虚拟实验和真实实验比较探究【摘要】本文以《网络基础及应用》实验教学为例，从实验项目设计、实验测试以及问卷调查三方面进行了详细的实证研究，比较得出虚拟实验与真实实验的优势与不足，并阐述了针对不同实验项目的复杂程度及各方面条件的限制，如何通过虚拟实验与真实实验的优势互补来提高教学效果。【关键词】虚拟实验；真实实验；网络基础及应用【中图分类号】G40-034【文献标识码】A【文章编号】1009—458x(2013)09—0078—05“网络基础及应用”是一门既注重理论更注重实践的课程，实验教学是帮助学生理解原理、加深认识以达到学以致用的必要环节。然而由于网络设备、服务器一般比较昂贵,且更新较快，因此建立完备的计算机网络实验环境是比较困难的［1］。为解决以上现状，可将网络模拟器PacketTracer引入“网络基础及应用”实验教学，不仅可以减少实验投资成本，培养学生的动手能力和创造能力，还可以提高教师教学和教研的能力，具有重大的理论和实际意义［2］。然而，如何更好地使用虚拟实验与真实实验进行教学，首先要了解虚拟实验与真实实验分别有哪些优势与不足。笔者通过查阅文献，发现关于虚拟实验与真实实验比较的研究很多，如“论桌面虚拟实验对迁移学生实验技能的作用”[3]、"基于虚拟实验与真实实验整合的计算机网络实验教学改革”[4]、'‘虚拟实验与真实实验在机能学实验中之比较"[5]、“虚拟实验和真实实验的耦合教学模式研究”[6]等文献。但这些文章大多是以理论阐述、逻辑推理为主，论述了虚拟实验与真实实验的优缺点，而实证研究的文献资料却较少。本文重点从"网络基础及应用”实验教学的实验项目设计、实验测试及问卷调查三方面进行详细的实证研究。一、基于实验项目设计比较“网络基础及应用”实验是为了培养学生对交换机路由器等网络设备的基本配置和综合应用能力。本实验课程安排了八项实验，具体实验项目及教学要求如表1所示。表1实验项目及教学要求通过“网络基础及应用”实验课程的教学，本文主要从实验环境、资源、情感与交流、学习方式、对学生动手操作能力的培养、安全性、效率及误差等方面对虚拟实验与真实实验进行比较（如表2所示）。从表2可以看出虚拟实验与真实实验各有优势，如真实实验中学生在真实地接触仪器的情况下，可以直接面对问题，有利于训练学生解决实际问题的能力，真实实验对学生的动手操作能力的培养具有不可替代的作用，而在虚拟实验中会有'‘不踏实”的感觉；虚拟实验是在一台电脑上打开虚拟软件中的多个设备进行实验并完成，而真实实验则需要通过多台电脑和真实的网络环境来实现；虚拟实验课前预习、课后复习较为方便，提前预习实验可减少在真实实验中的失误；虚拟实验不能体现真实实验中的各种各样的误差，而真实实验会出现实验误差或设备故障，促使学生进一步探索。网络访问安全性方面，虚拟实验没有真实实验精细，真实实验中可以控制具体的时间段内相应用户能访问某些网络，而虚拟实验不能控制用户访问的具体时间段；虚拟实验所进行的操作是通过程序预先设定好的步骤和预期结果来实现的，学生不会因为误操作而造成人员或设备的损坏，虽然在虚拟机上进行某些操作时，可能也会造成系统崩溃等，但是破坏的只是虚拟机中的操作系统，而不是真实物理机中的操作系统，因此学生可以在不对物理主机造成损坏的情况下进行各种网络实验。在教学方法采用上，虚拟实验采取灵活的教学方法，实行开放式、个性化教学，学生能灵活地运用自己的实验时间，不受传统真实实验室关闭和开放时间的限制，重点攻克自己的难点，而且也不必受实验课程和指导书的限制，学生能按照自己的进度、自主地选择自己所需要的实验内容［7］。在信息传递时，虚拟实验以逼真的动画展示数据传输的过程（如图1所示），而真实实验中只能经测试得出网络配置是否有效，但看不到数据传输过程。虚拟实验与真实实验也有很多相同点，如实验1和实验2中大多数命令语句都相同，具体为：给交换机设置IP地址即管理IP:ipaddress192.168.1.100255.255.255.0为交换机设置授权访问用户：usernametestpassword7123456Telnet登录：telnet192.168.1.100Ping语句:Ping192.168.1.100再如实...