導(dǎo)語：如何才能寫好一篇計算機網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

針對計算機網(wǎng)絡(luò)課程實踐教學(xué)中存在的問題，提出利用仿真技術(shù)對《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程實踐教學(xué)改革建議。通過具體實驗演示仿真技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò)課程實踐教學(xué)中的應(yīng)用，通過陜西國際商貿(mào)學(xué)院一年的教學(xué)實踐，加深了學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)工作原理、復(fù)雜的技術(shù)概念的認(rèn)識和理解，培養(yǎng)了學(xué)生解決實際計算機網(wǎng)絡(luò)問題的綜合能力，教學(xué)效果提升顯著。同時仿真技術(shù)有效改善了計算機網(wǎng)絡(luò)課程實踐教學(xué)中存在的如資金短缺和設(shè)備更新較慢、實驗效果差等問題。

【關(guān)鍵詞】計算機網(wǎng)絡(luò) 實踐教學(xué)改革 仿真技術(shù)

cisco packet tracer是世界排名第一的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商cisco公司的網(wǎng)絡(luò)仿真軟件，為學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)原理與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)項目設(shè)計和配置，以及網(wǎng)絡(luò)故障排除等提供一個可視化可交互模擬環(huán)境，使用者可以在圖形用戶界面上直接使用拖拽的方法建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并使用圖形配置界面或命令行配置界面對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行配置和測試，也可以在軟件提供的模擬模式下觀察數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中行進(jìn)的詳細(xì)過程，進(jìn)行協(xié)議分析等。其最大的優(yōu)點是采用動畫方式表現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議過程和數(shù)據(jù)封裝，這對學(xué)生進(jìn)一步理解網(wǎng)絡(luò)的工作原理、復(fù)雜的技術(shù)概念和體系結(jié)構(gòu)有很大幫助，使實驗更直觀、更靈活、更方便。cisco packet tracer也有利于教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，可以用來模擬多種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，依據(jù)“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程實踐教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，用仿真軟件虛擬實驗中用到的實際設(shè)備，給學(xué)生呈現(xiàn)真實條件下的實驗情景，按實驗要求設(shè)計完成計算機網(wǎng)絡(luò)實驗。cisco packet tracer是免費軟件，有良好的開放性和可擴展性。

2 仿真實現(xiàn)

以路由器靜態(tài)路由的配置為例，來說明仿真軟件cisco packet tracer在網(wǎng)絡(luò)實踐課程教學(xué)中的應(yīng)用。某公司有4個部門，分別建立了4個局域網(wǎng)，要求建立4個IP網(wǎng)絡(luò)，并通過3個路由器將這4個網(wǎng)絡(luò)互連。要完成網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)只需要保證每個路由器有正確的路由表。

2.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及IP如圖1所示。

2.2 參數(shù)配置

2.2.1 配置計算機

在每個網(wǎng)絡(luò)里面選取一臺計算機，單擊“計算機圖標(biāo)”打開“配置窗口”選擇“桌面”配置好IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)如圖2所示。

2.2.2 配置路由器

靜態(tài)路由配置

單擊”路由器圖標(biāo)”打開“配置窗口”選擇“命令行”如圖3所示。

Router1命令如下：

Router>enable

Router#configure terminal

Router（config）#interface FastEthernet0/0

Router（config-if）#ip address 10.0.0.4 255.0.0.0

Router（config-if）#no shutdown

Router（config-if）#exit

Router（config）#interface FastEthernet0/1

Router（config-if）#ip address 20.0.0.7 255.0.0.0

Router（config-if）#no shutdown

Router（config-if）#exit

Router（config）#ip route 30.0.0.0 255.0.0.0 20.0.0.9

Router（config）#ip route 40.0.0.0 255.0.0.0 20.0.0.9

Router2命令如下：

Router>enable

Router#configure terminal

Router（config）#interface FastEthernet0/0

Router（config-if）#ip address 20.0.0.9 255.0.0.0

Router（config-if）#no shutdown

Router（config-if）#exit

Router（config）#interface FastEthernet0/1

Router（config-if）#ip address 30.0.0.2 255.0.0.0

Router（config-if）#no shutdown

Router（config-if）#exit

Router（config）#ip route 10.0.0.0 255.0.0.0 20.0.0.7

Router（config）#ip route 40.0.0.0 255.0.0.0 30.0.0.1

Router3命令如下：

Router>enable

Router#configure terminal

Router（config）#interface FastEthernet0/0

Router（config-if）#ip address 30.0.0.1 255.0.0.0

Router（config-if）#no shutdown

Router（config-if）#exit

Router（config）#interface FastEthernet0/1

Router（config-if）#ip address 40.0.0.4 255.0.0.0

Router（config-if）#no shutdown

Router（config-if）#exit

Router（config）#ip route 10.0.0.0 255.0.0.0 30.0.0.2

Router（config）#ip route 20.0.0.0 255.0.0.0 30.0.0.2

2.2.3 驗結(jié)果處理與分析

配置完成后，任意選取網(wǎng)絡(luò)中的兩臺計算機，相互ping 對方的IP。如果可以ping 通如圖4所示，則說明配置正確。如果ping不通如圖5所示，則先查看路由表、RIP、OSPF配置等信息，找出問題，修正后重復(fù)ping測試過程。

仿真軟件模擬出來的實驗效果和真實的實驗環(huán)境非常相似，計算機網(wǎng)絡(luò)課程涉及的技術(shù)容更新很快，實驗設(shè)備昂貴，很多院校達(dá)不到及時更新的條件，cisco packet tracer仿真軟件中可選擇的設(shè)備很多。

3 結(jié)束語

本文針對《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程教學(xué)中存在的理論抽象，實驗設(shè)施更新不及時等不足，使用虛擬仿真軟件進(jìn)行該課程實踐教學(xué)改革。分析了課程教學(xué)中使用仿真軟件的優(yōu)勢，結(jié)合典型的路由器配置教學(xué)案例詳細(xì)介紹了仿真軟件在網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中實現(xiàn)，通過一年多的教學(xué)實踐證明基于仿真技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)類課程實踐教學(xué)改革有效的加深了學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)工作原理、復(fù)雜的技術(shù)概念的認(rèn)識和理解，培養(yǎng)了學(xué)生分析網(wǎng)絡(luò)問題和解決實際計算機網(wǎng)絡(luò)問題的綜合能力，通過生動、直觀的方式增強了學(xué)生學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)課程的積極性和學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果提升顯著，同時仿真技術(shù)有效改善了計算機網(wǎng)絡(luò)課程實踐教學(xué)中存在的如資金短缺和設(shè)備更新較慢、實驗效果差等問題。

作者簡介

郭靜（1976-），陜西省西安市人。碩士學(xué)位?，F(xiàn)為陜西國際商貿(mào)學(xué)院信息與工程學(xué)院講師。主要研究方向為高等教育、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

袁春萍（1978-），陜西省渭南市人。碩士學(xué)位?，F(xiàn)為陜西國際商貿(mào)學(xué)院信息與工程學(xué)院講師。主要研究方向為高等教育、網(wǎng)站建設(shè)與網(wǎng)站管理。

篇2

關(guān)鍵詞 計算機仿真技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 醫(yī)學(xué)機能實驗 應(yīng)用

一、計算機仿真技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合是實現(xiàn)醫(yī)學(xué)機能實驗的關(guān)鍵技術(shù)

與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)機能實驗手段相比，利用計算機仿真技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的醫(yī)學(xué)機能虛擬實驗具有實驗內(nèi)容的豐富性、實驗過程的完整性和實驗結(jié)果的及時性、直觀性。由于模擬仿真醫(yī)學(xué)機能實驗無需相關(guān)實驗器具，無需實驗準(zhǔn)備即可引導(dǎo)學(xué)生理解實驗的操作步驟以及實驗效果，可以作為機能學(xué)實驗教學(xué)的一個有益補充。對教師而言起到輔助教學(xué)的作用，對學(xué)生而言，則起到對所學(xué)知識的理解和強化作用。

（一）計算機仿真技術(shù)的發(fā)展為醫(yī)學(xué)機能仿真實驗提供了必要的技術(shù)條件

（1）仿真技術(shù)：仿真就是對現(xiàn)實系統(tǒng)的某一層次抽象屬性的模仿。我們利用這樣的模型進(jìn)行試驗，從中得到所需的信息，然后幫助我們對現(xiàn)實中的某一層次的問題做出決策。仿真是一個相對概念，任何逼真的仿真都只能是對真實系統(tǒng)某些屬性的逼近。

（2）傳統(tǒng)的仿真方法：是一個迭代過程，即針對實際系統(tǒng)某一層次的特性（過程），抽象出一個模型，然后假設(shè)態(tài)勢（輸入），進(jìn)行試驗，由試驗者判讀輸出結(jié)果和驗證模型，根據(jù)判斷的情況來修改模型和有關(guān)的參數(shù)。如此迭代地進(jìn)行，直到認(rèn)為這個模型已滿足試驗者對客觀系統(tǒng)的某一層次的仿真目的為止。

（3）計算機仿真技術(shù)：即是利用計算機進(jìn)行仿真實驗，也稱為仿真機。從70年代末起，應(yīng)用大規(guī)模集成電路計算機的發(fā)展，各種專用和通用仿真機得到極大普及和推廣。隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們在綜合集成數(shù)字仿真和模擬仿真的優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，設(shè)計出在更高層次上的數(shù)字模擬混合仿真機，在一些特定的仿真領(lǐng)域內(nèi)，這種智能仿真計算機機和高層次的數(shù)字模擬仿真機都取得令人鼓舞的成果。

（4）計算機仿真系統(tǒng)構(gòu)成：為了建立一個有效的仿真系統(tǒng)，一般都要經(jīng)歷建立模型、仿真實驗、數(shù)據(jù)處理、分析驗證等步驟。為了構(gòu)成一個實用的較大規(guī)模的仿真系統(tǒng)，除仿真機外，還需配有控制和顯示設(shè)備。

（5）醫(yī)學(xué)機能虛擬實驗（仿真系統(tǒng)）：隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展，對醫(yī)學(xué)工作者提出了更高的要求，即不但要掌握人類已知醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的醫(yī)學(xué)知識，也要具備解決未知醫(yī)學(xué)問題的能力，即創(chuàng)新能力和科學(xué)實驗的能力，而實驗學(xué)科在醫(yī)學(xué)學(xué)生能力培養(yǎng)中起著至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)代機能實驗學(xué)把生理學(xué)、病理生理學(xué)和藥理學(xué)實驗有機的融合在一起，成為一門獨立實驗學(xué)科。醫(yī)學(xué)機能實驗課程以活體為主要實驗對象，以正常生理功能——疾病生理——藥物作用為主線，把機體的不同功能變化通過實驗設(shè)計有機的聯(lián)系起來。醫(yī)學(xué)機能實驗中，部分實驗具有操作難度大、實驗具有一定危險性，實驗成本高等問題。譬如：醫(yī)學(xué)機能學(xué)中研究藥物對動物記憶的影響、安定的抗驚厥作用、杜冷丁的鎮(zhèn)痛作用、神經(jīng)體液因素及藥物對心血管活動的影響、藥物急性毒性實驗、藥物半衰期的測定等實驗就存在一定的危險性，實驗操作難度大等問題。我們利用計算機仿真技術(shù)，則可以在很大程度上解決目前醫(yī)學(xué)機能實驗中所面臨的這些困難，并取得良好的教學(xué)實驗效果。由于模擬仿真實驗無需相關(guān)實驗器具，無需復(fù)雜的實驗準(zhǔn)備即可引導(dǎo)學(xué)生理解實驗的操作步驟以及實驗效果，因此醫(yī)學(xué)機能虛擬實驗與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)機能實驗有機整合，既豐富了實驗教學(xué)手段，又提升了教學(xué)質(zhì)量，有助于培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力、創(chuàng)新精神和科研興趣。

（二）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展為計算機仿真技術(shù)在醫(yī)學(xué)機能中的應(yīng)用提供了廣闊前景

