基于Packet Tracer的虚拟实训探索

　　摘 要：本文科学总结高职院校虚拟实训的内涵及典型应用，基于Packet Tracert软件，创造性地开展网络设备配置与管理课程虚拟实训的探索与实践，给出具体的虚拟实训建设方案，提出有借鉴意义的教改新思想和新方法，最后对虚拟实训的教学活动效果进行客观分析。
　　关键词：虚拟实训；高职实训课程建设；路由器；交换机
　　
　　
　　计算机网络技术相关专业是实践性很强的专业，需要有配套的网络工程实验环境才能保证培养出合格的计算机网络应用人才。但是，随着学校规模扩大、生源质量的下降和人均占有教学资源的下降，教学质量受到影响，计算机网络相关课程的教学实践环境的建设表现尤为突出。一套最基本的教学环境包括2台二层交换机和2台路由器，显然，如果考虑成本和教学场地因素，采用实际设备构建实践教学环境投资巨大，这对于中西部地区教育资源相对紧张的高职学院开展计算机网络相关专业的实践教学是一个不可逾越的障碍。为此，我们积极贯彻教育部“关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见”(教高[2006]16号)的指示精神，充分利用现代信息技术，根据课程的特点、学生岗位技能的需要，选取具有工学结合特色的教学内容，大力探索并实施虚拟实训，以满足教学的需要。文献[1]系统总结了在高等职业教学过程中引入虚拟现实技术的必要性和现实意义。
　　1 虚拟实训
　　众所周知，高职院校的实训教学活动是在某个特定的实训教学环境下开展项目实训，所以，高职院校在具体的实训教学过程中，只要实训环境或者实训项目二者要素之中有一个是虚拟的，那就是虚拟实训。
　　虚拟实训的最高境界是采用虚拟现实技术(VR)，生成实时的、具有三维信息的人工虚拟环境，受训者像在真实世界中一样，与该环境中的人和事物进行行为和思想的实时交流，并产生身临其境的感觉。但由
　　
　　于受技术条件，特别是投入成本因素限制，在高职教学领域实现完全的虚拟现实技术的实训还有漫长的道路要走，目前只在个别领域，例如航空航天领域的飞行员训练得到实际应用。因此，当前高职领域可行的虚拟实训是采用桌面虚拟现实技术。它是利用计算机的屏幕作为用户观察虚拟境界的一个窗口，利用鼠标等外部设备操作虚拟环境中的对象，例如各种特定的设备与仪器。虽然它的真实感没有沉浸式虚拟现实高，但由于技术相对简单，投入成本不高，所以，采用此种类型的虚拟现实技术来建设虚拟实训室具有现实意义。
　　高职院校开展虚拟实训的典型应用有以下方面。
　　文献[2]将虚拟机技术引入计算机网络实训教学活动中，它是通过软件技术模拟硬件环境的方法让学生能尽快将理论知识应用于实践。该虚拟实验环境的最大特点是将现有的一些硬件、软件资源优化组合，从效果出发，不需要添置大量的硬件设备就能达到应有的实训效果。
　　文献[3]“虚拟公司”实训模式充分发挥秘书综合实训室的效用，营造了尽可能真实的秘书工作环境，使学生进入相对真实的秘书角色里，更加深入地体验秘书工作，这有利于对学生综合职业素质的培养。
　　文献[4]基于法国Trace Software International 集团公司的Elecworks& SolidWorks，建设虚拟电工实训室。该虚拟实训室一方面可以提高培训和实作的效率、提高成功率；另一方面能让学生对生产器件的厂家及其产品有较好了解，可以灵活地完成各种电气控制的设计及装配，加强并培养学生的创新能力。
　　
　　
　　作者简介：张平安，男，教授，主要研究方向为计算机应用技术、高职教学研究和智能控制。
　　
　　文献[5]探索用虚拟软件Dynamips构建思科虚拟实验平台。该模拟器的最大优点是通过直接加载思科的路由器操作系统IOS，在PC上完整模拟多台特定的思科路由器功能，并支持模拟设备之间的真实互联。其缺陷也很明显，它特别消耗计算机资源，一般只能模拟3台左右路由器，另外，只能模拟路由器。
　　文献[6]基于VRML技术，通过二次开发，建立一个三维虚拟综合布线实验