探討網絡仿真在計算機網絡教學中的應用

李文騫 山東技師學院

計算機網絡課程是計算機技術和通信技術結合的學科，在該課程中，需要學生系統掌握計算機網絡體系節后、核心概念和工作原理，對網絡安全、網絡管理等有所了解，教學難度較高，學生難以掌握，是一門公認的高難度學科。計算機教學過程中不僅僅需要理論學習，也需要進行實踐，當今社會中需要應用型人才，必須采取有效的教學方式和方法引導學生進行學習，在計算機網絡教學中加入網絡仿真技術，可以提高學生的學習能力，幫助學生更好的理解相關知識。

一、網絡仿真軟件簡單介紹

為了幫助讓學習人員更加直觀的看待客觀世界，經過相關研究人員研究，發行了針對網絡仿真的軟件，有效的提高了研究效率和教學工作。現在有很多的網絡仿真軟件應用在網絡系統中。在教學過程中使用網絡仿真軟件，可以豐富教學內容，可以在網絡教學中使用的仿真軟件非常多，這些軟件可以更好的滿足教師和學生的需求。在西方發達國家中網絡仿真技術的使用已經有二十多年的歷史，我國在教學中使用網絡仿真技術時間較晚，還存在很多的問題。

例如常見的MATLAB可以對網絡信號進行管理，可以滿足不同類型的信號模擬需要。還有一個功能更加完善的軟件NS系列，這款軟件模擬環境更加全面，滿足更多的需求，不論是網絡系統還是非網絡系統中都可以取得更好的模擬效果，在NS軟件中有專門的模塊模擬通信，還有的模塊負責模擬協議，學生在學習中可以更好的理解各個網絡協議中的不同，和計算機工作原理。

PacketTracer是由著名的思科公司研發的網絡仿真軟件，應用于相關網絡工程師學習、考試中，這款網絡仿真軟件可以為學生提供各個時期、各個型號的路由器、交換器，為了更好的進行網絡實驗，在網絡仿真軟件中還有大量的個人服務器、電纜、智能卡、無線設備等，在網絡仿真軟件中，學生可以自行繪制網絡拓撲圖，更好的發揮學生的主動性，激發學生的想象力。

二、當今計算機網絡教學現狀

通過調查發現，當今各高校的計算機網絡教學中，由于教學條件的不同采取不同的教學方式，常見的計算機教學方式有以下幾種：

全景式教學法， 學生通過多個平臺上理解計算機網絡，從微觀角度分析網絡協議的設計，從宏觀角度了解計算機網絡的發展。從哲學、科學等多個角度掌握計算機的知識。自我研發教學法，在教學過程中以學生為主，學生主動探究計算機課程。案例教學法，通過對具體案例分析，進行網絡知識講解。結合教學法，教師在教學過程中加入一些具有代表性的網絡應用，達到理論與實際的結合，例如網頁瀏覽和郵件的發送中學習計算機各個協議工作交互的過程和原理。

三、網絡仿真在計算機網絡教學中的應用

MATLAB是一款功能強大的仿真軟件，可以模擬多個協議，建立不同層次的傳輸節點，讓學生更加直觀的學習計算機。

首先可以用圖像的形式來展示，利用軟件進行模擬時，可以將網絡系統劃分為多個層次，根據模擬需要將不同模塊進行連接，隨后對相關數據進行修改，也可以利用數學建模的方式進行模擬，一些圖形信號可以通過示波器來模擬，例如需要模擬星座圖時，可以加入一些噪音，模擬實際生活中對信號的干擾。

使用較多的函數調用軟件是NS軟件，這種軟件使用范圍有限，如果學生使用不當，反而不利于學生學習計算機知識。在實際教學中應當讓學生將理論和實踐進行結合，利用教學內容構建知識，再用生活的案例去印證所學知識。NS軟件可以模擬軟件的傳輸層和數據層等，讓學生在實踐過程中更好的理解相關知識，找到自己的知識缺陷。NS軟件還可以進行系統層、數據鏈路的部分模擬，數據在模擬過程中獲得的數據并不穩定，學生需要提高通信穩定性，解決相關問題。

計算機網絡是計算機技術和網絡通信技術共同發展下產生的學科，隨著網絡通信技術的發展和計算機技術的發展，出現了新的科目分類，這些計算機課程中涉及到大量的計算機理論和硬件設施，學生在學習過程中很難理解，計算機網絡課程具有很高的實用性，通過網絡仿真實驗和教學可以更好的解決相關問題，節約了教學資源，還可以激發學生對網絡課程的學習興趣，保證教學質量和學習效果。

網絡仿真技術在網絡教學中非常重要，這就要求教師要將計算機網絡課程和網絡仿真技術進行無縫對接，將課本中抽象的概念，學生難以理解的理論，變的更加形象和生動，幫助學生理解和接受。在課堂教學中，教師可以采用問題導入教學法，引導學生思考教學內容。教師還可以讓學生對自己的理論知識進行評價，促進學生對知識的掌握，引導學生將教學知識應用到生活實際中，加深學生對知識的掌握。

案例教學法，可以幫助學生更好的掌握相關理論知識，并且將所學知識應用到生活中，引導學生成為課堂上的主角。網絡課程教學設計不能過于簡單，要循序漸進，明確每一堂課程的教學目標，并且說明本節課的實驗是下一個實驗的基礎，讓學生了解其重要性。

結合計算機網絡教學和網絡仿真的特點，將網絡仿真融入到計算機網絡教學中，例如在進行ARP理論講解時，可以利用Packet Tracer 5.0作為網絡仿真軟件，通過數據報的變化過程更好的理解ARP理論，并且在教學中，實驗可以在上課之前就搭建完成，在上課時只需要展示就可以，節約了課堂時間，豐富了教學手段。學生也可以在直觀觀察中理解ARP理論，激發學生對其他理論的探索。

四、網絡仿真技術在計算機網絡課程教學中的意義

當前階段中在計算機網絡課程教學中使用網絡仿真技術為學生設計出虛擬的實驗和操作場地，可以彌補學生師資力量方面的不足，網絡仿真技術的應用還可以有效整合學校教學資源，提高學校教學設備的使用率，通過網絡仿真技術的應用，帶領學生在計算機網絡課程中對專業知識有更加深刻的理解和認識，無論是學生對知識的掌握，還是知識的應用都有著重要的影響。

對培訓學生的獨立意識和創新思維有著積極影響，在計算機網絡課程中的實驗中，教師可以結合教學實際，設計一些網絡仿真模型，在網絡仿真模型中加入學生的創新想法，這樣在培養學生整體把握理論知識的基礎上，還可以培養學生的創新能力和創造意識。在教學過程中，教師可以利用網絡仿真技術將相關理論知識進行整合，分清學習的主線和直線，建立完善的知識網絡，讓學生的學習思路更加清晰。

將網絡仿真技術應用在計算機網絡課程中，可以有效減少教學成本，提升教學效果，一些網絡仿真設備可以在特定場地中使用，學生可以加深實際操作流程，起到理論和實踐相結合的效果，為之后更好的使用各種設備奠定良好的基礎。

五、結語

綜上所述，將網絡仿真技術應用在計算機網絡課程教學中，可以緩解教學壓力，降低教學成本，也可以幫助學生更好的理解相關理論知識，激發學生的創新意識和創造意識，因此將網絡仿真技術應用在計算機網絡課程教學中具有積極作用，應當大力推廣。