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摘要：从传统教学中存在的问题出发，结合通信网络技术课程的特点，将Flash仿真动画应用到网络技术课程教学中。以仿真RIP协议为例，给出了一种具体应用的构思，并总结分析了Flash仿真动画在具体应用过程中可能出现的问题，有针对性地提出了解决方案。
关键词：多媒体；辅助教学；通信网络技术；Flash；仿真
作者简介：张璇（1990-），男，山东新泰人，华北电力大学电气与电子工程学院本科生；董希杰（1989-），男，山西长治人，华北电力大学电气与电子工程学院本科生。（北京 102206）
基金项目：本文系2010年国家级大学生创新性实验计划项目（项目编号：101005405）的研究成果。
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）31-0097-02
随着计算机技术、多媒体技术的发展，将多媒体技术融入到教学过程中已经成为现代课堂教学中普遍采用的方式，但目前大多数多媒体教学都采用课堂演示教学模式，教师仅把传统的授课方式平移到了多媒体上，变传统的“黑板+粉笔”为“屏幕+键盘”，教学方式上无实质性改变，[1]教学效果不理想。由于通信网络技术课程知识抽象复杂的特点，传统课件演示方式更捉襟见肘，本文试将Flash仿真动画运用到通信网络技术课程教学中，探索解决的对策与途径。
一、传统通信网络技术课程教学的局限
高校的通信网络课程作为通信工程、计算机科学与技术、网络工程和软件工程等专业的主干课程，是学生学习网络的开始，是网络工程、网络安全、网络编程等后续课程的基础，[2]也为学生今后的工作奠定了坚实的网络知识基础，对以上专业的学生，掌握计算机网络原理和其相关技术是非常必要的。
课程中大量涉及通信网中的通信协议，其中的标识位、信元、帧结构等种类较多，功能各异，工作原理抽象，结合网络的动态运行，使用传统教学方法讲解不能展现事件发展变化过程，局限性大，学生理解相对困难，对知识的认识仅停留在理论基础上，无法理论联系实际。此外，对于大多数院校，由于经费条件限制，安排学生进行实物实验存在困难，且容易使学生陷入机器的繁琐配置中，实践效果不明显。
二、仿真动画应用在教学中的优势
利用Flash仿真等多媒体技术可以动态地展现事件的发展变化过程，特别是在演示通信网络协议、路由选择算法、信息在网络中的传输路径等方面有传统教学不可比拟的优势。多媒体技术可以提供人与计算机更好的交互，充分发挥人在学习过程中的主动性，提高课堂效率，满足通信网络课程中的教学需求。多媒体辅助教学与传统教学方式相比在通信网络课程中应用有以下优势：
1.形象具体
利用交互动画将网络拓扑结构用图像展现出来，路由器之间信息的交换、路由表的更新、信息传输时的选路等在现实中不可见的过程都能够用动画形象表现，整个事件的发展变化过程可以得到很好体现，使抽象的教学过程变得更简单、直观、易于理解，利于突破教学中的难点，化难为易。教师也可以从繁琐的理论讲解中解放出来，将精力集中在具体演示过程中。
2.适用性强
将仿真动画用于对通信网络协议仿真，而不拘泥于具体的课程内容，教师可以根据自己的教学风格和学生的特点，灵活使用，学生也可以用于课下复习巩固。此外，有些学校不具备让学生进行实物配置的实验条件，使用仿真动画模拟通信网络的工作过程，让学生联系实际动手设置网络，以达到对理论更清楚的认识；相比实物实验，学生不必局限于复杂的机器配置，可以将精力集中在协议关键的部分，提高学习效率。
3.交互性好
交互性动画可以实现用户（教师和学生）配置网络拓扑结构，自主设计不同的网络情境，充分发挥人的主动性，教师可以根据具体的教学内容设计网络完成配置。同时，动画在演示过程中能够随时暂停，完成当前网络中各节点数据的查询、重新开始等功能，教师可以灵活控制课堂节奏，使学生更好地理解问题。
