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篇1

關(guān)鍵詞：虛擬機；Vmware；計算機網(wǎng)絡(luò)實驗

中圖分類號：TP393文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2012)11-2477-03

Research of Virtual Machine Technology and the Computer Network Experiment

WANG Xu-hua

(Fengxian Secondary Technical School(Fengxian Vocational Education Center; Fengxian Teachers Training School), Xuzhou 221700, China)

Abstract: Computer network laboratory hardware, software problems, which influence the teaching and experimental results. The virtual machine can solve the operating system installation, computer maintenance, network technology, network security, software and courseware. This paper introduces the characteristics of Vmware, with a VMware virtual machine technology in a computer simulation. Several PC, solution to the experimental teaching of computer network problems. The single building complex network environment, realized because of the funds can not solve the problem of network experiment teaching. And through some concrete examples, introduce the use of Vmware virtual machine solves the room can not complete the" danger" operation and construction of multi machine to complete the network experiment.

Key words: Virtual machine Vmware computer network experiment

1網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)存在的問題

1)對于學(xué)校機房來說，一般學(xué)校機房里的機器都是由專門的管理人員進行安裝和維護的，并且規(guī)定學(xué)生不能自行安裝系統(tǒng)、不能對硬盤進行分區(qū)，更不能直接格式化硬盤，否則將會導(dǎo)致很多網(wǎng)絡(luò)課程實驗無法正常運行，而且會減少學(xué)生的動手機會，從而對教學(xué)質(zhì)量產(chǎn)生影響。

2)對于學(xué)生自己的計算機來說，配置大都比較高，而且學(xué)生一般不在自己的機器上進行分區(qū)、格式化等操作，也不會頻繁的對系統(tǒng)進行重新安裝，經(jīng)常性的安裝和格式化硬盤會縮短機器的使用壽命。因此學(xué)生在學(xué)習(xí)一些工具軟件時，不想用自己的計算機進行試驗。

3)目前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)處于一個迅速發(fā)展過程中，學(xué)校要搭建網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)平臺，需2臺能夠連網(wǎng)的計算機和1根能夠交叉的網(wǎng)線；而每個學(xué)生只擁有一臺計算機，不具備進行網(wǎng)絡(luò)實驗的條件，只能在上網(wǎng)時做一些簡單的在線實驗。在進行網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)時，還會用到很多網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)備，實驗設(shè)備難以及時更新。加上現(xiàn)實當(dāng)中大多網(wǎng)絡(luò)實驗室的規(guī)模較小，經(jīng)常幾個學(xué)生同用一組設(shè)備，一定程度上降低了學(xué)生的實驗操作能力。

4)端口瓶頸。實際實驗室路由器的廣域網(wǎng)端口和局域網(wǎng)端口、交換機端口、集線器端口和服務(wù)器網(wǎng)卡等都有可能成為網(wǎng)絡(luò)瓶頸。

只有實踐了，親手操作了，才可能學(xué)會、學(xué)通、學(xué)精。“實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”。現(xiàn)在的學(xué)生大多是紙上談兵，只停留在理論上；現(xiàn)在的用人單位青睞有實戰(zhàn)經(jīng)驗的學(xué)生。

針對以上問題，以虛擬機技術(shù)進行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)架構(gòu)的這一思想便逐步形成了，具體的操作思路是，在虛擬化技術(shù)軟件的支持下，在同一臺計算機上把所有網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)過程中需要用到的操作系統(tǒng)都進行虛擬化安裝，在此基礎(chǔ)上進行模擬連接多操作系統(tǒng)虛擬機，在單機模式下進行多操作系統(tǒng)虛擬機之間的聯(lián)網(wǎng)，來達(dá)到實際網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實驗的需求。

2虛擬機

2.1虛擬機的概念

虛擬計算機（Virtual Machine）的簡稱是虛擬機，它在計算機科學(xué)的整個體系結(jié)構(gòu)里，是一種比較特殊的應(yīng)用軟件，它能夠在用戶和計算機平臺之間建立一種環(huán)境，讓終端用戶可以通過這個環(huán)境來進行軟件的操作和使用。它還可以在單個的計算機上同時運行多個操作系統(tǒng)，在使用底層硬件時更加有效。

2.2虛擬機特點

虛擬機只是一種軟件，但是這種虛擬出來的計算機跟現(xiàn)實的計算機幾乎是一樣的，在一個文件中進行虛擬機硬盤的模擬，然后再單機模式下拿出硬盤以及內(nèi)存的一部分空間虛擬出若干臺計算機，虛擬的計算機運行互不干擾，且具有各自的CMOS、硬盤以及操作系統(tǒng)等特點。學(xué)生可以把虛擬計算機當(dāng)作普通獨立計算機進行硬盤分區(qū)、硬盤格式化、安裝軟件等操作，還能連接這些操作系統(tǒng)成一個網(wǎng)絡(luò)。虛擬機操作系統(tǒng)徹底崩潰后可進行刪除虛擬機，這對運行在虛擬機以外的操作系統(tǒng)沒有任何的影響。同樣，本機系統(tǒng)崩潰后不影響虛擬系統(tǒng)，下次重裝后再加入以前做的虛擬系統(tǒng)可以使用。

