Packet Tracer在中職《計算機網絡》教學中的應用研究

李永培

(東莞市經濟貿易學校，廣東 東莞 523000)

0 前言

《計算機網絡》是中職計算機網絡專業的重點課程，如何開展《計算機網絡》課程才適合中職學生的特點？能像高等教育一樣幫助學生構建完整的計算機網絡理論體系嗎？對于中職學生來說難度很大。筆者認為應該從中職計算機網絡的兩個就業方向網絡管理維護、網絡綜合布線著手開展計算機網路專業的教學。網絡管理維護主要是掌握網絡設備的配置與管理等相關技能，這就需要相當數量的網絡設備進行教學輔助，但是網絡設備往往價格不菲，因此需要借助網絡模擬軟件來達到教學效果。

1 網絡模擬軟件Packet Tracer介紹

1.1 網絡模擬軟件的選擇

常見的網絡模擬軟件有 “華為路由模擬器YS-RouteSim”、“Packet Tracer”以及“GNS3”。 “華為路由模擬器 YS-RouteSim”的優點是軟件附帶提供了一系列現成的實驗參考，初學者依照實驗參考進行網絡配置入門，缺點是僅僅基于字符模擬，能完成的實驗有限，而且非常容易出錯，另外它還是一個華為內部應用軟件，并不對外公開。

“GNS3”是基于dynamips的圖形化網絡模擬軟件，優點是它能加載思科路由設備具體型號的IOS映像，模擬效果和真實設備非常接近，缺點是對電腦的性能要求較高，能同時模擬的路由器數量不多，對于交換實驗的支持不好，操作相對packet tracer來說也更加麻煩，不適合網絡初學者使用。

1.2 網絡模擬軟件packet tracer介紹

Packet Tracer全稱Cisco Packet Tracer，是思科公司開發的一個網絡模擬工具軟件，該軟件功能強大，簡單易用，是一個專為網絡初學者設計的用于提供計算機網絡設計、配置和網絡故障排除模擬環境的學習平臺，支持學生和教師建立網絡模擬活動網絡模型。Packet Tracer目前最新版為5.31，可以在思科網絡學院免費下載。

Packet Tracer中提供了二、三層交換機、路由器、無線路由器等虛擬設備，支持VLAN、靜態路由、動態路由、訪問控制列表等常用的網絡配置實驗，完全可以滿足中職計算機網絡教學中“網絡設備”配置的網絡模擬實驗需求。

2 Packet Tracer在教學中應用的優點

2.1 彌補實訓場所設備不足，節省實訓設備資金投入

網絡設備的價格比較高昂，一臺二層交換機的價格就能買好幾臺普通電腦，因此建設網絡實驗室比起普通的電腦機房投入要大得多。筆者所在學校2007年升級改造了網絡實驗室，除了更換了新電腦以外還新增了8組網絡設備，每組包含了銳捷RCMS(管理控制服務器)一臺、二層交換機兩臺、三層交換機兩臺以及路由器兩臺。新增的網絡設備讓《計算機網絡》教學，特別是上機實訓煥發了新的光彩，頓時提升了《計算機網絡》教學的整體水平。

然而由于網絡設備數量有限，每個班學生人數至少也五六十人，因此上機實訓的時候只能8至10個學生共用一組設備，這樣的情況下分攤到每個學生身上的實驗時間非常有限，制約了學生的實訓效果，也影響了教學進度。引入網絡模擬軟件Packet Tracer以后，上機實訓時只要學生人手一臺電腦，學生要多少“設備”就有多少“設備”，因為這些“設備”都是虛擬出來的，彌補了實訓場所設備不足，節省了實訓設備的資金投入。

2.2 改善了實訓效果，為遠程學習提供了支持

前面說了在真實網絡設備上進行實訓時候，學生只能采取分工合作實驗的方式，完成一個個的網絡配置實驗，這就導致了學生對整個實驗的完整步驟沒有徹底的認識，只學會了自己親自動手操作過的部分，實訓效果很不理想。另外，小組合作實驗給一部分同學“偷懶”提供了機會——依賴小組其他成員完成實驗，這樣導致的結果是學習效果的兩極分化嚴重，會的，積極動手，越會；不會的疏于動手，越不會。使用網絡模擬軟件Packet Tracer后，每個學生都有機會完整的操作整個實驗，所有實驗過程步驟清晰明了，學生在網絡模擬軟件中也能看得見實驗結果，無形中也建立了學習成就感，激發了學習的興趣，教師也可以更好的監督學生的實訓操作。通過網絡模擬軟件熟悉實訓的操作后，再到真實設備中進行合作實驗，實訓效率提高了，成效顯著。

網絡模擬軟件Packet Tracer的使用不局限在學校的實訓場所，學生在家里的電腦上也能安裝使用，為學生遠程自主學習提供了可能。一些網絡模擬軟件甚至提供聯網功能，為教學遠程教學，學生在線學習提供了支持。

2.3 提高了實訓課堂教學演示效率，減輕了教師的負擔

在引入網絡模擬軟件Packet Tracer之前，教師要演示一個實驗的操作步驟比較麻煩——遠程登錄到不同的設備中進行配置，還要到設備前面進行接線等操作，導致的結果是教師操作演示得很費勁，學生觀看演示如同霧里看花、管中窺豹，效果自然不好。引入網絡模擬軟件Packet Tracer之后，所有“實驗設備”統一在軟件的界面里，它們之間的關系也一目了然，教師也不用在真實設備之間來回奔跑了，可以有條不紊的在軟件中清晰演示完實驗操作步驟，把更多的課堂時間留給學生進行實訓操作。配合屏幕錄制軟件，教師還能在課前就錄制好多媒體課件，進一步提高實訓課堂的學習效果。

