浅淡项目教学与仿真模拟器在计算机网络教学中的应用

郑　蕊　杨贵福　王　东

(1.长春职业技术学院，吉林　长春　130033；2.东北师范大学计算机科学与信息技术学院智能信息处理吉林省高等学校重点实验室，吉林　长春　130117)

浅淡项目教学与仿真模拟器在计算机网络教学中的应用

郑蕊1杨贵福2王东1

(1.长春职业技术学院，吉林长春130033；2.东北师范大学计算机科学与信息技术学院智能信息处理吉林省高等学校重点实验室，吉林长春130117)

根据社会对高职院校毕业生的要求，职业技能在毕业生的就业工作中占有非常重要的地位。目前职业院校面临的普遍问题是课上理论知识较多，课后实践环节不足，教学设备资源匮乏。本文提出了将项目教学与仿真模拟器应用在计算机网络教学中，加强了学生对理论知识的理解，提高了学生的动手能力，解决了实践内容不足、教学资源短缺等问题。实现新形式下的教学改革，培养社会所需的合格人才。

计算机网络；仿真模拟软件；项目教学；实验教学；课程设计

1　引言

2006年教育部提出了《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》的文件中指出：“大力推行工学结合，突出实践能力培养，改革人才培养模式”。这就要要求职业院校要注重学生实践能力的培养，理论与实践紧密结合，用新型的人才培养模式，培养技术过硬的符合时代发展和社会需求的合格人才。

2　教学现状及存在的问题

根据传统的教学模式，学生上课都是以听老师讲课为主，学习大量的理论知识，然而此种教学方法并不适用于高职院校学生。高职院校学生的特点是理论基础不扎实，上课注意力无法保持长时间的集中，所以在课堂上讲授大量的理论知识并不符合高职院校的教学模式，这就要求高职院校师生要从传统的教学模式中走出来，实现课堂的教学转变。要实现教学转变，首先是教师自身的转变，教师在讲课的过程中，不能一味的只讲理论，要让学生勤动手，通过理论指导实践。其次是学生的转变，对于高职院校的学生，学生不仅要学习理论知识，更要在实践过程中总结理论知识的运用方法和手段，通过一些方式使学生做到课前预习，课后复习，加强自身素质的提高。但目前职业院校面临的普遍问题是无法提供大量教学设备供学生练习，以至于无法使每个学生都参与到动手实践的过程中。以计算机网络教学为例，在实际教学过程中，无法保证每名学生人手多台交换机和路由器以组建真正的局域网。使用真实设备进行练习，学生无法从设备上获得更多的调试信息，从而容易产生挫败感。以上诸多问题都会导致教学效果下降、学生缺乏动手能力等教学结果。

根据以上问题，我院网络专业提出了以项目教学与模拟仿真软件并用的教学模式。以项目教学为依托，将课程的每一个知识点融入到一个项目中，让学生在完成项目的同时，掌握知识和技能；以模拟仿真软件为平台，让学生在学习理论知识的同时进行大量的动手实践，通过理论指导实践，完成课程教学目标。

3　具体实施

3.1课前准备

课前教师准备课上所讲知识点，选择合适的项目，将知识点放到项目的需求中。使用模拟器根据知识点内容制作课上演示教学模具与课上学生练习实验，并且制作学生课后实验的自动评分系统。教师设计的项目要符合学生在未来工作中的实际场景，教师设计的实验既要有根据本节课所要掌握的知识点进行单一练习的实验，同时也要有将以前所学融会贯通的实验，这样学生才能将以往所学逐渐积累起来。例如：讲DHCP，需要单个实验使学生获取配置的IP地址，还要加上IP规划和静态路由，以实现知识的融会贯通。