2.3虛擬機實現(xiàn)的功能

安裝操作系統(tǒng)：DOS系統(tǒng)、Linux系統(tǒng)、Windows系列系統(tǒng)、Unix系統(tǒng)等。由于安裝操作系統(tǒng)容易使計算機經(jīng)常出現(xiàn)各種難以預(yù)料的問題，學(xué)生可通過先安裝虛擬機進行模擬練習(xí)。虛擬機還能夠同時運行多個不同的操作系統(tǒng)，極大的方便了學(xué)生使用。

計算機日常維護：日常對硬盤進行分區(qū)、格式化等操作都是較危險的，同樣容易出現(xiàn)各種難以預(yù)料的問題，嚴(yán)重的會導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。出于實驗室安全方面的考慮，學(xué)生一般不能進行這些實踐活動。但是可在虛擬環(huán)境下，對硬盤進行分區(qū)、格式化等操作，以及設(shè)置CMOS、BIOS中的各種參數(shù)等實踐活動，這樣既安全又不影響學(xué)生學(xué)習(xí)。

應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境當(dāng)中，木馬、病毒以及黑客等都非常猖獗。教師在對這些知識進行介紹講述時只停留在表面，但是虛擬機的應(yīng)用可以改善這一現(xiàn)狀。教師能夠?qū)⒉《尽⒛抉R以及黑客程序等植入到虛擬機的系統(tǒng)上進行演示和講解，讓學(xué)生能夠直接學(xué)會如何防御計算機病毒。

測試各種軟件：學(xué)生在學(xué)習(xí)軟件設(shè)計以及網(wǎng)頁設(shè)計等課程時，需在不同環(huán)境、不同操作系統(tǒng)下進行軟件的測試來編寫程序。利用虛擬機，輕松的進行各種測試環(huán)境的模擬，可以省去實際安裝這些操作系統(tǒng)和插件的工序，便于學(xué)生能夠從中發(fā)現(xiàn)解決問題。

方便制作課件：教師在制作教學(xué)課件時，用到的操作往往集合了多個操作系統(tǒng)的內(nèi)容，利用虛擬機的多個屏幕捕捉程序如Snagit、HyperSnap-DX等，能夠方便的進行抓圖工作，甚至可以通過視頻捕捉這一功能將整個操作程序進行錄制，制作出來的課件具有圖文并茂的特點。

2.4常用的虛擬機軟件

VMware和Virtual PC是兩款主流虛擬機軟件，可在Windows系統(tǒng)下虛擬多個計算機，并能夠安裝各種操作系統(tǒng)。

Virtual PC是微軟公司（Microsoft）2003年收購過來的，不是微軟開發(fā)的。Virtual PC 2004以后版本不支持Linux操作系統(tǒng)。VMware可以使你在一臺機器上同時運行Windows、LINUX等多個操作系統(tǒng)。

3網(wǎng)絡(luò)實驗室的虛擬機設(shè)計

在裝有windows操作系統(tǒng)的PC機上安裝VMware Workstation系統(tǒng)軟件,可以在一臺PC上安裝Windows系列軟件、LINUX系統(tǒng)。

VMware Workstation創(chuàng)建虛擬機的具體方法如下：

1)運行VMware Workstation 6，單擊“FileNewVirtual Machine”命令，打開創(chuàng)建虛擬機向?qū)А＠孟驅(qū)?chuàng)建兩臺虛擬機：第一臺為Windows server2003 standard。第二臺為Windows XP professional，然后在向?qū)е薪o兩個虛擬機分配內(nèi)存容量、創(chuàng)建硬盤并按步驟完成創(chuàng)建虛擬機的工作。其中有關(guān)“網(wǎng)絡(luò)連接”的選項中，勾選“不使用網(wǎng)絡(luò)連接”選項。

2)開啟第一臺虛擬機，注意不用啟動模式。選擇“編輯虛擬機設(shè)置”，由此開啟“虛擬機設(shè)置”的對話框，按步驟操作設(shè)置第一臺虛擬機以太網(wǎng)適配器，并將其與VMnet2虛擬交換機相連。具體步驟如下：在對話框上選擇“添加”單擊“添加硬件向?qū)А眴螕簟耙蕴W(wǎng)適配器”“下一步”“自定義”于下拉列表中勾選“VMnet2”“完成”。再單擊“虛擬機設(shè)置”框上的確定，結(jié)束操作。

3)同樣的方法開啟第二臺主機并添置網(wǎng)卡與VMnet2相連，則構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)的工作完成。

