基于Packet Tracer的计算机网络课程仿真教学
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摘要：本文介绍了Packet Tracer软件的特点，讨论了该软件在计算网络技术专业的理论教学、实践教学、实践考核中的应用，可以加深学生对网络知识的理解，提高学生的实践能力，客观评价教学效果，提高学生的学习积极性。
关键词：计算机网络课程；Packet Tracer；教学
中图分类号：TP393-4 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 06-0000-01
Simulation Teaching of Computer Network Courses on Packet Tracer
Hong Guihua
(Information Science and Technology of Lincang Teachers’College,Lincang677000,China)
Abstract:This paper describes the features of Packet Tracer software,the software discussed in the theory of computing network technology professional teaching,practice teaching,practical assessment of the applications can enhance the students knowledge and understanding of the network,improve their practical ability,objective evaluation Teaching effectiveness,improve student learning initiative.
Keywords:Computer network courses;Packet Tracer;Teaching
高等职业技术教育强调学生实践能力、将知识转化为职业技能，以就业为导向。然而，学生却不能适应市场需求。互联网的快速发展和普及对计算机网络技术人才需求很大，企业却找不到合格的技术人才。[1]计算机网络理论知识的教学枯燥乏味，学生不容易理解和掌握，导致学生没有牢靠的理论知识基础，没有基础知识的支持，培养职业技能就是空话。另外计算机网络技术实训要求较高，很多学校没有充足的资金造成实验设备不足和相对落后。结果，锻炼学生动手能力重要实验无法完成，影响实验教学的质量。
针对高等院校计算机网络课程教学中存在的问题和特点，利用Cisco的网络模拟软件Packet Tracer构建一个仿真网络环境，能直观形象讲解计算机网络理论知识，易于学生理解掌握；同时完成大量的网络实验，既提高学生的动手能力，又节省了实验设备的购置资金。
一、Packet Tracer网络仿真软件的介绍
仿真模拟软件是指利用计算机的硬件和软件来模拟真实的实验环境及实验过程，让学生通过在计算机上独立完成实验，达到在有限教学时间内让每个学生独立完成实验的目的。网络仿真模拟软件主要是指采用软件技术来模拟路由器、交换机等硬件设备的操作。通过网络仿真模拟软件学生只需要一台PC机就可以模拟进行各种设备的配置操作，如路由器、交换机的配置；进行各种组网实验的操作。[2]
Packet Tracer 是Cisco公司为思科网络技术学院开发的一款仿真软件，可以为计算机网络技术专业的教学提供网络规划设计、设备配置、网络故障排除等提供一个简单易用的实训环境。
（一）功能丰富
Packet Tracer软件提供了大量的仿真网络设备，包括路由器、交换机、无线网络设备、服务器以及各种连接电缆和终端等。支持常用协议HTTP、DNS、TFTP、Telnet、TCP、UDP、SingleAreaOSPF、DTP、VTP 和STP，同时支持IP Ethernet ARP wirelessCDP Frame Relay PPP HDLC inter-VLAN routingand ICMP等协议模型。[3]提供了学习网络基础知识、配置网络设备和规划组建中小型计算机网络的实验环境。
（二）实时仿真