三、Flash仿真动画实现开发
Flash中提供了功能十分强大的Actionscript脚本语言，利用它可以很方便地完成动画的播放、停止、载入和卸载等基本功能，而且可以与用户交互、响应鼠标事件，[3]是制作多媒体交互动画的理想选择。
1.路由工作原理
路由信息协议（RIP，Routing information Protocol）是一种在网关与主机之间交换路由选择信息的标准，它的工作原理可以类比到通信网中其他的通信协议，在通信网协议中颇具代表性，是教学中的典型范例。其中涉及到路由表的更新，更新过程中路由表内各个量变化频繁，内容抽象，给学生的理解造成了困难，通过Flash动画对协议进行仿真能够很好地解决这一问题。现以“RIP的工作原理”这一知识点为例，说明Flash仿真动画的制作方法。
RIP协议要求路由器仅和相邻的路由器（如果两个路由器之间的通信不经过另外一个路由器，那么称这两个路由器是相邻的）交换信息。路由器交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表。按固定时间交换路由信息（一般默认每隔30秒），然后路由器根据收到的路由信息更新路由表。网络中有信息发送时，路由器根据信息的目的地址通过查找路由表，找到下一跳路由器，将信息发送到相应的路由器。
2.系统结构设计
根据具体的教学环境和仿真动画的应用场合，将仿真系统分成几个模块，如图1所示，各个模块采用顺序结构，协调工作完成仿真。
3.模块功能设计
完成RIP协议过程仿真，即将“路由器按固定时间交换路由信息”和“信息经过路由器转发选路”这两个动作以动画形式演示出来。各个模块实现的功能如下：
（1）用户配置模块。提供初始参数设置界面，完成用户自主设计网络拓扑结构、网络地址等初始配置功能，并保存数据供数据处理模块处理。由Flash程序编写用户配置模块。
（2）数据处理模块。RIP协议在实际工作过程中，路由器更新的数据有很多项。为突出重点，只选取目的地址、下一跳地址、跳数这三个相对应的数据进行仿真。模块根据配置好的初始参数进行仿真运算，得出仿真结果并保存。C++语言在数据处理方面更有优势，所以该模块采用C++语言编写。
（3）动画控制模块。根据数据处理模块得到的仿真结果，控制动画演示模块，驱动Flash影片元件完成仿真，提供播放、重新开始、暂停等功能，以便教师讲解和学生进行查看。Actionscript脚本语言可以灵活控制动画影片，提供很好的交互功能，该模块由它来实现。
（4）动画演示模块。提供图形化的界面，由动画控制模块控制完成仿真动画载入，将仿真结果形象化展示出来。演示过程中提供查询路由器的路由表内容等交互功能。该模块的动画图片素材的制作可以采用Photoshop完成，交互部分采用Actionscript脚本语言编写。
4.系统工作流程
用户配置模块完成网络的初始拓扑结构配置并保存成文件，数据处理模块读取配置文件，并模拟路由表更新过程中路由表的变化，保存模拟结果，由动画控制模块读取模拟结果，以此驱动动画演示模块中的影片剪辑元件，实现仿真。整个程序的工作流程如图2所示。
四、存在的缺点及解决方案
Flash仿真动画作为多媒体技术在教学中的一种应用，经过实践，改善课堂教学效果明显，但同时自身也存在着局限性，在具体教学过程中有以下不足：
一是Flash程序作为一款功能强大的动画制作软件平台，在提供成熟的动画制作工具的同时，对制作人员也提出了很高的设计要求，尤其是对于编写交互性强的动画课件的情况，需要大量使用Actionscript脚本语言来完成与用户之间的交互，编程任务繁重，耗费制作者很大的精力和时间。
二是Flash仿真动画在模拟教学内容的过程中信息滞留时间短，涉及信息量大，很容易造成教学进度过快，学生难以跟上教师的讲课进度，无法掌握学习重点和思路等弊端，这也是多媒体教学过程中普遍存在的缺点。