4)完成網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建后，開始采用常規(guī)方法為兩臺虛擬機安裝操作系統(tǒng)，一個操作系統(tǒng)為Windows server 2003 standard，另一臺為Windows XP professional。

5)最后給虛擬機分別添加虛擬工具，完成實驗?zāi)０宓膭?chuàng)建。安裝虛擬工具的方法是：啟動虛擬機—在菜單中單擊“虛擬機”選擇“安裝虛擬機工具”選項。在指令指引下安裝完畢，也就完成整個實驗?zāi)０宓膭?chuàng)建。

老師可以提前把實驗?zāi)０蹇截惖健肮蚕砦募A”，以備上課演示使用，學(xué)生進行相關(guān)實驗時也會用此模板。

虛擬機在安裝了規(guī)定的操作系統(tǒng)之后，還應(yīng)當(dāng)安裝虛擬機主板芯片組驅(qū)動、顯卡驅(qū)動、鼠標(biāo)驅(qū)動、VMware Tools。裝上VMware Tools能夠開啟很多虛擬機的功能，能夠任意設(shè)置虛擬機的分辨率，用鼠標(biāo)即可直接切換虛擬機窗口和主機窗口，使虛擬機的性能得到完美的展現(xiàn)。

網(wǎng)絡(luò)配置：

1) DHCP服務(wù)器

①運行WindowsServer2003虛擬機后，即可指定該機的一個固定IP地址，如192.168.1.10。且同時設(shè)置子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，默認(rèn)網(wǎng)關(guān)為192.168.1.1。在虛擬機Windows Server 2003中，DHCP服務(wù)安裝。具體方法為單擊“開始”“程序”“管理工具”“管理您的服務(wù)器”。于是，系統(tǒng)就出現(xiàn)“管理您的服務(wù)器”窗口。雙擊“添加或刪除角色”，打開“配置您的服務(wù)器向?qū)А贝翱凇Ｔ谙驅(qū)А胺?wù)器角色”窗口中再選擇“DHCP服務(wù)器”選項，完成該機DHCP服務(wù)安裝。

②配置DHCP作用域。在打開的人“作用域名”窗口中指出DHCP服務(wù)的作用域名稱，再據(jù)實驗需求完成作用域設(shè)置，使作用域能夠自主分配子網(wǎng)掩碼、租約期限、排除地址以及地址池。完成此操作后繼續(xù)配置DNS服務(wù)器、WINS服務(wù)器等“DHCP選項”，最后將激活作用域。

2)配置DHCP的客戶端

啟動虛擬機后，設(shè)置WindowsXP professional成自動獲取IP地址的模式。

3)測試DHCP服務(wù)

選擇操作系統(tǒng)為Windows XP professional的那臺虛擬機，進入命令窗口，操作為：“開始”“運行”輸“CMD”。在命令提示符下來運行ping DHCP的服務(wù)器地址，確保網(wǎng)絡(luò)通暢。之后應(yīng)當(dāng)敲入ip config/release命令來運行，來釋放原IP地址。用鍵入ip config/Fenew來運行命令，于是可獲得一個新的IP地址，并做驗證。在實驗的過程中我們?yōu)榱酥匦芦@得IP地址需要不斷的更改DHCP服務(wù)器的地址池和一些必要的選項，并保證每次獲得的IP地址和那些選項都能夠滿足DHCP服務(wù)器的要求。

操作系統(tǒng)同時在一臺計算機上運行，互不干擾，并且同在一個局域網(wǎng)內(nèi)。雖然各個虛擬機之間可以實現(xiàn)資源共享，但彼此卻能夠保持完全隔離，互不干涉。如果其中一個虛擬機崩潰了，其它虛擬機仍能繼續(xù)正常使用。在可用性和安全性等方面，虛擬系統(tǒng)之所以能優(yōu)于傳統(tǒng)非虛擬化系統(tǒng)，隔離就是其中一個最重要的因素。

4結(jié)束語

我校網(wǎng)絡(luò)綜合實驗室的建設(shè)，對改善教學(xué)條件、提高教學(xué)科研質(zhì)量、培養(yǎng)復(fù)合型及創(chuàng)新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才具有重要意義。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，通過虛擬機的技術(shù)，讓師生只需要在學(xué)生的計算機上構(gòu)建出網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，靈活方便，能夠更好地擴充實驗內(nèi)容，打破了網(wǎng)絡(luò)實驗室存在的不足。虛擬機技術(shù)的應(yīng)用還有著投資少的優(yōu)點，讓我校網(wǎng)絡(luò)綜合實驗室的建設(shè)在經(jīng)濟上具有極大的可行性。

