Packet,Tracer,7在计算机物联网专业课教学中的应用

时间:2022-11-04 14:05:04 来源:网友投稿


打开文本图片集

摘要:本文首先分析高职计算物联网专业机网络技术教学的现状,再以PacketTracer 7为学习背景,搭建了一个网络拓扑图,并对其进行任务分析和配置。借助虚拟仿真的高级功能设计项目的评价工具,从而大大地提高了课堂教学效果。

关键词:PacketTracer;物联网;信息化教学;教学评价

中图分类号:TP311 文献标识码:A

文章编号:1009-3044(2019)31-0127-02

1现状

在高职计算机物联网技术专业课程中,《网络组建与管理》是必修的一门核心专业课程。它实践性强、理论抽象,在教学实践中存在诸多困难,而物联网模块又是近年学习的一个重要方向,主要体现在知识点琐碎,涉及通信、计算机技术以及电子等多学科知识;网络概念抽象、技术性强,如何快速量化各个知识点,又能提高课堂教学效率是近年来各个学校教学改革的重点。

结合教学实际,我们发现基Packet Tracer 7仿真平台的项目化教学法是一个较为恰当的方法。它具有可操作性和可检测性强的特点,是一种基于课程资源的、任务驱动式的学习探索,学生在一个仿真的实验环境中学习,不仅减少了实验成本的投资,与信息化平台相结合还能大大地提高了课堂学习效率。

2Packet Tracer 7物联网功能

Packet Tracer是由思科公司发布的一个辅助学习工具,为学习网络课程的初学者去设计、配置、排除网络故障提供了网络模拟环境。PacketTracer 7.0引入物联网功能,该版本包括物联网组件和具有网络连接功能的微控制器(MCU)或单板计算机(SBC)。微控制器对Arduino硬件进行计算,并且可以使用Py-thon、Javascfip等程序设计语言对其进行编程嘲。

3Packet Tracer 7在专业教学中应用

下面通过构建一个“简单家庭物联网应用”案例来说明Packet Tracer在专业课教学中的应用。本项目设计了一个简单家庭物联实验,在家庭局域网中通过服务器为各设备动态分配lP地址并将IOE组件注册到服务器上,同时位于远程的手机端通过静态路由与家庭网连接,它与主机PC同时可以管理控制家庭网中的IOE组件,实验拓扑图如图1,实验步骤如下:

(1)打开Packet Tracer 7.2。根据图1的实验网络拓扑结构在Logical工作区中构建网络。

(2)配置服务器及各10T设备。服务器和10T设备的IP配置以及所开启的服务如表1所示。另外,不需要的服务选择关闭。

服务器和手机两个设备则采用静态指定IP地址的方式,而当在服务器中开启DHCP服务后,地址池可以同时为多个终端设备动态地分配IP地址,这样就大大地简化了设备分配地址的问题。

(3)IoT服务则为远程注册服务器提供了口令和密码,在使用前需要注册一个账号,在PC-Desktop-IoT Monitor中进行注册,然后可以在服务器上查看刚刚注册的账号信息。如图2所示。各智能组件通过远程服务连接的方式注册到服务端,打开任意一个IoT设备,在conffig-IoT Server-RemoteServer中输人服务器地址及口令信息,点击"connect”按钮,当按钮显示“Refresh”时表示连接注册成功如图3所示:

(4)配置路由器信息。本实验中为了实现家庭局域网和远程手机端地互通,采用了静态路由的方法,具体配置如表2所示,在正确配置好各路由器的路由表后,可以在命令行窗口中测试手机端到服务器端的连通陛。

(5)查看并控制loT设备状态。远程的智能手机通过无线与一个AP连接,实现了与远程服务的连接。在手机端打开Desktop——IoT Monitor,使用注册的账号正取登录后,可以查看到所有注册到服务器上的loT设备状态,也可以通过仿真浏览器(Web Browser)查看。如图4所示,

该手机端查看到了两个IoT设备,IoT O(风扇)显示为三种控制状态:off(关闭)、Low(低速)、High(高速);IoT1(台灯)也显示为三种控制状态:off(关闭)、Dim(中亮)、On(高亮)。各设备都可以独立控制其状態。

该实验不仅仿真了在本地家庭局域网中通过主机(PC)管理控制各智能组件,也实现了利用远程终端管理控制智能组件的目标。

4教学效果的诊断与评价

信息化教学是目前主流的一种教学模式,基于网络平台的项目化教学从项目的规划、实施到评价已经建立了一套比较成熟的教学模式。尤其在教学评价方面,我校基于超星泛雅平台创设的网络课程,经过近五年的发展已经积累了丰富的项目任务及题库资源,作为课程评价方式之一发挥了重要作用。但是在专操业课教学中,操作性任务的知识点还是无法及时有效地考量,也是教师考核教学效果的一大弊端。

Packet Tracer7的物联网功能涉及的设备更加丰富,不仅包括传统的网络互联设备,还有各种IoT传感设备,有效地监测各设备终端的状态和工作结果成为教学评价的重要内容。很多实验平台首先要求学生对设备及各种检测器进行电源和数据线的连接,再用一定的语言进行编程,教师不但要检查线路的正确性,还要检查编程的正确性,而学生在实验时,连线的损耗,设备的破坏性等都是比较常遇见的问题。在Packet Tracer中,教师可把需要考查学生的知识点做成一个pka文件,把这个文件发给学生进行考查,自动判断学生的成绩。主要设计步骤如下:

(1)在Packet Tracer7.2主界面中点击“Extensions——Activ-ity Wizard”菜单,在ActiviIv Wizard窗口中选择“Instructions”选项,该选项用于描述题目的具体要求,可以直接输入也可以通过“Inport page”按钮导人一个htm类型的文件,便于控制描述的格式。

(2)在“Answer Network”选项中,点击“Import file to AnswerNetwork”按钮,将事先做好的标准答案拓扑图(pkt)文件导人,根据要考查的要点详细勾选各设备的状态,还可以对某个点的分值进行单独修改。如图5所示:

(3)其他设置:可以在“connectivity Test”中设计针对拓扑图中过程的测试点;可以在“password”选项中为该.pka文件设置密码,防止学生查看答案。

5总结

思科公司的PackerTracer7为物联网专业的教学提供良好的平台,提高了学生自主学习的能力和效率,培养学生的实际动手能力、解决问题的能力,也为教学评价提供了一套有效技术方案,在信息化教学模式下,合理使用仿真软件也将大大提高课堂教学效果。

推荐访问:专业课 联网 计算机 教学中 Packet