针对以上问题，根据Flash仿真动画的特点，结合具体教学实践，提出以下解决方案：
（1）通过仿真通信协议的运行过程，使Flash仿真动画具有很强的通用性，可适应教师不同的授课习惯和学生不同的理解水平，在通信网络类等涉及大量通信及计算机网络协议的课程中可以广泛应用，一次制作，可以一劳永逸，这弥补了仿真动画制作复杂的不足，同时Flash仿真动画制作可以作为本科生的课程设计题目，这样既增强了学生学习的动力和兴趣，又可以充分利用本科生的精力完成课件的制作，一举多得。[4]
（2）在制作Flash仿真动画时，通过合理精心设计演示界面，突出重点，使学生容易捕捉到关键信息。应认识到，作为计算机辅助教学（CAI，Computer Aided Instruction）的一種应用，它仅仅是传统教学模式的补充和改进，而非取而代之，[5]教师要起到主导作用，有意识地突出教学主干内容，并能敏感地捕捉课堂上学生反馈的信息，灵活控制课堂节奏和教学信息量，取长补短，以达到预期的教学目的。
五、结束语
将Flash仿真动画应用到通信网络技术课程中，与传统教学方法相比具有明显优势。通过具体给出的应用方法可以看到，它的应用可以改善教学效果，提高课堂效率，在现代教学过程中具有重要的意义。此外，作为计算机辅助教学的一种应用，它仅仅是传统教学模式的补充和改进，只有正确应用，取长补短，才能充分发挥多媒体教学的优势，达到提高教学质量的目的。
参考文献：
[1]范立南.高校多媒体教学的负面影响与对策研究[J].计算机教育,
2007,(12).
[2]赵小明.计算机网络实验教程[M].北京:科学出版社,2006:13-14.
[3]程鹏.Flash交互动画在电子技术网络课程中的应用[J].电气电子教学学报,2002,(2).
[4]郭文平,周雁,陈盈,赵小明.基于动画演示的网络协议教学实践[J].计算机教育,2011,5(9):96.
[5]王小平,王彦芳,杨子光.演示型多媒体课件教学应用的研究[J].电气电子教学学报,2002,(2).
（责任编辑：王祝萍）
关键词：多媒体；辅助教学；通信网络技术；Flash；仿真
作者简介：张璇（1990-），男，山东新泰人，华北电力大学电气与电子工程学院本科生；董希杰（1989-），男，山西长治人，华北电力大学电气与电子工程学院本科生。（北京 102206）
基金项目：本文系2010年国家级大学生创新性实验计划项目（项目编号：101005405）的研究成果。
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）31-0097-02
随着计算机技术、多媒体技术的发展，将多媒体技术融入到教学过程中已经成为现代课堂教学中普遍采用的方式，但目前大多数多媒体教学都采用课堂演示教学模式，教师仅把传统的授课方式平移到了多媒体上，变传统的“黑板+粉笔”为“屏幕+键盘”，教学方式上无实质性改变，[1]教学效果不理想。由于通信网络技术课程知识抽象复杂的特点，传统课件演示方式更捉襟见肘，本文试将Flash仿真动画运用到通信网络技术课程教学中，探索解决的对策与途径。
一、传统通信网络技术课程教学的局限
高校的通信网络课程作为通信工程、计算机科学与技术、网络工程和软件工程等专业的主干课程，是学生学习网络的开始，是网络工程、网络安全、网络编程等后续课程的基础，[2]也为学生今后的工作奠定了坚实的网络知识基础，对以上专业的学生，掌握计算机网络原理和其相关技术是非常必要的。
课程中大量涉及通信网中的通信协议，其中的标识位、信元、帧结构等种类较多，功能各异，工作原理抽象，结合网络的动态运行，使用传统教学方法讲解不能展现事件发展变化过程，局限性大，学生理解相对困难，对知识的认识仅停留在理论基础上，无法理论联系实际。此外，对于大多数院校，由于经费条件限制，安排学生进行实物实验存在困难，且容易使学生陷入机器的繁琐配置中，实践效果不明显。