图1　课前实验-通过DHCP协议获取IP地址

图1的实验设置为在局域网内部有一台DHCP服务器，每台主机都想通过DHCP服务器获取地址和数据的过程。

3.2课上实验

上课过程中，教师要注重理论与实践相结合，在理论讲解的过程中演示与理论相关的实验，让学生更加清晰地理解理论知识，并通过实验了解所学理论知识的应用场合。通过单元实验和融合实验，使学生在学习本次课程内容的同时，也能串连起前续课程所学的内容，达到知识的融会贯通。在展示新实验的过程中引发学生思考，从而引入理论知识的讲解。将理论应用到具体的实践之中，充分展示学习理论知识的必要性；根据实验过程进一步引出课程所要讲授的理论知识，由教师讲授变成学生主动求知，进一步提高了学生学习的积极性。实验环节可以清晰地展示理论知识的具体细节，可以让教师在讲解的过程中更加形象生动，更加有理可依，有据可讲。通过实验学生也可以透过现象看本质，使用枯燥的知识点理解起来变得更加容易。模拟器的自动评分系统可以当场反馈学生各个知识点的掌握情况，以便教师对课程做出相应的调整。教师在上课过程中，将大项目拆分成小项目，每一个小项目对应几个相应的实验，待所有知识点全部学完，再整合到大项目中，学生可以独立完成整个大项目实验。还是以DHCP为例，在上课的过程中，教师向学生展示以下实验：

图2　课上实验-通过DHCP协议获取IP地址的过程

此实验可以清晰地表示出，如果一个主机想要通过DHCP协议获取IP地址，需要在OSI七层的每一层进行封装，尤其在第四层，可以看出DHCP是基于传输层的UDP协议实现的。数据包的传送过程是由主机发向交换机，再由交换机广播式发送，直到传递给DHCP服务器。DHCP服务器返回的数据包是带有主机IP的数据包。通过此实验可以进而引发学生思考，因为主机没有IP，那么数据包是依靠什么进行寻址的这类问题。

3.3课后练习

课后，老师可布置已经做好的带有自动评分系统的模拟器实验，督促学生反复练习，以巩固课上所有的知识点和实验。学生可根据评分系统，及时得到知识点的掌握情况，可进行有针对性的学习和复习。学生在自主完成小项目的知识点的学习后，可自行完成大项目的实验，结合全部所学，利用实验查缺补漏，形成学生自己的学习体系。

图3　课后实验-自动评分系统

图3是综合项目的自动评分系统。自动评分系统针对每一个知识点都可以设置相应的计分环节，学生可通过check results自己审视自己的实验结果和知识点的掌握情况。

4　项目教学与仿真模拟软件的优势

通过仿真模拟软件，教师可将枯燥的理论知识通过实验直观地表现出来，加深对理论知识的理解。课上与课后实验，提高了学生的动手能力，提高了学生的职业技能，为学生更好地适应今后的工作打下坚实基础。以项目教学推动课程发展，从大项目中抽离出小项目进行知识点的讲解，有利于学生对知识点的掌握，由小项目组合成大项目，帮助学生将所学知识融会贯通。项目教学更帮助学生早日接触今后的工作流程，以便学生毕业能更快地适应社会。根据自动评分系统的评分结果，更加便捷地掌握学生知识弱点，从而使教师在今后的教学中有的放矢，有针对性地对课程进行讲解。实验教学与期末成绩相结合，理论与实践缺一不可，做到理论指导实践，实验完善理论的良性循环。使用仿真模拟软件还解决了在教学过程中实验设备不足、调试信息不直观的问题。

5　总结

项目教学与仿真模拟软件应用在计算机网络的教学中，是一个切实可行又方便易用的方法，不但减轻了教师在教学过程中的压力，也帮助学生提高了自学能力，符合高职院校培养技能型人才的特点。项目化教学模式使学生更早接触日后工作流程，以便学生毕业能更快地适应社会。以项目推动课程发展，使课程实施过程更加清晰，知识点更加容易引入。使用仿真模拟软件解决了教学设备不足，学生无法得到充分实践的问题，并帮助教师制定课程考核评价，为教师讲解课程内容提供了更加易用的工具。

[1]张艳莉，徐献灵，张文梅．浅析PT模拟器在高职通信网课程教学中的应用[J]．电脑知识与技术，2015(6)：162-164．

[2]彭越．VM虚拟机和思科PT软件在计算机网络课程教学中的应用[J]．广西教育c：职业与高等教育版，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

郑蕊，女，黑龙江省齐齐哈尔市人，硕士，助教，研究方向：计算机网络，软件工程。

信息化环境下开放式实践教学模式的研究，项目编号：2015LX020；高职院校与本科院校联合培养技术技能型人才的探索和研究，项目编号：2014ZCY213；基于位置指纹的Wifi客户端被动定位，项目编号：20140204031SF；基于云服务的GPS设备取证，项目编号：20130206097SF。