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      基于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程教學(xué)研究

      2017-03-31 10:10申永祥趙秋菊
      青春歲月 2017年3期
      關(guān)鍵詞:虛擬仿真實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)課程計(jì)算機(jī)

      申永祥+趙秋菊

      【摘要】本文以虛擬仿真實(shí)驗(yàn)為依據(jù),深入分析在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中應(yīng)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的效果,以期為更好地開展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)提供一定幫助。

      【關(guān)鍵詞】虛擬仿真實(shí)驗(yàn);計(jì)算機(jī);網(wǎng)絡(luò)課程

      計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程作為高校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)一門重要的課程,通過(guò)該課程的學(xué)習(xí),不僅要讓學(xué)生熟悉網(wǎng)絡(luò)的理論知識(shí),也要讓學(xué)生掌握實(shí)踐操作能力。各地高校開展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)時(shí),由于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、實(shí)訓(xùn)條件等因素的影響,他們只是讓學(xué)生照著書本按部就班的學(xué)習(xí),缺少動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì),長(zhǎng)此以往,越來(lái)越多的學(xué)生認(rèn)為這門課程非常無(wú)聊,學(xué)習(xí)興趣逐漸減退。本次在對(duì)新時(shí)期計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)研究基礎(chǔ)上,研究以虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的主要特點(diǎn)為視角,探討在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中應(yīng)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的情況,以期為類似研究提供一定指導(dǎo)。

      一、計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)教學(xué)現(xiàn)狀

      1、教育理念存在偏差

      在進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的教學(xué)時(shí),教師的教育理念存在偏差,育改革時(shí),將計(jì)算機(jī)的教育看作“計(jì)算機(jī)軟件”教育,淪落為計(jì)算機(jī)工具論。班主任在進(jìn)行教學(xué)時(shí),教育的功利性不斷增強(qiáng),過(guò)分關(guān)注現(xiàn)實(shí)利益,對(duì)于社會(huì)需求、學(xué)生的需求,片面的進(jìn)行理解,重視對(duì)學(xué)生的軟件應(yīng)用的能力,在教學(xué)的過(guò)程中,忽視對(duì)學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng),使學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)的思想和方法都不了解,使學(xué)生的思維僵化,不利于教育改革的發(fā)展。

      2、教學(xué)的模式僵化

      現(xiàn)代計(jì)算機(jī)教學(xué),一般采用大班教學(xué),教學(xué)的模式僵化,盡管經(jīng)過(guò)了變革,但仍然存在著問(wèn)題。由于現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,社會(huì)對(duì)于計(jì)算機(jī)人才的需求不斷增大,技工學(xué)校在開設(shè)計(jì)算機(jī)課程時(shí),受到教學(xué)資源、教學(xué)環(huán)境、師資力量等諸多因素的影響,學(xué)校一般采用大班授課的模式。由于大學(xué)的學(xué)生來(lái)自不同的地區(qū),每個(gè)學(xué)生的實(shí)際水平、知識(shí)結(jié)構(gòu)、認(rèn)知水平都不同,這種大班教學(xué)的教學(xué)模式忽視學(xué)生的實(shí)際狀況,會(huì)使部分學(xué)生跟不上教學(xué)的節(jié)奏,會(huì)使學(xué)習(xí)難度增大,掌握知識(shí)能力的學(xué)生,會(huì)使學(xué)生覺(jué)得在浪費(fèi)學(xué)習(xí)時(shí)間,在課堂上注意力低下,無(wú)法提高學(xué)生的興趣。

      3、師資力量較分散

      學(xué)校的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程教學(xué),部分教師堅(jiān)持傳統(tǒng)的教學(xué)觀念,依據(jù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué),教師本身不具備計(jì)算思維教學(xué)的意識(shí),在教學(xué)中沒(méi)有對(duì)學(xué)生的思維能力進(jìn)行開發(fā)、培養(yǎng)。我國(guó)的計(jì)算機(jī)教學(xué)的難度越來(lái)越大,計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)改革對(duì)教師提出更高的要求,使教師面臨更大的挑戰(zhàn),同時(shí)要求教師要不斷進(jìn)行觀念的轉(zhuǎn)變,進(jìn)行計(jì)算機(jī)教學(xué)的改革。

