Packet Tracer模擬器在計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用

馮偉

（攀枝花學(xué)院，四川攀枝花617000）

1.引言

計算機網(wǎng)絡(luò)是一門涉及計算機通信技術(shù)、計算機以及各種相關(guān)通信設(shè)備的學(xué)科，隨著計算機網(wǎng)絡(luò)在當(dāng)今社會生產(chǎn)、生活中占據(jù)越來越重要的地位，計算機網(wǎng)絡(luò)課程已不僅僅是計算機專業(yè)，而且是眾多非計算機專業(yè)的重要課程，如何提高計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)質(zhì)量也成為了相關(guān)教育工作者非常關(guān)注的一個問題。計算機網(wǎng)絡(luò)是一門理論性和實踐性都較強的學(xué)科，學(xué)習(xí)過程中需要使用大量的通信設(shè)備，而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)又有發(fā)展迅速的特點，相關(guān)設(shè)備更新?lián)Q代的速度很快，因此許多院校，尤其是一般院校都無法提供充裕的設(shè)備來供學(xué)生實踐練習(xí)，而且在理論教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師也無法第一時間向?qū)W生演示相關(guān)設(shè)備的操作。使用模擬器來進(jìn)行計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、實踐可以很好地解決以上的問題。目前可用的模擬器有很多，其中尤以Packet Tracer因易用、功能強大而備受青睞。下面筆者結(jié)合教學(xué)實踐對Packet Tracer在計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用做一些簡要的介紹。

2.利用Packet Tracer進(jìn)行理論教學(xué)

理論教學(xué)如今都有條件在多媒體教室中進(jìn)行，但即便是多媒體教室也只有一臺供教師使用的計算機，而有些理論教學(xué)內(nèi)容可能會涉及大量的設(shè)備，因此教師在教授時就只能憑借自己制作的一些簡單圖示來進(jìn)行講解，學(xué)生沒有直觀的感受，理解起來就會存在困難。而借助Packet Tracer的仿真模式，通過投影儀，教師就可以詳細(xì)、直觀地講解相關(guān)內(nèi)容，學(xué)生很容易理解，教師的課程講授也更加輕松。下面我們以DHCP服務(wù)的教學(xué)為例，對運用Packet tracer進(jìn)行理論教學(xué)進(jìn)行簡要的介紹。

2.1 配置DHCP服務(wù)示例

DHCP即Dynamic Host Configuration Protocol（動態(tài)主機配置協(xié)議），該協(xié)議工作于客戶機/服務(wù)器模式，通過該協(xié)議，客戶機可以自動地從DHCP服務(wù)器處獲得IP地址等，而無須進(jìn)行繁瑣的手動配置。DHCP協(xié)議被廣泛地運用于網(wǎng)絡(luò)管理，是計算機網(wǎng)絡(luò)課程中的重要協(xié)議之一。在以往的教學(xué)中，學(xué)生對于客戶機申請并獲得IP地址的過程的學(xué)習(xí)，普遍反映過于枯燥、難以理解和記憶。通過在課堂教學(xué)中引入Packe Tracer，學(xué)生真切地了解了客戶機到底是如何一步步地獲得IP地址的，取得了極佳的教學(xué)效果。

首先，教師可以靈活地選擇在課前或在課堂之上配置DHCP服務(wù)示例。教學(xué)充裕時可以在課堂即興配置，這對于學(xué)生掌握Packet Tracer的使用很有幫助，但如果教學(xué)時間比較緊張，教師可以在備課時配置好示例并保存為pkt文件，上課時直接打開事先保存的文件即可。示例配置拓?fù)鋱D1所示：

下面對示例的配置過程進(jìn)行簡要的描述：

（1）運行Packet Tracer軟件，在程序主界面左下角設(shè)備區(qū)選擇“End Devices”，在終端設(shè)備列表中選擇1臺服務(wù)器，將其拖放至工作區(qū)，然后同樣地選擇5臺PC機和1臺2950交換機。

（2）設(shè)備選擇完畢后進(jìn)行布線，在左下角選擇“Connections”，再在各種連接線中選擇直通網(wǎng)線，如圖1所示依次連接服務(wù)器、交換機和PC機。

（3）接下來，對DHCP服務(wù)器進(jìn)行配置，首先雙擊服務(wù)器，在彈出的對話框中選擇“Desktop”選項卡，對服務(wù)器進(jìn)行IP配置，將服務(wù)器的IP地址配置為“192.168.1.3”，將子網(wǎng)掩碼配置為“255.255.255.0”，將默認(rèn)網(wǎng)關(guān)配置為“192.168.1.1”。然后選擇對話框中的“Config”選項卡，單擊“SERVICES”按鈕，再單擊“SERVICES”按鈕下方的“DHCP”按鈕，對DHCP服務(wù)進(jìn)行配置，如圖2所示：

配置完成之后，單擊“Save”（保存）按鈕，使當(dāng)前配置生效。

2.2 結(jié)合仿真模式進(jìn)行講解

配置好DHCP服務(wù)示例后，教學(xué)在講解DHCP服務(wù)的工作原理時就可以結(jié)合Packet Tracer的仿真模式直觀生動地逐步講解，而不是枯燥地平鋪直敘。這樣一來，學(xué)生可以直觀地了解客戶機到底是如何一步步地獲得IP地址的，從而深刻地理解DHCP服務(wù)的工作原理。