（1）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是從上世紀(jì)六十年代末美國國防部遠(yuǎn)景研究規(guī)劃局為軍事實驗用而建立的網(wǎng)絡(luò)，名為ARPANET，八十年代初期ARPA和美國國防部通信局研制成功用于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的TCP/IP協(xié)議（網(wǎng)際傳輸控制協(xié)議），并投入使用；1986年在美國國會科學(xué)基金會的支持下，用通信線路把分布在各地的一些超級計算機連接起來，以NFSNET接替ARPANET；進(jìn)而又經(jīng)歷十幾年的發(fā)展形成Internet（互聯(lián)網(wǎng)）。其應(yīng)用范圍也由最早的軍事、國防機構(gòu)，拓展到科研教育機構(gòu)，進(jìn)而迅速覆蓋了全球的各個領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)把分散的資源融為有機整體，實現(xiàn)資源的全面共享和有機協(xié)作，使我們能夠透明地使用資源并按需獲取信息。 網(wǎng)絡(luò)可以構(gòu)造全球性和區(qū)域性的網(wǎng)絡(luò)，有廣域網(wǎng)、城際網(wǎng)、企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)等。網(wǎng)絡(luò)的根本特征就是實現(xiàn)資源共享，消除信息孤島。

（2）網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)結(jié)點、寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、資源管理和任務(wù)調(diào)度工具、應(yīng)用層的可視化工具。網(wǎng)絡(luò)結(jié)點是網(wǎng)絡(luò)計算資源的提供者，包括高端服務(wù)器、集群系統(tǒng)、MPP系統(tǒng)大型存儲設(shè)備、數(shù)據(jù)庫等。寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是在網(wǎng)絡(luò)計算環(huán)境中，提供高性能通信的必要手段。資源管理和任務(wù)調(diào)度工具用來解決資源的描述、組織和管理等關(guān)鍵問題。任務(wù)調(diào)度工具根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)的負(fù)載情況，對系統(tǒng)內(nèi)的任務(wù)進(jìn)行動態(tài)調(diào)度，提高系統(tǒng)的運行效率。網(wǎng)絡(luò)計算主要是科學(xué)計算，它往往伴隨著海量數(shù)據(jù)。如果把計算結(jié)果轉(zhuǎn)換成直觀的圖形信息，就能幫助研究人員擺脫理解數(shù)據(jù)的困難。這需要開發(fā)能在網(wǎng)絡(luò)計算中傳輸和讀取，并提供友好用戶界面的可視化工具。

（3）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在醫(yī)學(xué)機能虛擬實驗中的運用：實驗設(shè)備功能雷同的實驗室，造成了實驗場地、儀器設(shè)備、實驗技術(shù)人員等教學(xué)資源的極大浪費。而通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將醫(yī)學(xué)機能虛擬實驗機聯(lián)網(wǎng)組成醫(yī)學(xué)機能虛擬實驗室，既實現(xiàn)醫(yī)學(xué)機能信息資源的共享，同時也大大降低了實驗成本。教師利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以方便地為一個班或幾個班的學(xué)生演示和操作醫(yī)學(xué)機能實驗，大大提高了教學(xué)效率，而學(xué)生同樣可以利用網(wǎng)絡(luò)中的醫(yī)學(xué)機能虛擬實驗機跟隨教師的演示進(jìn)行實驗操作，對提升學(xué)習(xí)效果也有一定的幫助。

二、計算機仿真技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在醫(yī)學(xué)機能虛擬實驗中的應(yīng)用

（1）醫(yī)學(xué)機能虛擬實驗系統(tǒng)是采用計算機虛擬仿真與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，運用服務(wù)器和客戶端的構(gòu)架模式，涵蓋了目前大部分醫(yī)學(xué)機能學(xué)實驗而建立的模擬仿真系統(tǒng)。包括生理實驗項目、藥理實驗項目、病理實驗項目、人體實驗項目以及綜合實驗項目等。隨著醫(yī)學(xué)機能仿真技術(shù)的發(fā)展，利用計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也便于對醫(yī)學(xué)機能虛擬系統(tǒng)進(jìn)行擴充和升級，這樣可確保醫(yī)學(xué)機能虛擬實驗系統(tǒng)的長期生命力。

（2）醫(yī)學(xué)機能虛擬實驗均應(yīng)包括該機能實驗的總體介紹、原理、相關(guān)實驗錄像、模擬實驗過程、仿真實驗操作等部分。全方位介紹了整個實驗，既注重整體，也著眼于細(xì)節(jié)，便于學(xué)生對實驗操作的充分理解和掌握。譬如利用血壓波形的核心模擬算法，對每一個波形的模擬都如此逼真，比如血壓模擬，不僅模擬出每個血壓波形的細(xì)節(jié)：收縮期、舒張期、心房波等，而且連二級呼吸波也進(jìn)行了逼真的模擬。并且將刺激強度與反應(yīng)的關(guān)系，刺激頻率與反應(yīng)關(guān)系等實驗波形和肌肉收縮圖形同步反映。為學(xué)生進(jìn)一步理解和掌握書本知識提供有益的幫助，大大提高學(xué)生的實踐操作能力。

（3）由于采用客戶/服務(wù)器的體系結(jié)構(gòu)，并通過網(wǎng)絡(luò)將醫(yī)學(xué)機能虛擬實驗機連接在一起組成醫(yī)學(xué)機能實驗室，并在校園網(wǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行教學(xué)和實驗，既方便教師教學(xué)，又方便學(xué)生的實驗操作，最大限度地合理使用學(xué)校有限的教學(xué)資源。以我校的實際應(yīng)用為例：首先我們將醫(yī)學(xué)機能虛擬實驗系統(tǒng)安裝到教室里的教學(xué)用機上，教師可以在進(jìn)行醫(yī)學(xué)機能學(xué)方面教學(xué)時，通過學(xué)校的校園網(wǎng)絡(luò)在任何一間教室都能很方便地使用醫(yī)學(xué)機能虛擬實驗中的資源和信息，極大地提升了醫(yī)學(xué)機能學(xué)的教學(xué)效果，也充分激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。同時我們在學(xué)校計算機機房內(nèi)集中安裝組成醫(yī)學(xué)機能虛擬實驗室，學(xué)生可以在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行醫(yī)學(xué)機能虛擬實驗操作，通過虛擬實驗，將一些平時不具備實際操作條件的醫(yī)學(xué)機能實驗過程完整地展示給學(xué)生，不僅能加深學(xué)生對醫(yī)學(xué)機能學(xué)知識的認(rèn)識和掌握，更能在一定程度上提高學(xué)生的實踐操作能力。

三、醫(yī)學(xué)機能虛擬實驗在衛(wèi)生職業(yè)學(xué)校實驗教學(xué)中的前景展望

（1）由于醫(yī)學(xué)機能虛擬實驗無需實驗動物，無需實驗準(zhǔn)備即可幫助學(xué)生理解實驗的操作步驟以及實驗效果，可以作為醫(yī)學(xué)機能學(xué)實驗教學(xué)的一個有益補充。對教師而言起到輔助教學(xué)的作用，對學(xué)生而言，則起到加強知識的理解和強化作用。

（2）通過醫(yī)學(xué)機能虛擬實驗系統(tǒng)對醫(yī)學(xué)機能學(xué)的背景知識、實驗設(shè)備的用途、原理和操作進(jìn)行大量的介紹，既開闊了學(xué)生的視野，又為學(xué)生進(jìn)行探索性實驗以及自主性設(shè)計實驗提供了新的科學(xué)指導(dǎo)。

（3）醫(yī)學(xué)機能虛擬實驗還可以對相關(guān)醫(yī)學(xué)知識進(jìn)行模擬介紹，譬如信號采集的原理和性能指標(biāo)，傳感器原理及各種傳感器介紹，試驗試劑的配置，手術(shù)器械的介紹等。極大地豐富了學(xué)生的知識面，對他們今后的學(xué)習(xí)工作都起到很好的幫助作用。這也是我們傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)機能實驗由于受實驗場地、實驗儀器、實驗經(jīng)費等的局限所不能實現(xiàn)的。

參考文獻(xiàn)：

[1]赫培峰等.《計算機仿真技術(shù)》.機械工業(yè)出版社

篇3

關(guān)鍵詞：路由；交換；實踐教學(xué)；計算機網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號：TP393.02-4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9599 (2011) 23-0000-01

Routing and Switching Technology Practice Teaching Research and Implementation

Tang Jinghua

(Wuwei Vocational College Department of Electronic and Information Engineering,Wuwei 733000,China)

Abstract:"Routing and switching technology"is a very practical computer network course.This paper studies the curriculum practice teaching reform train of thought,put forward"routing and switching technology"course teaching content settings,and gives the complete teaching task specific method.On the cultivation of computer network applied senior specialized talents is of great significance.

Keywords:Routing;Exchange;Practice teaching;Computer network

一、計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的教學(xué)特點

計算機網(wǎng)絡(luò)是計算機技術(shù)與通信技術(shù)密切結(jié)合的綜合性學(xué)科，也是計算機應(yīng)用中一個重要領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已成為計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)及計算機相關(guān)專業(yè)學(xué)生所必須掌握的知識。

《路由與交換技術(shù)》課程是網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的核心專業(yè)課之一。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，《路由與交換技術(shù)》課程的教學(xué)面臨著新的、更高的要求。該課程教學(xué)目的旨在使學(xué)生能夠?qū)W習(xí)和掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的組建、協(xié)議配置、局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)及主流局域網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)互連、廣域網(wǎng)接入技術(shù)等，同時要求學(xué)生具備基本的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)計的能力和基本的組網(wǎng)技術(shù)。

《路由與交換技術(shù)》課程實踐性、綜合性強，教學(xué)難度大，要求課堂教學(xué)與實踐環(huán)節(jié)緊密結(jié)合，在教學(xué)工作中盡可能結(jié)合實際網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行。實驗教學(xué)的目的是為了使學(xué)生在課程學(xué)習(xí)的同時，通過一個實際的計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境操作，加深對數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層中各種知識的理解，如交換機、虛擬局域網(wǎng)、路由器等網(wǎng)絡(luò)理論知識進(jìn)一步理解與掌握，培養(yǎng)學(xué)生具有網(wǎng)絡(luò)安裝、設(shè)計、配置等方面具體的實踐操作能力[1]。該課程的實踐教學(xué)是培養(yǎng)掌握網(wǎng)絡(luò)理論和應(yīng)用技術(shù)知識，適應(yīng)時代需要的高素質(zhì)人才的重要環(huán)節(jié)。

二、計算機網(wǎng)絡(luò)實踐教學(xué)現(xiàn)狀

計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)實驗對軟、硬件環(huán)境的要求較高。因交換機、路由器硬件設(shè)備等更新速度較快，價格又比較昂貴，使得實驗設(shè)備很難跟上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展速度，因此實驗難度較大，在具體教學(xué)過程中因所涉及的新穎的、面向?qū)嶋H應(yīng)用的教學(xué)實驗因缺乏必要的硬件條件而無法實現(xiàn)。導(dǎo)致多數(shù)學(xué)校偏重理論教學(xué)，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)顯得很薄弱。

三、計算機仿真與真實實驗相結(jié)合是提高實踐教學(xué)效果的有效方法

將仿真技術(shù)應(yīng)用于實踐教學(xué)，完成實驗室里難以實現(xiàn)的實踐教學(xué)內(nèi)容，是對真實實驗的模擬、延伸和強化，為學(xué)生掌握組網(wǎng)技術(shù)打下堅實基礎(chǔ)，極大地提高了計算機網(wǎng)絡(luò)實驗的教學(xué)效果，也拓寬了實踐教學(xué)的新思路。計算機仿真是一種強有力的輔助教學(xué)工具，利用計算機仿真技術(shù)增強了學(xué)生動手實踐的能力，使教學(xué)環(huán)節(jié)生動形象。計算機仿真技術(shù)在《路由與交換技術(shù)》課程教學(xué)中的應(yīng)用，改變了實驗教學(xué)的被動狀態(tài)，學(xué)生通過自身與計算機仿真環(huán)境的相互作用獲得知識和技能，充分挖掘?qū)嶒灥臐撃?，改善實踐教學(xué)的環(huán)境。仿真科學(xué)技術(shù)將勢必成為現(xiàn)代教育的重要手段。

