淺淡項目教學與仿真模擬器在計算機網絡教學中的應用

鄭　蕊　楊貴福　王　東

(1.長春職業技術學院，吉林　長春　130033；2.東北師范大學計算機科學與信息技術學院智能信息處理吉林省高等學校重點實驗室，吉林　長春　130117)

淺淡項目教學與仿真模擬器在計算機網絡教學中的應用

鄭蕊1楊貴福2王東1

(1.長春職業技術學院，吉林長春130033；2.東北師范大學計算機科學與信息技術學院智能信息處理吉林省高等學校重點實驗室，吉林長春130117)

根據社會對高職院校畢業生的要求，職業技能在畢業生的就業工作中占有非常重要的地位。目前職業院校面臨的普遍問題是課上理論知識較多，課后實踐環節不足，教學設備資源匱乏。本文提出了將項目教學與仿真模擬器應用在計算機網絡教學中，加強了學生對理論知識的理解，提高了學生的動手能力，解決了實踐內容不足、教學資源短缺等問題。實現新形式下的教學改革，培養社會所需的合格人才。

計算機網絡；仿真模擬軟件；項目教學；實驗教學；課程設計

1　引言

2006年教育部提出了《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》的文件中指出：“大力推行工學結合，突出實踐能力培養，改革人才培養模式”。這就要要求職業院校要注重學生實踐能力的培養，理論與實踐緊密結合，用新型的人才培養模式，培養技術過硬的符合時代發展和社會需求的合格人才。

2　教學現狀及存在的問題

根據傳統的教學模式，學生上課都是以聽老師講課為主，學習大量的理論知識，然而此種教學方法并不適用于高職院校學生。高職院校學生的特點是理論基礎不扎實，上課注意力無法保持長時間的集中，所以在課堂上講授大量的理論知識并不符合高職院校的教學模式，這就要求高職院校師生要從傳統的教學模式中走出來，實現課堂的教學轉變。要實現教學轉變，首先是教師自身的轉變，教師在講課的過程中，不能一味的只講理論，要讓學生勤動手，通過理論指導實踐。其次是學生的轉變，對于高職院校的學生，學生不僅要學習理論知識，更要在實踐過程中總結理論知識的運用方法和手段，通過一些方式使學生做到課前預習，課后復習，加強自身素質的提高。但目前職業院校面臨的普遍問題是無法提供大量教學設備供學生練習，以至于無法使每個學生都參與到動手實踐的過程中。以計算機網絡教學為例，在實際教學過程中，無法保證每名學生人手多臺交換機和路由器以組建真正的局域網。使用真實設備進行練習，學生無法從設備上獲得更多的調試信息，從而容易產生挫敗感。以上諸多問題都會導致教學效果下降、學生缺乏動手能力等教學結果。

根據以上問題，我院網絡專業提出了以項目教學與模擬仿真軟件并用的教學模式。以項目教學為依托，將課程的每一個知識點融入到一個項目中，讓學生在完成項目的同時，掌握知識和技能；以模擬仿真軟件為平臺，讓學生在學習理論知識的同時進行大量的動手實踐，通過理論指導實踐，完成課程教學目標。

3　具體實施

3.1課前準備

課前教師準備課上所講知識點，選擇合適的項目，將知識點放到項目的需求中。使用模擬器根據知識點內容制作課上演示教學模具與課上學生練習實驗，并且制作學生課后實驗的自動評分系統。教師設計的項目要符合學生在未來工作中的實際場景，教師設計的實驗既要有根據本節課所要掌握的知識點進行單一練習的實驗，同時也要有將以前所學融會貫通的實驗，這樣學生才能將以往所學逐漸積累起來。例如：講DHCP，需要單個實驗使學生獲取配置的IP地址，還要加上IP規劃和靜態路由，以實現知識的融會貫通。

圖1　課前實驗-通過DHCP協議獲取IP地址

圖1的實驗設置為在局域網內部有一臺DHCP服務器，每臺主機都想通過DHCP服務器獲取地址和數據的過程。

3.2課上實驗

上課過程中，教師要注重理論與實踐相結合，在理論講解的過程中演示與理論相關的實驗，讓學生更加清晰地理解理論知識，并通過實驗了解所學理論知識的應用場合。通過單元實驗和融合實驗，使學生在學習本次課程內容的同時，也能串連起前續課程所學的內容，達到知識的融會貫通。在展示新實驗的過程中引發學生思考，從而引入理論知識的講解。將理論應用到具體的實踐之中，充分展示學習理論知識的必要性；根據實驗過程進一步引出課程所要講授的理論知識，由教師講授變成學生主動求知，進一步提高了學生學習的積極性。實驗環節可以清晰地展示理論知識的具體細節，可以讓教師在講解的過程中更加形象生動，更加有理可依，有據可講。通過實驗學生也可以透過現象看本質，使用枯燥的知識點理解起來變得更加容易。模擬器的自動評分系統可以當場反饋學生各個知識點的掌握情況，以便教師對課程做出相應的調整。教師在上課過程中，將大項目拆分成小項目，每一個小項目對應幾個相應的實驗，待所有知識點全部學完，再整合到大項目中，學生可以獨立完成整個大項目實驗。還是以DHCP為例，在上課的過程中，教師向學生展示以下實驗：