二、仿真动画应用在教学中的优势
利用Flash仿真等多媒体技术可以动态地展现事件的发展变化过程，特别是在演示通信网络协议、路由选择算法、信息在网络中的传输路径等方面有传统教学不可比拟的优势。多媒体技术可以提供人与计算机更好的交互，充分发挥人在学习过程中的主动性，提高课堂效率，满足通信网络课程中的教学需求。多媒体辅助教学与传统教学方式相比在通信网络课程中应用有以下优势：
1.形象具体
利用交互动画将网络拓扑结构用图像展现出来，路由器之间信息的交换、路由表的更新、信息传输时的选路等在现实中不可见的过程都能够用动画形象表现，整个事件的发展变化过程可以得到很好体现，使抽象的教学过程变得更简单、直观、易于理解，利于突破教学中的难点，化难为易。教师也可以从繁琐的理论讲解中解放出来，将精力集中在具体演示过程中。
2.适用性强
将仿真动画用于对通信网络协议仿真，而不拘泥于具体的课程内容，教师可以根据自己的教学风格和学生的特点，灵活使用，学生也可以用于课下复习巩固。此外，有些学校不具备让学生进行实物配置的实验条件，使用仿真动画模拟通信网络的工作过程，让学生联系实际动手设置网络，以达到对理论更清楚的认识；相比实物实验，学生不必局限于复杂的机器配置，可以将精力集中在协议关键的部分，提高学习效率。
3.交互性好
交互性动画可以实现用户（教师和学生）配置网络拓扑结构，自主设计不同的网络情境，充分发挥人的主动性，教师可以根据具体的教学内容设计网络完成配置。同时，动画在演示过程中能够随时暂停，完成当前网络中各节点数据的查询、重新开始等功能，教师可以灵活控制课堂节奏，使学生更好地理解问题。
三、Flash仿真动画实现开发
Flash中提供了功能十分强大的Actionscript脚本语言，利用它可以很方便地完成动画的播放、停止、载入和卸载等基本功能，而且可以与用户交互、响应鼠标事件，[3]是制作多媒体交互动画的理想选择。
1.路由工作原理
路由信息协议（RIP，Routing information Protocol）是一种在网关与主机之间交换路由选择信息的标准，它的工作原理可以类比到通信网中其他的通信协议，在通信网协议中颇具代表性，是教学中的典型范例。其中涉及到路由表的更新，更新过程中路由表内各个量变化频繁，内容抽象，给学生的理解造成了困难，通过Flash动画对协议进行仿真能够很好地解决这一问题。现以“RIP的工作原理”这一知识点为例，说明Flash仿真动画的制作方法。
RIP协议要求路由器仅和相邻的路由器（如果两个路由器之间的通信不经过另外一个路由器，那么称这两个路由器是相邻的）交换信息。路由器交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表。按固定时间交换路由信息（一般默认每隔30秒），然后路由器根据收到的路由信息更新路由表。网络中有信息发送时，路由器根据信息的目的地址通过查找路由表，找到下一跳路由器，将信息发送到相应的路由器。
2.系统结构设计
根据具体的教学环境和仿真动画的应用场合，将仿真系统分成几个模块，如图1所示，各个模块采用顺序结构，协调工作完成仿真。
3.模块功能设计
完成RIP协议过程仿真，即将“路由器按固定时间交换路由信息”和“信息经过路由器转发选路”这两个动作以动画形式演示出来。各个模块实现的功能如下：
（1）用户配置模块。提供初始参数设置界面，完成用户自主设计网络拓扑结构、网络地址等初始配置功能，并保存数据供数据处理模块处理。由Flash程序编写用户配置模块。
（2）数据处理模块。RIP协议在实际工作过程中，路由器更新的数据有很多项。为突出重点，只选取目的地址、下一跳地址、跳数这三个相对应的数据进行仿真。模块根据配置好的初始参数进行仿真运算，得出仿真结果并保存。C++语言在数据处理方面更有优势，所以该模块采用C++语言编写。