雖然計算機網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)解決了計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)課程理論教學(xué)難題，增強了實踐教學(xué)的力度，但不能完全依賴計算機仿真實驗而取消真實的實驗室實驗。仿真實驗是畢竟是虛擬環(huán)境，它的處理是理想的，但因缺少實物感，像交換機、路由器、調(diào)制解調(diào)器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備種類多、型號也多，各自的配置方式也有所不同，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口、模塊也多種多樣，在仿真實驗中學(xué)生也是無法看到。它只能作為在具體實踐教學(xué)中，由于實際能提供的設(shè)備與完成實驗所需存在較大出入時的一種輔助手段。因此在網(wǎng)絡(luò)實驗的具體實施中，應(yīng)該虛實結(jié)合?！堵酚膳c交換技術(shù)》課程的基本實驗采用真實網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，讓學(xué)生在真實環(huán)境中操作進(jìn)行，讓學(xué)生對相關(guān)設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有親身體會，印象深刻。

四、結(jié)束語

本文從計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)實踐教學(xué)的特點與要求著手，合理地選擇《路由與交換技術(shù)》課程的實踐教學(xué)內(nèi)容，通過改進(jìn)實踐教學(xué)方法，逐步形成完善的實踐教學(xué)體系，在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中不斷研究、探索和改進(jìn)，對培養(yǎng)計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用型高級人才具有重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻(xiàn)：

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[2]陳正權(quán).高職院校計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)的改革與實踐[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2009,25:12

篇4

[關(guān)鍵詞]計算機仿真 計算機模擬 虛擬

中圖分類號：U73 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）46-0235-01

隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展， 計算機仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實仿真在各行各業(yè)得到了廣泛應(yīng)用， 使用計算機進(jìn)行仿真的研究和應(yīng)用也是如火如荼。計算機仿真 （Computer Simulation）又稱計算機模擬 （Computer Analogy）， 它是分析和研究系統(tǒng)運行行為、揭示系統(tǒng)動態(tài)過程和運動規(guī)律的一種重要手段和方法， 是系統(tǒng)仿真的一個重要分支。系統(tǒng)仿真就是建立系統(tǒng)的模型，并在模型上進(jìn)行實驗的過程。系統(tǒng)仿真技術(shù)實質(zhì)上就是建立仿真模型并進(jìn)行仿真實驗的技術(shù)。因此， 通俗的說， 計算機仿真就是指在實體尚不存在、或者不易在實體上進(jìn)行實驗的情況下， 對考察對象進(jìn)行建模， 然后通過計算機編程考察對象在系統(tǒng)參數(shù)以及內(nèi)外環(huán)境條件改變的情況， 達(dá)到全面了解和掌握考察對象特性的目的。本文主要在介紹計算機仿真技術(shù)的基礎(chǔ)上， 談?wù)動嬎銠C仿真技術(shù)的應(yīng)用。

1、計算機仿真技術(shù)的綜合概述

1.1 計算機仿真技術(shù)的定義

計算機仿真系統(tǒng)是建立在現(xiàn)實理論和相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)之上的，其中包括信息處理技術(shù)、計算機技術(shù)以及控制理論、仿真理論等。它是以計算機為載體，以其他物理設(shè)備為主要工具，通過建立仿真模型對現(xiàn)實系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)試驗，并結(jié)合相關(guān)學(xué)科知識和信息資料對動態(tài)試驗的結(jié)果進(jìn)行分析和研究，以此對抽象問題做出決策。計算機仿真技術(shù)已經(jīng)成為一門新的學(xué)科，是利用計算機技術(shù)和仿真理論來研究問題對象的重要技術(shù)手段和方法。

1.2 計算機仿真技術(shù)的發(fā)展

自從計算機仿真技術(shù)誕生以來，就受到世界各國的廣泛關(guān)注和高度重視。它是以計算機為基礎(chǔ)，根據(jù)問題對象的實際要求，建立真實的數(shù)學(xué)模型，并將其轉(zhuǎn)換成仿真模型。在不同的決策問題下，利用計算機系統(tǒng)來演示運行狀態(tài)，從而將抽象問題真實地展現(xiàn)在計算機系統(tǒng)顯示器上，它涉及計算理論、控制理論以及各種實際系統(tǒng)的專業(yè)理論知識，并且綜合多學(xué)科領(lǐng)域的一項綜合性技術(shù)。當(dāng)前，計算機仿真技術(shù)在國防、能源、交通、航空航天等軍事領(lǐng)域和其它領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。計算機仿真技術(shù)起源于美國，后來被多個國家引進(jìn)和推廣，并且將該項技術(shù)列為國防軍事重點發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，由此可見，計算機仿真技術(shù)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中的地位和作用。

2、計算機仿真的步驟及關(guān)鍵技術(shù)

計算機仿真的步驟一般為：（1）建立數(shù)學(xué)模型。應(yīng)考慮觀測數(shù)據(jù)的表達(dá)和專家的經(jīng)驗，利用各種手段對計算機進(jìn)行分析，建立一個特有的數(shù)學(xué)模型。（2）數(shù)據(jù)模型的程序化。利用先進(jìn)的自動編程軟件，進(jìn)行交互操作，完成數(shù)據(jù)模型的程序化。（3）仿真實驗。在仿真實驗之前，應(yīng)提前設(shè)置一套詳細(xì)的實驗方案，根據(jù)具體的要求進(jìn)行仿真模型的運行，以達(dá)到實驗的效果。

目前，計算機仿真計算的關(guān)鍵技術(shù)主要包括：（1）智能仿真。通過先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，把人類的思維行為植入整個仿真過程中，以知識為核心進(jìn)行不斷的研究、開發(fā)，使人工智能和仿真技術(shù)有機的結(jié)合起來，仿造出與現(xiàn)實相近的景物和物體，以滿足現(xiàn)代人們生活的需求。（2）面向?qū)ο蟮姆抡?。由人們的主觀意識，通過功能設(shè)計研究開發(fā)，整合為圖片、動畫，以實現(xiàn)對象能夠清楚的獲取信息，引起系統(tǒng)的活動。（3）人機和諧仿真。從可視化仿真、虛擬仿真和多媒體仿真多個角度反應(yīng)出計算機仿真的實際作用。（4）分布交互仿真。利用現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可實現(xiàn)多方面仿真設(shè)備的互連，使時間與空間相互的配合，以達(dá)到一種虛擬的仿真環(huán)境。

3、計算機仿真技術(shù)應(yīng)用

計算機仿真技術(shù)首先在軍事領(lǐng)域得到應(yīng)用的，目前，它在軍事和民用領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，以下我們主要討論其應(yīng)用的幾個主要方面：

3.1軍事領(lǐng)域。主要運用在虛擬戰(zhàn)場、戰(zhàn)場的戰(zhàn)術(shù)使用訓(xùn)練、戰(zhàn)場評估、武器對抗效能評估等。目前這方面的仿真軟件有國內(nèi)神州普惠的 DWK。

3.2航空航天領(lǐng)域。主要仿真對火箭發(fā)射、衛(wèi)星釋放、太空行走、嫦娥登月等計算機仿真試驗。

3.3教學(xué)領(lǐng)域。如通過計算機網(wǎng)絡(luò)試驗仿真和教學(xué)試驗仿真可以讓學(xué)生通過觀看網(wǎng)絡(luò)運作動畫、分析網(wǎng)絡(luò)性能結(jié)果和設(shè)計簡單網(wǎng)絡(luò)實體，更容易、深入地理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和算法的復(fù)雜行為，收到更好的教學(xué)效果。

3.4工業(yè)制造行業(yè)的仿真。如機械加工過程，是機械行業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)的基礎(chǔ)。利用計算機仿真，有助于發(fā)現(xiàn)其機理，為提高機械加工性能提供理論支持。主要包括：汽車制造是機械行業(yè)、齒輪設(shè)計方面、磨削方面、故障診斷、在疲勞壽命判斷、于刀具設(shè)計、微鉆頭設(shè)計、滲碳層濃度分布、含間隙機構(gòu)、空調(diào)制冷系統(tǒng)的研制和包裝機械的開發(fā)等。

3.5氣象預(yù)測領(lǐng)域。這是一個典型的無法進(jìn)行物理模型試驗的領(lǐng)域，計算機仿真技術(shù)成為氣候變化、氣候預(yù)測的唯一手段。

3.6社會系統(tǒng)仿真。利用仿真技術(shù)可有效的分析我國人口的浮動對社會造成的影響。

3.7醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的仿真。計算機仿真技術(shù)以應(yīng)用與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，通過具體的模型，進(jìn)行模擬操作，可實現(xiàn)手術(shù)科學(xué)化、精確化，服務(wù)于民。

3.8經(jīng)濟管理領(lǐng)域。通過搜集各地方財政收支、股市等運行情況，進(jìn)行系統(tǒng)化分析，通過計算機仿真技術(shù)，可實現(xiàn)國家經(jīng)濟的宏觀管理。

3.9城市建設(shè)領(lǐng)域。利用計算機仿真技術(shù)可實現(xiàn)城市建設(shè)領(lǐng)域的仿真，使人們更好的了解當(dāng)?shù)亟煌ㄟ\行情況，進(jìn)而實施有效的規(guī)劃。

4、結(jié)語

隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機仿真技術(shù)在未來的發(fā)展道路上將進(jìn)一步完善和提高，這是計算機仿真技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。因為，仿真技術(shù)是以計算機為基礎(chǔ)，加上計算機技術(shù)和通信技術(shù)的相互融合，進(jìn)一步促進(jìn)了社會現(xiàn)代化、信息化發(fā)展，在此基礎(chǔ)上，計算機仿真技術(shù)必將得到飛速發(fā)展。由此可見，計算機仿真技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，而且應(yīng)用效果越來越好，必將成為當(dāng)今計算機領(lǐng)域發(fā)展的新面孔。

參考文獻(xiàn)

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[2] 龔小剛. 計算機仿真技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 硅谷. 2008（16）

篇5

關(guān)鍵詞：NS2網(wǎng)絡(luò)仿真軟件；計算機網(wǎng)絡(luò)；教學(xué)

中圖分類號：TP391.9

信息技術(shù)在當(dāng)展迅速，在社會發(fā)展中扮演著重要的角色，熟悉并掌握計算機技術(shù)成為了當(dāng)代社會對現(xiàn)代人的基本要求，因此，基本上各大高校都開始了相應(yīng)的教學(xué)課程以教授計算機網(wǎng)絡(luò)知識。在教學(xué)過程中，教師利用這個模型可以向?qū)W生們展示所學(xué)知識中有關(guān)的計算機原理與相關(guān)算法，化抽象為具體，生動形象的將網(wǎng)絡(luò)展現(xiàn)在學(xué)生面前，不僅激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也促進(jìn)了教學(xué)的進(jìn)行。

1 NS2網(wǎng)絡(luò)仿真軟件的介紹及應(yīng)用優(yōu)勢

1.1 相關(guān)介紹

NS2是眾多網(wǎng)絡(luò)仿真工具中的一種，其面向的是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議方面的性能，同類的OPENT由于運行費用比較高，常應(yīng)用于商業(yè)。NS2網(wǎng)絡(luò)仿真軟件是以開源為基礎(chǔ)的多協(xié)議網(wǎng)絡(luò)模擬，其特點是面向具體對象與驅(qū)動時間離散，模仿的是網(wǎng)絡(luò)的運行情況。經(jīng)過長期的發(fā)展，NS2網(wǎng)絡(luò)仿真軟件得到了不斷地改進(jìn)，正逐步完善。

