基于Packet Tracer的虛擬實(shí)訓(xùn)探索

　　摘 要：本文科學(xué)總結(jié)高職院校虛擬實(shí)訓(xùn)的內(nèi)涵及典型應(yīng)用，基于Packet Tracert軟件，創(chuàng)造性地開展網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理課程虛擬實(shí)訓(xùn)的探索與實(shí)踐，給出具體的虛擬實(shí)訓(xùn)建設(shè)方案，提出有借鑒意義的教改新思想和新方法，最后對虛擬實(shí)訓(xùn)的教學(xué)活動(dòng)效果進(jìn)行客觀分析。
　　關(guān)鍵詞：虛擬實(shí)訓(xùn)；高職實(shí)訓(xùn)課程建設(shè)；路由器；交換機(jī)
　　
　　
　　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相關(guān)專業(yè)是實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)，需要有配套的網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)環(huán)境才能保證培養(yǎng)出合格的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用人才。但是，隨著學(xué)校規(guī)模擴(kuò)大、生源質(zhì)量的下降和人均占有教學(xué)資源的下降，教學(xué)質(zhì)量受到影響，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)課程的教學(xué)實(shí)踐環(huán)境的建設(shè)表現(xiàn)尤為突出。一套最基本的教學(xué)環(huán)境包括2臺二層交換機(jī)和2臺路由器，顯然，如果考慮成本和教學(xué)場地因素，采用實(shí)際設(shè)備構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)環(huán)境投資巨大，這對于中西部地區(qū)教育資源相對緊張的高職學(xué)院開展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)是一個(gè)不可逾越的障礙。為此，我們積極貫徹教育部“關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見”(教高[2006]16號)的指示精神，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，根據(jù)課程的特點(diǎn)、學(xué)生崗位技能的需要，選取具有工學(xué)結(jié)合特色的教學(xué)內(nèi)容，大力探索并實(shí)施虛擬實(shí)訓(xùn)，以滿足教學(xué)的需要。文獻(xiàn)[1]系統(tǒng)總結(jié)了在高等職業(yè)教學(xué)過程中引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的必要性和現(xiàn)實(shí)意義。
　　1 虛擬實(shí)訓(xùn)
　　眾所周知，高職院校的實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動(dòng)是在某個(gè)特定的實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)境下開展項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)，所以，高職院校在具體的實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中，只要實(shí)訓(xùn)環(huán)境或者實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目二者要素之中有一個(gè)是虛擬的，那就是虛擬實(shí)訓(xùn)。
　　虛擬實(shí)訓(xùn)的最高境界是采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)，生成實(shí)時(shí)的、具有三維信息的人工虛擬環(huán)境，受訓(xùn)者像在真實(shí)世界中一樣，與該環(huán)境中的人和事物進(jìn)行行為和思想的實(shí)時(shí)交流，并產(chǎn)生身臨其境的感覺。但由
　　
　　于受技術(shù)條件，特別是投入成本因素限制，在高職教學(xué)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)完全的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)訓(xùn)還有漫長的道路要走，目前只在個(gè)別領(lǐng)域，例如航空航天領(lǐng)域的飛行員訓(xùn)練得到實(shí)際應(yīng)用。因此，當(dāng)前高職領(lǐng)域可行的虛擬實(shí)訓(xùn)是采用桌面虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。它是利用計(jì)算機(jī)的屏幕作為用戶觀察虛擬境界的一個(gè)窗口，利用鼠標(biāo)等外部設(shè)備操作虛擬環(huán)境中的對象，例如各種特定的設(shè)備與儀器。雖然它的真實(shí)感沒有沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)高，但由于技術(shù)相對簡單，投入成本不高，所以，采用此種類型的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來建設(shè)虛擬實(shí)訓(xùn)室具有現(xiàn)實(shí)意義。
　　高職院校開展虛擬實(shí)訓(xùn)的典型應(yīng)用有以下方面。
　　文獻(xiàn)[2]將虛擬機(jī)技術(shù)引入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動(dòng)中，它是通過軟件技術(shù)模擬硬件環(huán)境的方法讓學(xué)生能盡快將理論知識應(yīng)用于實(shí)踐。該虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境的最大特點(diǎn)是將現(xiàn)有的一些硬件、軟件資源優(yōu)化組合，從效果出發(fā)，不需要添置大量的硬件設(shè)備就能達(dá)到應(yīng)有的實(shí)訓(xùn)效果。
　　文獻(xiàn)[3]“虛擬公司”實(shí)訓(xùn)模式充分發(fā)揮秘書綜合實(shí)訓(xùn)室的效用，營造了盡可能真實(shí)的秘書工作環(huán)境，使學(xué)生進(jìn)入相對真實(shí)的秘書角色里，更加深入地體驗(yàn)秘書工作，這有利于對學(xué)生綜合職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)。
　　文獻(xiàn)[4]基于法國Trace Software International 集團(tuán)公司的Elecworks& SolidWorks，建設(shè)虛擬電工實(shí)訓(xùn)室。該虛擬實(shí)訓(xùn)室一方面可以提高培訓(xùn)和實(shí)作的效率、提高成功率；另一方面能讓學(xué)生對生產(chǎn)器件的廠家及其產(chǎn)品有較好了解，可以靈活地完成各種電氣控制的設(shè)計(jì)及裝配，加強(qiáng)并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
　　
　　
　　作者簡介：張平安，男，教授，主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、高職教學(xué)研究和智能控制。
　　
　　文獻(xiàn)[5]探索用虛擬軟件Dynamips構(gòu)建思科虛擬實(shí)驗(yàn)平臺。該模擬器的最大優(yōu)點(diǎn)是通過直接加載思科的路由器操作系統(tǒng)IOS，在PC上完整模擬多臺特定的思科路由器功能，并支持模擬設(shè)備之間的真實(shí)互聯(lián)。其缺陷也很明顯，它特別消耗計(jì)算機(jī)資源，一般只能模擬3臺左右路由器，另外，只能模擬路由器。
　　文獻(xiàn)[6]基于VRML技術(shù)，通過二次開發(fā)，建立一個(gè)三維虛擬綜合布線實(shí)驗(yàn)