圖2　課上實驗-通過DHCP協議獲取IP地址的過程

此實驗可以清晰地表示出，如果一個主機想要通過DHCP協議獲取IP地址，需要在OSI七層的每一層進行封裝，尤其在第四層，可以看出DHCP是基于傳輸層的UDP協議實現的。數據包的傳送過程是由主機發向交換機，再由交換機廣播式發送，直到傳遞給DHCP服務器。DHCP服務器返回的數據包是帶有主機IP的數據包。通過此實驗可以進而引發學生思考，因為主機沒有IP，那么數據包是依靠什么進行尋址的這類問題。

3.3課后練習

課后，老師可布置已經做好的帶有自動評分系統的模擬器實驗，督促學生反復練習，以鞏固課上所有的知識點和實驗。學生可根據評分系統，及時得到知識點的掌握情況，可進行有針對性的學習和復習。學生在自主完成小項目的知識點的學習后，可自行完成大項目的實驗，結合全部所學，利用實驗查缺補漏，形成學生自己的學習體系。

圖3　課后實驗-自動評分系統

圖3是綜合項目的自動評分系統。自動評分系統針對每一個知識點都可以設置相應的計分環節，學生可通過check results自己審視自己的實驗結果和知識點的掌握情況。

4　項目教學與仿真模擬軟件的優勢

通過仿真模擬軟件，教師可將枯燥的理論知識通過實驗直觀地表現出來，加深對理論知識的理解。課上與課后實驗，提高了學生的動手能力，提高了學生的職業技能，為學生更好地適應今后的工作打下堅實基礎。以項目教學推動課程發展，從大項目中抽離出小項目進行知識點的講解，有利于學生對知識點的掌握，由小項目組合成大項目，幫助學生將所學知識融會貫通。項目教學更幫助學生早日接觸今后的工作流程，以便學生畢業能更快地適應社會。根據自動評分系統的評分結果，更加便捷地掌握學生知識弱點，從而使教師在今后的教學中有的放矢，有針對性地對課程進行講解。實驗教學與期末成績相結合，理論與實踐缺一不可，做到理論指導實踐，實驗完善理論的良性循環。使用仿真模擬軟件還解決了在教學過程中實驗設備不足、調試信息不直觀的問題。

5　總結

項目教學與仿真模擬軟件應用在計算機網絡的教學中，是一個切實可行又方便易用的方法，不但減輕了教師在教學過程中的壓力，也幫助學生提高了自學能力，符合高職院校培養技能型人才的特點。項目化教學模式使學生更早接觸日后工作流程，以便學生畢業能更快地適應社會。以項目推動課程發展，使課程實施過程更加清晰，知識點更加容易引入。使用仿真模擬軟件解決了教學設備不足，學生無法得到充分實踐的問題，并幫助教師制定課程考核評價，為教師講解課程內容提供了更加易用的工具。

[1]張艷莉，徐獻靈，張文梅．淺析PT模擬器在高職通信網課程教學中的應用[J]．電腦知識與技術，2015(6)：162-164．

[2]彭越．VM虛擬機和思科PT軟件在計算機網絡課程教學中的應用[J]．廣西教育c：職業與高等教育版，2013(15)：191-192．

[3]Feng W．The Application of Packet Tracer Simulator in Computer Network Education[J]．Computer&Telecommunication，2010．

[4]Wu D，Chen Y，Luo X，et al．The Application of Network Simulator in Computer Network Teaching[J]．Journal of Guangxi Academy of Sciences，2005．

ABrief Talk on theApplication of Project Teaching and Simulator in Computer Network Teaching

Zheng Rui1Yang GuiFu2Wang Dong1
(1.Changchun Vocational Institute of Technology,Changchun 130033,Jilin; 2.School of Computer Science and Information Technology,Northeast Normal University,Changchun 130117,Jilin)

According to the social demand for graduates in Higher Vocational Colleges,professional skills in graduates'employment play an important role.The current vocational colleges have to deal with problems which are more theoretical knowledge in class,lack of practice after class,teaching equipment and lack of resources.This paper proposes the application of project teaching and simulation in computer network teaching.This method enhances students'understanding of theoretical knowledge,improves students'practical ability,and solves the problems of the lack of practice contents and teaching resource shortages.It achieves the new form of teaching method reform,cultivating qualified talents.

computer network;simulation software;project teaching;experiment teaching;course design

G712

A

1008-6609(2016)06-0040-03

鄭蕊，女，黑龍江省齊齊哈爾市人，碩士，助教，研究方向：計算機網絡，軟件工程。

信息化環境下開放式實踐教學模式的研究，項目編號：2015LX020；高職院校與本科院校聯合培養技術技能型人才的探索和研究，項目編號：2014ZCY213；基于位置指紋的Wifi客戶端被動定位，項目編號：20140204031SF；基于云服務的GPS設備取證，項目編號：20130206097SF。