1.2 應(yīng)用優(yōu)勢

1.2.1 各種各樣的組件模塊。在NS2網(wǎng)絡(luò)仿真軟件中有各種各樣的組件模塊，即大量的節(jié)點、各種協(xié)議以及鏈路的延遲接點等，不要求拓展NS2，只用稍微的做一點修改或準(zhǔn)備好一個腳本即可，在教學(xué)過程中應(yīng)用會比較的方便簡單。

1.2.2 化抽象為具體的動畫。如果只是抽象的講解計算機知識是很空洞的，但是有動畫的輔助，過程會變得簡單很多，教學(xué)過程也會變得生動有趣。

1.2.3 知識的深度與廣度得到了擴展。運用NS2網(wǎng)絡(luò)仿真軟件輔助教學(xué)，學(xué)生能自主的安排自己的學(xué)習(xí)時間，不用擔(dān)心大課堂的限制，可隨時根據(jù)自身需要重點學(xué)習(xí)自己薄弱的地方，隨心地選擇自己要攻克的實驗內(nèi)容。

2 NS2網(wǎng)絡(luò)仿真軟件的特點

2.1 靈活性

學(xué)生可在NS2提供的平臺上選擇自己的喜歡的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，就不用擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失方面的問題出現(xiàn)了，因為NS2網(wǎng)絡(luò)仿真軟件提供監(jiān)控和跟蹤的功能，可記錄操作過程中重要的步驟，對結(jié)果進(jìn)行分析和再現(xiàn)結(jié)果都是很簡單，在真實的網(wǎng)絡(luò)壞境中我們很難享受到這種靈活性。

2.2 開放性

由于開發(fā)代碼的公開性，NS2平臺上的源代碼具有開放性的特點，通俗一些說就是大眾化。每一個使用者都有獲取和使用源代碼的權(quán)利，并且可以在使用過程中修改源代碼。NS2的這一特點大大的方便了使用者獲取網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源以及實驗資源。除此之外，NS2網(wǎng)絡(luò)存在的形式是圖書館，在被各大高校引入的時候，其性質(zhì)就是龐大的數(shù)據(jù)庫，其中有很多免費的資源，包括一些教學(xué)案例、經(jīng)典演示方案，教師和學(xué)生可以根據(jù)自己的需要隨時取用。

2.3 擴展性

NS2使用兩種語言編譯的，各自有不同的作用，其內(nèi)容有時候也會發(fā)生變化。有能力的同學(xué)可在使用過程中依不同的需求編程新的協(xié)議以擴展出新的功能為自己服務(wù)，因為NS2有很強的擴展性。

3 實現(xiàn)NS2網(wǎng)絡(luò)仿真軟件的原理

NS2軟件將很多經(jīng)常用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議內(nèi)容與鏈路層模型存在C++類庫里，軟件的管理者可以利用這些數(shù)據(jù)建立一個完善的網(wǎng)絡(luò)模型，使用者可以通過建立起來的網(wǎng)絡(luò)模型看到計算機網(wǎng)絡(luò)壞境中每個細(xì)節(jié)內(nèi)容。下面是對NS2網(wǎng)絡(luò)仿真軟件進(jìn)行實際模擬時的工作原理介紹。第一，我們應(yīng)該了解，NS2軟件的編程語言共有兩種，一是OTCI語言，還有是C++語言，其中，字節(jié)的處理主要通過C++語言，因為其對字節(jié)、報頭等的處理速度比較令人滿意，此外，由于模擬協(xié)議不需要短時間運行完成工作，C++語言滿足所需條件的同時，編寫完成后的軟件具有較好的性能。從另一方面來說，組織建立環(huán)境的研究、性能配置參數(shù)的決定、性能優(yōu)化參數(shù)的決定是軟件設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。[1] 大多數(shù)的軟件編程員和網(wǎng)絡(luò)研究人員都希望能在最短的時間里完成一個軟件工程，開發(fā)出既實用又方便修改的軟件，這需要花大量的心思考慮計算機環(huán)境的時間設(shè)置上。針對這一問題，OTCL語言就有了更大的優(yōu)勢，OTCL語言能輕松出色的完成這個工作。

4 應(yīng)用案例舉例

在計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程中，NS2具有很強大的作用與價值，一方面使用者可以利用這一款軟件對原本做好了但還不是很滿意的協(xié)議進(jìn)行修改，開發(fā)出各方面滿足要求的協(xié)議等；另一方面，這款軟件還能對剛完成的協(xié)議進(jìn)行驗證，測試新協(xié)議是否滿足要求。

場景假設(shè)：信息制作者C與信息接受者D正在通過一個具體計算機網(wǎng)絡(luò)軟件（多媒體應(yīng)用程序）傳遞著數(shù)據(jù)。我們規(guī)定，該多媒體技術(shù)通信功能的實現(xiàn)是通過UDP器完成的，在一切程序都準(zhǔn)備好了以后，C和D之間的協(xié)商自動的進(jìn)行，與此同時，有五個不一樣編碼與0，1，2，3，4共五個刻度值進(jìn)行著信息的傳遞，當(dāng)然，傳遞過程中具體用到的刻度值是根據(jù)所處的環(huán)境與條件決定的，網(wǎng)絡(luò)的延遲程度是其中一個很重要的參考因素。以上提到的網(wǎng)絡(luò)設(shè)定環(huán)境是通過編碼建立起來的，除此之外，想要實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的監(jiān)視與檢測，在必要時可建立一個數(shù)據(jù)包專門用來監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。我們設(shè)定一個周期為一個小時，意思就是在一個小時之后，我們建立的數(shù)據(jù)包會將一個監(jiān)視報告提供給我們，也就是說如果在一個周期以后我們建立的用于監(jiān)視的數(shù)據(jù)包丟失了，這時我們可以評定網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是擁堵的，最簡單的解決方法就是C和D根據(jù)具體的情況適當(dāng)?shù)慕档托畔鬟f過程中所采用的刻度值，以緩解網(wǎng)絡(luò)擁堵這個問題。相反的，如果我們建立的用于監(jiān)視的數(shù)據(jù)包在一個周期以后，準(zhǔn)時地將相應(yīng)的檢測報告返回給我們，我們就可以評定此時的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是良好的，C和D進(jìn)行信息傳遞的條件參數(shù)就可以繼續(xù)使用，無需改變。從這個假定的場景中，我們可以很清楚的看到，扮演數(shù)據(jù)流角色的UDP在運行過程中必須隨時的準(zhǔn)備處理信息傳遞時應(yīng)用層所需的數(shù)據(jù)，但是現(xiàn)今存在的并使用的大多數(shù)UDP數(shù)據(jù)處理器都是有且只有一個處理頭棧，在實際運行過程中往往難以滿足大流量數(shù)據(jù)處理所需的條件，導(dǎo)致運行中斷無法順利完成任務(wù)，由此可見，改進(jìn)正在使用的UDP是極其有必要的，改革勢在必行。原理解釋到這里，基本情況已經(jīng)交代完了，可以開始正式運行試驗內(nèi)容，在上文所提到的種種前提下，在運行過程中，學(xué)生就得親自動手進(jìn)行實際操作了，考慮怎么運用C++語言編譯一個包括數(shù)據(jù)接收過程和數(shù)據(jù)傳遞過程的軟件，分清二者差別，注意語法的正確使用，另外，積極思考如何改進(jìn)UDP以使其能滿足上文所設(shè)定的場景中的大量數(shù)據(jù)同時處理的要求，進(jìn)一步完善UDP，這是極其有意義的。在最后的實驗中，教師可以給學(xué)生留一份作業(yè)，根據(jù)所學(xué)知識設(shè)計出一份拓?fù)鋱D，這份作業(yè)的目標(biāo)是能成功的對計算機程序的各種性能進(jìn)行運行測試。

5 結(jié)束語

通過前對NS2網(wǎng)絡(luò)仿真軟件各方面知識的相關(guān)介紹，我們可以清楚地看到，NS2網(wǎng)絡(luò)仿真軟件可以針對課本中的計算機網(wǎng)絡(luò)知識建立出一個形象生動且具體網(wǎng)絡(luò)模擬環(huán)境，是抽象的計算機知識具體化，乏味的教學(xué)課堂興趣盎然?？偠灾?，NS2網(wǎng)絡(luò)仿真軟件被引入到計算機網(wǎng)絡(luò)知識教學(xué)中是勢在必行的趨勢，我們應(yīng)該報以積極的態(tài)度。

參考文獻(xiàn)：

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篇6

【關(guān)鍵詞】計算機網(wǎng)絡(luò) 創(chuàng)新教學(xué) 思科模擬器

【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810（2015）17-0048-03

計算機網(wǎng)絡(luò)課程不僅是計算機類專業(yè)的必修課程，也是信息類、電子類、通信類專業(yè)學(xué)生必須學(xué)習(xí)的課程。對計算機網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)習(xí)，多數(shù)老師和學(xué)生普遍認(rèn)為面授不可或缺，但實踐操作更為重要，對于服務(wù)器配置、組網(wǎng)、安全技術(shù)等部分一定要通過現(xiàn)實操作、實踐動手才能真正掌握，學(xué)生必須從實踐操作中才能真正掌握網(wǎng)絡(luò)技能，并在今后的工作中學(xué)以致用。但目前的教學(xué)情況多數(shù)是以課本的理論知識為主，實驗實踐課時數(shù)較少。究其原因，主要是很多院校由于資金支持不足，沒有建設(shè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備先進(jìn)的實驗室，或是設(shè)備的數(shù)量達(dá)不到教學(xué)需求，導(dǎo)致現(xiàn)有的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)沒能起到應(yīng)有的作用。學(xué)生不能掌握實際操作能力，在創(chuàng)新探索上就不能有好的建樹。對于計算機網(wǎng)絡(luò)這種有著廣泛應(yīng)用、具有很強實用性、知識理論復(fù)雜、實踐性很強的課程，研究出一套理論知識與實踐教學(xué)相輔相成的教學(xué)方法，具有重要的意義。為此，本文擬對思科模擬器在計算機網(wǎng)絡(luò)中創(chuàng)新教學(xué)中的作用及實踐進(jìn)行深入探究。

一 思科網(wǎng)絡(luò)模擬器

思科網(wǎng)絡(luò)模擬器（Cisco Packet Tracer）是由Cisco公司開發(fā)的一款網(wǎng)絡(luò)仿真軟件。它通過全新的圖形化用戶界面和多媒體的Flas，為教師提供了多樣化、個性化的授課支持，也為學(xué)生學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識、設(shè)計網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、排除網(wǎng)絡(luò)故障提供了網(wǎng)絡(luò)仿真環(huán)境，有利于鼓勵開放性操作，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力。學(xué)生可以享受到豐富和高度互動的學(xué)習(xí)體驗，提高學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)習(xí)興趣，有效解決網(wǎng)絡(luò)實驗室不足、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備嚴(yán)重缺乏帶來的不利影響。

思科網(wǎng)絡(luò)模擬器具有以下幾方面的特點：

1.提供了豐富的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計構(gòu)件

思科網(wǎng)絡(luò)模擬器提供了豐富的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件，比如各種型號的交換機、路由器、主機、無線AP及通信媒介等。用戶只需點擊鼠標(biāo)，即可輕松地將所需網(wǎng)絡(luò)設(shè)備添加到所設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)中，并且可通過圖形用戶界面或文本界面對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行基本參數(shù)配置。此外，用戶可以根據(jù)需要對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的模塊或接口進(jìn)行添加。

2.支持大部分常用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

思科網(wǎng)絡(luò)模擬器支持計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，比如應(yīng)用層的HTTP、DNS、TFTP、Telnet等協(xié)議，傳輸層的TCP、UDP協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)層的IP、OSPF、ARP、ICMP等協(xié)議，數(shù)據(jù)鏈路層的PPP、HDLC等協(xié)議，能夠滿足大多數(shù)情況下的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計需求，并支持用戶在仿真設(shè)計過程中對協(xié)議數(shù)據(jù)單元中的各字段進(jìn)行查看，有利于深刻理解各層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及分組格式。

