摘要:借助仿真軟件進(jìn)行教學(xué)是目前許多院校在講授網(wǎng)絡(luò)課程時(shí)普遍采用的一種教學(xué)方式,Packet Tracer就是眾多仿真軟件中的一種,因其圖符化的操作界面及配置上的高仿真性被普遍采用。然而從整個(gè)教育環(huán)節(jié)來看,除了常規(guī)的教師的教平臺(tái)、學(xué)生的學(xué)平臺(tái),還需要有對于知識(shí)掌握程度進(jìn)行測試的考核平臺(tái),而Packet Tracer在此方面則存在一些不足。本文在探討網(wǎng)絡(luò)課程考核平臺(tái)功能需求的基礎(chǔ)上,提出如何利用其已有功能進(jìn)行二次開發(fā)的系統(tǒng)架構(gòu)方案以及該考核平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的多項(xiàng)核心技術(shù)。
關(guān)鍵詞:Packet Tracer;網(wǎng)絡(luò)課程;教學(xué);考核平臺(tái)
在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天,網(wǎng)絡(luò)知識(shí)與技能可以說是任何一位高校學(xué)生所必備的工作技能,尤其是計(jì)算機(jī)或者是通信等專業(yè)的學(xué)生,不僅需要掌握網(wǎng)絡(luò)的基本操作,而且還要能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行軟硬件的配置和管理,以達(dá)到網(wǎng)絡(luò)高層管理的目標(biāo)。然而目前大多數(shù)院校由于資金、人力等原因沒有大量的硬件實(shí)訓(xùn)室可供學(xué)生在真實(shí)環(huán)境下操作,許多院校因此采用了仿真軟件輔助進(jìn)行教學(xué)[1],Packet Tracer(以下簡稱PT)就是其中一個(gè)。
1PT的主要功能
PT是思科公司針對CCNA層次的網(wǎng)絡(luò)學(xué)員進(jìn)行實(shí)踐性學(xué)習(xí)而開發(fā)設(shè)計(jì)的一套網(wǎng)絡(luò)仿真軟件,借助于這套仿真軟件的使用,學(xué)生可以較好的理解數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸過程[2-3],從而對網(wǎng)絡(luò)這門課程有一個(gè)較直接的理解,同時(shí)還可以使用幾乎與實(shí)際硬件設(shè)備一致的配置命令在PT的界面中進(jìn)行硬件設(shè)備的配置操作。
從系統(tǒng)功能上看,PT主要包括教學(xué)功能和自測評(píng)估功能。在教學(xué)功能方面,教師可以指導(dǎo)學(xué)生完成諸如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互連、交換機(jī)配置、VLAN劃分、IP路由協(xié)議配置、訪問列表控制、網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換等一系列操作;在自測評(píng)估方面,PT提供了一套開發(fā)平臺(tái)Activity Wizard。使用該活動(dòng)向?qū)?,教師可以設(shè)置測試所需要的拓樸結(jié)構(gòu)圖、標(biāo)準(zhǔn)答案、初始網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)等
內(nèi)容,如圖1所示。尤其是在標(biāo)準(zhǔn)答案設(shè)置過程中,可以有針對性地設(shè)計(jì)考核點(diǎn),如IP地址設(shè)置是否正確、協(xié)議使用是否符合要求等具體內(nèi)容。但是該功能更多的是用于學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的自我測評(píng)。學(xué)生可以根據(jù)教師預(yù)先設(shè)定的題目,一邊操作,一邊使用Activity Wizard提供的一個(gè)功能按鈕“Check Result”來檢查自己的完成情況,如圖2所示。
圖1活動(dòng)向?qū)гO(shè)置
以上這些特點(diǎn)保證了利用Packet Tracer軟件可以方便快捷地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)組建、設(shè)備配置、協(xié)議測試等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)驗(yàn)。
2網(wǎng)絡(luò)考核平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)
雖然Packet Tracer軟件具有較多的功能與特點(diǎn),但是從教學(xué)環(huán)節(jié)來看,教學(xué)不僅要包括教師的教、學(xué)生的學(xué)、還要包括教師對學(xué)生的考評(píng)。如果單獨(dú)使用它作為網(wǎng)絡(luò)通信課程的仿真環(huán)境,則還需要在此基礎(chǔ)上開發(fā)考核平臺(tái)。本文重點(diǎn)研究了如何充分利用PT已有的功能,開發(fā)出一套適用于教師測評(píng)的考核平臺(tái)。
圖3是典型的自動(dòng)化考試系統(tǒng)的軟件構(gòu)架,由考試服務(wù)器、考試工具、評(píng)分工具等部分組成。自動(dòng)化考試系統(tǒng)涉及到的組卷功能、日程安排、題庫管理、監(jiān)考管理、考生管理、座位安排、客觀題、主觀題的考試和評(píng)分功能不是本文重點(diǎn),本文將重點(diǎn)闡述如何解決PT技能題考核和技能題自動(dòng)化評(píng)分功能。
圖3自動(dòng)化考試系統(tǒng)軟件架構(gòu)
考慮到PT本身提供的Activity Wizard 功能具有一定的考核及評(píng)分作用,因而在開發(fā)“PT技能考核”及“自動(dòng)評(píng)分”功能模塊時(shí)就希望能盡可能使用目前已有的部分功能,在其基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)。但這就需要重點(diǎn)解決以下幾個(gè)問題:
1) 如何在考試平臺(tái)中啟動(dòng)PT,并且在完成操作后上傳PT文檔;
2) 如何對于考生屏蔽“Check Result”按鈕;
3) 如何實(shí)現(xiàn)考試自動(dòng)評(píng)分。
3網(wǎng)絡(luò)考核平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)及解決方案
3.1 “技能題考核”模塊
PT技能題考核模塊是考試系統(tǒng)面向考生的功能模塊,主要包含題目下載打開、PT自測功能屏蔽和答案上載關(guān)閉等功能點(diǎn),其中PT自測功能屏蔽是解決PT技能題的關(guān)鍵。
3.1.1題目下載打開
題目下載打開是指當(dāng)考試切換到PT技能題時(shí),如題目未下載,則自動(dòng)從服務(wù)器下載,下載后自動(dòng)啟動(dòng)PT,打開技能題文件。考試服務(wù)器采用HTTP下載方式下載題目,HTTP下載方式具有簡單方便,并能夠跟考試系統(tǒng)權(quán)限管理結(jié)合在一起。一旦下載完畢后,即可啟動(dòng)PT,通過PT將題目打開,啟動(dòng)代碼如下所示:
ShellExecute(this->m_h