PacketTracer在独立学院计算机网络课程中的应用实践

龙丹+莫永华+全刘辉

【摘 要】根据我院进行基于SPOC的《计算机网络及应用》混合教学模式教学改革的要求，将Packet Tracer应用到计算机网络课程的理论教学中，通过为课程中的重点难点设计相应的应用案例，提高学习兴趣，并加强学生的理解。

【关键词】Packet Tracer；计算机网络课程；SPOC

中图分类号： TP393-4 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2017）32-0019-002

【Abstract】According to the requirements of teaching reform that mixed teaching mode of Application of Computer Network based on SPOC， Packet Tracer will be applied to the computer network curriculum teaching theory， the key difficulty for the course of the application of case design， increase interest in learning， and strengthen students' understanding.

【Key words】Packet Tracer；Computer network Course；SPOC

1 问题的提出

在我院的计算机科学与技术专业群专业培养方案和课程体系中，计算机专业的学生必须要学习计算机科学的数学基础，还必须具有系统的专业知识，要学习大量的专业基础课和专业课，其中计算机网络是其核心课程之一。

计算机网络课程的理论教学主要是通过学习OSI/RM和TCP/IP体系结构，掌握各个层次的功能和工作原理，掌握重要网络协议的工作原理，培养学生初步具备局域网组网及网络应用能力。伴随着互联网络的飞速发展，移动互联的日趋深入，计算机网络的课程教学也变得越发重要，目前我院也正在进行基于SPOC（Small Private Online Course，小规模限制性在线课程）的《计算机网络及应用》混合教学模式研究与实践。

对于在教学过程中经常出现理论教学与实际应用存在分离，学生在学习过程中对一些概念、原理感到内容抽象、难以理解的情况，分析其原因，主要是因为网络设备种类多、更新快、开支大，为教师进行理论教学时，增加了教学难度， 为此，在教学改革中，应用Packet Tracer作为辅助教学工具开展理论教学。

2 Packet Tracer简介及优势

Cisco Packet Tracer是由Cisco公司发布的一款网络模拟学习软件，用户可以在图形界面上拖曳各种网络设备构建需要的网络拓扑图，可以分步运行，便于对网络的实时运行情况进行观察。

由于Packet Tracer的仿真效果好，它的出现极大地降低了学校在购置教学设备方面的资金投入，把一些以前需要在实验室才能进行的操作或者演示，带到理论教学过程中，打破了学习时间和空间上的限制，符合构建网络学习空间的要求，并且极大地提升了教学效果。

3 Packet Tracer在计算机网络理论教学中的应用

基于SPOC的《计算机网络及应用》混合教学模式研究与实践，对重点难点进行点状、碎片化分解后，将在线教学与传统的面对面课堂进行一体化教学设计。

在理论教学环节，对于核心知识点，除了制作5 至10 分钟的微课，还为同学们设置Packet Tracer演示和练习。下面，以交换机的工作过程为例进行说明。

交换机是即插即用设备，即只要将交换机接入以太网就可以工作，无须人工配置转发表。交换机的工作过程分为自学习和转发帧两个部分。

自学习是指交换机收到一帧后先查找交换表中与收到帧的源地址有无相匹配的项目。如没有，就在交换表中增加一个项目（源地址、进入的接口和有效时间）。如有，则把原有的项目进行更新（进入的接口或有效时间）。转发帧是指查找交换表与收到帧的目的地址有无相匹配的项目。如没有，则向所有其他接口（进入的接口除外）转发。如有，则按交换表中给出的接口进行转发。若交换表中给出的接口就是该帧进入交换机的接口，则应丢弃这个帧。

根据以上过程说明，结合网络应用需要，利用Packet Tracer，可以设计出以下交换机工作原理的模拟案例，拓扑图见图1。

各主机的配置信息见表1。

步骤1：准备工作

在实时模式和模拟模式来回切换3次完成拓扑训练后，分别点击各个Switch，在弹出窗口中选择CLI选项卡，将鼠标焦点置于其工作区内并按回车键，在其命令提示符下输入如下相应命令删除MAC地址表：

步骤2：添加PC1到PC2的数据包

进入模拟模式，设置Event List Filters（事件列表过滤器），只显示ICMP事件。单击Add Simple PDU（添加简单PDU）按钮，在拓扑图中添加PC1向PC2发送的数据包。

步骤3：分别查看各Switch的学习过程。

在这一步骤中，可以观察各Switch接收到数据包前和数据包后MAC地址表的变化情况，以及观察其对数据包的处理方式。

以Switch2为例，单击Capture/Forward（捕获/前进）按钮，在Switch2上出现信封图标后查看Switch2的Mac地址表，会发现PC1的MAC地址已经记录到了MAC地址表中见图2。

再次单击Capture/Forward（捕获/前进）按钮，可以看到Switch2是如何转发该数据包的，图3为Switch2对数据包进行广播处理的截图。

4 结束语

将Packet Tracer应用到计算机网络课程的理论教学中，可以有效降低教学演示的成本，还可以将抽象的网络概念具体化、形象化，可以有效地提升学生的学习兴趣和学习的注意力，为该课程实现SPOC式的混合式教学提供了有利保障。

【參考文献】

[1]李剑辉.计算机网络配置课程中模拟器的应用探索[J].电脑知识与技术，2017（13）.

[2]姜恩华，李素文，汪徐德，赵庆平.基于Packet Tracer软件的计算机网络技术课程实验教学探索[J].淮北师范大学学报（自然科学版），2013（34）.endprint