网络设备虚拟仿真实验教学设计

来源:用户上传      作者:陆海峰　李慢慢　张雅娟　戴文娟

　　摘 要：科学技术与时代的发展下，越来越多的新兴技术推进了各个领域的创新，网络设备虚拟仿真技术的出现为网络设备教学提供了新的教学思路。虚拟仿真技术在网络教学中的应用，很大程度上降低了资金投入，解决了场地限制的问题，实现了网络教学的开放与创新。学生也可根据自身的学习情况弹性制定适合自己的教学实验，在虚拟环境下完成实验项目，有效推动虚拟仿真技术在各个领域中的应用。文章从网络设备虚拟仿真实验教学方面展开，分析了虚拟仿真技术在实际网络教学中的应用与发展。
　　关键词：网络教学;虚拟仿真;实验教学
　　0 引言
　　虚拟仿真技术也被称为虚拟现实技术，通过一个模拟的系统搭建形成另一个真实系统的交互技术，伴随科学技术与现代科技技术的不断创新优化，虚拟仿真技术也逐步应用于各个行业，形成系统的学科。目前虚拟仿真技术已经灵活应用于驾驶训练、城市规划、室内设计等诸多领域。本文围绕网络设备虚拟仿真实验教学，分析虚拟仿真技术在实际网络教学中的应用与发展。
　　网络设备虚拟仿真实验是一项交互性极强的教学工作，作为一项专业性极强的工科学科，对实践操作性要求较高，而目前传统的教学仍存在以理论为主，实际的教学效果与今后的职业应用并没有很好地衔接，虚拟仿真技术则很好地解决了缺乏现场操作与工程实践的问题。
　　1 网络设备虚拟仿真技术的实际意义
　　1.1 指导思路
　　我国长期教育改革与发展纲领中提出，要加强对优质教育资源的开发与应用。通过加强网络资源教学力量的投入，提高模拟仿真技术在工科学习与试验中的应用，创新教学思维，优化并改进学习方案，从而提高教学质量[1]。网络设备虚拟仿真技术为网络设备虚拟仿真实验教育的学习展开提供了重要支持，充分合理应用虚拟仿真技术创造教学环境，通过实际操作代替传统理论基础知识学习。
　　W络管理综合实训是计算机网络相关专业的一项系统化综合应用实训，是网络相关主干课程“网络交换与路由”“网络组建与管理”“网站建设”“网络操作系统”等知识融会贯通后开展的系统化集成综合应用实训。
　　虚拟仿真技术在计算机网络领域的应用逐步完善。在开始综合实际教学环节之前，可以根据单独应用的个体技术进行专项教学，如操作系统中的虚拟技术应用―虚拟内存、硬盘与网络组件应用[2]。
　　1.2 基础思路
　　在虚拟仿真技术网络实验中，利用虚拟软件在网络设备虚拟仿真实验教学环节展开综合管理与技术实际操作，在前期对教学任务的知识点展开分析，使学生对虚拟仿真技术的应用有一个明确的认知，交互形成较大的实训项目[3]。学生熟练掌握了理论技术，为后期实际网络设备虚拟仿真实验的部署打好基础，进而在管理网络网格、展开项目设计等实际工程项目中熟练地完成工作任务，提高教学质量。
　　1.3 综合实践目的
　　通过实际操作，使学生形成网络设备虚拟仿真实验建设的大体概念，不再拘泥于传统课堂对小范围的教学模拟带来的局限性，通过优化模拟环境，根据数据库的教学方案有目的地制定网络设备虚拟仿真实验的实施方法，满足职业教育的技术要求[4]。通过虚拟仿真技术的实际应用，以项目作为驱动力，有多个课题同时研发并展开学习整合，完成实际网络设备虚拟仿真实验的布设项目，提高教学水平与教学效率。
　　2 传统网络设备虚拟仿真实验教学中的不足
　　2.1 资金投入不足，设备更新慢
　　网络技术的更新换代速度较快，例如高层交换机、路由器等设备不仅价格昂贵且更新速度快，前期的教学基本可以满足学生对设备调试与试验的需求，主流设备更迭速度较快，试验设备无法满足更新的需求，导致技术学习方面跟不上时代发展，降低了学生的学习效率。
　　2.2 场地受限，无法模拟更多环境下的实际操作
　　在教学实验室内，网络设备虚拟仿真实验仅仅能够模拟单一或小型的工作局域网搭建，而网络设备虚拟仿真实验学习的实际意义在于实现大型场所的网络搭建预配置，传统教学实验仅能满足基础的网线卡接与网络连接的教学内容要求，与实际操作脱节。
　　2.3 实验点分散
　　由于网络设备虚拟仿真实验所服务的工作环境是通过各个节点交互完成，各个实验节点之间没有足够的连贯性，使学生在学习的过程中无法形成整体的大型建筑群体的网络设计概念。
　　2.4 缺乏创新
　　学生在传统的网络设备虚拟仿真实验学习环境中，所接触的网络实验都是在实验室建设阶段就设计好的，长期无法得到更新，限制了学生的创新能力。
　　3 虚拟仿真技术在网络设备虚拟仿真实验教学中的优点
　　3.1 创新实践能力
　　系统能够依照网络设备虚拟仿真实验学习环节的实际教学要求展开仿真实验，包含了学习内容中的具体需求分析、系统设计、工程预算与项目实施展开的多个环节。在综合布线基础上利用计算机系统网络建立完成网络拓扑环节，真实模拟了网络设备虚拟仿真实验中从设计到施工完成的全部过程。
　　这种学生根据自身特点设计、探究并加以实施的教学方式，更加合理有效地提高了学生网络设计与综合布线的能力，促进了学生工程实践能力与理论知识的有效结合，优化了学生的专业工程素养，使学生在学习环节达到实践性、综合系统的工程解析目的，提高了综合素养[5]。
　　3.2 创新教学模式
　　通过虚拟仿真技术构建多个教学场景，在完成网络设备虚拟仿真实验设计教学的同时，极大地增加了与真实工程场景的相似性[6]。系统通过参数模拟，可搭设办公集群、学校、公共建筑物等环境，在实际操作环节，学生通过三维交互，在预设脚本参数内，极大地保持了自由设计的仿真程度。
　　过去传统的实验教学是对理论知识的延伸，虚拟仿真技术则朝着综合性交互的方向发展，着重培养学生对网络设备虚拟仿真实验与综合知识的融合，在实际工程项目中，利用技术设计手段进行分析，独立完成工程设计并处理项目中存在的问题，优化学生的实际操作与创新思维。
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