計算機網(wǎng)絡(luò)實踐教學優(yōu)化分析
時間:2022-11-13 04:57:36
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【摘要】高?!?a href="http://www.dias-ktv.com/lunwen/txxlw/jsjjxlw/202011/731338.html" target="_blank">計算機網(wǎng)絡(luò)》課程中網(wǎng)絡(luò)模型抽象難懂、實驗所需設(shè)備又較為昂貴,而PacketTracer軟件用動畫形式來模擬網(wǎng)絡(luò)搭建及數(shù)據(jù)傳輸過程,方便學生理解,本文闡述了如何利用該軟件搭建網(wǎng)絡(luò)拓撲,且對比實驗前后學生對知識掌握情況,來研究如何優(yōu)化《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程的實踐教學。
【關(guān)鍵詞】PacketTracer;計算機網(wǎng)絡(luò);教學優(yōu)化
《計算機網(wǎng)絡(luò)》是電子信息相關(guān)專業(yè)的一門非常重要的計算機基礎(chǔ)課,該門課的目標是使學生具有較為系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)知識和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技能,加強學生通過網(wǎng)絡(luò)獲取有用信息的能力,使學生具備一定的網(wǎng)絡(luò)管理、維護與開發(fā)的能力[1]。然而在教學過程中會發(fā)現(xiàn):學生在學這門課的時候無法很好地理解MAC地址、IP地址、拓撲結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)包等抽象的概念,只是盲目通過死記硬背去記憶,不僅沒有太多收獲,反而會降低自身的學習興趣,因此《計算機網(wǎng)絡(luò)》這門課的教學需要做到理論與實踐相結(jié)合。學生需要通過切實地操作來加深對概念的理解,然而昂貴的通信設(shè)備使得《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程的實驗門檻較高,CiscoPacketTracer則可以很好地解決這個問題。CiscoPacketTracer是由Cisco公司的一個可以進行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、仿真和建模的輔助學習工具,它允許用戶在網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)安全和物聯(lián)網(wǎng)等方面進行開發(fā)。用戶可以通過PacketTracer建模復(fù)雜的系統(tǒng),而不需要專門的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備,極大程度節(jié)約了成本。它是一種創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)仿真和可視化工具,可以幫助學生通過電腦或移動設(shè)備練習網(wǎng)絡(luò)配置,掌握故障排除技能。本文將通過基于CiscoPacketTracer的網(wǎng)絡(luò)拓撲搭建實驗來研究如何優(yōu)化《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程的實踐教學。
1基于CiscoPacketTracer的網(wǎng)絡(luò)拓撲搭建
1.1PacketTracer界面介紹。課程開始前,教師提前將CiscoPacketTracer安裝包及安裝指導(dǎo)提供給學生讓學生自主安裝并了解該軟件的界面,如圖1所示[2]。圖中①是菜單欄,實現(xiàn)文件的打開、保存、幫助等基本命令,②是命令的快捷方式。界面中⑦是該軟件的設(shè)備類型庫,包含交換機,路由器,無線設(shè)備,HUB,連線,終端設(shè)備等不同類型的設(shè)備。學生可以通過常用工具欄③將這些設(shè)備的添加在工作區(qū)⑤中,也可以實現(xiàn)設(shè)備的選擇、移動、查看、備注、刪除和添加簡單/復(fù)雜數(shù)據(jù)包等功能。實時與模擬之間的轉(zhuǎn)換可以通過按鈕④來實現(xiàn),在特定設(shè)備庫⑧中包含不同設(shè)備類型中不同型號的設(shè)備。學生搭建完網(wǎng)絡(luò)拓撲,添加完數(shù)據(jù)包后,可以從用戶數(shù)據(jù)包窗口⑨中管理添加的數(shù)據(jù)包,并查看數(shù)據(jù)通信狀態(tài)。1.2基于PaketTracer網(wǎng)絡(luò)拓撲的搭建。課程中讓學生搭建一個簡單的局域網(wǎng)。首先在設(shè)備類型庫中選擇“2960”交換機,并將該設(shè)備添加到工作區(qū)中,選擇“EndDeices”庫,用同樣的方式添加4臺主機。添加完交換機后選擇合適的線型將交換機和主機連接起來,如圖2所示。