3 構建基于Packet Tracer的虛擬網絡實訓平臺

筆者在計算機專業0914、0915、1018班的《計算機網絡》課程中使用了Packet Tracer軟件進行輔助教學，并以“實訓為主，理論輔助”的理念開展該課程的教學，讓學生通過完成一系列的網絡實訓，初步掌握網絡管理維護的相關技能。

3.1 以Packet Tracer為平臺開發實訓項目，構建課程實訓體系

在Packet Tracer的邏輯視圖中，可以很方便的添加虛擬的網絡設備，通過線纜將這些設備連接起來，構建成網絡拓撲圖，點擊相應的設備可以進入設備的配置界面進行配置，通過這一系列的操作就能建立網絡實訓的模擬環境。

在實際的網絡環境中，網絡管理維護主要針對二層交換機、三層交換機、路由器、無線路由器等設備，因此開發實訓項目主要針對這些設備。借助Packet Tracer軟件可以很好的開發出實訓項目。筆者在一年多的《計算機網絡》教學中，獨立開發了以下Packet Tracer實訓案例項目，并初步形成體系：

(1)通過Console配置交換機

(2)開啟交換機的Telnet服務

(3)VLAN實現端口隔離實驗

(4)跨交換機VLAN實驗

(5)使用三層交換機實現VLAN間通信實驗

(6)交換機冗余鏈路——快速生成樹實驗

(7)交換機冗余鏈路——端口聚合實驗

(8)交換機端口安全實驗

(9)路由器的基本配置實驗

(10)路由子接口——單臂路由實驗

(11)靜態路由實驗

(12)默認路由實驗

(13)動態路由RIP實驗

(14)動態路由OSPF實驗

(15)OSPF 路徑選擇實驗

(16)編號標準訪問控制列表實驗

(17)編號擴展訪問控制列表實驗

(18)命名標準訪問控制列表實驗

(19)命名擴展訪問控制列表實驗

(20)靜態地址轉換實驗

(21)靜態地址端口轉換實驗

(22)動態地址轉換實驗

(23)動態地址端口轉換實驗

(24)網絡地址轉換綜合實驗

(25)無線路由器的配置實驗

(26)無線AP的配置實驗

(27)無線網絡綜合配置實驗

(28)小型網絡構建實驗

表1 項目拓展實訓報告表

3.2 通過真實的網絡設備拓展延伸實訓項目

學生在Packet Tracer軟件上完成了具體的實訓項目后，初步掌握了相關的技能、知識，整個時候如果馬上進入下個實訓項目，學生掌握的技能可能僅僅限制在網絡模擬軟件Packet Tracer的層面上，因此必須及時進行實訓項目的拓展延伸，從“網絡模擬軟件”回歸到“真實設備”甚至實際的工程環境中。

以 “實訓項目 (24)動態地址端口轉換”為例，當學生在Packet Tracer中掌握了該實訓項目之后，安排學生在真實網絡設備中進行拓展延伸實訓，實訓報告如表1所示。實踐證明，通過相關的拓展延伸實訓項目，學生的學習積極性得到了很好的調動，學生掌握的技能水平也能真正應用到網絡設備的配置上。

3.3 借助Packet Tracer進行學習效果評價和實訓技能考核

在使用網絡模擬軟件以前，教師要跟蹤學生的實訓項目操作情況比較麻煩，只能逐一的查閱學生從設備中保存下來的配置文件，這樣需要花費教師大量的時間，效果不盡人意。針對這種情況，Packet Tracer中提供了一個名為“活動向導”(Activity Wizard)的工具。教師通過“活動向導”可以非常方便的為學生創建一個非常具體的網絡實訓環境，換句話說就是出一個考試題。然后讓學生完成這個網絡的搭建與配置。在這個過程中教師可以事先將需要考核的知識在“活動向導”中通過“網絡答案”功能設置好，考幾個知識點就設置幾個位置，“活動向導”會自動對該考題進行分數的設置，一般情況下每設置一個知識點系統就會給這個點設置1分，而該考試題的總分要視該試題所包含的知識點的數量來決定。當學生按照教師的要求完成該試題后，“活動向導”會根據知識點中的正誤給學生一個最終的得分。

筆者在任教的計算機專業實訓課程的期中、期末統一考試中，使用Packet Tracer的“活動向導”建立相應的考試文件進行考試，考試過程非常順利，試卷的批改工作由Packet Tracer自動完成，提高了教學工作效率。學生也樂于接受這樣的考試方式，考完試馬上知道成績，對得、失分點也一目了然。排除試題難度因素，從1018班該科期中考試平均分高達90.72分能充分證明使用Packet Tracer進行實訓教學、技能考核具有良好效果。

4 結束語

網絡模擬軟件Packet Tracer操作簡單，功能強大，能解決因網絡設備不足導致實訓課堂教學效果不佳的情況。教師借助Packet Tracer開發的虛擬網絡實訓平臺，再配合現有的網絡設備進行實操，學生能輕松完成網絡實訓項目，真正掌握計算機網絡組網技能。

總之，Packet Tracer的應用確實提高了中職《計算機網絡》實訓課堂的教學效率,改善了教學效果，具有推廣價值。

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[2]盧江興.基于Packet Tracer的虛擬網絡實訓模式[DB/OL].http://www.doc88.com/p-661164533253.html.

[3]趙思佳,尹婷.基于Packet Tracer模擬器構建計算機網絡課程教學平臺[J].湖南環境生物職業技術學院學報,2010(01).

[4]趙紅梅,黎葦.淺談仿真軟件在數控教學應用中的利與弊[J].現代企業文化,2008(15).