计算机网络对虚拟仿真实验的应用研究

徐玮玮+丁峰

摘要：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在虚拟仿真实验中的应用。本次研究以虚拟仿真实验的主要特点为视角，探讨在计算机网络对虚拟仿真实验应用的情况，以期为类似研究提供一定指导。

关键词：计算机网络课程；虚拟仿真实验；应用

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）01-0106-01

仿真是指从原来的真实系统中得出一个抽象模型，该模型要求能够反应原来真实系统的静态结构和动态结构，同时还要能体现原来真实系统中的人机交互关系。虚拟技术营造了一种可交互更迭的环境，人们可以通过人机界面与之交互，在精神感觉上进入该环境。例如：在展开某个实验环境时，虚拟现实可以先表达外部环境，随着操作者走进，实验环境的透视表现也转远为近，再后，当你面对某一层面进入操作时，计算机就转而生成深一层的景物视图，使各部分的状态逐渐展现出来一切如亲临其境。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。

1 虚拟仿真实验特点

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：与传统实验模式相比，教与学双向互动的实验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：课堂实验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，激发学生的创新思維和创造动机。（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。

2 计算机网络应用虚拟仿真平台的效果

众所周知，计算机网络实践较强，因此，多数院校均建立专业的网络实验室，以此增加课程实验环节所占比例。但由于不同因素的影响，在计算机网络实践操作中依然存在实验条件不达标、配套实验设施陈旧等问题，上述因素导致学生无法深入理解知识点，实践操作能力得不到相应的锻炼，从而影响整个研究效果。想要提升计算机网络实践操作的质量和效果，应把理论与实践有机融合起来，让更多的学生在实践操作中理解、掌握所学知识。对此，可利用部分软件在一台PC机上通过仿真实验进行研究，达到理想的实践效果。下文以病毒、网络协议等阐述虚拟仿真实验中的应用效果。

2.1 病毒模拟实验

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。

2.2 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网络结构及协议。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。

3 结语

综上所述，计算机网络课程是一门实践与理论并重的课程，在计算机网络课程中使用虚拟仿真实验进行实践操作，能有效解决计算机网络实践操作中遇到的问题，提升学生的学习积极性和实践操作能力。本文以虚拟仿真实验为依据，深入分析在计算机网络课程实践操作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实践操作提供一定帮助。

参考文献

[1]朱剑林，侯睿.虚拟仿真实验在计算机网络课程教学中的应用[J].教育教学论坛，2016，25（17）：224-225.

[2]翟宏宇，赵建平，底晓强等.基于虚拟仿真平台的计算机网络课程实践教学[J].计算机教育，2015，23（17）：6-9.