模拟教学法在计算机网络专业课中的应用
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1672-8882（2014）07-071-02
目前，高职院校中普遍存在训练设备、场地、材料和资金不足，难以满足学生运用真实场地、设备实践学习的需要。模拟教学法把学生置于仿真的工作环境中，让学生分析、解决模拟环境中的实际问题，有利于培养高职学生的综合职业能力。模拟教学法有效地缓解了高职院校办学能力不足的问题，缩短了学生在校学习和工作实践之间的距离，在职业教育教学实践中必将得到越来越广泛的应用。
一、模拟教学法定义与特点
德国行动导向教学思想引入我国后，逐渐成为我国职业教育教学改革的主旋律。模拟教学法是行动导向教学法框架体系中一个职业特色明显的教学法。模拟教学法定义为在人为的仿真情境或环境中学习某种职业所需的知识、技能和能力的教学方法。它又可分为模拟设备教学和模拟情境教学两大类。
模拟教学法给学生创建一个近似工作环境的学习环境，让学生有身临其境的感觉， 鼓励学生自己探索问题、解决问题，使其发挥独立性与创造性。模拟教学法的特点在于以较低的资金投入，提供尽可能逼真的教学环境；学生能在学校课堂体验真实的工作过程，出现差错可反复训练；教师既是老师又是师傅，可以随时指点学生实践过程中的错误，进行过程性评价，真正实现学生在学中做，在做中学。
二、模拟教学法的教学设计
（一）模拟设备教学
模拟设备教学主要是采用仿真模型来取代真实的原型。学生在仿真原型上按照实际工作程序和方式进行操作训练，培养职业技能。在计算机网络专业专业课的教学中，模拟设备教学可分为以下几种。
1、模拟网络设备
模拟网络设备是指用软件包模拟替代真实硬件设备。该方法可以有效降低购买硬件设备的资金投入，尤其当遇到真实设备缺乏或真实设备危险性大时，用模拟设备代替，能够有效地解决高职学校真实设备缺少的问题。在《路由器配置与管理》课程教学中，常用模拟软件模拟网络环境，用仿真设备替代真实路由器、交换机，学生通过训练，熟悉网络设备的配置方法与维修基本技巧，是利用软件模拟器替代网络设备的模拟教学。
2、模拟服务器操作系统
教学机房中学生机的配置要求高一致性、稳定性，以满足高职院校大多数实训课需要为主要目标，很难满足计算机网络专业课教学的需要。机房常用操作系统包括windows XP或windows 7，在计算机网络专业课《服务器配置与管理》教学中需要Linux和Windows Server操作系统环境。与在所有学生机上安装多启动系统相比，使用VmWare模拟机，在模拟机中安装、使用网络操作系统不仅满足了计算机网络专业课的教学需要，还极大地简化了机房的配置与管理工作。
（二）模拟情境教学
模拟情境教学主要是模拟职业活动中的场景，在这些场景中具有与实际职业活动相同的功能及工作过程，让学生在接近真实的场景中扮演相应的角色，与其中的人与事产生互动，从而对自己未来的职业岗位有一个比较具体的、综合性的全面理解，有利于学生职业素质的全面提高，这种教学法也被称为“角色扮演法”。
1、模拟团队合作
在进行课程设计的过程中，学生以小组为单位，从调查客户需求入手，方案设计，设备安装配置，系统测试，到撰写设计报告，要求小组成员分工协作，分别扮演设计工程师，网络工程师，测试工程师等的角色。课程设计的成绩综合评定，包括组内相互评分，小组间演示互评，教师综合评价三部分组成。
2、模拟工作流程
在专业课教学中，通过采用模拟教学法，为学生提供在接近真实的工作环境，让学生对工作流程中的每个步骤实地操作，反复训练，是培养学生专业技能和职业素养的良好途径。
在职业教育中，课程体系的设计往往模拟了职业岗位群的工作流程。从局域网组建到网络升级维护，计算机网络专业的学生未来的工作流程内容可能包括网络布线、网络设备采购选型、网络设备配置与维护、网络服务器配置管理、网络安全方案设计实施等。通过开设相应的专业课，对学生进行全方位的培养，帮助学生尽可能熟悉掌握职业岗位群中每一种岗位的职业技能，为学生将来步入工作岗位打下坚实的基础。
三、模拟教学法的应用案例
应用模拟教学法的课程设计方法，可以把抽象分析、运算转化为模拟环境下的实训教学。子网划分是计算机网络教学中的难点，涉及子网掩码概念、二进制十进制转换、IP地址的逻辑结构、设计方案的优选等内容，涉及概念多，逻辑推导抽象，运算复杂，学生掌握有一定难度。引入模拟教学法后，改变以往课堂讲解和书面习题练习相结合的授课方式，把该知识点的授课方式重新设计为实训模拟教学。通过实训指导，要求学生以回答问题的方式进行逻辑分析，完成设计方案，然后在模拟软件中将自己的设计方案进行实施，验证设计方案的正确性，进一步理解知识点在实际工作中的意义与作用。
1. 确定实训内容及教学目标
（1）实训内容：通过子网掩码划分子网，部门之间通过路由器连接，实现相互通信并连接internet。
（2）教学目标：学习IP地址结构，子网及子网掩码基本概念，子网划分方法；熟悉使用Cisco Packet Tracer建立实验网络环境，路由器的正确配置；验证通过子网划分隔离子网的效果。
2. 教学环境和条件
计算机机房，Cisco Packet Tracer模拟软件，实训指导书。
3. 具体实施过程
第一步，确定子网掩码。1）假设子网的主机位位数。由于最大的部门有主机30 台，25-2=30，因此子网的主机位位数至少为5位。2）确定子网的网络位数。子网的网络位数=8-5=3位。3）确定子网掩码。（11100000）2 =224，新的子网掩码为： 255.255.255.224.
第二步，子网规划。1）确定子网及IP地址范围（表1）。
2）给各部门分配子网并设置默认网关地址（表2）。学生从表1中选择三个子网，填入下表（表2），确定各部门的默认网关地址。
3）路由器R1端口规划（表3）。学生填写表3，确认表2和表3的一致性，加深理解路由器局域网端口IP地址就是相连子网默认网关地址，指导下一步路由器端口的配置。
第三步，在模拟网络环境中实施上面的子网规划。1）设置各PC机的IP地址、子网掩码、默认网关地址。2）设置路由器控制台用户级登陆密码和进入特权模式的密码。3）配置路由器的四个端口。4）保存路由器配置。5）测试不同子网间的连通性。
4. 案例点评
在以上案例中，我们把抽象的数学计算和逻辑推理转化为实训教学中系统参数的推导，使学生在模拟网络环境中验证自己的子网地址规划方案，让学生主动探索和学习，积极实践，自觉地促进专业知识向专业能力转化。
在计算机专业教学中应用模拟教学法，既可以加深对核心知识点的理解，又可大大减少昂贵设备的投入，为每个学生提供独立操作训练的机会。在高职院校教学中通过开展模拟教学，改变了知识的传输方式，培养了学生的科学探索精神和实践能力，把静态的教学变成全体学生主动参与的开放式教学。
模拟教学法让学生成为学习的主人，强调让学生主动探索和学习、积极实践，自觉地促进专业知识向专业能力转化，使学生的素养、个性及潜能得到和谐地发展，提高了学生的综合职业素养，为就业与创业打下良好的基础。
- 上一篇：外语教学改革
- 下一篇：多球训练在网球教学中的必要性分析
