Paeket Traeer在中职《计算机网络》教学中的应用研究.doc

Paeket Traeer在中职计算机网络教学中的应用研究 李永培 （东莞市经济贸易学校，广东东莞523000） 【摘要】本文介绍了网络模拟软件PacketTracer，论述了其在计算机网络实训课程教学中应用的优点，阐述了笔者在实际教学中使用PacketTracer构建虚拟实训平台，借助使用PacketTracer进行实训技能考核评估，并以此提高了实训课堂教学效果。 关键词网络模拟软件；packettracer；虚拟实训平台 作者简介：李永培（1982.08），男，广东东莞人，本科，东莞市经济贸易学校，计算机专业中级讲师，研究方向为计算机教学。 0前言 计算机网络是中职计算机网络专业的重点课程，如何开展计算机网络课程才适合中职学生的特点？能像高等教育一样帮助学生构建完整的计算机网络理论体系吗？对于中职学生来说难度很大。笔者认为应该从中职计算机网络的两个就业方向网络管理维护、网络综合布线着手开展计算机网路专业的教学。网络管理维护主要是掌握网络设备的配置与管理等相关技能，这就需要相当数量的网络设备进行教学辅助，但是网络设备往往价格不菲，因此需要借助网络模拟软件来达到教学效果。 1网络模拟软件PacketTracer介绍 网络模拟软件的选择 常见的网络模拟软件有“华为路由模拟器YS-RouteSim”、“PacketTracer”以及“GNS3”。“华为路由模拟器YS-RouteSim”的优点是软件附带提供了一系列现成的实验参考，初学者依照实验参考进行网络配置入门，缺点是仅仅基于字符模拟，能完成的实验有限，而且非常容易出错，另外它还是一个华为内部应用软件，并不对外公开。 “GNS3”是基于dynamips的图形化网络模拟软件，优点是它能加载思科路由设备具体型号的IOS映像，模拟效果和真实设备非常接近，缺点是对电脑的性能要求较高，能同时模拟的路由器数量不多，对于交换实验的支持不好，操作相对packettracer来说也更加麻烦，不适合网络初学者使用。 1.2网络模拟软件packettracer介绍 PacketTracer全称CiscoPacketTracer，是思科公司开发的一个网络模拟工具软件，该软件功能强大，简单易用，是一个专为网络初学者设计的用于提供计算机网络设计、配置和网络故障排除模拟环境的学习平台，支持学生和教师建立网络模拟活动网络模型。PacketTracer目前最新版为5.31，可以在思科网络学院下载。 PacketTracer中提供了二、三层交换机、路由器、无线路由器等虚拟设备，支持VLAN、静态路由、动态路由、访问控制列表等常用的网络配置实验，完全可以满足中职计算机网络教学中“网络设备”配置的网络模拟实验需求。 PacketTracer在教学中应用的优点 弥补实训场所设备不足，节省实训设备资金投入 网络设备的价格比较高昂，一台二层交换机的价格就能买好几台普通电脑，因此建设网络实验室比起普通的电脑机房投入要大得多。笔者所在学校xx年升级改造了网络实验室，除了更换了新电脑以外还新增了8组网络设备，每组包含了锐捷RCMS（管理控制服务器）一台、二层交换机两台、三层交换机两台以及路由器两台。新增的网络设备让计算机网络教学，特别是上机实训焕发了新的光彩，顿时提升了计算机网络教学的整体水平。 然而由于网络设备数量有限，每个班学生人数至少也五六十人，因此上机实训的时候只能8至10个学生共用一组设备，这样的情况下分摊到每个学生身上的实验时间非常有限，制约了学生的实训效果，也影响了教学进度。引入网络模拟软件PacketTracer以后，上机实训时只要学生人手一台电脑，学生要多少“设备”就有多少“设备”，因为这些“设备”都是虚拟出来的，弥补了实训场所设备不足，节省了实训设备的资金投入。 2.2改善了实训效果，为远程学习提供了支持 前面说了在真实网络设备上进行实训时候，学生只能采取分工合作实验的方式，完成一个个的网络配置实验，这就导致了学生对整个实验的完整步骤没有彻底的认识，只学会了自己亲自动手操作过的部分，实训效果很不理想。另外，小组合作实验给一部分同学“偷懒”提供了机会依赖小组其他成员完成实验，这样导致的结果是学习效果的两极分化严重，会的，积极动手，越会；不会的疏于动手，越不会。使用网络模拟软件PacketTracer后，每个学生都有机会完整的操作整个实验，所有实验过程步骤清晰明了，学生在网络模拟软件中也能看得见实验结果，无形中也建立了学习成就感，激发了学习的兴趣，教师也可以更好的监督学生的实训操作。通过网络模拟软件熟悉实训的操作后，再到真实设备中进行合作实验，实训效率提高了，成效显著。 网络模拟软件PacketTracer的使用不局限在学校的实训场所，学生在家里的电脑上也能安装使用，为学生远程自主学习提供了可能。一些网络模拟软件甚至提供联网功能，为教学远程教学，学生在线学习提供了支持。 提高了实训课堂教学演示效率，减轻了教师的负担 在引入网络模拟软件PacketTracer之前，教师要演示一个实验的操作步骤比较麻烦远程登录到不同的设备中进行配置，还要到设备前面进行接线等操作，导致的结果是教师操作演示得很费劲，学生观看演示如同雾里看花、管中窥豹，效果自然不好。