浅谈虚拟试验在农村职校网络技术教学中的作用

刘　杰　孙海英

随着互联网的迅猛发展，计算机网络技术也越来越多地渗透到社会生活的各个层面，计算机网络技术课也就当仁不让地成为了中职计算机专业的主干课程之一。与其他课程相比，计算机网络技术的教学有其独有的特性：在上好理论课的同时还需要一个可以反复进行配置和实验的网络环境，及时地通过实践对理论知识进行巩固和延伸；但由于农村职校教育经费上的困难，加之网络互联设备、服务器等组网设备价格昂贵、投资大，因此构建的网络硬件环境往往不能满足正常的教学需求，这对该门课程的教学造成了极大的压力，笔者经过几年的探索和研究，发现通过虚拟试验法可在很大程度上缓解这种压力。

所谓虚拟试验，就是利用特定的计算机软件在单台宿主计算机上模拟网络设备互联、配置、维护等一系列计算机网络教学所需的实验，形成一个虚拟的、可以反复进行配置和实验的网络环境，其具体作用主要体现在以下三个方面。

降低实习材料的损耗，节省实验经费

在网络技术教学中，有些技能需要学生反复练习才能熟练掌握的，比如网线的制作。如采用传统的教学方法，直接利用实习材料进行练习，大多学生需要损耗十个以上的水晶头、60cm左右双绞线，才能熟练地制作出一条标准的网线。若在学生实际动手操作之前，采用虚拟试验法，先让学生在计算机上反复地练习线序的排对、水晶头的安装、压制、网线的测试等操作，熟练地掌握了操作的步骤，再利用实习材料进行实际制作，一般学生只需要六个水晶头、40cm左右的双绞线就可以达到这一效果。这大大地降低了实习材料的损耗，也节省了教学投资。

保证试验安全，丰富了实验资源

虽然现下大多数农村中职学校都组建了校园网，提供了一定的网络教学环境，但由于校园网的功能大多与学校的互联网资讯、校内办公平台、网络教学资源等联系在一起， 且大多数集线器、交换机、路由器等网络互联设备都集中在网络主控室中，不可能成为学生进行网络设备互联、服务器配置、网站设计与开发等网络应用技能培养的实验平台。原因很简单，实验过程中稍有差池，就会造成校园网瘫痪甚至服务器数据崩溃等严重后果；涉及到这部分内容的教学时，一般是老师先讲解，然后带领学生到主控室中进行操作演示供学生观摩，学生没有机会进行实训，学到的仅是屠龙宝技，其教学效果可想而知。而虚拟实验可在一台普通微机中，构建一个虚拟试验平台，学生可利用平台上提供的网线（包括直通线和交叉线）、计算机、交换机、路由器等虚拟设备进行局域网组网练习，并可在平台上进行各项网络设置、连通性检测等操作。这种虚拟试验的仿真度极高，且没有什么危险，与真正操作的差别仅仅是没有用手拿网线进行实物连接而已，使学生在缺乏相关试验资源的情况下，也可以熟练地掌握局域网组网技术，从而摆脱了该部分内容的学习对硬件的依赖性。

有利于提高教学效率、培养学习兴趣与能力

网络操作系统和应用程序的安装与设置是中职计算机网络技术教学中必不可少的内容，但由于安装和设置操作系统时间较长（仅安装一套Windows server 2003系统至少需要一节课的时间，若再进行局域网配置及相关的Web、Ftp设置等则需要2小时左右），且安装后对原有系统具有一定的破坏性，对教学秩序和教学进度都产生严重的影响，因此该部分内容往往被忽略或简化，使学生因得不到充分的练习，从而失去对计算机网络操作系统的安装和设置进行自主性培养的机会和兴趣，对计算机网络系统的维护及故障诊断技能的培养和提高造成影响，使其缺乏独立维护的知识和技能。而利用虚拟技术完全可以在宿主计算机上模拟安装适当的网络操作系统和应用程序软件，并进行相应的网络设置，与在一台正常的计算机上安装基本相同， 丰富了学生感性认识。只要宿主计算机能够提供足够大的内存空间和磁盘空间给虚拟软件使用，就可以让学生获得与真实实验一样的体会，而且整个实验过程具有游戏的特点。若再将分组协作、竞赛式学习的模式灵活应用，则可以激发学生浓厚的学习兴趣，加深对教学内容的理解。

总之，目前虚拟实验技术还处在发展、起步阶段，但在实验教学过程中已经发挥了巨大的作用。它不仅弥补实验设备缺乏和条件的限制，而且极大提高了学生对知识的需求和探索的积极性，提高了实验教学效果。同时，通过虚拟实验技术把抽象的、难以直接用一般自然手段表现的形象直观地表现出来，有助于加快认识客观世界的规律，提高实验教学的先进性。