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基于虚拟仿真技术进行的计算机网络实验课程改革,关键在于根据软件特点以及课程教学目标设计 实验内容、确定实验手段、创新实验考核方式下面是小编搜集整理的相关内容的论文，欢迎大家阅读参考。
摘要：随着新课程的不断改革，逐渐改变虚拟仿真技术计算机网络实验课程的教学方式，其中的改革重点为设计教学目标、确定实验方式、创新考核方式等，计算机网络课程实验中开始广泛应用虚拟技术和模拟软件，以便于能够完全展现上述技术的作用，全面提升计算机网络课程虚拟软件改革实验课程的质量和水平。
关键词：计算机网络；模拟软件；实验课程
1网络实验教学和模拟软件
1.1网络实验和模拟软件
使用模拟软件可以在一定程度上解决网络成本的相关问题。模拟软件能够最大限度地模拟网络实验环境和实验设备，因条件和资金的影响，不可能完全模拟真实环境，不会出现损坏模拟设备的现象，可以进行反复操作，以便于合理解决损耗设备的问题。应用BosonNetSim、PacketTracer模拟软件时，应进行网络设备配置和理论验证等实验，例如划分VLAN。可以开展ARP协议、配置交换机、配置VPN、访问控制列表等项目；VirtualPC、VMware等虚拟软件应用过程中能够进行配置Windows服务器的实验；利用GN3来实现配置Linux网络设备。模拟软件不但能够进行多种实验，也能够对试验项目进行搭建，学生操作中可以独立完成预定项目，不会损坏设备，也不需要分析实验成本。
1.2网络实验和虚拟机
网络实验中应用虚拟机能够为学生独立完成实验提供依据。实验教学时完全打破地点和时间的限制，此时学生能够随时进行实验和虚拟机操作。利用虚拟机来进行实验，学生能够独立在类似真实环境中完成项目，以便于获得类似真实环境训练成果，能够提升学生分析和解决问题的能力，提高对基本理论的理解。例如，本地Windows系统中应用VMWare对虚拟机进行加载，能够独立运行应用程序以及操作系统。桌面运行中用户可以任意切换多台虚拟机，利用相应网络共享虚拟机，从而实现退出、恢复、挂起的作用。有机结合真机和虚拟机进行操作，保障构建接近真实环境的服务器、组网等[1]。
1.3更灵活的实验形式
灵活的实验环境能够为试验提供更加真实的强化学习技能和自主学习的机会。计算机网络虚拟实验教学具备很多优势，改变了传统以教师为中心的教学方式，形成学生自主学习的教学方式；确定全新教学观念，改变学生被动学习模式，形成自主学习机制；个性化开展实验教学，基于虚拟网络环境，学生能够完全不受学习地点以及时间限制，依据自身实际情况进行学习，不仅仅只是在实验室开放时进行学习。模拟实验实际上就是依据模拟软件和仿真软件来进行操作，保证能够独立完成网络教学实验，以便于达到规定时间进行实验的目的。灵活设计实验环境，保障能够构建更加真实的练习平台、自主学习平台，达到课外延伸教学的目的。实验教学时建立演示课件可以为学生提供更多时间来进行操作，也能够提升练习的强度，保证有效提升实验质量[2]。
1.4情境教学和任务驱动
实验教学中融入情境教学，能够全面提高学生协作学习精神。网络实验教学中应用模拟软件，不仅可以为教师教学提供场景和演示的条件，也能够方便学生练习，从而保障建立新的教学方式——场景课堂化教学。应用情境教学时，应注重学习环境，尽可能建立接近真实情况的学习氛围，保障真实环境和虚拟环境具备一致性，由于实际操作中往往需要很多人员共同完成实验，要注重操作人员之间的协作精神。网络实验教学过程中，进行综合组网教学时，从搭建实验环境开始对学生进行分组，几个同学一起完成一个项目，促使学生能够从最简单的搭建环境、规划网路IP地址、配置服务器等方面进行操作，对实验结构进行分析验证。网络教学实验中学生能够学会交流、倾听、合作，培养学生创新和合作能力。PacketTracer网络平台实际应用以后，为学生操作提供了多用户模块，确保为学生构建竞争、协作、有趣的交流环境[3]。
