还是采用传统教学模拟,下面听课学生会睡倒一片,教学效果不理想.老师在介绍网络技术内容时,若能借用网络硬件模拟仿真软件比如Cisco思科模拟器,在仿真软件平台上介绍如何搭建、管理、调试网络,不但有利于帮助学生理解枯燥的、抽象的、复杂的网络理论知识,而且也使无味的、难于理解的网络理论性知识形象化、具体化、简单化,达到化虚为实的效果；最终让学生不但掌握了搭建网络、管理网络、维护网络等技能,同时增强他们学习网络的兴趣和信心.

关 键 词：网络技术课程、模拟仿真软件、化虚为实、效果好

中图分类号：TP文献标识码：A文章编号：1009-914x（2014）26-01-01

一、计算机网络课程教学中存在的一些问题.

1.课程内容枯燥无味.计算机网络课程中的有比较多概念性、原理性、理论性的知识,这些知识都比较枯燥、难于理解.比如介绍计算机网络中通信设备工作原理与作用、通信协议（静态路由协议、OSPF路由协议等）时,不但教师觉得不容易讲述清楚、学生听起来也难于理解,网络课程内容显得既复杂又枯燥.

2.网络实验设备短缺.要组建一个网络硬件实验室需要花费几十万,甚至上百万经费,对很多学校来说是一个非常大的数字,由于资金投入问题,造成计算机网络实验所需的硬件与软件短缺.

3.学习网络课积极性不高.计算机网络课程理论性、综合性比较强,涉及的知识面广；学生对生硬、抽象的理论知识理解起来比较困难,认为老师讲的这些知识不实用、与现实关系不大,慢慢地对网络课程失去兴趣,被动地完成老师布置的上机任务、课后作业,甚至为应付考试而学习,大部分学生对网络课程学习缺乏学习兴趣和积极性.

4.网络课教学形式过于简单,教学效率低.随着计算机网络技术发展,网络新技术也不断出现与更新,知识点也不断增多,学习难度对应加大,部分老师上课还是采用传统教学方式,采用传统教学手段,多媒体教学还是停留在“演示”阶段,教学模式仍然是“老师讲、学生听为主”的模式,使得学生对网络知识的理解和认识停留在书本上,动手操作能力不强,教学效率低.

二、在计算机网络课程教学中使用模拟仿真软件的必要性.

本校是全国信息化示范校,基本上每年都组织信息化说课大赛、信息化教学设计大赛,参赛的不少教师为了丰富教学效果制作了优秀模拟仿真软件,比如设计出“制作网线仿真软件”、“网络综合布线仿真软件”、“防火墙实验仿真软件”等,当初只是为了参赛,后来把这些作品应用教学当中,发现这些作品不但更加直观演示网络相关知识、丰富了课堂,而且也能让学生课堂中有机会进行互动式网络实践,提高动手能力.

1.化虚为实、辅助学生理解.网络知识复杂又枯燥,老师非常需要借助虚拟软件帮助学生去理解与记忆,如果能把这些网络知识渗透到虚拟软件中的网络实验去讲解,并让学生在实践过程感悟其中的原理,以达到教学目的.

2.把抽象理论、乏味知识转化直观实验.有了虚拟软件后,就可以在一台计算机上完成网络仿真实验,在个人电脑上够虚拟出若干台路由器、交换机、服务器等设备,进行搭建网络、规划网络IP地址、划分子网、配置路由协议、网络访问控制、配置网络安全、安装配置服务器等实验.比如讲述OSPF路由协议案例时,可以直接在路由器上查看在配置OSPF路由协议之前与之后的路由表信息变化,结合使用ping命令比较配置OSPF之前与之后的结果,学生就很容易理解OSPF的作用与配置方法.

3.模拟仿真软件物美价廉,课堂效果好.可以从网络上免费下载、免费使用模拟仿真软件,不用需要增加学校开支就可以虚拟出很多网络硬件设备；为广大网络课程的授课教师、学习网络专业技能的学生、参与CCNA考证的考生提供了免费使用的平台.比如老师需要介绍无线上网时,为了达到更加好的教学效果,要么购买一批无线路由器和无线网卡、要么采用思科模拟器模拟无线网络实验.采用虚拟软件模拟器无线路由器、无线网卡、无线加密,不仅操作比在真实的设备上实验更加形象、更加方便,而且每个人都能实验操作.

4.破除实验环境问题,提高实操技能.全国各地很多高校、中职学校均开设计算机网络技术专业或者有计算机网络技术相关的课程,但是很少学校配备有齐全的网络实验设备；有了仿真软件后就可以不受限制地虚拟出足够数量的网络设备、服务器主机进行网络搭建、网络管理、网络维护实操教学,达到每个学生都可以做网络实验的目的,也让更加多的学生与老师一起参与到课堂,训练网络实践技能,一起提高教学质量.

三、将模拟仿真软件应用到网络课程教学课堂,教学效果显著.

1.丰富课堂,提高教学质量与效果.安装网络模拟仿真软件辅助教学,是在不购买新设备、不增加学校开支情况下,只需要在原有的电脑室PC机上安装PacketTracer即可,在PacketTracer上完成网络实验,借助模拟仿真软件简单明了地掌握网络通信原理、通信协议,发挥多媒体教学手段的作用,使得学生积极地参与到网络课程的教学课堂,提高教学质量.

2.提高了学生动手能力,以达到零距离上岗.学生通过在模拟器上进行实操把网络通信原理、网络协议搞清楚了,那么学生的网络专业技能、动手能力就会得到了真正提高,其毕业之后假如从事网络通信、网络维护有关的工作,不管需要面向那个厂家的网络设备,都是触类旁通,只需要查查对应设备指令系统命令格式就可以开始对网络进行配置与维护.

3.利用模拟仿真软件还有其他独特的优势.使用虚拟软件不仅低成本、容易创建实验环境与平台,而且还可以节约用电量、节约实验室空间、实验操作更加安全,同时让更加多的学生参与技能实操.

四、把模拟仿真软件应用到计算机网络技术课程的教学中的方法.

1.从网上下载为提高网络课程教学效率有帮助的仿真软件.信息技术的发展与普及为提高教学效果与效率提供了形式多样的手段和方法,只要电脑、有网络的地方就可以从网上搜索、下载教学有关软件与资源.比如在网上不仅可免费下载设备仿真软件思科模拟器CiscoPacketTracer与VirtualBox软件,而且还可以下载这些仿真软件的文字教程与视频教程.

2.利用信息化手段设计与制作网络设备模拟仿真软件以辅助教学.网络上的仿真软件很多,但不是所有的网络实验操作、网络模拟环境都能找到对应的软件,此时作为计算机教师可以借助Flash、3Dmax等工具发挥专业优势自行动手设计与制作仿真辅助教学软件.

3.有模拟仿真软件后教师不再为教学环境、教学平台而担心,专注教学研究.有了虚拟软件后教师上课不用再为能不能做这个网络实验,有没有网络设备,设备有没有问题,这个内容能不能教等问题而操心了.教师可以把主要精力放在教学设计、教学管理、以及如何提高教育教学效率等方面.

六、教学反思

借助模拟仿真软件不仅可为计算机网络技术课程提高教学效率,也可将这种教学思维模式应用到医学、机械、模具、电子等专业性课程的教学,为学习者提供更加多实验、训练机会,以提高教学效率.