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篇2

現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育是一種新型的教育模式，它實現(xiàn)了跨地區(qū)、跨學(xué)校的教學(xué)，師生可以不用面對面就能夠開展教學(xué)。與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，這種新型的教學(xué)模式能夠給學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)機會，增大了教學(xué)規(guī)模，降低了教學(xué)成本，提高了教學(xué)質(zhì)量。然而現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育模式也存在一些問題，由于網(wǎng)絡(luò)的虛擬性無法建立實驗室，實驗較困難，因此，本文通過研究計算機網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗環(huán)境的意義，有針對性的提出計算機網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗環(huán)境的設(shè)計方案，對于探索一種利用計算網(wǎng)絡(luò)的虛擬實驗系統(tǒng)具有一定指導(dǎo)意義和借鑒價值。

【關(guān)鍵詞】 計算機網(wǎng)絡(luò) 虛擬實驗 環(huán)境

高校設(shè)置計算機網(wǎng)絡(luò)課程在于培養(yǎng)學(xué)生的計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力和網(wǎng)絡(luò)運行維護能力，其教學(xué)目標(biāo)是幫助學(xué)生更好的理解網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的工作原理，并對計算機相關(guān)的配置能夠熟練的掌握，為達(dá)到這一教學(xué)目標(biāo)，高校必須建立網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)實驗環(huán)境。但是能夠進行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和路由實驗的網(wǎng)絡(luò)實驗室設(shè)備通常價格比較昂貴，而且需要大量的專業(yè)管理人員，這對每一個高校來說都是巨大的負(fù)擔(dān)。虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗環(huán)境的應(yīng)用能夠在成本較低的基礎(chǔ)上創(chuàng)造一個模擬實驗的交互式環(huán)境，有助于學(xué)生加深對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和路由的理解。

1 研究計算機網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗環(huán)境的意義解析

在計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，實驗教學(xué)具有非常重要的意義，能夠培養(yǎng)學(xué)生的分析、解決問題能力。因此，在計算機課程不斷進行改革的同時，其實驗教學(xué)的方法和模式也應(yīng)不斷進行完善，以便為學(xué)生提供更多的操作機會。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)實驗成本較高，且不利于維護和管理，無法為所有學(xué)生提供操作的機會，降低了計算機課程的教學(xué)質(zhì)量。傳統(tǒng)的計算機教學(xué)模式通常存在幾方面的問題，第一個問題是：計算機網(wǎng)絡(luò)中的實驗內(nèi)容大多涉及網(wǎng)絡(luò)物理線路的連接和路由器之間的連接，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)物理線路連接水平較低，學(xué)生在實驗的過程中容易出錯，導(dǎo)致接線出現(xiàn)故障，從而降低了實驗教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。第二個問題是：網(wǎng)絡(luò)儀器和設(shè)備的結(jié)構(gòu)大都比較精細(xì)，學(xué)生在實驗過程中若操作不當(dāng)，容易造成設(shè)備和儀器的損壞，造成損失的同時也為后續(xù)的實驗帶來不便。第三個問題是：學(xué)生的排除故障能力不強，使其經(jīng)常糾結(jié)在物理設(shè)備的一些故障上，不能很好的完成實驗?zāi)繕?biāo)，對實驗設(shè)備和儀器的利用率較低。而虛擬實驗環(huán)境能夠很好的解決這些問題，由于虛擬實驗環(huán)境能夠任意搭建合理的典型實驗或?qū)嶒灠咐ㄟ^虛擬實驗環(huán)境能夠模擬交換機、路由器的等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置，不會造成實驗設(shè)備和材料的浪費，同時不會產(chǎn)生接線故障等實驗事故。

2 計算機網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗環(huán)境的設(shè)計方案解讀

2.1 合理選擇開發(fā)方案

虛擬實驗環(huán)境的設(shè)計大致上分為四種方案，第一種方案是VRML結(jié)合Flash和Javascript等技術(shù)。通過VRML進行建模，但由于交換機和路由器等設(shè)備的接口較復(fù)雜，不能夠直接用VRML技術(shù)進行開發(fā)。因此，可以先用3DSMAX等專業(yè)的三維建模軟件進行建模，再導(dǎo)入VRML進行修改，利用Javascript添加交互，最后利用Flash技術(shù)結(jié)合網(wǎng)頁插件實現(xiàn)路由器的配置交互。第二種方案是VC++結(jié)合偽3D技術(shù)，偽3D比真正的3D技術(shù)含量要少的多，同樣能夠形成美觀、真實的界面。VC++能夠兼容傳統(tǒng)的C語言，同時，還有面向?qū)ο蟮奶卣鳌＠肰C++的功能，使學(xué)生與計算機的交互更加便捷。第三種方案是Java技術(shù)，Java技術(shù)具有面向?qū)ο蟆⒎植际健⒍嗑€程、事件驅(qū)動、繼承性強、封裝性的特點，通過Java技術(shù)能夠創(chuàng)建各類設(shè)備以及各種虛擬儀器的組件，能夠滿足網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗環(huán)境的需要。最后一種是Java技術(shù)結(jié)合XML、Flash等技術(shù)，Java技術(shù)能夠建立跨平臺的虛擬實驗環(huán)境，F(xiàn)lash能夠提供實驗的資源，設(shè)備間的交互和設(shè)備的操作可通過Flash ActionScript實現(xiàn)，數(shù)據(jù)的存儲可通過XML實現(xiàn)。在具體的實驗教學(xué)中，應(yīng)根據(jù)實驗?zāi)繕?biāo)和教學(xué)內(nèi)容合理選擇適合的方案。