（3）动画控制模块。根据数据处理模块得到的仿真结果，控制动画演示模块，驱动Flash影片元件完成仿真，提供播放、重新开始、暂停等功能，以便教师讲解和学生进行查看。Actionscript脚本语言可以灵活控制动画影片，提供很好的交互功能，该模块由它来实现。
（4）动画演示模块。提供图形化的界面，由动画控制模块控制完成仿真动画载入，将仿真结果形象化展示出来。演示过程中提供查询路由器的路由表内容等交互功能。该模块的动画图片素材的制作可以采用Photoshop完成，交互部分采用Actionscript脚本语言编写。
4.系统工作流程
用户配置模块完成网络的初始拓扑结构配置并保存成文件，数据处理模块读取配置文件，并模拟路由表更新过程中路由表的变化，保存模拟结果，由动画控制模块读取模拟结果，以此驱动动画演示模块中的影片剪辑元件，实现仿真。整个程序的工作流程如图2所示。
四、存在的缺点及解决方案
Flash仿真动画作为多媒体技术在教学中的一种应用，经过实践，改善课堂教学效果明显，但同时自身也存在着局限性，在具体教学过程中有以下不足：
一是Flash程序作为一款功能强大的动画制作软件平台，在提供成熟的动画制作工具的同时，对制作人员也提出了很高的设计要求，尤其是对于编写交互性强的动画课件的情况，需要大量使用Actionscript脚本语言来完成与用户之间的交互，编程任务繁重，耗费制作者很大的精力和时间。
二是Flash仿真动画在模拟教学内容的过程中信息滞留时间短，涉及信息量大，很容易造成教学进度过快，学生难以跟上教师的讲课进度，无法掌握学习重点和思路等弊端，这也是多媒体教学过程中普遍存在的缺点。
针对以上问题，根据Flash仿真动画的特点，结合具体教学实践，提出以下解决方案：
（1）通过仿真通信协议的运行过程，使Flash仿真动画具有很强的通用性，可适应教师不同的授课习惯和学生不同的理解水平，在通信网络类等涉及大量通信及计算机网络协议的课程中可以广泛应用，一次制作，可以一劳永逸，这弥补了仿真动画制作复杂的不足，同时Flash仿真动画制作可以作为本科生的课程设计题目，这样既增强了学生学习的动力和兴趣，又可以充分利用本科生的精力完成课件的制作，一举多得。[4]
（2）在制作Flash仿真动画时，通过合理精心设计演示界面，突出重点，使学生容易捕捉到关键信息。应认识到，作为计算机辅助教学（CAI，Computer Aided Instruction）的一種应用，它仅仅是传统教学模式的补充和改进，而非取而代之，[5]教师要起到主导作用，有意识地突出教学主干内容，并能敏感地捕捉课堂上学生反馈的信息，灵活控制课堂节奏和教学信息量，取长补短，以达到预期的教学目的。
五、结束语
将Flash仿真动画应用到通信网络技术课程中，与传统教学方法相比具有明显优势。通过具体给出的应用方法可以看到，它的应用可以改善教学效果，提高课堂效率，在现代教学过程中具有重要的意义。此外，作为计算机辅助教学的一种应用，它仅仅是传统教学模式的补充和改进，只有正确应用，取长补短，才能充分发挥多媒体教学的优势，达到提高教学质量的目的。
参考文献：
[1]范立南.高校多媒体教学的负面影响与对策研究[J].计算机教育,
2007,(12).
[2]赵小明.计算机网络实验教程[M].北京:科学出版社,2006:13-14.
[3]程鹏.Flash交互动画在电子技术网络课程中的应用[J].电气电子教学学报,2002,(2).
[4]郭文平,周雁,陈盈,赵小明.基于动画演示的网络协议教学实践[J].计算机教育,2011,5(9):96.
[5]王小平,王彦芳,杨子光.演示型多媒体课件教学应用的研究[J].电气电子教学学报,2002,(2).
（责任编辑：王祝萍）