引入网络模拟软件PacketTracer之后，所有“实验设备”统一在软件的界面里，它们之间的关系也一目了然，教师也不用在真实设备之间来回奔跑了，可以有条不紊的在软件中清晰演示完实验操作步骤，把更多的课堂时间留给学生进行实训操作。配合屏幕录制软件，教师还能在课前就录制好多媒体课件，进一步提高实训课堂的学习效果。 构建基于PacketTracer的虚拟网络实训平台 笔者在计算机专业0914、0915、1018班的计算机网络课程中使用了PacketTracer软件进行辅助教学，并以“实训为主，理论辅助”的理念开展该课程的教学，让学生通过完成一系列的网络实训，初步掌握网络管理维护的相关技能。 3.1以PacketTracer为平台开发实训项目，构建课程实训体系 在PacketTracer的逻辑视图中，可以很方便的添加虚拟的网络设备，通过线缆将这些设备连接起来，构建成网络拓扑图，点击相应的设备可以进入设备的配置界面进行配置，通过这一系列的操作就能建立网络实训的模拟环境。 在实际的网络环境中，网络管理维护主要针对二层交换机、三层交换机、路由器、无线路由器等设备，因此开发实训项目主要针对这些设备。借助PacketTracer软件可以很好的开发出实训项目。笔者在一年多的计算机网络教学中，独立开发了以下PacketTracer实训案例项目，并初步形成体系： （1）通过Console配置交换机 （2）开启交换机的Tel服务 （3）VLAN实现端口隔离实验 （4）跨交换机VLAN实验 （5）使用三层交换机实现VLAN间通信实验 （6）交换机冗余链路快速生成树实验 （7）交换机冗余链路端口聚合实验 （8）交换机端口安全实验 （9）路由器的基本配置实验 （10）路由子接口单臂路由实验 （11）静态路由实验 （12）默认路由实验 （13）动态路由RIP实验 （14）动态路由OSPF实验 （15）OSPF路径选择实验 （16）编号标准访问控制列表实验 （17）编号扩展访问控制列表实验 （18）命名标准访问控制列表实验 （19）命名扩展访问控制列表实验 （20）静态地址转换实验 （21）静态地址端口转换实验 （22）动态地址转换实验 （23）动态地址端口转换实验 （24）网络地址转换综合实验 （25）无线路由器的配置实验 （26）无线AP的配置实验 （27）无线网络综合配置实验 （28）小型网络构建实验 通过真实的网络设备拓展延伸实训项目 学生在PacketTracer软件上完成了具体的实训项目后，初步掌握了相关的技能、知识，整个时候如果马上进入下个实训项目，学生掌握的技能可能仅仅限制在网络模拟软件PacketTracer的层面上，因此必须及时进行实训项目的拓展延伸，从“网络模拟软件”回归到“真实设备”甚至实际的工程环境中。 以“实训项目(24)动态地址端口转换”为例，当学生在PacketTracer中掌握了该实训项目之后，安排学生在真实网络设备中进行拓展延伸实训，实训报告如表1所示。实践证明，通过相关的拓展延伸实训项目，学生的学习积极性得到了很好的调动，学生掌握的技能水平也能真正应用到网络设备的配置上。 借助PacketTracer进行学习效果评价和实训技能考核 在使用网络模拟软件以前，教师要跟踪学生的实训项目操作情况比较麻烦，只能逐一的查阅学生从设备中保存下来的配置文件，这样需要花费教师大量的时间，效果不尽人意。针对这种情况，PacketTracer中提供了一个名为“活动向导”(ActivityWizard)的工具。教师通过“活动向导”可以非常方便的为学生创建一个非常具体的网络实训环境，换句话说就是出一个考试题。然后让学生完成这个网络的搭建与配置。在这个过程中教师可以事先将需要考核的知识在“活动向导”中通过“网络答案”功能设置好，考几个知识点就设置几个位置，“活动向导”会自动对该考题进行分数的设置，一般情况下每设置一个知识点系统就会给这个点设置1分，而该考试题的总分要视该试题所包含的知识点的数量来决定。当学生按照教师的要求完成该试题后，“活动向导”会根据知识点中的正误给学生一个最终的得分。 笔者在任教的计算机专业实训课程的期中、期末统一考试中，使用PacketTracer的“活动向导”建立相应的考试文件进行考试，考试过程非常顺利，试卷的批改工作由PacketTracer自动完成，提高了教学工作效率。学生也乐于接受这样的考试方式，考完试马上知道成绩，对得、失分点也一目了然。排除试题难度因素，从1018班该科期中考试平均分高达90.72分能充分证明使用PacketTracer进行实训教学、技能考核具有良好效果。 结束语 网络模拟软件PacketTracer操作简单，功能强大，能解决因网络设备不足导致实训课堂教学效果不佳的情况。教师借助PacketTracer开发的虚拟网络实训平台，再配合现有的网络设备进行实操，学生能轻松完成网络实训项目，真正掌握计算机网络组网技能。 总之，PacketTracer的应用确实提高了中职计算机网络实训课堂的教学效率,改善了教学效果，具有推广