网络虚拟实训平台在高职路由交换技术课程教学中的应用与实践

周瑾怡

摘要：虚拟技术是当今十大IT技术之一。PacketTracer和GNS3是思科网络技术学院开发的针对思科网络技术学院课程教学的虚拟网络平台，该平台能够模拟真实的网络环境。在平台下，可以根据实际的需求来选择网络设备、终端和线缆组建网络，也可以使用命令或窗口界面配置和测试网络。有效解决高职院校教学硬件条件缺陷、教学时间和空间限制等问题。

关键词：网络；虚拟平台；路由；交换

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）21-0131-03

1 概述

IT业高速发展，在国家“以信息化带动工业化”战略的指导下，信息化进程已经涉及各行各业，随着计算机技术和网络通信技术的高速发展，计算机网络技术得到了广泛而深入的应用。计算机网络系统的组建、维护和管理等工作岗位，每年需要大量的各种层次的从业人员。《路由交换技术》主要培养学生动手配置网络设备的能力，是一门操作性较强的理实一体化课程。也是培养掌握“建网、用网、管网”技能，能适应生产、经营、管理和服务一线的高素质技术技能人才的核心课程。

2 教学过程中存在的问题

路由交换技术是一门操作实践性较强课程，目前教学模式主要采用教师讲授和多媒体演示，授课教师在上课过程中以讲授理论原理知识为主，留余给学生动手操作时间较少，学生在学习过程中感觉较为枯燥，学习积极性不高，教学效果不理想，该课程在教学过程主要存在有以下几方面问题：

1）学生水平参差不齐

目前大多数高职院校学生的构成复杂，既有普高文理科学生也有部分中职或职高毕业生。学生的专业知识水平、接受能力，以及专业基础不同，导致学生水平参差不齐。给路由交换技术课程教学带来了诸多的不利因素。不考虑学生及专业情况的 “一刀切”教育模式，是导致该门课程教学效果不理想的主要原因之一。

2）教学硬件条件缺陷

路由交换技术主要培养学生动手操作能力，需对网络设备（交换机、路由器和防火墙等）进行配置与调试，因此对教学实训硬件要求较高。在教学过程中，需要一定数量防火墙、路由器和交换机等设备，但目前网络设备存在品牌、型号繁多、价格昂贵、设备更新速度快等问题，学校不可能及时更新设备，也不可能满足人均一套设备提供给学生配置练习，因此在教学过程中，就存在部分学生得不到应有的动手操作机会，这样不利于调动学生的学习兴趣，也会造成学生对知识点的理解不够透彻，理论知识和实际操作脱节。

3）教学时间和空间的限制

因上课时间和场所的限制，学生只能在规定的时间内使用网络设备，由于高职学生的水平参差不齐，部分学生在课堂内不能完成当堂设备调试任务。出于安全方面考虑，网络实训室无法对实训室实现完全开放，学生就不能充分利用课余时间进行设备配置调试操作，这在一定程度上也制约学生学习的积极性。

3 网络设备虚拟平台在教学过程中的应用

1）网络设备虚拟平台

网络设备虚拟平台是利用普通计算机和模拟软件来实现真实的训练场景和实训过程，这类模拟软件在普通计算机上运行，模拟主流的交换机、路由器和防火墙等设备。目前计算机网络技术专业学生都配备有笔记本电脑，每个学生都能在自己计算机上独立完成路由交换等实训项目，在操作过程中就不受时间和空间的限制，对一些复杂综合性强的实训也能加时进行，这样就大大节约教学成本，同时也能充分激发和调动学生自主学习的积极性。

2）Packet Tracer 虚拟平台在《路由交换技术》中的应用

《路由交换技术》课程的学习和训练内容，主要是培养学生具备中小企业网络的组建、设备的选型、设备的调试、管理维护以及技术支持等职业岗位技能，具体教学内容如表1所示。

② 配置过程

配置主机PC1的地址，因PC2配置与PC1类型，PC2配置过程省略。具体PC1配置信息如图2所示。

③ R1和R3的配置信息类似，R3的配置信息省略，R1、R2具体配置信息如下：

Packet Tracer 虚拟平台适合初学者适用，该软件仅能模拟出虚拟出Cisco的命令行和配置界面，支持的命令行十分有限，如配置OSPF路由总结和后续课程中的VRRP实训项目等教学内容就无法在Packet Tracer 虚拟平台中实现。

3）GNS3虚拟平台在《路由交换技术课程》中的使用

GNS3是一款具有图形化界面可以运行在多平台的网络虚拟软件。让用户直接运行Cisco系统（IOS）的模拟器，虚拟是Cisco的网络设备。下面以OSPF路由总结为例进行讲解GNS3在路由交换技术课程中的使用。

① 利用GNS3搭建网络拓扑图

GNS实时界面中，使用鼠标拖拽方式将网络设备拖放在拓扑界面中，配置拓扑图如图3所示：

② 配置过程

R1、R2各接口地址配置信息省略，在R1、R2上启用OSPF协议。

R1（config）#router ospf 1

R1（config-router）#router-id 1.1.1.1

R1（config-router）#net

R1（config-router）#network 192.168.12.0 0.0.0.255 area 1

R1（config-router）#network 192.168.0.0 0.0.3.255 area 1

R2（config）#router ospf 1

R2（config-router）#router-id 2.2.2.2

R2（config-router）#network 192.168.12.0 0.0.0.255 area 1

R2（config-router）#network 192.168.23.0 0.0.0.255 area 0

R2（config-router）#area 1 range 192.168.0.0 255.255.252.0//配置区域间路由总结

R3上配置地址，启用OSPF协议与R1相同，配置信息省略。

③ 查看配置信息如图4所示。

4）教学效果

网络虚拟实训平台能满足《路由交换技术》课程项目教学使用，解决了大多数院校硬件投入不足的问题，同时也不受教学时间和空间的限制，学生可利用课余时间使用自己的电脑随时随地配置交换、路由等设备。由于效果逼真，极大地激发了学生的学习兴趣，教学效果较好。

4 结束语

仿真模拟软件的使用不仅仅局限在计算机网络技术专业路由交换技术等课程的教学中，在其他专业的教学中，例如数控、模具等专业等都可以采用各种仿真模拟软件来进行教学活动。

参考文献：

[1] 杨倩晨.仿真模拟软件在高职计算机专业教学中的应用——以Packet Tracer在《网络互联技术》课程中的应用为例[J].科技信息，2010（2）.

[2] 梁广民.CCNA实验指南[M].北京： 电子工业出版社，2009.

[3] 罗梓元.基于虚拟机技术的虚拟实验环境的构建[J].职业教育研究，2006（3）.