2.2 結(jié)合實際需求

虛擬實驗只是一種教學(xué)資源，評價的標(biāo)準(zhǔn)在于是否能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)有幫助，而不是利用的技術(shù)是否先進。如在教學(xué)中展示實驗流程時，可通過視頻進行演示，而對于實驗環(huán)境和實驗設(shè)備的演示需要借助3D技術(shù)。虛擬實驗系統(tǒng)中必須包括演示實驗步驟、介紹實驗背景和知識要點、學(xué)生提交實驗報告、教師對實驗報告進行批改、師生之間的交流等環(huán)節(jié)。

3 重視虛擬實驗的自適應(yīng)性

計算機網(wǎng)絡(luò)的虛擬實驗環(huán)境能夠為學(xué)生提供一個自適應(yīng)的實驗環(huán)境，記錄學(xué)生的實驗過程并形成實驗記錄文檔，教師可以利用計算機形成的文檔對學(xué)生的實驗過程進行檢查，既有利于教師及時的發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實驗中出現(xiàn)的問題，又有助于學(xué)生清楚自己出問題的地方，從而進行強化訓(xùn)練，不斷的提高實驗技能。

4 注重虛擬實驗的協(xié)作性和模擬性

實驗中最重要的環(huán)節(jié)就是學(xué)生間合作完成任務(wù)，同學(xué)之間的合作有利于學(xué)生提高實驗技能，提高實驗教學(xué)的效率，同時能夠加強同學(xué)間的感情。學(xué)生間的協(xié)作通常包括兩方面的內(nèi)容，即通信技術(shù)和信息共享技術(shù)。通信技術(shù)使學(xué)生能夠通過電子郵件等方式進行交流，協(xié)作討論問題。信息共享技術(shù)能夠使學(xué)生感受到其他學(xué)生的活動和結(jié)果。計算機網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗環(huán)境在滿足上述條件的基礎(chǔ)上，應(yīng)考慮增加實驗環(huán)境的真實美感，使學(xué)生感受到真實的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗環(huán)境和設(shè)備，提高實驗教學(xué)效率。

5 結(jié)束語

綜上所述，對于計算機網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)，應(yīng)用計算機網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗環(huán)境能夠降低實驗教學(xué)的成本，節(jié)省了人力物力的同時，還能達(dá)到較好的教學(xué)效果。在計算機網(wǎng)絡(luò)課程中引用虛擬的網(wǎng)絡(luò)實驗環(huán)境，能夠系統(tǒng)的展示現(xiàn)實中無法描述的知識，通過模擬形成學(xué)生容易接受和理解的實體，為提高學(xué)生的實驗技能和教學(xué)質(zhì)量提供了新的發(fā)展方向。此外，計算機網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗環(huán)境的應(yīng)用，有利于實現(xiàn)信息化教學(xué)，促進了教學(xué)體系的完善，推動了教學(xué)改革的深入發(fā)展。

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作者簡介

付建民，男，河南省開封市人。現(xiàn)為河南大學(xué)醫(yī)學(xué)院實驗員。研究方向為計算機網(wǎng)絡(luò)。

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關(guān)鍵詞：計算機網(wǎng)絡(luò)；實驗課程教學(xué);實踐心得

引言

我國關(guān)于計算機網(wǎng)絡(luò)的課程提出了新課改并加以實施，在這種大規(guī)模實施新課改的情況下如何對計算機課程內(nèi)容設(shè)計使其滿足教學(xué)質(zhì)量要求同時有能讓廣大學(xué)生接受、理解、吸收是現(xiàn)階段比較難解決的問題。課程的設(shè)計主要目的是以應(yīng)用為主，以學(xué)生為主體，教師主要扮演指導(dǎo)的角色，培養(yǎng)學(xué)生能夠獨立自助操作完成學(xué)習(xí)內(nèi)容并激發(fā)其主動學(xué)習(xí)的能力、積極參與學(xué)習(xí)的能力及創(chuàng)造能力。通過課程的設(shè)計和教學(xué)的實踐使學(xué)生能夠具有獨立分析解決問題的能力，同時也要培養(yǎng)其表達(dá)能力和團隊合作精神。