2模拟软件基础下的实验项目
依据网络课程实际教学目标主要可以分为以下几种网络实验：第一，网络配置实验，实际操作中主要需要配置防护墙、交换机以及路由器，同时也需要配置服务器、VPV、局域网组网；第二，理论实验，例如ARP协议、网络结构、介质访问控制、TCP协议等；第三，综合设计实验，实际分析中主要有组建校园网、组建小型网络、组建宿舍网络。NetSim软件能够提供类似真实环境的操作结果。在相同路由器或者交换机中进行模拟配置，就像配置真实的路由器或者交换机一样，以便于顺利完成实验课程。PacketTracer软件一般来说在配置窗口时更加灵活，同时能够实现可视化界面，此时能够进行网络原理、模型、协议等实验。基于上述软件，学生能够利用拖拽的方式直接通过用户界面构建网络拓扑结构，实验完成在和真实环境没有很大区别的环境下。学生操作中可以配置IOS子系统，为处理网络提供数据包，分析网络运行的实际情况，同时对网络运行细节进行再现，以便于能够提高分析网络性能和协议的水平，对网络行为进行深入分析。如果网络运行中出现故障，应依据PT方式进行模拟。分析网络数据包传输的情况，依据设计方案来分析原因。虚拟机应用在网络中以后能够构建真实的仿真环境，进行VPN、安全等实验[4]。
3模拟软件实验考核和实验手段
依据模拟软件的基本功能对课堂教学理论进行实验验证，实验验证教学课件包括构建、分析、运行、总结等步骤，对实验进行设计和配置包括构建、配置、验证、排除故障以及总结。实验过程中需要有机结合虚拟机、模拟器以及真机和虚拟机来达到实验目的。例如，在仿真试验网络传输数据报的过程中，对数据包ARP和ICMP协议进行充分观察，对相同节点段不同层次和不同节点相同层次的数据传输情况进行分析，阐述计算机传输数据信息时OSI七层模型的机理。在PacketTracer构建网络拓扑结构，其中包括一个集线器、一个交换机、两个路由器、一个服务器以及三个PC机，主要就是对参数进行配置，搭建网络拓扑结构，传输模拟数据包，对数据包结构、TCP、ARP等变化情况进行分析，对不同节点和相同节点产生情况进行分析，以便于获得网络运行的基本问题，明确出现故障的基本原因，分析数据层间传输的特点，记录实验数据和分析实验报告是主要考核方式[5]。
4结语
综上，依据模拟软件优势和特点，分析网络教学实验和模拟软件的关系，在教学课程中应用虚拟技术和模拟软件创新教学方式，以便于达到工作化实验过程、模块化实验项目、软件化实验平台、多样化实验方式的目的。网络实验教学过程中广泛应用虚拟机技术和模拟软件，以便于可以全面提升实验教学中模拟软件的作用，以及提升教学质量和水平。
参考文献
[1]洪建超.模拟软件在计算机网络课程实践教学中的应用[J].科学时代,2015(13):257-258.
[2]张琪.用PacketTracer模拟软件改进计算机网络实验[J].承德医学院学报,2010,27(4):410-411.
[3]谢瑞杰.构建虚实结合的计算机网络实验室[J].实验科学与技术,2014,12(2):189-193.
[4]刘剑.利用GNS3构建计算机网络实验教学平台[J].广东通信技术,2011,31(8):64-65.
[5]俞海英.基于模拟软件计算机网络实验课程的改革与实践[J].淮北职业技术学院学报,2012,11(6):69-71.
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