仿真软件在计算机网络通信教学中的应用

摘要：随着网络信息技术应用的不断深入，网络教学能为学习者带来更充足的信息和知识，故教师在优化计算机教学的内容时应以诸如视频、音频、图片等方式来呈现信息，提高学生的学习兴趣。论文首先介绍了仿真软件的概念，然后以PacketTracer软件为例，分析了仿真软件在计算机网络通信教学中的应用，旨在提升计算机网络通信教学质量，加深学生对计算机网络通信知识的理解。

关键词：仿真软件；计算机；网络通信；教学；应用

引言

现阶段，计算机网络通信在人民生活中扮演的角色越来越重要，社会对计算机网络通信专业人才的需求也不断增多。因此，提升計算机网络通信教学质量，培养社会需要的人才，是各大高校义不容辞的责任。因此，在教学过程中改革教学方法，具有深刻的现实意义。仿真软件在教学中的应用，是一种较为先进的教学方法，其能够有效整合教学资源，提升学生实践能力，促使学生成长、成才。

一、仿真软件的基本概念

仿真软件是一种专门用于仿真的计算机应用软件，它与仿真硬件同为仿真的技术工具。仿真软件起源于20世纪50年代中期，以数据库为核心的仿真软件系统出现，促使仿真软件系统更加趋向于人工智能技术化，这一发展，标志着仿真软件将朝着高度可视化、界面友好、操作简单、功能强大、用途灵活等方向发展。从目前来看，仿真软件在教学中的运用也是非常普遍。

二、PacketTracer网络设备仿真软件介绍

PacketTracer是由Cisco公司设计完成的，是一款网络设备仿真软件，网络设备仿真软件的实施能够有效地解决传统计算机网络通信教学中的困难。网络设备仿真软件的设计是通过模拟提供网络环境，便于计算机网络学习的初学者，能够提供大量的网络模拟模型，可以支持各类的网络协议。通过PacketTracer，计算机网络通信初学者可以仿真构建模拟环境，促使输入的抽象数据在仿真器上具体化表现，同时，还能够监控数据传输情况，帮助初学者观察实施网络的运行情况，进而帮助初学者全面了解计算机网络通信的具体操作，提升学生计算机网络通信水平。

三、PacketTracer仿真软件在计算机网络通信教学中的应用

（一）仿真数据传输

众所周知，计算机网络通信教学中如何按照设计要求，确保数据准确无误的传输是重要的教学内容，而使用PacketTracer仿真软件，可以模拟数据传输，帮助学生深刻理解学习的专业知识，使用PacketTracer仿真软件仿真数据传输时，能够帮助学生清楚地了解ping请求以及ping请求响应两个重要过程。

一方面，进行ping请求时需要借助相关的通信协议实现，如ICMP、ARP、IP协议等，文章以ICMP协议为例进行探讨。通过可视化界面中Eventlist上ICMP后面的颜色块，可以清楚地看到ICMP协议相关信息。通信过程中，ping处理进程会产生ICMP回应请求，并在网络层协议的作用下封装处理。同时，IP协议将创建一个包括目的及源协议字段、IP地址的数据包，以指导接收方的IP协议将数据交给ICMP进行处理。另外，创建IP数据报之初，IP协议会对目的IP进行判断，当排除广播地址、本地网络地址后，将其传输给远程网络，并将其传输给默认网关进行处理。同时，在ping响应过程中，使用PacketTracer仿真软件也可对整个响应过程进行仿真，从而帮助学生深刻的认识ping响应过程。

因此，计算机网络通信教学实践中，教师在应用PacketTracer仿真软件时应鼓励学生进行动手操作，认真分析与记录数据传输的不同过程，鼓励学生多思考，不仅要注重网络通信技术理论知识的记忆，还应做到学以致用，在仿真过程中实现自身动手实践能力的提高。另外，计算机网络通信教学实践中，教师除充分认识到PacketTracer仿真软件的优点，注重在教学中的应用外，还应充分分析实际教学内容，使用针对性仿真软件，如NS2仿真软件、MATLABA仿真软件、OPNET仿真软件等，帮助学生理解抽象的网络通信技术知识，了解网络中数据传输等相关过程，帮助学生构建完善的网络通信技术知识体系，真正掌握网络通信技术这门课程的重点、难点知识。