      目前,技工院校從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程教學(xué)的教師隊(duì)伍不斷變大,教師的素質(zhì)良莠不齊,力量分散,思想不統(tǒng)一,這種狀況會(huì)影響到教師的教學(xué)水平。

      二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式

      1、模擬演練法

      在進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上技術(shù)的教學(xué)時(shí),班主任教師要培養(yǎng)學(xué)生模擬演練能力。技工院校的計(jì)算機(jī)的教學(xué)中,有許多應(yīng)用性強(qiáng)的軟件需要學(xué)習(xí)。這時(shí)就要求教師將多媒體與講授結(jié)合起來(lái),邊講授邊模擬訓(xùn)練,將整個(gè)過(guò)程完整的進(jìn)行一遍,讓學(xué)生找到其中不明白的地方,進(jìn)行二次講解,知道每位學(xué)生的模擬效果,直到能將實(shí)際操作的過(guò)程完整演練下來(lái)。在講解過(guò)程中,教師應(yīng)注意講練同步進(jìn)行,除了對(duì)軟件的大體了解的講解外,基本每一步都要江街道,同時(shí)也要在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行模擬,例如對(duì)辦公軟件的教學(xué)中,word中每一部分的內(nèi)容要進(jìn)行區(qū)分,詳略得當(dāng),像腳注尾注的具體位置一定要講明在哪里,并進(jìn)行一種案例示范,讓學(xué)生有個(gè)大概了解。

      2、實(shí)際鍛煉法

      講解模擬完成后,班主任由講解者變?yōu)橹笇?dǎo)者。通過(guò)教師監(jiān)控系統(tǒng),可以與學(xué)生進(jìn)行交流,觀察每位學(xué)生的動(dòng)態(tài),檢驗(yàn)其學(xué)習(xí)效果。在剩余的時(shí)間里,學(xué)生主要進(jìn)行訓(xùn)練,可以按老師給出的材料進(jìn)行練習(xí),對(duì)于不熟練的部分老師可以進(jìn)行單獨(dú)指導(dǎo),然后讓學(xué)生進(jìn)行反復(fù)練習(xí),可以對(duì)其中的所有功能進(jìn)行演練。

      三、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的主要特點(diǎn)

      虛擬仿真實(shí)驗(yàn)作為學(xué)科專業(yè)與信息技術(shù)深度結(jié)合的產(chǎn)品,是使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬實(shí)物的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件,其主要特點(diǎn)如下:1、互動(dòng)性:與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比,教與學(xué)雙向互動(dòng)的教學(xué)模式更加關(guān)注教學(xué)內(nèi)容,有利于學(xué)生、老師表達(dá)自己的意見,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性。2、激勵(lì)性:課堂教學(xué)中教師通過(guò)展示仿真實(shí)例、學(xué)生參與實(shí)踐,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,幫助學(xué)生充分理解、掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造動(dòng)機(jī)。3、安全性高:部分危險(xiǎn)性高的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,如果操作疏忽,極易對(duì)實(shí)驗(yàn)者產(chǎn)生嚴(yán)重危害。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)涵蓋各專業(yè)所用設(shè)備和知識(shí),有毒有害、破壞性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)也可在虛擬實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行,在保障實(shí)驗(yàn)者安全的同時(shí),獲得其想要的實(shí)驗(yàn)效果。

      四、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中的有效應(yīng)用

      1、病毒模擬實(shí)驗(yàn)