3.提供邏輯空間和物理空間兩種設(shè)計模式

思科網(wǎng)絡(luò)模擬器提供邏輯空間和物理空間兩種設(shè)計模式。邏輯空間模式用于進(jìn)行邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計與實現(xiàn)，對現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的各種因素不予考慮；物理空間模式支持構(gòu)建城市、樓宇、辦公室、配線間等虛擬設(shè)置，涵蓋了真實網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對網(wǎng)絡(luò)設(shè)計產(chǎn)生的影響。

4.提供實時跟蹤功能

思科網(wǎng)絡(luò)模擬器提供實時（Real）及模擬（Simula -tion）兩種不同的仿真模式，用戶可以方便地在兩種仿真模式下進(jìn)行切換。用戶可以在實時模式下設(shè)計網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并對各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行配置，使其迅速進(jìn)入工作狀態(tài)；在具體仿真過程中，用戶可以切換到模擬模式以

南京郵電大學(xué)教改項目（編號：JG01614JX27、JG01614JX26）、江蘇省自然科學(xué)基金青年項目（編號：BK2014 0883）

觀察協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）在網(wǎng)絡(luò)中的傳送過程，查看交換機的交換表及路由器的路由表，實時跟蹤PDU在網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點的詳細(xì)處理過程，觀察網(wǎng)絡(luò)實時運行情況。為學(xué)生快速、生動地理解抽象的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議提供了可能。

5.支持性能分析

在仿真的過程中，只要網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件的參數(shù)和使用的協(xié)議等不改變，仿真結(jié)果就不會發(fā)生改變。用戶可重復(fù)再現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)。此外，用戶修改其中的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹嶓w參數(shù)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等，靈活地設(shè)置網(wǎng)絡(luò)仿真環(huán)境中每個實體的參數(shù)，可以只獲取自己感興趣的網(wǎng)絡(luò)運行細(xì)節(jié)的相關(guān)數(shù)據(jù)。通過這種設(shè)置方式，學(xué)生可以有針對性地更改網(wǎng)絡(luò)仿真環(huán)境，從不同的角度獲取有用數(shù)據(jù)，分析網(wǎng)絡(luò)性能，全面理解網(wǎng)絡(luò)運行過程。

二 教學(xué)應(yīng)用實踐

為了探究思科網(wǎng)絡(luò)模擬器在計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用方法及價值，在教學(xué)過程中初步在講述網(wǎng)際控制報文協(xié)議、地址解析協(xié)議和虛擬局域網(wǎng)的劃分三個知識點的過程中使用思科網(wǎng)絡(luò)模擬器進(jìn)行了講解，并對實踐的效果進(jìn)行了簡單的評估。

圖1 ARP協(xié)議講解示意圖

教學(xué)應(yīng)用實例。以地址解析協(xié)議為例，使用思科網(wǎng)絡(luò)模擬器講解的過程如下：

第一，構(gòu)建如上圖1工作區(qū)所示的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，并分別配置4臺終端電腦PC0-PC3的IP地址為192.168.0.1-

192.168.0.4，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0。

該過程中，可使用圖1右側(cè)拓?fù)鋱D工作工具中的Inspect按鈕分別查看PC0-PC3的ARP Table?？梢钥闯?，4臺終端的ARP Table均為空，也就是說PC0的ARP高速緩存無法實現(xiàn)PC3的IP地址到MAC地址的映射。提出以下問題：PC0向PC2發(fā)送分組時，封裝的幀的目的地址如何獲得呢？通過該問題，引出ARP協(xié)議，并對ARP協(xié)議進(jìn)行初步的理論講解。

第二，設(shè)置仿真模式為Simulation模式，點擊圖1右側(cè)拓?fù)鋱D工作工具中的Add Simple PDU按鈕后，分別點擊PC0和PC2，使該簡單分組（ICMP分組）從PC0轉(zhuǎn)發(fā)到PC2。此時，PC0會產(chǎn)生兩個分組，分別為ICMP分組和ARP分組。ARP分組的格式如下圖2所示，其中SOURCE IP字段為192.168.0.1，TARGET IP字段為192.168.0.3，SOURCE MAC字段為0060.47B0.062E，TARGET MAC字段為全0。該ARP分組的含義是本終端的IP地址是192.168.0.1，MAC地址是0060.47B0.062E，我想知道主機192.168.0.3的MAC地址。該ARP分組將封裝到Ethernet VⅡ格式的幀中進(jìn)行傳輸，并且該幀的DEST MAC為全1，表明該ARP分組是以廣播的方式發(fā)送的。

圖2 分組格式示意圖

第三，點擊仿真控制面板（Simulation Panel）中的Capture/Forward按鈕，ARP分組會到達(dá)交換機。當(dāng)交換機收到該廣播ARP分組后，由于交換機不能隔離廣播域，因此會將該ARP分組從其它所有端口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。（此時，

可以查看該交換機的MAC Table，回顧自學(xué)習(xí)算法。）

第四，點擊Capture/Forward按鈕，ARP分組分別到達(dá)PC1-PC3，此時PC1和PC3對該ARP分組不進(jìn)行響應(yīng)。PC2由于IP地址和該ARP分組中的TARGET IP字段匹配，因此將PC0的IP地址和MAC地址寫入ARP Table。此外，PC2還將其IP地址和MAC地址分別作為SOURCE IP和SOURCE MAC字段寫入ARP響應(yīng)分組，并以單播方式進(jìn)行傳送。分別查看PC2的ARP Table和ARP響應(yīng)分組的格式，對上述內(nèi)容進(jìn)行驗證說明。

第五，點擊Capture/Forward按鈕，ARP響應(yīng)分組到達(dá)交換機，查看交換機MAC Table變化情況。

第六，點擊Capture/Forward按鈕，ARP響應(yīng)分組從交換機的接口1發(fā)送到PC0。提出以下問題：交換機為什么僅從端口1轉(zhuǎn)發(fā)ARP響應(yīng)分組？通過該問題可回顧交換機的工作原理。

第七，PC0收到ARP響應(yīng)分組后，查看PC0的ARP Table，可以看出通過上述過程，PC0獲得了PC3的IP地址所對應(yīng)的MAC地址，并將其記錄到ARP高速緩存中。接下來，簡單分組（ICMP分組）可以正常傳輸了。

三 應(yīng)用效果評估

為了對使用思科模擬器進(jìn)行教學(xué)的效果與傳統(tǒng)理論教學(xué)的效果進(jìn)行對比分析，并且盡可能摒棄學(xué)生的差異性對教學(xué)效果造成的影響，在網(wǎng)際控制報文協(xié)議內(nèi)容的講解過程中，A班使用思科模擬器進(jìn)行教學(xué)，B班使用傳統(tǒng)理論教學(xué)的方式進(jìn)行教學(xué)。在ARP協(xié)議內(nèi)容的講解過程中，B班使用思科模擬器進(jìn)行教學(xué)，A班使用傳統(tǒng)理論教學(xué)的方式進(jìn)行教學(xué)。針對網(wǎng)際控制報文協(xié)議和ARP協(xié)議的內(nèi)容，分別設(shè)置了10個題目，在A班和B班中分別選擇50人對所設(shè)置題目進(jìn)行解答，答題情況如下圖3、圖4所示。

由圖3、圖4可以看出，網(wǎng)際控制報文協(xié)議的題目，A班比B班答題正確率高約17.1%；ARP協(xié)議的題目B班比A班答題正確率高約13.8%?；谝陨蟽山M數(shù)據(jù)，可以得出結(jié)論：使用思科模擬器進(jìn)行計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，可以加深同學(xué)們對相關(guān)知識點的理解，提高答題的正確率。

圖3 網(wǎng)際控制報文協(xié)議教學(xué)效果分析

圖4 ARP協(xié)議教學(xué)效果分析

四 總結(jié)

基于思科網(wǎng)絡(luò)模擬器在計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的實際探索及應(yīng)用效果評估，我們發(fā)現(xiàn)思科模擬器在計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的進(jìn)一步探究及推廣具有重要的意義。首先，思科網(wǎng)絡(luò)模擬器的使用能夠避免網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程中相關(guān)網(wǎng)絡(luò)概念抽象、枯燥，通信設(shè)備功能及工作原理、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議等知識復(fù)雜難以理解的問題。利用思科網(wǎng)絡(luò)模擬器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，可以在教師機上模擬使用路由器、交換機、電腦等各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置，把抽象、乏味的理論知識轉(zhuǎn)化為直觀的操作實驗，使學(xué)生在觀察教師操作的過程中完成對網(wǎng)絡(luò)概念及相關(guān)協(xié)議的理解和掌握。其次，思科網(wǎng)絡(luò)模擬器是開源軟件，能夠有效緩解部分院校實驗設(shè)備經(jīng)費緊張、設(shè)備不足的問題。學(xué)生可以方便地在網(wǎng)上下載該軟件，利用課余時間進(jìn)行相應(yīng)的實驗操作，這樣既能加深對課堂知識的理解，也能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和操作技能。

為了進(jìn)一步推廣思科模擬器在計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用，下一步工作將把計算機網(wǎng)絡(luò)中的相應(yīng)知識點進(jìn)行提取，為結(jié)合思科模擬器進(jìn)行創(chuàng)新教學(xué)奠定基礎(chǔ)，并研究相關(guān)的創(chuàng)新教學(xué)方法，撰寫教學(xué)方案。

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篇7

關(guān)鍵詞：計算機網(wǎng)絡(luò)；實驗；教學(xué)

中圖分類號：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2011)18-4510-02

計算機網(wǎng)絡(luò)是一門涉及計算機技術(shù)和通信技術(shù)的交叉學(xué)科，是計算機應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域之一。在有關(guān)計算機教學(xué)中，計算機網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為廣大學(xué)生必須掌握的重要課程。作為一門實踐性很強的課程,我們在教授學(xué)生掌握其理論的同時,更需要培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力,使學(xué)生在走向工作崗位時,不但具有較深廣的知識面,還具有較強的網(wǎng)絡(luò)實踐操作能力。因此，計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課教學(xué)在該課程的學(xué)習(xí)中占有舉足輕重的地位。，在實驗教學(xué)中，我們應(yīng)采用合適的教學(xué)手段調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)能動性，通過學(xué)生的親手操作，使其由被動的在課堂上接受網(wǎng)絡(luò)理論知識轉(zhuǎn)變?yōu)樵趯嶒炚n上，利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源，積極主動的參與到各項網(wǎng)絡(luò)實驗活動中來，從而將理論和實踐有機的結(jié)合起來。

1 計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)的特點

和其他計算機實驗課程相比較，計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程具有以下特點：

首先，計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程具有系統(tǒng)集成的特點，不同于其他較單一的計算機實驗課如C語言等，只需要提供一個軟件開發(fā)的環(huán)境即可進(jìn)行所要求的程序設(shè)計實驗，而計算機網(wǎng)絡(luò)本身是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成的，是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，其實驗課并不單是解決一個孤立的書本問題，而是通過實際操作，培養(yǎng)學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)的分析p設(shè)計p管理和應(yīng)用的綜合能力，加深對計算機網(wǎng)絡(luò)的整體認(rèn)識，從而取得較好的教學(xué)效果。

其次，計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課具有前后承襲的特點，例如，在計算機網(wǎng)絡(luò)中，硬件設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)的硬件基礎(chǔ)，而網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)的軟件基礎(chǔ)，在教學(xué)中，教師只有先讓學(xué)生學(xué)習(xí)掌握了硬件設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的安裝配置之后，才能進(jìn)行下一步的各項網(wǎng)絡(luò)實驗，從而實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

2 計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)的目標(biāo)

在計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)中,應(yīng)配合其理論課程，通過學(xué)生親手操作,加深對所學(xué)網(wǎng)絡(luò)理論和技術(shù)的理解，并在鞏固其所學(xué)理論知識的同時，努力提高其動手能力、工程能力和綜合應(yīng)用能力。

