PacketTracer軟件在高中《網絡技術應用》課程教學中的應用研究

摘 要：《網絡技術應用》是高中信息技術課程中的選修課之一，其內容強調技術取向，有一定的難度和深度。課程中網絡概念的知識使學生難以理解，教師同樣難以教學。本文探討了利用思科公司的PacketTracer模擬軟件為高中計算機網絡課程教學帶來的巨大變化，在教學中將抽象的計算機網絡概念形象化，將枯燥的網絡原理具體化，激發了學生的學習興趣，在實際使用中取得了很好的效果。

關鍵詞：高中信息技術 網絡技術 模擬工具 PacketTracer 教學

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1674-2117（2014）18-00-02

《網絡技術應用》是高中信息技術學科的一個選修模塊。本模塊由三個主題組成，分別是因特網應用、網絡技術基礎和網站設計與評價。通過本模塊的學習，學生應掌握網絡的基礎知識和基本應用技能。網絡技術基礎部分具體的內容有IP地址及域名、OSI模型、網絡協議和網絡規劃拓撲等基本概念，以及局域網構建的基本方法和接入因特網的常用設置等。對于高中生來講，其內容有一定的難度和深度，相關網絡知識及概念難以理解。

目前高中的網絡技術應用課程普遍的教學現狀是學校缺少網絡實驗環境，而投資建設網絡實訓室對于高中學校來講，缺少費用、建設周期長、維護成本高。網絡課程教學僅停留在抽象、空洞的理論水平，理論難以聯系實際，學生只能在課堂上被動的接受，學習興趣不高。如何解決這一問題已成為高中網絡課程教學中的一大難題。

PacketTracer軟件（以下簡稱PT軟件）是思科公司開發的網絡仿真工具軟件，也是一個輔助學習工具，為學習思科網絡課程的初學者設計、配置、排除網絡故障提供了網絡模擬環境。用戶可以在軟件的圖形用戶界面上直接使用拖曳方法建立網絡拓撲，并可提供數據包在網絡中行進的詳細過程，觀察網絡實時運行情況。對于高中生來講，常見的有服務器、PC、筆記本、連接線纜、交換機及路由器，可以支持學生和教師建立仿真、虛擬的網絡模型。這個軟件目前在中高職、大專院校已有較為廣泛的應用，在高中網絡技術課程中經過一段時間的應用實踐也已初見成效，主要有以下幾個方面的體會。

1 便于搭建網絡環境驗證性學習

建構主義教學理論強調創設真實情境，把創設情境看做是“意義建構”的必要前提。也就是說，在建構主義學習環境下，要考慮有利于學生建構意義的情境創設問題，并把情境創設看做是教學設計的最重要內容之一。但是由于學校信息技術軟硬件條件的限制，以及不同區域的經濟發展有差異，很多信息技術課堂活動開展有限制。

例如，網絡技術課程中的網絡環境搭建，至少需要計算機和雙絞線，甚至還需要交換機、服務器等設備。而在使用過程中還會出現一些設備故障，如果學生沒有辦法解決，就大大降低了做實驗的效率，影響了最終的實驗效果。而PT軟件能夠幫助我們解決這些問題。

圖1

在講解教科版教材《網絡技術應用》中“IP地址及其管理”一節內容時，可以建立如圖1所示的網絡拓撲，讓學生完成多個實驗。①完成PC0和PC1同時設置相同IP的實驗，觀察結果；②完成PC0為靜態IP地址設置，PC1自動獲取DHCP服務器的IP地址，觀察兩者的不同；③在DNS服務器中建立一條域名指向記錄，用域名和IP兩個不同方式訪問Web服務器，觀察效果。

在這些實驗過程中，教師應引導學生在把握知識體系的基礎上，讓學生通過自主探索掌握工具的操作方法和應用技巧，在這個過程中認識和理解相關概念和原理。

2 便于將抽象概念形象化

布魯納認為，學生的學習過程是學生抓住事物現象進行探索、發現，進而獲得新知識的過程。信息技術課程應該給學生提供嘗試發現技術原理、原則的過程，以及學會發現方法的機會，以使學生在親自動手、親身實踐的過程中了解技術、認識技術、親近技術。

