淺談虛擬技術在計算機網絡課程教學中的應用優勢

摘 要：虛擬技術在計算機網絡課程的教學中具有重要的應用價值，它能彌補傳統的計算機網絡課程教學中教師單方面講解知識、學生實踐不夠等問題，具有教學成本低、教學形式多樣化、提升學生的實踐能力、安全性高的優勢。

關鍵詞：虛擬技術;計算機網絡課程;教學;Packet Tracer

0 引言

在計算機網絡的教學中，許多學校由于經費、計算機設備等的限制，教師主要是采用多媒體講解的方式，把有關計算機網絡的知識傳授給學生。這種單方面傳授知識的方式，缺少直觀的演示和必要的項目實訓，理論與實踐不能很好地銜接，加深了使學生對知識理解和掌握的難度，教學質量也難以保證。虛擬技術的出現，能在計算機網絡課程教學過程中的彌補這種教學過程中的不足。

1 虛擬技術概述

1.1 虛擬技術的概念

虛擬技術是一種集多媒體技術、傳感技術、網絡技術、人機接口技術、仿真技術等多種技術為一體的計算機技術。[1]簡單來說，虛擬技術是通過生成逼真的虛擬環境，讓用戶有置身其中的感覺，產生與真實環境相同的體驗。

1.2 Packet Tracer簡介

Packet Tracer是由 Cisco 公司開發一個輔助學習工具，為計算機網絡初學者去設計、配置、排除網絡中的故障提供了網絡模擬環境。該軟件能便捷地建立一個網絡拓撲，模擬完成真實網絡環境下的很多實驗，如VLAN的創建與配置、RIP路由協議以及OSPF路由協議的基本配置等實驗。Packet Tracer軟件的模擬環境與真實的操作環境幾乎沒有區別。

2 應用虛擬技術的優勢

2.1 教學成本低

一些網絡設備價格昂貴，如果要把網絡設備配置齊全并且數量足夠，需要很高的成本。學校如果沒有充足的資金支持，就不可能支持配置齊全且足夠的計算機網絡教學實驗設備，也難以滿足學生的實驗需求。運用虛擬技術，就能有效解決此問題。例如，在一臺計算機上安裝Packet Tracer 軟件，該軟件含有路由器、交換機、電腦等配置，學習者可在圖形用戶界面的軟件上直接使用拖曳方法，可以拖動多個虛擬路由器、交換機、電腦等，建立一個完整的網絡拓撲，從而進行網絡實驗，這樣就可以減少實驗室資金的投入，滿足學生的實驗需求，提高教學質量。

2.2 教學形式多樣化

傳統的計算機網絡的教學形式只是單一的知識講授，但是計算機網絡的知識量大，教學僅僅只是運用教授法，很難激起學生長時間的學習激情。但是虛擬技術能讓教師的教學形式多樣化。例如，教師在配合傳統的演示文稿講解時，可以配合Packet Tracer的應用，進行現場網絡操作的演示，便于學生理解，增加學生對于知識點的掌握。在Packet Tracer網絡實驗中，以PING命令為例，點擊Packet Tracer右下角的Simulatio就可以進入該軟件的模擬模式，該模式可以通過生動的動畫來表現數據包的傳輸過程，能很清楚地看到數據包的傳輸路線，可以讓同學們清楚數據包在網絡中行進的詳細處理過程，有利于學生對數據包及其傳輸的認識。同時，虛擬技術也方便了教師對學生學習情況的觀察了解， 在學生自己動手進行實驗操作的時候，教師可以隨時走動，及時了解學生的實驗情況，及時糾正和指導學生在學習實驗過程中的不足之處，并實時參與到學生的合作交流中，引導學生，激起學生學習主動性，激發學生潛能，提高課堂教學質量。

2.3 提升學生的實踐能力

學生通過實驗操作就能夠了解各種實驗設備的操作以及實驗的原理等，不管是跟著教師進行實驗設計還是自己設計實驗，完成實驗操作后，學生能加深對課堂知識以及各網絡設備工作原理的理解，讓學生不僅僅只是紙上談兵，提高學生對實際問題解決的能力。虛擬軟件不僅僅可以讓學生在課堂上進行相關的網絡實驗，而且學生還能將課堂未完成的實驗操作保存下來，課后用自己的電腦下載相關軟件就能繼續進行實驗，學生的實踐操作機會大大增加。例如，教師布置完成一個有四個路由器的RIP路由協議，由于課堂教學時間有限，學生可以先在課堂上完成一兩個路由器的配置，然后保存下來，課后接著完成實驗，這樣就保持了實驗的完整性，更有利于學生的學習。

3 應用虛擬技術的不足

虛擬技術并不能完全替代真實的網絡設備，虛擬實驗也不能完全代替真實操作。過分依賴虛擬技術可能會減弱學生的基本操作技能，淡化學生對真實設備的感受，并且由于虛擬軟件操作簡單，學生可以無限次重復進行虛擬實驗操作，可能會因此而產生自滿的情緒。

4 結語

虛擬技術的出現，給傳統的計算機網絡教學形式單一、實驗設備不足導致學生實踐機會少的帶來了一種解決方案。在教學中結合虛擬技術，可以使計算機網絡課堂的教學形勢不再單一，使教師易教，學生易學，提升教學質量。虛擬技術可以節省教學經費，提高實驗設備的安全性，提升學生的實踐操作能力。利用虛擬技術進行教學可以作為傳統的計算機網絡課程教學方法的一種補充。虛擬技術實驗有其優勢也有其不足，如果能把虛擬實驗和真實實驗有機地結合起來，那就能讓我們的計算機網絡課堂的教學質量更加有保障。

參考文獻：

[1] 劉霞，祝艷茹，郝麗麗.虛擬技術在高校計算機教學中的應用探討[J].南方農機，2018，49（21）：139+144.

作者簡介：黃雯茜，女，廣東紫金人，華南師范大學職業教育學院網絡工程（職業教育師范）專業在讀。