通過實驗課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該掌握網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的基本配置和簡單組網(wǎng)的基本技術(shù)；掌握OSI七層模型中的數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層中重要協(xié)議的分析和應(yīng)用；掌握路由協(xié)議中內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議的RIP協(xié)議及OSPF協(xié)議的基本配置、驗證和分析、應(yīng)用協(xié)議進(jìn)行組網(wǎng)設(shè)計；掌握網(wǎng)絡(luò)編程的基本要求；了解組建大型復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的總體規(guī)劃、設(shè)計方法、網(wǎng)絡(luò)可靠性、安全性、路由協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的設(shè)計和實現(xiàn)，以及網(wǎng)絡(luò)中簡單故障查找排除的方法等。

3 計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)的內(nèi)容

按照計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)大綱的要求，結(jié)合計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)的特點，將實驗分成以下幾大部分：即：基本組網(wǎng)實驗p網(wǎng)絡(luò)原理實驗p網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用編程實驗及綜合設(shè)計類實驗幾大部分。每部分的實驗再細(xì)劃為若干個小實驗，每個小實驗之間既有聯(lián)系，又各自獨立，同時在配合理論教學(xué)的同時，力求和實際應(yīng)用相結(jié)合，以提高學(xué)生動手的興趣。具體實驗內(nèi)容如下：

3.1 基本組網(wǎng)實驗

通過此部分的實驗教學(xué)，使學(xué)生初步認(rèn)識計算機網(wǎng)絡(luò)的主要組成部分，并能夠搭建一個簡單的計算機網(wǎng)絡(luò)。主要實驗內(nèi)容劃分為以下幾部分：1) 網(wǎng)絡(luò)實驗環(huán)境介紹；2) 網(wǎng)線的制作及測試；3) 交換機及路由器的簡介和基本配置；4) 網(wǎng)絡(luò)實驗相關(guān)工具軟件介紹；5) 基本組網(wǎng)實驗。

3.2 網(wǎng)絡(luò)原理實驗

在此部分實驗中，主要圍繞計算機網(wǎng)絡(luò)OSI七層模型來合理安排實驗內(nèi)容，使學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)原理有充分的認(rèn)識和理解，特別是針對一些協(xié)議的分析實驗，能夠使學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)間協(xié)議的實現(xiàn)方式有個感性的認(rèn)識。此部分主要有以下幾類實驗組成：1) 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議分析實驗；2) 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議分析實驗；3) 傳輸層協(xié)議分析實驗；4) 應(yīng)用層協(xié)議分析實驗。

3.3 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用編程實驗

在此部分實驗中，通過教授學(xué)生有針對性的開發(fā)一些簡單的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，幫助學(xué)生深入理解在計算機網(wǎng)絡(luò)中，服務(wù)器和客戶機之間是如何協(xié)同工作的。此部分實驗包括：(1) 簡單Socket網(wǎng)絡(luò)程序的開發(fā)實驗；(2)多客戶Socket網(wǎng)絡(luò)程序的開發(fā)實驗

4 綜合設(shè)計類實驗

在此實驗中，主要教授學(xué)生掌握較為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計原則，畫出網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu)，掌握復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的路由配置p策略路由的設(shè)計，學(xué)習(xí)掌握一些網(wǎng)絡(luò)管理軟件的使用方法及簡單網(wǎng)絡(luò)故障的查找p排除等技術(shù)。

5 計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)的方式

在日常網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)中，根據(jù)學(xué)校的實際情況，采取以下實驗教學(xué)方式，取得了良好的教學(xué)效果。

首先，在實驗課前兩天即要求學(xué)生按照實驗要求認(rèn)真準(zhǔn)備預(yù)習(xí)報告，否則不允許進(jìn)入實驗室做實驗。其次，在每堂實驗課實驗前先由教師集中講解，隨后，學(xué)生開始動手操作，在實驗中教師按照實驗設(shè)計檢查每個學(xué)生的每一步實驗結(jié)果并記錄成績。最后，在實驗結(jié)束后，由學(xué)生整理收拾實驗設(shè)備，老師檢查合格并確認(rèn)學(xué)生已交實驗報告后方可同意學(xué)生離開實驗室。

在實驗教學(xué)中，每次實驗最多容納56人，每8人為一組。每組擁有2臺三層交換機。計算機每人一臺。實驗中，針對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置可合作完成，但實驗分析則必須由本人單獨完成。

6 計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)中現(xiàn)存問題及解決方法

由于大多數(shù)學(xué)校實驗經(jīng)費有限，而計算機網(wǎng)絡(luò)實驗中所需的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備價格也較為昂貴，這就造成實驗設(shè)備數(shù)量有限，同時，由于在上實驗課時。學(xué)生是多人一組，分組實驗，這就導(dǎo)致組內(nèi)每個學(xué)生不可能單獨完整的進(jìn)行實驗操作，以致造成學(xué)生不能對所做的網(wǎng)絡(luò)實驗有個全方位的分析理解；或是有些網(wǎng)絡(luò)實驗因為設(shè)備原因，無法在實驗室內(nèi)完成，這就造成學(xué)生只能在課堂上被動的接受理論知識，對有關(guān)知識點理解不深刻。

針對以上問題，我們可以通過運用計算機網(wǎng)絡(luò)仿真軟件和實體實驗室相結(jié)合的教學(xué)方式來解決。例如：在思科公司所開發(fā)的Packet Tracer軟件中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都被做成了模型, 設(shè)置步驟和功能與現(xiàn)實中的思科設(shè)備幾乎沒有差別。在一些網(wǎng)絡(luò)實驗中, 用該軟件可以取得事半功倍的效果。而網(wǎng)絡(luò)仿真軟件OpnetModule,更是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)性能分析的重要工具，能使學(xué)生直觀的對網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)進(jìn)行分析, 幫助學(xué)生加深對各參數(shù)的理解。

7 總結(jié)和展望

在計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，實驗教學(xué)是其不可缺少的一個環(huán)節(jié)，只有開展有計劃的實驗教學(xué)活動，才能使學(xué)生更深入掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造和實現(xiàn)技術(shù)，并為培養(yǎng)今后的研究和開發(fā)能力打下良好的基礎(chǔ)。同時，大量教學(xué)實踐證明，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，將會有越來越多的網(wǎng)絡(luò)仿真軟件在計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)中得到應(yīng)用，成為彌補當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)實驗室的不足，提高教學(xué)質(zhì)量的一個重要手段。

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篇8

關(guān)鍵詞：混合學(xué)習(xí)；計算機網(wǎng)絡(luò)；教學(xué)

在成人高等教育教學(xué)中，“計算機網(wǎng)絡(luò)”作為計算機及相關(guān)專業(yè)開設(shè)的一門必修課程，具有理論復(fù)雜、概念抽象、實踐性強等特點，學(xué)生普遍反映教學(xué)內(nèi)容生澀難懂、學(xué)習(xí)興趣不高、理論與實踐脫節(jié)，教學(xué)效果不理想。同時，成人學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在知識基礎(chǔ)薄弱、學(xué)習(xí)主動性差、學(xué)習(xí)能力較低等問題。因此，有針對性地對成教“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)進(jìn)行改革，是提高教學(xué)質(zhì)量、為社會培養(yǎng)開放型、實用型人才的必由之路。

一、混合學(xué)習(xí)理論

混合學(xué)習(xí)起源于上世紀(jì)九十年代末的企業(yè)培訓(xùn)[1]。企業(yè)培訓(xùn)的對象均是在職人員，屬于成人教育范疇。因此將混合學(xué)習(xí)原理應(yīng)用于成人高等教育教學(xué)的實際當(dāng)中，對指導(dǎo)計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)模式的改革，具有很強的針對性和適用性。

混合學(xué)習(xí)（Blended Learning）是基于對傳統(tǒng)的面對面教學(xué)（Face-to-Face）和遠(yuǎn)程在線學(xué)習(xí)（E-learning）深刻反思后形成的，是指綜合運用不同的學(xué)習(xí)理論、不同的技術(shù)和手段及不同的應(yīng)用方式來實施教學(xué)的一種策略[2]。它通過整合面授學(xué)習(xí)與在線學(xué)習(xí)，將二者的優(yōu)勢結(jié)合起來，有效地運用各種現(xiàn)代化傳播技術(shù)、教學(xué)模式、學(xué)習(xí)環(huán)境，達(dá)到適應(yīng)學(xué)習(xí)者需求，促進(jìn)學(xué)習(xí)的目的。采用混合式學(xué)習(xí)，在教學(xué)觀念上，可以有效避免只以教師或以學(xué)生為中心的片面思想；在教學(xué)實施過程中，既體現(xiàn)了學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的積極性、主動性和創(chuàng)造性，又能充分發(fā)揮教師啟發(fā)、引導(dǎo)、監(jiān)控的主導(dǎo)作用。學(xué)生主體地位和教師主導(dǎo)作用的有機統(tǒng)一、優(yōu)勢互補，能夠獲得單純的課堂教學(xué)與在線學(xué)習(xí)都無法達(dá)到的效果。[3]

二、混合學(xué)習(xí)在“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)中的應(yīng)用

“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)內(nèi)容多、涉及到的知識面廣，基礎(chǔ)理論和原理抽象。而成教學(xué)生年齡偏大、記憶力下降，基礎(chǔ)較差、學(xué)習(xí)上缺乏自信等特點，更加大了學(xué)生對這門課程的學(xué)習(xí)難度。因此，我們在對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理調(diào)整的基礎(chǔ)上，基于對混合學(xué)習(xí)理論的分析與認(rèn)識，著重從課堂教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和實踐環(huán)節(jié)三個方面對教學(xué)進(jìn)行了改革。

（一）形式多樣的課堂教學(xué)

在教學(xué)方法上，將傳統(tǒng)的講授式與類比式、案例式、啟發(fā)式、探究式等多種教學(xué)方法有機地結(jié)合在一起，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行靈活運用。例如對于“網(wǎng)絡(luò)分層”、“數(shù)據(jù)交換”等抽象的原理和概念，學(xué)生理解起來比較困難。通過用“郵政系統(tǒng)分發(fā)郵件” 、“電話局接線員”等日常生活中人們熟悉的事務(wù)作類比，就達(dá)到了降低難度、加深印象的目的。由于成年人性格獨立、希望與教師進(jìn)行平等交流并得到認(rèn)可與尊重，而且普遍具有職業(yè)背景。因此，啟發(fā)式、探究式、案例式等教學(xué)方法非常適合應(yīng)用在成人教育教學(xué)中。例如在講解局域網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)、Internet應(yīng)用技術(shù)等內(nèi)容時，以學(xué)生所在單位的網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)作為剖析對象，從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)組建技術(shù)、協(xié)議的運用到網(wǎng)絡(luò)管理、安全問題等等一一與學(xué)生進(jìn)行探討。這些身邊的案例極大地激發(fā)了學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)知識和技術(shù)主動探求的欲望，認(rèn)識到學(xué)習(xí)內(nèi)容對實際工作很有幫助，充分調(diào)動了學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)的實施過程中，通過案例陳述、設(shè)問、研討等形式引導(dǎo)學(xué)生積極參與教學(xué)活動，培養(yǎng)學(xué)生探究、分析和解決實際問題的能力。

在教學(xué)手段上，通過PPT、視頻、Flash動畫等多媒體技術(shù)的混合運用，將教學(xué)內(nèi)容形象化、擬人化，把生澀的書本知識通過生動活潑的形式表現(xiàn)出來，降低了理解難度，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

多樣化的課堂教學(xué)打破了沉悶的學(xué)習(xí)氣氛，營造了形式活潑的學(xué)習(xí)空間，突出了學(xué)習(xí)者的主體地位，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，受到成教學(xué)生的普遍歡迎。

（二）基于網(wǎng)絡(luò)的自主學(xué)習(xí)與協(xié)作學(xué)習(xí)

自主學(xué)習(xí)是成教學(xué)生學(xué)習(xí)的主要方式，也是成人教育的一大特點。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展和因特網(wǎng)的普及，在線學(xué)習(xí)已經(jīng)成為成教學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主要形式。它突破了時空的限制，學(xué)習(xí)時間上的靈活性、空間上的方便性、方法上的自主性，為成人學(xué)習(xí)者提供了便利的學(xué)習(xí)平臺。

