基于PacketTracer软件的计算机网络实验教学研究

任佩剑

（兰州财经大学长青学院 计算机科学系，甘肃 兰州 730020）

基于PacketTracer软件的计算机网络实验教学研究

任佩剑

（兰州财经大学长青学院 计算机科学系，甘肃 兰州 730020）

由于资金不足，《计算机网络》课程的实验教学是很多学校的薄弱环节.本文主要探讨借助Packet Tracer软件搭建虚拟环境，开展计算机网络实验教学，提高学生学习的积极性和动手能力.

Packet Tracer；计算机网络实验；教学研究

《计算机网络》课程是计算机及相关专业所必修的一门核心课程，不仅要求学生必须掌握计算机网络原理、计算机网络体系结构等理论知识，还应该注重学生网络组建及维护的应用能力的培养.但在目前计算机网络的教学中，普遍存在重理论轻实践的情况.其根本原因是由于资金不足而导致计算机网络实验设备缺乏，甚至没有专业的计算机网络实验室，从而没有办法开展计算机网络实验，从而造成学生学习理论知识枯燥、学习兴趣不高，理论知识不扎实并缺乏动手能力等问题.为了解决计算机网络课程的实验问题，我们可以使用思科的PacketTracer来搭建虚拟实验室.

1 计算机网络虚拟实验室

在《计算机网络》课程的教学中，实验环节也是很重要的一个环节.通过实验课程，学生可以更好的理解计算机网络的原理等理论内容，还可以提高学生解决网络问题的能力，增强学生学习计算机网络的兴趣和主动性.实验教学的开展就需要有专业的网络实验室，而大多高校在实验室建设方面普遍存在经费投入不够、实验设备不足的情况，甚至有些高校没有专业的网络实验室.

为了弥补专业网络实验室的不足，很多高校都采用虚拟实验室来进行计算机网络的实验.计算机网络虚拟实验室是在普通计算机机房中通过安装相关实验软件从而模拟真实的网络环境来进行相应的计算机网络实验.

在计算机网络虚拟实验室建设中可以使用的虚拟软件也很多，例如VMware虚拟机，GNS3网络模拟器，Wireshark软件，Cisco Packet Tracer软件等.其中由思科公司发布的Cisco Packet Tracer软件是一个很好的选择.Cisco Packet Tracer最初只是针对CCNA/CCNP认证考试，为初学者设计、配置和排除网络故障提供了一个网络模拟环境.随后，因其功能强大，设备齐全，为用户提供了各种主流的不同型号的交换机、路由器等设备，并且还支持无线网络和IPv6技术，更重要的是其简单易用，因此被广泛应用于计算机网络实验教学中.

2 Cisco Packet Tracer软件的特点

Cisco Packet Tracer是由思科公司发布的一个辅助学习工具，为学习网络的初学者去设计、配置、排除网络故障提供了网络模拟环境.它为用户提供了一个图形化的界面，用户可以直接用拖拽的方法将需要的网络设备等添加进来，从而建立网络拓扑，进行网络的相关配置，并且还可以看到数据包在网络中行进的详细处理过程，观察到网络的实时运行情况，锻炼学生网络配置、排查网络故障的能力.

因此，很多缺乏资金的学校都选择使用Cisco PacketTracer软件来搭建计算机网络实验模拟环境，用于计算机网络实验教学.该软件在计算机网络实验教学中具有如下优势和特点：

2.1 运行环境要求低

Cisco Packet Tracer对运行环境几乎没有要求，它可以安装在普通机房的计算机中，用于计算机网络实验课的教学和练习；学生也可以安装在自己的个人电脑中，用于课外的学习.

2.2 操作简单，易学易用.

Cisco Packet Tracer最大的优点就是操作简单，它为用户提供了一个图形化的界面，用户可以直接用拖拽的方法将需要的网络设备等添加进来，从而建立网络拓扑，进行网络的相关配置.对于初次接触该软件的学生，也能够在很短的时间内掌握基本的操作.

2.3 便于观察网络运行细节

Cisco Packet Tracer有两种运行模式——模拟模式和实时模式.实时模式即即时模式，也可以说是真实模式.而在模拟模式下，用户可以用手动方式控制网络的运行，直接观看到数据包传输的过程和路径.就好像在观看视频文件一样，可以前进、暂停、后退，用户在模拟模式下也可以操控网络运行的方式，观察网络运行的细节，这一特性是真实的实验环境无法提供的.

2.4 自动测评功能

Cisco Packet Tracer具有自动测评功能，学生可以通过自动测评功能对自己的实验情况进行评分.学生完成实验要求的网络设计和相关配置后，只需要执行一个简单的测评命令，就可以根据教师事先制作的测评文件，对自己的完成情况进行评分，省去了教师检查的麻烦.

3 基于Cisco Packet Tracer的计算机网络实验教学设计

通过计算机网络课程的实验教学环节，使学生更好的理解计算机网络的基本工作原理，并重点培养学生对主流网络设备的使用和局域网络的组建与调试的应用能力，通过计算机网络课程的实验环节要达到巩固基础理论知识和培养学生解决网络问题的能力的目的.因此，实验内容和项目的设计至关重要，既要和理论内容匹配，又要具有一定的创新性和连贯性.

根据谢希仁版的《计算机网络》教材以及学校的教学进度安排，本文的实验项目设计如表1所示.

除了要设计合适的实验项目，教师在开展实验课时还应该注意以下几点：

3.1 提前布置预习要求

每个实验内容都和相应的理论知识有关，在进行实验课之前，应该要求学生对相关理论知识的熟悉和掌握，这样才能在实验过程中对理论知识加以验证，更好的理解理论内容.

表1 实验项目设计

3.2 教师还应该注意实验过程中的对学生的引导

在实验课堂中，教师可以对学生进行分组，掌握每个小组的实验进程，并启发引导学生去发现问题、分析问题、积极思考、探索原因、解决问题，指导学生通过查阅相关技术文档、实验指导书等完成所规定的的实验任务，通过相互讨论理解其原理，有意识地培养学生主动探索的意识，提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力.课堂实验结束后，还应要求学生填写实验报告，并交老师批阅.

4 结束语

Cisco Packet Tracer具有简单易学、强大的可视化功能、操作方便、自动评估等优点，为初学者学习计算机网络提供了一个模拟实验环境，也为教师提供了一个进行计算机网络实验教学的演示和测评工具.使用PacketTracer搭建计算机网络模拟实验环境，既可以使学生学习的理论知识得到验证，更好的理解计算机网络的基本原理，又可以培养学生网络组建及维护的应用能力.

〔1〕曾宇胸.模拟软件PacketTracer在计算机网络教学中的应用[J].中国现代教育装备，2016（1）.

〔2〕杨建平.利用Packet Tracer构建计算机网络实训教学平台[J].信息化建设，2015（11）.

〔3〕谭毓银，王平.Packet Tracer软件在计算机网络实验教学中的应用[J].软件导刊，2015（4）.

G642.423

A

1673-260X（2016）12-0214-02

2016-10-22

本论文受兰州财经大学长青学院2016年度教学研究项目计算机网络课程实验教学的改革与实践（Cqjy16-208）的资助