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计算机网络对虚拟仿真实验的应用研究

2017-04-25徐玮玮丁峰

数字技术与应用 2017年1期
关键词:虚拟仿真实验应用

徐玮玮+丁峰

摘要:虚拟仿真实验综合使用计算机技术、多媒体技术等,使实验不受时间、空间的限制,能有效解决因缺少充足设备无法进行实验的问题,进而提升计算机网络在虚拟仿真实验中的应用。本次研究以虚拟仿真实验的主要特点为视角,探讨在计算机网络对虚拟仿真实验应用的情况,以期为类似研究提供一定指导。

关键词:计算机网络课程;虚拟仿真实验;应用

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2017)01-0106-01

仿真是指从原来的真实系统中得出一个抽象模型,该模型要求能够反应原来真实系统的静态结构和动态结构,同时还要能体现原来真实系统中的人机交互关系。虚拟技术营造了一种可交互更迭的环境,人们可以通过人机界面与之交互,在精神感觉上进入该环境。例如:在展开某个实验环境时,虚拟现实可以先表达外部环境,随着操作者走进,实验环境的透视表现也转远为近,再后,当你面对某一层面进入操作时,计算机就转而生成深一层的景物视图,使各部分的状态逐渐展现出来一切如亲临其境。计算机网络课程作为高校计算机网络工程专业一门重要的课程,通过该课程的学习,不仅要让学生熟悉网络的理论知识,也要让学生掌握实践操作能力。

1 虚拟仿真实验特点

虚拟仿真实验作为学科专业与信息技术深度结合的产品,是使用虚拟现实技术模拟实物的计算机辅助教学软件,其主要特点如下:(1)互动性:与传统实验模式相比,教与学双向互动的实验模式更加关注教学内容,有利于学生、老师表达自己的意见,提升学生的学习兴趣和学习主动性。(2)激励性:课堂实验中教师通过展示仿真实例、学生参与实践,能激发学生的学习欲望,帮助学生充分理解、掌握学习内容,激发学生的创新思維和创造动机。(3)安全性高:部分危险性高的实验项目,如果操作疏忽,极易对实验者产生严重危害。虚拟仿真实验涵盖各专业所用设备和知识,有毒有害、破坏性强的实验也可在虚拟实验室内进行,在保障实验者安全的同时,获得其想要的实验效果。

2 计算机网络应用虚拟仿真平台的效果

众所周知,计算机网络实践较强,因此,多数院校均建立专业的网络实验室,以此增加课程实验环节所占比例。但由于不同因素的影响,在计算机网络实践操作中依然存在实验条件不达标、配套实验设施陈旧等问题,上述因素导致学生无法深入理解知识点,实践操作能力得不到相应的锻炼,从而影响整个研究效果。想要提升计算机网络实践操作的质量和效果,应把理论与实践有机融合起来,让更多的学生在实践操作中理解、掌握所学知识。对此,可利用部分软件在一台PC机上通过仿真实验进行研究,达到理想的实践效果。下文以病毒、网络协议等阐述虚拟仿真实验中的应用效果。

2.1 病毒模拟实验

随着计算机的普及应用,计算机及网络病毒随之增多。针对这些病毒的传播特点,基于已有软硬件资源构建虚拟网络实验环境,能使学生在近似真实的条件下学习病毒攻防技术。实验系统可提供100多种病毒源代码程序,确保各种病毒工作原理和感染方法处于可视化状态。如:在进行蠕虫仿真实验时,老师组织2名学生建立一个小组,分别操控主机A、B。主机A在实验平台中执行蠕虫模拟程序,B执行漏洞程序,并开启协议分析器及时捕获APP数据包,认真查看与APP协议相关的数据。在虚拟仿真环境下验证蠕虫病毒感染过程,学生能够真切了解计算机病毒设计的理论知识和感染机制。同时,实验还配备验证杀毒工具效果等内容,便于学生深入了解计算机病毒分析、预防及对抗方法,针对性的补充各种编程语言和技术,提升学生对病毒攻防知识的运用能力。

2.2 网络协议实验

在虚拟仿真实验平台下进行网络协议实验,学生可借助仿真编辑器手动编辑、发送相应的协议数据包,随之由协议分析器捕获网络数据包,并把网络会话以十六进制、图形两种方法表达出来。在进行POP、SMTP协议实验时,仿真编辑器上均设置outlook express软件,学生通过TCP工具、POP3等命令编辑邮件并完成发送操作,学习SMIP协议、POP3等协议命令方法。同时,学生借助仿真编辑器对ASMIP数据包进行编辑,更好的理解、使用SMIP工作过程及其封装格式。网络协议实施虚拟仿真实验教学,有利于学生在实践操作中深入了解网络结构及协议。通过编辑不同协议数据包,充分调动学生学习主动性,拓宽学生的思维和设计思路,提升自身的设计能力。

3 结语

综上所述,计算机网络课程是一门实践与理论并重的课程,在计算机网络课程中使用虚拟仿真实验进行实践操作,能有效解决计算机网络实践操作中遇到的问题,提升学生的学习积极性和实践操作能力。本文以虚拟仿真实验为依据,深入分析在计算机网络课程实践操作中应用虚拟仿真实验的效果,以期为更好地开展计算机网络课程实践操作提供一定帮助。

参考文献

[1]朱剑林,侯睿.虚拟仿真实验在计算机网络课程教学中的应用[J].教育教学论坛,2016,25(17):224-225.

[2]翟宏宇,赵建平,底晓强等.基于虚拟仿真平台的计算机网络课程实践教学[J].计算机教育,2015,23(17):6-9.

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