計算機網絡對虛擬仿真實驗的應用研究

徐瑋瑋+丁峰

摘要：虛擬仿真實驗綜合使用計算機技術、多媒體技術等，使實驗不受時間、空間的限制，能有效解決因缺少充足設備無法進行實驗的問題，進而提升計算機網絡在虛擬仿真實驗中的應用。本次研究以虛擬仿真實驗的主要特點為視角，探討在計算機網絡對虛擬仿真實驗應用的情況，以期為類似研究提供一定指導。

關鍵詞：計算機網絡課程；虛擬仿真實驗；應用

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）01-0106-01

仿真是指從原來的真實系統中得出一個抽象模型，該模型要求能夠反應原來真實系統的靜態結構和動態結構，同時還要能體現原來真實系統中的人機交互關系。虛擬技術營造了一種可交互更迭的環境，人們可以通過人機界面與之交互，在精神感覺上進入該環境。例如：在展開某個實驗環境時，虛擬現實可以先表達外部環境，隨著操作者走進，實驗環境的透視表現也轉遠為近，再后，當你面對某一層面進入操作時，計算機就轉而生成深一層的景物視圖，使各部分的狀態逐漸展現出來一切如親臨其境。計算機網絡課程作為高校計算機網絡工程專業一門重要的課程，通過該課程的學習，不僅要讓學生熟悉網絡的理論知識，也要讓學生掌握實踐操作能力。

1 虛擬仿真實驗特點

虛擬仿真實驗作為學科專業與信息技術深度結合的產品，是使用虛擬現實技術模擬實物的計算機輔助教學軟件，其主要特點如下：（1）互動性：與傳統實驗模式相比，教與學雙向互動的實驗模式更加關注教學內容，有利于學生、老師表達自己的意見，提升學生的學習興趣和學習主動性。（2）激勵性：課堂實驗中教師通過展示仿真實例、學生參與實踐，能激發學生的學習欲望，幫助學生充分理解、掌握學習內容，激發學生的創新思維和創造動機。（3）安全性高：部分危險性高的實驗項目，如果操作疏忽，極易對實驗者產生嚴重危害。虛擬仿真實驗涵蓋各專業所用設備和知識，有毒有害、破壞性強的實驗也可在虛擬實驗室內進行，在保障實驗者安全的同時，獲得其想要的實驗效果。

2 計算機網絡應用虛擬仿真平臺的效果

眾所周知，計算機網絡實踐較強，因此，多數院校均建立專業的網絡實驗室，以此增加課程實驗環節所占比例。但由于不同因素的影響，在計算機網絡實踐操作中依然存在實驗條件不達標、配套實驗設施陳舊等問題，上述因素導致學生無法深入理解知識點，實踐操作能力得不到相應的鍛煉，從而影響整個研究效果。想要提升計算機網絡實踐操作的質量和效果，應把理論與實踐有機融合起來，讓更多的學生在實踐操作中理解、掌握所學知識。對此，可利用部分軟件在一臺PC機上通過仿真實驗進行研究，達到理想的實踐效果。下文以病毒、網絡協議等闡述虛擬仿真實驗中的應用效果。

2.1 病毒模擬實驗

隨著計算機的普及應用，計算機及網絡病毒隨之增多。針對這些病毒的傳播特點，基于已有軟硬件資源構建虛擬網絡實驗環境，能使學生在近似真實的條件下學習病毒攻防技術。實驗系統可提供100多種病毒源代碼程序，確保各種病毒工作原理和感染方法處于可視化狀態。如：在進行蠕蟲仿真實驗時，老師組織2名學生建立一個小組，分別操控主機A、B。主機A在實驗平臺中執行蠕蟲模擬程序，B執行漏洞程序，并開啟協議分析器及時捕獲APP數據包，認真查看與APP協議相關的數據。在虛擬仿真環境下驗證蠕蟲病毒感染過程，學生能夠真切了解計算機病毒設計的理論知識和感染機制。同時，實驗還配備驗證殺毒工具效果等內容，便于學生深入了解計算機病毒分析、預防及對抗方法，針對性的補充各種編程語言和技術，提升學生對病毒攻防知識的運用能力。

2.2 網絡協議實驗

在虛擬仿真實驗平臺下進行網絡協議實驗，學生可借助仿真編輯器手動編輯、發送相應的協議數據包，隨之由協議分析器捕獲網絡數據包，并把網絡會話以十六進制、圖形兩種方法表達出來。在進行POP、SMTP協議實驗時，仿真編輯器上均設置outlook express軟件，學生通過TCP工具、POP3等命令編輯郵件并完成發送操作，學習SMIP協議、POP3等協議命令方法。同時，學生借助仿真編輯器對ASMIP數據包進行編輯，更好的理解、使用SMIP工作過程及其封裝格式。網絡協議實施虛擬仿真實驗教學，有利于學生在實踐操作中深入了解網絡結構及協議。通過編輯不同協議數據包，充分調動學生學習主動性，拓寬學生的思維和設計思路，提升自身的設計能力。

3 結語

綜上所述，計算機網絡課程是一門實踐與理論并重的課程，在計算機網絡課程中使用虛擬仿真實驗進行實踐操作，能有效解決計算機網絡實踐操作中遇到的問題，提升學生的學習積極性和實踐操作能力。本文以虛擬仿真實驗為依據，深入分析在計算機網絡課程實踐操作中應用虛擬仿真實驗的效果，以期為更好地開展計算機網絡課程實踐操作提供一定幫助。

參考文獻

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