例如，在講解“網絡通信的工作原理”一節時，可以利用PT軟件構建一個通過交換機連接Web服務器的網絡拓撲。設置PC0的IP地址為192.168.1.2，掩碼為255.255.255.0、Web服務器的IP地址為192.168.1.1，掩碼為255.255.255.0，PC0通過瀏覽器訪問Web服務器上的站點。通過PT軟件的模擬（Simulation）模式可以將這個過程進行事件模擬，如圖2所示。該模式下還可以直接觀察每個數據包所經過的路徑，點擊相應數據包可以直觀地觀察到相應的OSI模型及報頭信息。

學生在這個學習過程中，將難以理解的、抽象的概念通過軟件形象化地展示出來，不僅增加了課堂的信息量，提高了教學效率以及趣味性，而且利于學生掌握抽象的網絡知識，解決了實際教學中的一大難題。

3 便于學生自主探究體驗性學習

從一定意義上說，傳統的教學給學生學習方式的負面影響是形成了“被動學習”、“機械學習”，學習沒有興趣可言。而自主學習會讓學習者有情感的投入，有內在動力的支持，能從學習中獲得積極的情感體驗。所謂探究學習是指在教學中創設研究環境，通過發現問題進行實驗、操作、處理信息、表達等探索活動，獲得知識技能、情感與態度的發展，特別是探索精神和創新能力的發展。

要改變學生傳統的習慣與單純受教師控制的學習方式，更主要的是要在教學過程中培養他們的自主意識與解決問題中的探究方法。網絡技術課程中PT軟件的使用，學生可以在軟件中進行很方便的操作，會發現很多有趣的東西，按圖1所示的實驗中一些學生還可以根據教師的提示做出其他不同的實驗，比如FTP服務器的建立、增加DNS服務器中的域名指向、記錄后完成不同域名指向到同一臺Web服務器的實驗。另外有些學生家里出現的簡單網絡問題，比如無線路由器的設置、網絡連通性測試等，學生也能在軟件中通過自主探究學習解決。利用PT軟件，每一位學生都可以在課后繼續做網絡實驗，不受時間和地域的限制。

4 便于轉變教學思想

現代教學思想經歷了從行為主義到認知主義再到建構主義的發展歷程，這一發展也在很大程度上反映了我國中小學信息技術的教學發展歷程。

以教師為中心的教學忽視了學生內在的理解過程，忽略了師生間的互動，只強調了教師的教學。在目前高中網絡課程教學中普遍存在這樣的現象，導致教學落入了學生聽不懂、教師講不透的怪圈，形成了《網絡技術應用》課程易講難學的特征，一定程度上影響了這一課程在高中階段的推廣。

而通過PT軟件的使用，教師能夠解決缺乏網絡實驗環境的問題。在具體運用中，教師以問題解決為核心，可以設計一個有問題的拓撲讓學生去解決，或者設計一個問題讓學生來設計相應的拓撲，還可以設計諸如基于問題的學習、基于項目的學習、基于資源的學習等此類的新型模式，讓學生在探索中達到教學目標的學習要求。

5 便于培養對信息技術發展的適應能力，提升信息素養

從目前看，信息技術發展速度很快，光靠學校的有限學習是遠遠不夠的。將來信息技術不僅是現在學習的對象，更是終身學習的工具和環境。因此在平時的教學中教師應注意培養學生對信息技術迅速發展的適應能力，注意總結和歸納不同工具和平臺的使用方法，引導學生借助已有經驗，通過合理的探索，完成對新工具和新任務的適應，從而達到有效遷移、促進學生發展的目的。

通過PT軟件的使用，教師在引導學生學習高中網絡選修課程時，要組織學生分析任務，提出解決問題的步驟，還要引導學生進行自我評價。在學習完一門課程后，學生也可以通過這個工具的學習，掌握一種軟件使用的方法。教師在學習過程中要引導學生發現具體工具的優缺點，并主動適應它。

總而言之，PT軟件在高中《網絡技術應用》課程教學中的應用形式是多種多樣的，教師可以根據課本內容進行靈活的教學設計。通過筆者的實踐教學，PT軟件將網絡抽象的理論教學變成了生動的案例剖析，有利于學生對知識的理解和掌握，而且鍛煉了學生的動手能力，激發了學生學習網絡的興趣，切實提高了教學效果。

（蘇州工業園區教師發展中心，江蘇 蘇州 215000）

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