申永祥+赵秋菊
【摘要】本文以虚拟仿真实验为依据,深入分析在计算机网络课程教学中应用虚拟仿真实验的效果,以期为更好地开展计算机网络课程教学提供一定帮助。
【关键词】虚拟仿真实验;计算机;网络课程
计算机网络课程作为高校计算机网络工程专业一门重要的课程,通过该课程的学习,不仅要让学生熟悉网络的理论知识,也要让学生掌握实践操作能力。各地高校开展计算机网络课程教学时,由于网络设备、实训条件等因素的影响,他们只是让学生照着书本按部就班的学习,缺少动手实践的机会,长此以往,越来越多的学生认为这门课程非常无聊,学习兴趣逐渐减退。本次在对新时期计算机网络教学研究基础上,研究以虚拟仿真实验的主要特点为视角,探讨在计算机网络教学中应用虚拟仿真实验的情况,以期为类似研究提供一定指导。
一、计算机信息网络教学现状
1、教育理念存在偏差
在进行计算机网络技术的教学时,教师的教育理念存在偏差,育改革时,将计算机的教育看作“计算机软件”教育,沦落为计算机工具论。班主任在进行教学时,教育的功利性不断增强,过分关注现实利益,对于社会需求、学生的需求,片面的进行理解,重视对学生的软件应用的能力,在教学的过程中,忽视对学生的思维能力、创新能力的培养,使学生对于计算机学习的思想和方法都不了解,使学生的思维僵化,不利于教育改革的发展。
2、教学的模式僵化
现代计算机教学,一般采用大班教学,教学的模式僵化,尽管经过了变革,但仍然存在着问题。由于现代经济的蓬勃发展,社会对于计算机人才的需求不断增大,技工学校在开设计算机课程时,受到教学资源、教学环境、师资力量等诸多因素的影响,学校一般采用大班授课的模式。由于大学的学生来自不同的地区,每个学生的实际水平、知识结构、认知水平都不同,这种大班教学的教学模式忽视学生的实际状况,会使部分学生跟不上教学的节奏,会使学习难度增大,掌握知识能力的学生,会使学生觉得在浪费学习时间,在课堂上注意力低下,无法提高学生的兴趣。
3、师资力量较分散
学校的计算机网络技术课程教学,部分教师坚持传统的教学观念,依据教学经验进行教学,教师本身不具备计算思维教学的意识,在教学中没有对学生的思维能力进行开发、培养。我国的计算机教学的难度越来越大,计算机课程的教学改革对教师提出更高的要求,使教师面临更大的挑战,同时要求教师要不断进行观念的转变,进行计算机教学的改革。
目前,技工院校从事计算机网络技术课程教学的教师队伍不断变大,教师的素质良莠不齐,力量分散,思想不统一,这种状况会影响到教师的教学水平。
二、计算机网络实验教学方式
1、模拟演练法
在进行计算机网络上技术的教学时,班主任教师要培养学生模拟演练能力。技工院校的计算机的教学中,有许多应用性强的软件需要学习。这时就要求教师将多媒体与讲授结合起来,边讲授边模拟训练,将整个过程完整的进行一遍,让学生找到其中不明白的地方,进行二次讲解,知道每位学生的模拟效果,直到能将实际操作的过程完整演练下来。在讲解过程中,教师应注意讲练同步进行,除了对软件的大体了解的讲解外,基本每一步都要江街道,同时也要在计算机上进行模拟,例如对办公软件的教学中,word中每一部分的内容要进行区分,详略得当,像脚注尾注的具体位置一定要讲明在哪里,并进行一种案例示范,让学生有个大概了解。
2、实际锻炼法
讲解模拟完成后,班主任由讲解者变为指导者。通过教师监控系统,可以与学生进行交流,观察每位学生的动态,检验其学习效果。在剩余的时间里,学生主要进行训练,可以按老师给出的材料进行练习,对于不熟练的部分老师可以进行单独指导,然后让学生进行反复练习,可以对其中的所有功能进行演练。
三、虚拟仿真实验的主要特点
虚拟仿真实验作为学科专业与信息技术深度结合的产品,是使用虚拟现实技术模拟实物的计算机辅助教学软件,其主要特点如下:1、互动性:与传统教学模式相比,教与学双向互动的教学模式更加关注教学内容,有利于学生、老师表达自己的意见,提升学生的学习兴趣和学习主动性。2、激励性:课堂教学中教师通过展示仿真实例、学生参与实践,能激发学生的学习欲望,帮助学生充分理解、掌握学习内容,激发学生的创新思维和创造动机。3、安全性高:部分危险性高的实验项目,如果操作疏忽,极易对实验者产生严重危害。虚拟仿真实验涵盖各专业所用设备和知识,有毒有害、破坏性强的实验也可在虚拟实验室内进行,在保障实验者安全的同时,获得其想要的实验效果。
四、虚拟仿真实验在计算机网络课程教学中的有效应用
1、病毒模拟实验
计算机网络实验课程的应用性相对来说更强,因此教师在具体的教学的过程中需要注重理论与实践的有机结合,并让学生通过对本课程的学习要拥有设计组间局域网的能力,学会网络交换机、路由器常用命令的使用;掌握常见网络安全策略应用等。随着计算机的普及应用,计算机及网络病毒随之增多。针对这些病毒的传播特点,基于已有软硬件资源构建虚拟网络实验环境,能使学生在近似真实的条件下学习病毒攻防技术。实验系统可提供100多种病毒源代码程序,确保各种病毒工作原理和感染方法处于可视化状态。如:在进行蠕虫仿真实验时,老师组织2名学生建立一个小组,分别操控主机A、B。主机A在实验平台中执行蠕虫模拟程序,B执行漏洞程序,并开启协议分析器及时捕获APP数据包,认真查看与APP协议相关的数据。在虚拟仿真环境下验证蠕虫病毒感染过程,学生能够真切了解计算机病毒设计的理论知识和感染机制。同时,实验还配备验证杀毒工具效果等内容,便于学生深入了解计算机病毒分析、预防及对抗方法,针对性的补充各种编程语言和技术,提升学生对病毒攻防知识的运用能力。
2、网络协议实验
在虚拟仿真实验平台下进行网络协议实验,学生可借助仿真编辑器手动编辑、发送相应的协议数据包,随之由协议分析器捕获网络数据包,并把网络会话以十六进制、图形两种方法表达出来。在进行POP、SMTP协议实验时,仿真编辑器上均设置outlook express软件,学生通过TCP工具、POP3等命令编辑邮件并完成发送操作,学习SMIP协议、POP3等协议命令方法。同时,学生借助仿真编辑器对ASMIP数据包进行编辑,更好的理解、使用SMIP工作过程及其封装格式。网络协议实施虚拟仿真实验教学,有利于学生在实践操作中深入了解網络结构及协议。通过编辑不同协议数据包,充分调动学生学习主动性,拓宽学生的思维和设计思路,提升自身的设计能力。
五、结论
综上所述,虚拟仿真实验综合使用计算机技术、多媒体技术等,使实验不受时间、空间的限制,能有效解决因缺少充足设备无法进行实验的问题,进而提升计算机网络教学效果。以上本文在对当前计算机网络教学中存在问题的基础上,重点研究以虚拟仿真实验的主要特点为视角,探讨在计算机网络教学中应用虚拟仿真实验的情况,以期为类似研究提供一定指导意见。
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【作者简介】
申永祥(1975—),男,汉族,湖南邵阳人,硕士研究生学历,毕业于桂林电子科技大学,永州职业技术学院讲师,主要研究方向:计算机应用。