一、計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)課堂

（一）加強課堂與實踐相結(jié)合新模式

從現(xiàn)代社會發(fā)展和進步的角度上來分析，像計算機這種實用性的技術(shù)在我們生產(chǎn)工作中是十分重要的，我國大多數(shù)生產(chǎn)發(fā)展的公司企業(yè)也需要這方面的人才。所以現(xiàn)在各校都有在開始培養(yǎng)這樣的適用于社會技術(shù)性的人才。這樣才能適應(yīng)21世紀(jì)的經(jīng)濟發(fā)展，要隨著時代的腳步去展開我們的教學(xué)模式，同時又要優(yōu)化改善不足的教學(xué)模式。現(xiàn)在計算機的發(fā)展迅速而又多變，計算機這類的技術(shù)性人才在市場需求上是很龐大的，所以學(xué)校可以開展新的教學(xué)模式就是實踐與課堂相互結(jié)合。學(xué)校可以聘請一些單位內(nèi)部的專業(yè)人士人才到課堂上進行教學(xué)，因為企業(yè)單位內(nèi)部的專業(yè)人士已經(jīng)有一定的社會實踐經(jīng)歷，理論或者不太全面但是實踐所帶來的指導(dǎo)是十分有用的，這樣的教學(xué)比上很多節(jié)的計算機理論課效果都來的好。這樣就能構(gòu)成一個在計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教程教學(xué)實踐課堂中高技術(shù)實踐人才與教師相結(jié)合的授課模式。

（二）學(xué)校與單位相合作的新模式

現(xiàn)在提出的新教學(xué)模式都是為了培育出更多優(yōu)秀的專業(yè)性人才，為國家為社會提供一份有幫助的新鮮血液，為了能夠更好的培育計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)的專業(yè)人才的實踐應(yīng)用能力，與一些計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的相應(yīng)單位取得聯(lián)系并展開了相應(yīng)的合作，讓這些在計算機網(wǎng)絡(luò)的有經(jīng)驗有能力的人才用他們所學(xué)到的學(xué)校里沒有的知識傳授給學(xué)生，這樣對于學(xué)生的專業(yè)能力和素養(yǎng)就能得到很大的提高，與單位相互合作的模式能給學(xué)生帶來一種教師與單位結(jié)合的新體驗，讓學(xué)生提高學(xué)習(xí)興趣，從而達(dá)到培養(yǎng)專業(yè)人才得目標(biāo)。學(xué)校與單位相互合作的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，實踐場地是必要的，學(xué)校并沒有像企業(yè)單位那樣擁有很好的實驗場地，這也是學(xué)校必須與單位合作的原因之一。單位能夠給學(xué)校的學(xué)生提供很好的實踐場地。也能提高教師的專業(yè)技能，從而指導(dǎo)學(xué)生能夠更好掌握和適應(yīng)單位計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

二、實踐教學(xué)方式方法改進

（一）實踐教學(xué)改進

現(xiàn)在計算機網(wǎng)絡(luò)日新月異。大家都覺得計算機這門課程內(nèi)容難以理解，難以操作知識點困難。增加投影儀、多媒體等設(shè)備結(jié)合教學(xué)、增加課堂的樂趣，同時也可以通過實物進行講解，對那些需要學(xué)習(xí)和使用到的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備進行介紹。教授學(xué)生要親手進行設(shè)備的安裝，上機課是教授學(xué)生如何排除各種網(wǎng)絡(luò)故障，維護和維修計算機等。這樣的教學(xué)方式會更加的吸引學(xué)生學(xué)習(xí)，是他們消除心理學(xué)習(xí)壓力，提升學(xué)習(xí)速率。

（二）打好基礎(chǔ)，強化訓(xùn)練

計算機網(wǎng)絡(luò)這門課程我們都知道是一門動手能力很強的學(xué)科，但是理論教學(xué)指導(dǎo)也是必不可少的。理論部分主要包括有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)部分、局域網(wǎng)區(qū)域網(wǎng)的介紹、頁面的制作等方面，為了要適應(yīng)社會的需求，首先要采取的是靈活多變的教學(xué)模式。在講授各種網(wǎng)絡(luò)組成的和工作原理的時候可以進行層層深入的講解，從粗講到細(xì)講。在不同網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的內(nèi)容中要選擇不同的方法進行講解，可能是分開進行講解也可能要結(jié)合起來進行講解，或者穿行講解要視情況而定。每一個網(wǎng)絡(luò)加血都必須要有連貫性、完整性。實踐實驗要有目的性有計劃的進行，實驗結(jié)束之后要有實驗報告，這樣才能加深學(xué)生的印象，讓他們更加深刻的掌握知識點。

（三）改進教學(xué)手段，加強教學(xué)實踐

教學(xué)方式應(yīng)該是靈活多變的，給學(xué)生提供更多的實踐活動，模擬實踐項目，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的動手操作能力和團隊合作的精神，我們都知道這些技能的掌握對學(xué)生的成長石油很大的幫助的。實踐的同時要留有適當(dāng)?shù)恼n后作業(yè)，適時的舉辦一些專業(yè)只是知識的講座，擴大學(xué)生的知識層面，不定時的給學(xué)生補充一些資料等方式來幫助學(xué)生提高專業(yè)知識和素養(yǎng)。同時，以小組的形式參加一些實際項目的開發(fā)，這樣能有效的縮短學(xué)生適應(yīng)企業(yè)環(huán)境的周期，充分發(fā)揮他們的主動性，綜合能力和創(chuàng)新能力。