通過雙擊主機,在彈窗中雙擊“Desktop”菜單下的“IPConfiguration”選項可以為每一臺主機配置IP地址,然后點擊“SubnetMask”對話框可以自動補齊相應(yīng)數(shù)值完成主機配置。接著,點擊常用工具欄中的“AddSimplePDU”,分別點擊任意兩臺主機,相當于模擬了數(shù)據(jù)包從一臺主機發(fā)送到另一臺主機中的過程,學生可以在“用戶數(shù)據(jù)包窗口”查看數(shù)據(jù)包是否發(fā)送成功。在PacketTracer平臺上,可以完成的《計算機網(wǎng)絡(luò)》實踐教學有[3]:VLAN組建與配置、廣域網(wǎng)模擬、交換機的基本配置、交換機的Telnet遠程登錄配置、單臂路由配置、RIP路由配置、BGP路由配置、OSPF路由配置、網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(靜態(tài)/動態(tài))配置、IP訪問控制列表配置、網(wǎng)絡(luò)端口地址轉(zhuǎn)換NAPT配置、快速生成樹配置等。學生可以通過PacketTracer進行反復(fù)實驗,在實驗過程中如果用戶操作有誤,系統(tǒng)會提示用戶錯誤信息,學生可以通過提示進行更正。教師也可以通過PacketTracer對學生進行測試,在測試時,系統(tǒng)不會再對學生進行提示,而是記錄下測試的過程信息,在測試后給學生打分,并且列出所有錯誤條目。
2實踐教學優(yōu)化分析及教學質(zhì)量評價
采用PacketTracer后《計算機網(wǎng)絡(luò)》實踐教學得到明顯優(yōu)化,教學質(zhì)量得以明顯提高,主要體現(xiàn)在以下兩個方面。2.1學習興趣及參與度明顯提升。由于受硬件設(shè)備限制,很多院校的《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程教學主要還是以理論教學為主,晦澀難懂的計算機網(wǎng)絡(luò)知識讓學生對課程的學習喪失信心甚至產(chǎn)生抵觸情緒。脫離實踐的講授讓學生對學習知識的目的及用途產(chǎn)生懷疑。一些貼近生活的實踐內(nèi)容如:計算機網(wǎng)絡(luò)的搭建、計算機網(wǎng)絡(luò)的典型應(yīng)用、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通信等實驗很少涉及。我校雖然采購了相關(guān)實驗設(shè)備,但是數(shù)量有限,無法做到讓每一名學生都充分利用實驗設(shè)備,學生在操作過程中會在設(shè)備連接及基本配置上花費過多的時間,而忽略了實驗的核心內(nèi)容,實驗效率低下,效果也不理想。采用PacketTracer后,每一位學生都可以獨立進行實驗,充分利用整堂課的學習時間。動畫形式的數(shù)據(jù)傳輸過程讓學生更加直觀地理解知識,學習興趣和參與度都得以明顯提升。2.2知識掌握更加扎實。學生是學習的主體,教學質(zhì)量的好壞應(yīng)該由學生的學習行為及知識掌握情況來進行分析。為了能客觀分析PacketTracer是否對學生的學習有所幫助,筆者對鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學院電子信息專業(yè)19A1班54名同學的學習情況進行了跟蹤調(diào)研。筆者將計算機網(wǎng)絡(luò)“IP地址配置”這一堂課的知識點整理成A、B兩份測試卷,且B卷難度略高于A卷。將54名同學分為9組,先以理論講授的方式講解該堂課并用A卷進行測驗,后采用PacketTracer軟件進行實踐教學并用B卷進行測試,每組學生成績對比調(diào)研結(jié)果如圖3??梢钥闯霾捎肞acketTracer的教學方式,即使在測試題目難度提升的情況下,學生成績?nèi)匀挥兴嵘?,說明該方法是有效可靠的,對鞏固理論知識有著一定的幫助。
3結(jié)論
針對《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程中網(wǎng)絡(luò)模型及概念抽象難懂,硬件設(shè)備價格昂貴且數(shù)量有限,學生無法深入理解該門課程的現(xiàn)象,在實踐教學中采用PacketTracer軟件進行仿真實驗,不僅調(diào)動了學生的學習積極性,提高了學生的實踐參與度,而且很好地提升了學生的知識掌握水平及自主學習的能力。
【參考文獻】
[1]劉群,鄭竟力,李堅.計算機網(wǎng)絡(luò)實驗技能測試平臺的建設(shè)[J].實驗科學與技術(shù),2015,13(4):53-55+72.
[2]闞寶朋.計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,2015:35-37.
[3]張翔,郭文生.基于PacketTracer的《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》實驗教學設(shè)計[J].實驗科學與技術(shù),2012,10(6):204-206+233.
作者:董心雨 單位:鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學院