      計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)課程的應(yīng)用性相對(duì)來(lái)說(shuō)更強(qiáng),因此教師在具體的教學(xué)的過(guò)程中需要注重理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合,并讓學(xué)生通過(guò)對(duì)本課程的學(xué)習(xí)要擁有設(shè)計(jì)組間局域網(wǎng)的能力,學(xué)會(huì)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、路由器常用命令的使用;掌握常見網(wǎng)絡(luò)安全策略應(yīng)用等。隨著計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用,計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)病毒隨之增多。針對(duì)這些病毒的傳播特點(diǎn),基于已有軟硬件資源構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)環(huán)境,能使學(xué)生在近似真實(shí)的條件下學(xué)習(xí)病毒攻防技術(shù)。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)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(tài)。如:在進(jìn)行蠕蟲仿真實(shí)驗(yàn)時(shí),老師組織2名學(xué)生建立一個(gè)小組,分別操控主機(jī)A、B。主機(jī)A在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中執(zhí)行蠕蟲模擬程序,B執(zhí)行漏洞程序,并開啟協(xié)議分析器及時(shí)捕獲APP數(shù)據(jù)包,認(rèn)真查看與APP協(xié)議相關(guān)的數(shù)據(jù)。在虛擬仿真環(huán)境下驗(yàn)證蠕蟲病毒感染過(guò)程,學(xué)生能夠真切了解計(jì)算機(jī)病毒設(shè)計(jì)的理論知識(shí)和感染機(jī)制。同時(shí),實(shí)驗(yàn)還配備驗(yàn)證殺毒工具效果等內(nèi)容,便于學(xué)生深入了解計(jì)算機(jī)病毒分析、預(yù)防及對(duì)抗方法,針對(duì)性的補(bǔ)充各種編程語(yǔ)言和技術(shù),提升學(xué)生對(duì)病毒攻防知識(shí)的運(yùn)用能力。

      2、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)驗(yàn)

      在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)下進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)驗(yàn),學(xué)生可借助仿真編輯器手動(dòng)編輯、發(fā)送相應(yīng)的協(xié)議數(shù)據(jù)包,隨之由協(xié)議分析器捕獲網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包,并把網(wǎng)絡(luò)會(huì)話以十六進(jìn)制、圖形兩種方法表達(dá)出來(lái)。在進(jìn)行POP、SMTP協(xié)議實(shí)驗(yàn)時(shí),仿真編輯器上均設(shè)置outlook express軟件,學(xué)生通過(guò)TCP工具、POP3等命令編輯郵件并完成發(fā)送操作,學(xué)習(xí)SMIP協(xié)議、POP3等協(xié)議命令方法。同時(shí),學(xué)生借助仿真編輯器對(duì)ASMIP數(shù)據(jù)包進(jìn)行編輯,更好的理解、使用SMIP工作過(guò)程及其封裝格式。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)施虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué),有利于學(xué)生在實(shí)踐操作中深入了解網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及協(xié)議。通過(guò)編輯不同協(xié)議數(shù)據(jù)包,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性,拓寬學(xué)生的思維和設(shè)計(jì)思路,提升自身的設(shè)計(jì)能力。

      五、結(jié)論

      綜上所述,虛擬仿真實(shí)驗(yàn)綜合使用計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)等,使實(shí)驗(yàn)不受時(shí)間、空間的限制,能有效解決因缺少充足設(shè)備無(wú)法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題,進(jìn)而提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)效果。以上本文在對(duì)當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中存在問(wèn)題的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究以虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的主要特點(diǎn)為視角,探討在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中應(yīng)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的情況,以期為類似研究提供一定指導(dǎo)意見。

      【參考文獻(xiàn)】

      [1] 朱劍林, 侯 睿. 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 教育教學(xué)論壇, 2016(17):224-225.

      [2] 于 斌, 余紅珍. 獨(dú)立學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的探索與實(shí)踐[J]. 軟件導(dǎo)刊, 2013(8):187-189.

      [3] 李炎鋒, 杜修力, 紀(jì)金豹, 等. 土木類專業(yè)建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的探索與實(shí)踐[J]. 中國(guó)大學(xué)教學(xué), 2014(9):82-85.

      【作者簡(jiǎn)介】

      申永祥(1975—),男,漢族,湖南邵陽(yáng)人,碩士研究生學(xué)歷,畢業(yè)于桂林電子科技大學(xué),永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師,主要研究方向:計(jì)算機(jī)應(yīng)用。

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