結(jié)論：

計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教程教學(xué)的實踐，使學(xué)生能夠理論實踐相互結(jié)合。讓學(xué)生根號的吸收和掌握專業(yè)知識，也提高了計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的質(zhì)量和水平。大大縮短了學(xué)生適應(yīng)社會適應(yīng)企業(yè)的周期，并且通過計算機的網(wǎng)絡(luò)實踐是學(xué)生有很多的提高和感悟，從而為計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)發(fā)展和進程提供更多的思路和資源。

參考文獻：

篇4

 

計算機網(wǎng)絡(luò)是計算機專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課和核心課程，隨著對計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究與應(yīng)用日益廣泛和深入，目前從事計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究、設(shè)計和教學(xué)工作的科技工作者越來越多。社會上對計算機網(wǎng)絡(luò)人才，特別是動手能力較強的計算機類畢業(yè)生的需求非常迫切，也給計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程的課堂教學(xué)與實驗環(huán)節(jié)提出了更新更高的要求。

 

我校《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程為省級精品課，經(jīng)過課程組教師不斷總結(jié)、收集并設(shè)計實踐教學(xué)環(huán)節(jié)素材，現(xiàn)已形成一套完整的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源。但由于缺乏一個實驗教學(xué)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，不能夠為學(xué)生隨時隨地提供這些資源，沒有相應(yīng)的實驗網(wǎng)絡(luò)課程，也滿足不了學(xué)生的選擇性學(xué)習(xí)特點。

 

此外，如果購買國內(nèi)比較規(guī)范的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)系統(tǒng)，費用很高，而且針對性不強，這就迫切需要我們設(shè)計并實現(xiàn)一個計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)系統(tǒng)，從而實現(xiàn)教學(xué)的資源共享，完成計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程的建設(shè)，并形成實驗教學(xué)過程的信息化管理。

 

“計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)系統(tǒng)”將緊緊圍繞著理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)思路，使網(wǎng)站的各邏輯單元設(shè)計合理、緊湊，內(nèi)容安排上重點突出、主次得當(dāng)，有效輔助該課程的實驗教學(xué)。

 

在此系統(tǒng)中將通過理論介紹與示范案例，提出明確的實驗學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)任務(wù);并根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的不同階段設(shè)置課后訓(xùn)練、自評自測，強化學(xué)習(xí)過程中的重點和難點;提供教師輔助答疑，解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的問題。此實驗教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)將大大提高網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，促進教學(xué)的過程化管理，并且經(jīng)濟實用，能節(jié)約資金。

 

1 實驗教學(xué)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

 

本實驗教學(xué)系統(tǒng)內(nèi)容設(shè)計將集助教、助學(xué)、助練功能于一體，可以為學(xué)生實驗的課前預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)和課外延伸學(xué)習(xí)，以及實踐教學(xué)等環(huán)節(jié)提供全方位的服務(wù)。設(shè)置了十二個模塊，即：課程介紹、課堂教學(xué)、授課錄像、電子課件、原理動畫演示、課后訓(xùn)練、自評自測、輔導(dǎo)答疑、成績統(tǒng)計、資源擴展、通知公告、信息管理等。

 

2 各功能模塊設(shè)計

 

1)課程介紹：介紹課程目標(biāo)、課程內(nèi)容與要求、學(xué)習(xí)評價及考核方式，并展示實驗室的硬件設(shè)施。

 

2)課堂教學(xué)：內(nèi)容包括計算機網(wǎng)絡(luò)課內(nèi)、課外的14個典型實驗。通過設(shè)置明確的實驗?zāi)繕?biāo)與任務(wù)，輔助學(xué)生完成課程實驗，具體包含實驗理論基礎(chǔ)介紹、實驗示范案例、實驗的內(nèi)容與目標(biāo)、實驗任務(wù)與步驟、參考命令及思考題等子模塊，其中各主要子模塊內(nèi)容介紹如下：

 

①理論基礎(chǔ)：對相應(yīng)實驗的理論部分進行詳細(xì)的介紹，例如內(nèi)容概述、協(xié)

 

議原理、協(xié)議特點等。通過理論基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對實驗涉及的理論知識有深刻的理解。此模塊中還附帶“記錄筆記”功能，學(xué)生通過此功能對學(xué)習(xí)中的難點、重點根據(jù)自己的理解記錄筆記，從而能更有針對性的進行知識回顧。

 

②示范案例：在學(xué)習(xí)理論知識基礎(chǔ)之上，用具體的示范案例說明配置步驟，

 

學(xué)生可以無需教師指導(dǎo)，參考此模塊中案例配置預(yù)習(xí)相應(yīng)的實驗。

 