（二）配置IP地址

假设要求主机1分配的IP地址为172.16.1.2，而主机2分配的IP地址为172.16.2.2，其中其子网掩码为255.255.255.0。另外，主机1的网络为172.16.1.1/24，而主机2的网关为172.16.2.1/24，那么使用PacketTracer仿真软件究竟该如何操作呢？一种方法可通过输入相关的命令实现，另一种方法可借助网络拓扑图实现。

利用输入命令方法时，需要通过CLI实现，依次进入到路由器的特权以及用户模式，将路由器的名字设置为RO，使用命令达到其以太网0号端口，进行0号端口IP地址的配置。其所用的命令为：RO（config-if）#ip address172.16.1.1 255.255.255.0，采用同样方法完成1号端口的配置。

借助拓扑结构进行IP地址配置时，主要通过路由器的界面设置config标签。在路由器可视化界面上找到以太网接口，设置端口的IP，只需点开输入即可，并在子网掩码一栏中输入255.255.255.0，其中如想打开某端口将PortStatus设置为on即可。

四、仿真设备在网络通信教学中应用的优势

（一）整合实验项目

通过仿真软件的应用，能够整合多个实验项目，使得实践项目更加具体和形象。在计算机网络通信的学习中，计算机网络通信的理论知识很多，需要相应的实践操作来理解和印证理论，因此在计算机网络通信学习上，理论学习跟实践操作是相互结合的。在具体实际教学中，教学时间是固定的，在学习过程中因为课堂理论的学习占据了主导地位，导致在实践教学中出现了实验时间不充足，或者实践课程过多只能单项目完成，不能达到实践教育要求。为了解决这一问题，可以借助计算机网络仿真软件，在理论教学的课堂上，通过软件模拟具体的实验操作过程，然后再到机房进行具体的实践操作，进而提升学生的实验速度，增快实践教学速率，提高实验效果。

（二）满足学生实验要求

计算机网络通信实验操作需要相应的设备，在传统教学环境中，可能会存在因资金不足而导致实验设备不足或者实验设损坏的情形，无法有效满足学生实验需求，通过应用网络仿真软件能够解决这一系列的问題，使得学生能够进行有效而独立的实践项目。

（三）更加快捷的搭建网络实践环境

计算机网络通信教学的开展，需要构建一个合适的上机网络环境，在传统的教育条件下，需要在使用前通过教师操作，清空网络设备的配置，然后才能给学生使用，但是在传统的教学环境中往往是多个班级公用一个机房，这对于老师而言需要一个相对较快而且准确的准备时间，不然容易影响下一个班级的使用。利用网络仿真软件可以通过软件事先构建好网络教学环境，然后学生直接导入网络仿真软件的文件，能够更加便利而快捷的构建所需的实验环境，进而为教师教学提供便利。

（四）延伸教学内容

在传统的教学模式下，计算机网络技术课程所取得的教学成效一直不佳。仿真软件在教学中的应用，促使教与学的互动在网络空间上继续延伸。在课上，学生能够充分了解实践内容，能够为学生的实践课程打下基础，这样不仅能够提升教学效率，还能够在很大程度上提升学生的实践能力，促使学生成长为社会需要的人才；在课外，教师与学生之间将会有更多的机会对教学内容进行交流和讨论，这不仅提高了学生的学习兴趣、学习的成就感，进一步丰富了知识储备，还在一定程度上弥补了课外教学执行困难和课堂教学组织形式单一的短板。

五、结语

总而言之，计算机网络通信是一门极其重视实践的课程，仿真软件在计算机网络通信教学中的应用，能够在很大程度上提升高校计算机网络通信教学水平，延伸教学内容，加强教师与学生之间的联系，更加快捷的搭建网络实践环境，节约时间，为教师授课提供便利，其对于培养学生的实操能力具有重要意义。因此，计算机网络通信教师在教学过程中，应积极应用仿真软件，不断提升课堂效率，为社会培养高素质人才。

参考文献：

[1]刘睿潇.仿真软件在计算机网络通信教学中的应用[J].电子技术与软件工程，2016（07）：81.

[2]叶果.浅析网络设备仿真软件在高职计算机网络通信教学中的应用[J].电脑迷，2017（03）：148.

[3]涂中明.网络设备仿真软件在高职计算机网络通信教学中的应用[J].信息与电脑（理论版），2017（05）：250-251+254.