但由于成教學(xué)生學(xué)習(xí)能力較弱，自我規(guī)劃、自我調(diào)控能力較差，簡單地要求學(xué)生利用因特網(wǎng)進(jìn)行在線學(xué)習(xí)效果不理想，而且在學(xué)習(xí)過程中遇到問題也無法及時得到他人的幫助?？梢?，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的成人自主學(xué)習(xí)模式應(yīng)是一種系統(tǒng)化、規(guī)范化的學(xué)習(xí)行為體系[4]。因此，我們建立了“計算機網(wǎng)絡(luò)課程”網(wǎng)上學(xué)習(xí)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括學(xué)習(xí)支持、學(xué)習(xí)交流和學(xué)習(xí)跟蹤模塊。學(xué)習(xí)支持模塊不僅提供豐富的學(xué)習(xí)資源，而且允許學(xué)習(xí)者建立自己的學(xué)習(xí)檔案、上傳作業(yè)并對學(xué)習(xí)效果進(jìn)行自測。 學(xué)習(xí)交流模塊為學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生之間進(jìn)行及時溝通提供了渠道，為網(wǎng)上協(xié)作學(xué)習(xí)的開展搭建了平臺。學(xué)生間通過論壇、QQ、MSN、E-mail等形式探討問題、交流學(xué)習(xí)心得、展示學(xué)習(xí)成果。教師扮演引導(dǎo)者的角色，把握討論的方向，還可以在第一時間幫助學(xué)生回答、解決在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題和困難。學(xué)習(xí)跟蹤模塊為提高在線學(xué)習(xí)的效果提供了個性化服務(wù)。它通過對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)時間、學(xué)習(xí)內(nèi)容、作業(yè)提交情況等進(jìn)行記錄，實時監(jiān)督學(xué)生自主學(xué)習(xí)的進(jìn)度和效率，分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為特征，為教師適時調(diào)整學(xué)習(xí)任務(wù)、進(jìn)行在線學(xué)習(xí)評價和教學(xué)反饋提供依據(jù)。網(wǎng)上學(xué)習(xí)系統(tǒng)的應(yīng)用使原來松懈、效率低、效果差的自學(xué)形式轉(zhuǎn)變?yōu)樵诮處熤笇?dǎo)、監(jiān)督下的系統(tǒng)化學(xué)習(xí)行為，對幫助成教學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)規(guī)劃、提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)協(xié)作學(xué)習(xí)精神，改善學(xué)習(xí)效果發(fā)揮了非常積極的作用。

（三）“三結(jié)合”原則的實驗教學(xué)

“計算機網(wǎng)絡(luò)”是一門實踐性很強的課程，實驗教學(xué)必不可少。經(jīng)過對成教實驗課程開設(shè)情況進(jìn)行認(rèn)真分析總結(jié)的基礎(chǔ)上結(jié)合成人教育的特點，我們提出了“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程實驗教學(xué)的“三結(jié)合”原則。所謂“三結(jié)合”是指實驗內(nèi)容與學(xué)生工作實際相結(jié)合、實驗與虛擬仿真技術(shù)相結(jié)合、單元實驗與課程設(shè)計相結(jié)合。

1. 實驗內(nèi)容與學(xué)生工作實際相結(jié)合。由于多數(shù)成教學(xué)生有工作經(jīng)驗，且有通過實驗指導(dǎo)實際工作的需求。因此，我們在設(shè)計實驗時盡量選擇應(yīng)用性、趣味性強，能激發(fā)學(xué)生的靈感和創(chuàng)造欲的實驗題目。這樣，既能充分挖掘?qū)W生潛能，調(diào)動學(xué)習(xí)積極性，又能幫助解決他們工作中的實際問題，使學(xué)生對做實驗感興趣，樂于動手完成。

2. 實驗與虛擬仿真技術(shù)相結(jié)合。用于成教的實驗場地和實驗設(shè)備緊張、學(xué)生普遍希望能夠根據(jù)自己的業(yè)余時間來安排實驗等問題一直困擾著成教實驗課程的有效實施，甚至有些專業(yè)因此而取消了實驗課。將網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)應(yīng)用于實驗教學(xué)能夠很好地解決這些問題。利用虛擬工具構(gòu)造虛擬實驗環(huán)境，充分?jǐn)U展了實驗室的內(nèi)涵與外延，打破了時間與空間的限制，既節(jié)約了場地和設(shè)備學(xué)生又可以根據(jù)自己的情況靈活安排做實驗的時間。在計算機網(wǎng)絡(luò)實驗中通過虛擬工具（如NS2）對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行模擬分析，使學(xué)生直觀地看到網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的行為，了解各種因素對網(wǎng)絡(luò)性能的影響，將抽象的概念形象化，把枯燥的原理具體化。[5]這既鍛煉了學(xué)生的實踐能力又加深了對網(wǎng)絡(luò)原理的理解程度。

3. 單元實驗與課程設(shè)計相結(jié)合。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)課程的特點，有些實驗內(nèi)容需要運用不同章節(jié)的知識點。采用課程設(shè)計的方式能夠很好地將各個知識點有機地貫穿起來，使學(xué)生通過實踐從整體的角度體會和感知網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，達(dá)到學(xué)以致用的目的。為了保證課程設(shè)計的質(zhì)量，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，需注意以下幾個方面：（1）題目的難度應(yīng)適中，要根據(jù)成人學(xué)生的學(xué)習(xí)程度、實踐能力和業(yè)余時間等因素設(shè)置題目的難度。（2）精心組織安排實施過程。在課程教學(xué)之初，教師就要向?qū)W生布置設(shè)計題目，按照工作量大小以自愿的形式對學(xué)生進(jìn)行分組。伴隨著教學(xué)和單元實驗進(jìn)度，學(xué)生根據(jù)自己所掌握的知識，在教師的指導(dǎo)下逐步完成課程設(shè)計。（3）教師要不定期地檢查各組的進(jìn)度和完成情況，主動尋找學(xué)生的問題，及時給予幫助。課程設(shè)計不僅使學(xué)生將所學(xué)到的理論知識和在單元實驗中獲得的實踐經(jīng)驗進(jìn)行了綜合的運用，而且有效結(jié)合了不同層面、不同行業(yè)的知識，使成教學(xué)生各自的專業(yè)優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，增強了同學(xué)之間相互學(xué)習(xí)的協(xié)作精神，提高了綜合分析問題、解決問題的實踐能力。

實踐證明，這種以混合學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)，融知識性、趣味性、互動性、實踐性于一體的教學(xué)形式充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對于發(fā)展成教學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、培養(yǎng)創(chuàng)新意識起到了積極作用，提高了教學(xué)質(zhì)量，收到了良好的教學(xué)效果。

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篇9

辦學(xué)理念、教育教學(xué)思路、教學(xué)計劃、教學(xué)模式是學(xué)校得以發(fā)展的精髓。而實訓(xùn)場所的規(guī)劃與建設(shè)是學(xué)校發(fā)展中最重要的硬件條件之一。目前，高職院校實訓(xùn)中心建設(shè)存在投人大、規(guī)劃難、設(shè)備淘汰快、實訓(xùn)效果不理想等問題。為此，我們構(gòu)建了現(xiàn)代化實iJl}中心，以最少的設(shè)備投人、多樣的實訓(xùn)方式、優(yōu)良的實訓(xùn)效果、優(yōu)異的性價比，為培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力提供理想的解決方案。

1.在內(nèi)容上以規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、安全要求為重點，以培養(yǎng)崗位能力為主線?，F(xiàn)代工業(yè)逐漸向大型化、復(fù)雜化、連續(xù)化、集成化和自動化方向發(fā)展，要求在生產(chǎn)過程中達(dá)到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、低污染、無人身設(shè)備事故，因此對工人素質(zhì)的要求也越來越高。“基于計算機網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)培訓(xùn)平臺”素材采集均以規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)型號的設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)操作控制為依據(jù)，從而達(dá)到安全、可靠地培養(yǎng)學(xué)生對所學(xué)知識的理解能力和崗位操作的應(yīng)用能力的目的。

2.在形式上是計算機仿真十真實裝置。仿真培訓(xùn)在國內(nèi)外已開始廣泛應(yīng)用。在一些發(fā)達(dá)國家，一個新的生產(chǎn)工藝、新的裝置的制造都有仿真模型的產(chǎn)生，以便對系統(tǒng)進(jìn)行分析論證，同時在人員上崗之前通常需通過仿真培訓(xùn)，我國的許多大型企業(yè)也都運用計算機仿真技術(shù)對員工進(jìn)行在職和r’館`u培訓(xùn)。但是，無論是國內(nèi)國外的計算機仿真都是基于某一對象或某一過程的培訓(xùn)，而職業(yè)技術(shù)類院校是面向多專業(yè)、多技能的培養(yǎng)，因此，我們在認(rèn)真研究的基礎(chǔ)上，提出建設(shè)網(wǎng)絡(luò)化的包含計算機仿真的教學(xué)培訓(xùn)平臺規(guī)劃和目標(biāo)，以此提高職業(yè)技術(shù)類院校的實驗實訓(xùn)效果，同時提高經(jīng)費投人的性價比。

3.在管理上實行集中管理、聯(lián)合開發(fā)，實現(xiàn)資源整合與優(yōu)化?！盎谟嬎銠C網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)培訓(xùn)平臺”把各專業(yè)的典型案例進(jìn)行集中整合、統(tǒng)一管理，再配以實際裝置和合適的仿真教學(xué)模式，一方面可以滿足職業(yè)教育中課堂教學(xué)的理論知識與真實的仿真效果相結(jié)合，提高課堂教學(xué)的實效性;另一方面可以解決學(xué)院在實習(xí)、實訓(xùn)中因為學(xué)生多、設(shè)備少、在規(guī)定的實習(xí)實訓(xùn)時間內(nèi)使每位學(xué)生的知識技能都能得到提高的要求，同時還可以滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)和發(fā)展的需要，通過讓學(xué)生自主選擇培訓(xùn)項目進(jìn)行操作練習(xí)來培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能。

4.在服務(wù)上為社區(qū)、地方、行業(yè)的培訓(xùn)事業(yè)提供平臺。由于“基于計算機網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)培訓(xùn)平臺”是一個開放系統(tǒng)，其素材可以根據(jù)不同的需求進(jìn)行更新和設(shè)定，同時也可以按照不同行業(yè)的培訓(xùn)要求及時更新培訓(xùn)內(nèi)容，學(xué)生通過在教學(xué)實訓(xùn)平臺的培訓(xùn)，再結(jié)合一些真實裝置的操作，可以很快適應(yīng)崗位需求，達(dá)到事半功倍的效果。

二、建設(shè)內(nèi)容與規(guī)劃原則

基本方案:計算機仿真與實際工業(yè)對象相結(jié)合。教學(xué)內(nèi)容可分為知識的理論部分(應(yīng)知)和知識的應(yīng)用操作能力(應(yīng)會)。計算機仿真教學(xué)系統(tǒng)的開發(fā)，是以計算機和網(wǎng)絡(luò)為手段，把應(yīng)知和應(yīng)會內(nèi)容分別用多媒體教學(xué)課件(教件)和仿真實訓(xùn)的形式表現(xiàn)出來。其中理論學(xué)習(xí)、機理研究中的實驗(驗證型和研究型)和對問題的理解主要用教、課件描述，而實訓(xùn)過程中的操作技能及同一動作過程精細(xì)、準(zhǔn)確、穩(wěn)定性的培養(yǎng)則采用大型仿真培訓(xùn)軟件培訓(xùn)。