首先在界面右下角將工作模式從“Realtime”模式切換至“Simulation”模式，雙擊任何一臺PC，此處以PC0為例，在彈出的對話框中選擇“Desktop”選項卡，再選擇“IP Configuration”方框，選擇“DHCP”復(fù)選框，此時將會顯示“Requesting IPAddress”如圖3所示：

從對話框切換至程序的主界面，此時左側(cè)的PC0上將會顯示一個以黃色信封表示的PDU（協(xié)議數(shù)據(jù)單元），如下圖4所示：

雙擊該PDU，彈出的對話框?qū)@示該PDU的OSI模型信息（“OSIModel”選項卡）和PDU詳細(xì)內(nèi)容（“Outbound PDU Details”選項卡）。結(jié)合這些信息來講解客戶機請求IP地址的第一個步驟，學(xué)生可以獲得形象直觀的認(rèn)識。

第一個步驟講解完畢后，可以單擊屏幕右中“Play Controls”部分中的“Capture/Forward”按鈕，即可進(jìn)入下一個步驟。各個步驟完成后，PC0獲得了由DHCP服務(wù)器分配的IP地址，此時切換至PC0對話框，可以看到“DHCP request successful”的提示以及不可編輯的IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)等。不可編輯意指PC0的這些配置信息是由DHCP服務(wù)器自動分配給PC0的。與之相對的，如果選擇Static復(fù)選框，則這些文本框?qū)優(yōu)榭删庉嫚顟B(tài)。

由上可見，客戶機申請IP地址的過程本來是教材上羅列的枯燥、呆板的4個步驟，但是通過Packet Tracer的仿真模式，這一過程變成了一段形象生動、內(nèi)容詳實的動畫，教師得以輕松而又直觀地講解課程，而學(xué)生也可以獲得對DHCP服務(wù)的直觀認(rèn)識。

3.利用Packet Tracer進(jìn)行實踐教學(xué)

實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中十分重要的一個環(huán)節(jié)，因為只有學(xué)生能夠動手實踐，付諸實施，才算是真正掌握了課程內(nèi)容。一般而言，學(xué)生人數(shù)眾多、實驗設(shè)備有限一直是困擾實踐教學(xué)的一大難題。通過Packet Tracer進(jìn)行實踐教學(xué)，沒有實體設(shè)備的種種限制，老師準(zhǔn)備實驗課時可以更加自由、輕松，學(xué)生也可以大膽地進(jìn)行實踐，提高動手能力。

3.1 實驗演示

上實驗課時，教師可以先在教師用機上通過投影儀向?qū)W生演示示例的操作步驟，邊操作邊講解，突出重點、難點，并且可以將配置的示例以pkt文件的形式保存，供學(xué)生參考，然后布置相應(yīng)的學(xué)生實踐題目，要求學(xué)生動手完成。實驗課時緊張時，教師可以事先配置好實驗示例并要求學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)。

3.2 學(xué)生實踐

學(xué)生憑借理論課程中學(xué)習(xí)的知識、教師在實驗課中的演示、教師提供的pkt文件和其它參考資料在Packet Tracer中完成教師規(guī)定的題目，完成后以pkt文件的形式提交自己的實驗工作。這樣一來，教師甚至可以在課后方便地進(jìn)行評測，留給學(xué)生更多的實踐時間。

4.引導(dǎo)學(xué)生利用Packet Tracer加強課余學(xué)習(xí)

一般而言，現(xiàn)在學(xué)生都有自己的計算機，或者至少是幾名同學(xué)共用一臺計算機。只需在計算機上安裝Packet Tracer后，學(xué)生就可以方便地練習(xí)、實踐其所學(xué)的計算機網(wǎng)絡(luò)課程知識。對于學(xué)生而言，學(xué)習(xí)計算機網(wǎng)絡(luò)不再是死記硬背書本上的枯燥知識，而是活學(xué)活用。另外，學(xué)生也可以連貫地進(jìn)行學(xué)習(xí)，而不會因沒有實體設(shè)備而耽誤學(xué)習(xí)。憑借這一有利的實踐環(huán)境，教師可以相應(yīng)地對學(xué)生的課余學(xué)習(xí)進(jìn)行引導(dǎo)，例如：對于學(xué)生感興趣的學(xué)習(xí)內(nèi)容，教師可以積極搜尋相關(guān)的資源（例如：思科網(wǎng)絡(luò)學(xué)院出版的相關(guān)書籍和網(wǎng)上教程等），方便學(xué)生的學(xué)習(xí)；對于學(xué)生遇到的難題，盡早地加以指導(dǎo)，避免其產(chǎn)生畏難情緒等等。

5.結(jié)束語

計算機網(wǎng)絡(luò)是一門日益重要的基礎(chǔ)課程，也是一門強調(diào)實踐的課程，涉及大量的通信設(shè)備。一直以來，實體設(shè)備的不足都是計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中存在的最大難題。通過在計算機網(wǎng)絡(luò)課程的理論教學(xué)、實踐教學(xué)運用Packet Tracer模擬器以及引導(dǎo)學(xué)生在課外輔導(dǎo)中運用Packet Tracer模擬器，不僅可以解決硬件設(shè)備不足的困境、節(jié)約教學(xué)成本，還可以提高教學(xué)質(zhì)量、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加強學(xué)生的實踐動手能力，為實現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才打下堅實基礎(chǔ)。

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