Packet Tracer软件提供实时模式和仿真模式两种工作模式进行模拟实验。在实时模式下，学生可以直观的创建网络拓扑图和完成各种网络配置实验。在仿真模式下，学生可以很清晰的看到数据包在网络中的传输过程，通过捕获和分析各种协议数据包，加深对协议的理解。
（三）方便灵活
Packet Tracer软件提供图形化的操作界面。设备和设备模块的添加和删除，设备间的连接都可以通过鼠标的点击和拖拽完成；学生根据实际需要绘制网络拓扑结构，并且在实验过程中可以随时改变网络拓扑结构，使实验灵活多变；设备的配置界面也是图形化，使配置过程简洁明了。
二、Packet Tracer网络仿真软件在教学中实际运用
（一）《计算机网络原理》课程中运用
《计算机网络原理》是计算机网络技术专业的基础课程。教学目的是让学生掌握计算机网络的基本概念和原理、网络设备的工作原理、OSI参考模型各层的网络协议的工作原理，分析和理解这些网络协议；为学习后续网络课程构建理论基础。所以计算机网络原理主要是讲解网络的理论知识。然而学生对理论知识的学习往往感到枯燥乏味，没有太多兴趣，导致学生没有很好的理解和掌握计算机网络的基本概念和基本原理。
利用Packet Tracer软件提供的仿真模式，教师在讲解基本概念、协议的工作原理时，可以设计相应的实验环境，展示数据传输过程给学生，捕获相应的数据包进行分析，既提高学生的学习兴趣又加深学生对知识的理解，收到事半功倍的效果。
（二）《局域网络的组建与设备配置》课程中运用
《局域网络的组建与设备配置》是计算机网络技术专业的应用型课程。教学目的是让学生掌握中小型网络的规划与组建、熟练配置各种网络设备，熟练的判断和排除网络故障。计算机网络应用型课程对教学网络实训室要求较高，需要大量的实验设备（中低端的交换机、路由器、防火墙等），而设备价格昂贵，通常组建一个符合实验要求网络实训室需要90~100万的资金投入，对于地方高校存在很大的困难。因此，学生没有足够的实训条件，使知识学习与实训脱节，不能提高学生的动手能力，而Packet Tracer软件可以在互联网下载。
利用Packet Tracer软件学生能自行创建实验网络拓扑，使用网络仿真设备完成VLAN、VTP、STP和链路聚合等技术的交换机配置实验；可以完成静态路由、RIP、EIGRP、OSPF和ACL访问控制列表等路由器的配置实验；可以完成PPP、帧中继、等扩展网络实验。因此，Packet Tracer软件给学生提供充足的实训条件，课后学生也可以不断练习，扩展学习内容。总之，通过Packet Tracer软件加强了学生的动手能力和自学能力。
（三）网络实验考核评价中的运用
在实际网络实验环境中考核学生的实验能力存在以下问题：
1.网络实训室投资较大
建设实际网络实验环境需要购买大量的设备、进行布线和装修，而且经常使用设备会加快设备的损坏，因此，建设实训室需要大量的设备购置费用和维修费用。
2.实验考核过程不容易控制
考前实验环境的布置调试和考后实验设备的回收要花费很多时间和精力，另外在考核过程中出现意外事故不容易控制（如设备故障、设备端口和线缆接触不良、线缆短路和损坏等），导致考试时间延长。
3.实验考核结果不容易评价
在实际实验环境下监考教师要一个一个同学的调试、检查，花费大量的时间。另外评价结果不往外不客观公正，影响学生学习积极性。
利用Packet Tracer软件可以很好的解决以上问题。首先，在普通微机室计算机上安装Packet Tracer软件。然后，教师把实验拓扑和配置要求以试卷的形式提供给学生。最后，学生按试卷要求在Packet Tracer软件中完成网络拓扑设计和相关设备配置、以学号姓名保存拓扑文件、提交给教师。因此，使用Packet Tracer软件进行网络实验考核，方便快捷，能客观的评价教学效果。
三、结束语
在计算机网络技术专业教学中，运用Packet Tracer软件，使抽象网络概念和网络协议形象直观、教学形式多样化。该软件给学生展示协议的实际工作过程，便于学生分析和理解计算机网络的理论知识，这种知识与实践结合的教学方式提高了学生的学习兴趣，教学效果良好。该软件可以构建造价低廉、通用性强、易用性的虚拟网络实验平台，给学生提供了实际操作体验，学生的动手能力得到提高。
参考文献：
[1]丁美荣.基于综合设计性实验项目的计算机网络实践教学[J].实验室研究与探索,2009,3
[2]杨倩晨.仿真模拟软件在高职计算机专业教学中的应用[J].科技信息,2008