三、采用三層局域網(wǎng)模式實現(xiàn)方案

采用三層局域網(wǎng)模式可以方便地對系統(tǒng)進(jìn)行擴充和統(tǒng)一維護(hù)管理。包括進(jìn)行遠(yuǎn)程登錄、調(diào)試、系統(tǒng)組態(tài)。所有資源共有共享。第一層，操作層面(實物層面);第二層，方案組態(tài)對象及連接層面(同一對象下可進(jìn)行多個實驗實訓(xùn)項目);第三層，對象模型或?qū)嶋H對象層面。

四、計算機仿真和實際裝置結(jié)合方案的主要特點

1.投入大大下降，實驗實訓(xùn)效果大大提高.沒有實訓(xùn)平臺時:(1)設(shè)備投人一個標(biāo)準(zhǔn)班10組(每班40人計);(2)設(shè)備需維護(hù)、維修(需投人人力、物力);(3)設(shè)備的更新、淘汰快(財力不斷投人);(4)實驗實訓(xùn)的能耗和耗材。有了實訓(xùn)平臺后:(1)每人一臺，各自互不干擾，并可反復(fù)練習(xí)，任意起點;(2)可以改變時標(biāo)，太快的可放慢，太慢的可加快;(3)具有在線幫助系統(tǒng)，實時提供學(xué)習(xí)提示;(4)自主選擇培訓(xùn)內(nèi)容;(5)在線考試系統(tǒng)，及時檢查學(xué)習(xí)效果。

2.將不易實訓(xùn)的內(nèi)容變?yōu)榭赡堋?1)消防過程(危險過程)的實訓(xùn);(2)易燃易爆環(huán)境下(危險場所)的實驗實訓(xùn);(3)易損設(shè)備的操作實訓(xùn);(4)一次性設(shè)備的實驗實訓(xùn)等均可以實現(xiàn)。

3.滿足培訓(xùn)和專業(yè)調(diào)整后，新建、重組實驗實訓(xùn)環(huán)境。(1)培訓(xùn):高職學(xué)院的發(fā)展必須走學(xué)歷教育(全日制、成人)和各類培訓(xùn)相結(jié)合的道路，從國內(nèi)外高職學(xué)院典型成功案例可以看出各類培訓(xùn)年學(xué)生數(shù)一般都超過學(xué)歷教育的年學(xué)生數(shù)，同時不難算出各類培訓(xùn)的經(jīng)濟效益更高，其培訓(xùn)的特點是崗位多、專業(yè)廣、同階段學(xué)習(xí)人數(shù)少。該平臺可以同時滿足不同崗位方向的培訓(xùn)人員同時在線進(jìn)行不同的培訓(xùn)，同時達(dá)到在不同的實驗實訓(xùn)環(huán)境中進(jìn)行培訓(xùn)的要求。(2)專業(yè)調(diào)整、新建、重組后的實驗實訓(xùn)投人不大，建設(shè)周期短。

4.計算機網(wǎng)絡(luò)方案使資源共享成為可能.合法用戶學(xué)生和教師可在任何一個終端登錄使用資源庫的教學(xué)資源，合法用戶們可在同一個機房進(jìn)行不同的實驗實訓(xùn)練習(xí)，集中管理資源更安全，添加、修改更方便。

五、結(jié)論

“基于計算機網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)培訓(xùn)平臺”采取計算機仿真與實際工業(yè)對象相結(jié)合的方案，在專業(yè)技能培訓(xùn)、技能鑒定與考核等領(lǐng)域提供了一種新的技術(shù)手段。

仿真包括:基理仿真—機理的研究和教學(xué)過程(課件教件)。即通過教學(xué)課件、教件、電子教材等進(jìn)行仿真，其中動作原理與理論原理是真實的，而學(xué)習(xí)對象的動作過程是模仿的;操作仿真—操作技能的培訓(xùn)、崗前實訓(xùn)、實踐能力的訓(xùn)練，其中操作實踐過程是真實的，而操作對象是模仿的;環(huán)境仿真—模擬各種工作環(huán)境、學(xué)習(xí)環(huán)境、生活環(huán)境，以便對真實環(huán)境下的事物展開研究，其中實驗基理現(xiàn)象是真實的，而實驗設(shè)備對象是模仿的。實訓(xùn)場所再配以實際裝置設(shè)備后，可以同時解決仿真無實物對象存在和仿真可能與實際存在偏差的問題。

篇10

【關(guān)鍵詞】EDA技術(shù)； Proteus仿真技術(shù)；虛擬實驗室；建設(shè)方案

引言

EDA（Electronic Design Automation電子設(shè)計自動化）技術(shù)是指以計算機為工作平臺，融合了應(yīng)用電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息處理及智能化技術(shù)的最新成果，進(jìn)行電子產(chǎn)品的自動設(shè)計。

Proteus是世界上著名的EDA工具（仿真軟件），從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機與電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計平臺。

利用Proteus仿真技術(shù)，在計算機網(wǎng)絡(luò)平臺上，學(xué)習(xí)電路分析、模擬電路、數(shù)字電路、嵌入式系統(tǒng)（單片機應(yīng)用系統(tǒng)、ARM 應(yīng)用系統(tǒng)）、微機原理與接口技術(shù)等課程，并進(jìn)行電路設(shè)計、仿真、調(diào)試等通常在相應(yīng)實驗室完成的實驗。一個計算機網(wǎng)絡(luò)硬件平臺（或一臺計算機）、一套電子仿真軟件，再加上一本虛擬實驗教程，就可相當(dāng)于一個設(shè)備先進(jìn)的實驗室。以虛代實、以軟代硬，即為虛擬實驗室的本質(zhì)。

一、建設(shè)Proteus虛擬仿真實驗室的優(yōu)勢

虛擬實驗系統(tǒng)由虛擬實驗環(huán)境、虛擬實驗儀器、虛擬實驗過程、虛擬實驗數(shù)據(jù)處理和虛擬實驗室管理系統(tǒng)組成，通過Proteus虛擬實驗系統(tǒng)為各種虛擬實驗實訓(xùn)課程提供模擬實驗實訓(xùn)教學(xué)環(huán)境。

1.解決電子信息類專業(yè)課程入門難

Proteus仿真平臺是獨一無二的微處理器仿真平臺，仿真的特點之一是把復(fù)雜難懂的電子課程理論知識通過生動形象的仿真動畫展現(xiàn)給初入門的學(xué)生，從一開始抓住學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生從難以學(xué)習(xí)導(dǎo)致的不愛學(xué)習(xí)變?yōu)橄矚g學(xué)習(xí)到主導(dǎo)學(xué)習(xí)。

2.解決實驗室資源老舊不足的缺點

Proteus仿真平臺資源豐富且時刻跟進(jìn)電子發(fā)展的最新腳步，給予學(xué)有余力的學(xué)生一個充分發(fā)揮自己想象的空間，極大的促進(jìn)和培養(yǎng)部分學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新思維能力。

3.解決傳統(tǒng)實驗實訓(xùn)項目實現(xiàn)過程周期長的缺點

實驗實訓(xùn)項目實現(xiàn)過程周期長，實驗實訓(xùn)教學(xué)效率低，且不明確的實驗實訓(xùn)數(shù)據(jù)結(jié)果無形中會熄滅學(xué)生的積極性的熱情。通過仿真手段完全實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的全過程，確定的結(jié)果也會極大的促進(jìn)學(xué)生的進(jìn)一步的動手實現(xiàn)過程。

二、Proteus虛擬仿真實驗室建設(shè)目標(biāo)

1.實驗實訓(xùn)教學(xué)項目多樣性

其不僅可以仿真電路分析實驗、模擬電子線路實驗、數(shù)字電路實驗，而且可以仿真嵌入式系統(tǒng)的實驗，其最大的特色在于可以提供嵌入式系統(tǒng)（單片機應(yīng)用系統(tǒng)、ARM應(yīng)用系統(tǒng)）的仿真實驗，因此，它完全可以稱之為一個多功能的實驗平臺。

2.實驗實訓(xùn)教學(xué)場地開放性

由于其硬件是基于網(wǎng)絡(luò)平臺的，如一個單位內(nèi)的局域網(wǎng)、或企業(yè)網(wǎng)、或校園網(wǎng)（或單機板，基于一臺PC）或Internet用戶。因此其實驗用戶可以不受傳統(tǒng)實驗室的時間、空間、及實驗內(nèi)容的限制。用戶可以跨越時間、空間及實驗內(nèi)容的約束，盡情釋放自己的實驗興趣及創(chuàng)新思維；此外，這也使得設(shè)備的利用率得到最大的發(fā)揮。

3.維護(hù)管理方便性

由于其核心為Proteus仿真軟件，因此，其實驗是無損耗的，其管理、維護(hù)也就是用戶帳戶的管理、軟件的安裝及更新而已。

三、Proteus虛擬仿真實驗室課程架構(gòu)

從概念到電子產(chǎn)品設(shè)計實現(xiàn)，從單一技能訓(xùn)練到電子產(chǎn)品整機開發(fā)設(shè)計綜合運用，Proteus虛擬仿真實驗室主要涵蓋電路基礎(chǔ)、模擬電子線路、數(shù)字電子線路、信號與系統(tǒng)等10余門課程?；緷M足應(yīng)用電子技術(shù)、電子信息工程技術(shù)等專業(yè)課程教學(xué)需要。

按專業(yè)學(xué)科知識體系及學(xué)生學(xué)習(xí)過程Proteus實驗室實踐教學(xué)層次可分為基礎(chǔ)實驗層、綜合實驗層、創(chuàng)新實驗層三個層次?；A(chǔ)實驗層的實驗以培養(yǎng)學(xué)生操作能力為主；綜合實驗層的實驗以培養(yǎng)學(xué)生綜合性設(shè)計能力為主；創(chuàng)新實驗層的實驗以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維設(shè)計能力為主。

在每一層次，均可以開展電路分析課程、模擬電子線路課程、數(shù)字電子課程、嵌入式系統(tǒng)課程及微機原理及接口技術(shù)課程的相應(yīng)內(nèi)容實驗。以嵌入式系統(tǒng)課程為例，在基礎(chǔ)實驗層，可以進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)課程中規(guī)定的基本實驗的仿真設(shè)計及設(shè)計驗證；如仿真51系列、AVR、PIC、Motorola的68HC11系列等常用的MCU應(yīng)用系統(tǒng)的仿真設(shè)計及驗證；在綜合實驗層，教師可以針對某一類型的MCU，如51系列MCU，給定一個綜合實驗（課程設(shè)計、實驗）的題目，學(xué)生按照設(shè)定題目內(nèi)容開展電路圖設(shè)計、代碼的編寫、仿真調(diào)試、PCB設(shè)計、制作PCB、驗證PCB設(shè)計等過程進(jìn)行。在創(chuàng)新型實驗或研究中，教師、學(xué)生可以按照自己的想法或興趣進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計或研究。

四、Proteus虛擬仿真實驗室平臺架構(gòu)

圖1 Proteus實驗室平臺架構(gòu)

基于Proteus仿真軟件的實驗平臺架構(gòu)如圖1所示。圖中，Proteus實驗室物理上位于其校園網(wǎng)內(nèi)部的某一個局域網(wǎng)上，該局域網(wǎng)上的服務(wù)器上安裝Proteus服務(wù)器端軟件，操作系統(tǒng)為Windows2000 server 或Windows2003 server，客戶端PC上安裝Proteus客戶端軟件，操作系統(tǒng)為Windows2000 professional或Windows2003 professional另外，需配置少量的設(shè)計驗證系統(tǒng)硬件，以增加學(xué)生的感官認(rèn)知。

通過Proteus實驗室建設(shè)，借用Proteus仿真軟件系統(tǒng)與校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)平臺，發(fā)揮Proteus獨特的虛擬仿真技術(shù)優(yōu)勢，很好的解決了電路基礎(chǔ)、模擬電子線路、數(shù)字電子線路、信號與系統(tǒng)等課程的理論學(xué)習(xí)與專業(yè)技能訓(xùn)練，充分的調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性與主動性，全面提升高職院校人才培養(yǎng)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄧澤民，韓國春.職業(yè)教育實訓(xùn)設(shè)計 M.北京：中國鐵道出版社，2008.