③實驗任務(wù)及步驟：教師根據(jù)實驗內(nèi)容與目標(biāo)布置實驗任務(wù)，并給出實驗

 

步驟，以此指導(dǎo)學(xué)生實驗過程。實驗任務(wù)有若干的子任務(wù)，各子任務(wù)難度與側(cè)重點不同，教師可以根據(jù)學(xué)生的實際情況，選擇合適的任務(wù)進行實驗訓(xùn)練。

 

④參考命令列表：實驗中需要很多調(diào)試命令，學(xué)生難免遺忘，通過此子塊，

 

學(xué)生可以翻閱常用的調(diào)試命令，作為實驗參考。

 

3)授課錄像：制作課程組教師的授課錄像，并可在線播放。錄像分為“理論講解”和“操作示范”兩部分，“理論講解”部分主要講述各個實驗單元設(shè)計的理論基礎(chǔ)知識、“操作示范”部分主要是展示如何在真實的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上配置及操作以完成相應(yīng)的實驗，學(xué)生可根據(jù)具體需要選擇播放。

 

4)電子課件：提供計算機網(wǎng)絡(luò)課程實驗教學(xué)所需的電子課件，并可供學(xué)生下載。

 

5)原理動畫演示：對于實驗中涉及的計算機網(wǎng)絡(luò)相關(guān)協(xié)議，制作動畫來演示相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議原理，加深學(xué)生的理解并激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

 

6)課后訓(xùn)練：根據(jù)學(xué)生課內(nèi)實驗掌握情況，設(shè)置區(qū)分難度的10個課后訓(xùn)練任務(wù)，學(xué)生將訓(xùn)練任務(wù)的調(diào)試結(jié)果上傳，教師根據(jù)上傳結(jié)果及其說明做出評價并給出訓(xùn)練成績。

 

7)自評自測：通過課堂教學(xué)及課后訓(xùn)練，學(xué)生已經(jīng)掌握了各學(xué)習(xí)單元內(nèi)容，可以通過此模塊進一步檢驗自己的學(xué)習(xí)水平。此模塊包含了典型的自測題，涵蓋了所有實驗內(nèi)容，并將職業(yè)認(rèn)證考試題也加入題庫，方便學(xué)生課后的知識擴展。

 

8)輔導(dǎo)答疑：為了能夠更好地了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況，此模塊可作為師生交流互動系統(tǒng)，輔助教師對學(xué)生提出的有關(guān)問題答疑，及時的排除學(xué)生課上及課后解決不了的問題。

 

9)成績統(tǒng)計：課后訓(xùn)練后，教師會根據(jù)學(xué)生每次實驗情況給出平時成績，根據(jù)課后訓(xùn)練提交的練習(xí)結(jié)果給出考試成績，合計后作為學(xué)生每次實驗單元訓(xùn)練的總成績。教師還可以查看成績的柱形圖，以了解成績的分布，并相應(yīng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，真正做到因材施教的過程化管理。

 

10)資源擴展：提供更多的學(xué)習(xí)資源，如：真實設(shè)備產(chǎn)品資料、路由器交換機配置手冊、國內(nèi)相關(guān)競賽試題、認(rèn)證考試資料等等。

 

11)通知公告：提供日常教學(xué)中的各種通知及常用資源，如：實驗課表、實驗考核文檔、常用設(shè)備典型配置手冊、交換路由產(chǎn)品介紹、常用工具下載等文件。

 

12)信息管理：管理員對該課程網(wǎng)站的用戶管理及權(quán)限管理。

 

3 系統(tǒng)的特點

 

1)結(jié)合計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程的特點，開發(fā)豐富的教學(xué)資源，搭建了計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)系統(tǒng)，可滿足各階段的實驗教學(xué)需求，設(shè)置了課程介紹、課堂教學(xué)、授課錄像、電子課件、原理動畫演示、課后訓(xùn)練、自評自測、輔導(dǎo)答疑、成績統(tǒng)計、資源擴展、通知公告、信息管理等學(xué)習(xí)單元，各單元相輔相成，有效的輔助實驗教學(xué)的整個過程。

 

2)功能豐富，集助教、助學(xué)、助練功能于一體，可以為學(xué)生的實驗課前預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)和課外延伸學(xué)習(xí)，以及實踐教學(xué)等環(huán)節(jié)提供全方位的服務(wù)。

 

3)教學(xué)系統(tǒng)中的實驗內(nèi)容與課程教學(xué)單元學(xué)習(xí)目標(biāo)一致，按主題把內(nèi)容劃分為合適的學(xué)習(xí)單元，各實驗教學(xué)和學(xué)習(xí)單元都有明確、具體的學(xué)習(xí)目標(biāo)與任務(wù)。將充分運用文本、聲音、圖像、動畫、圖表、視頻等媒體形式來表現(xiàn)學(xué)習(xí)單元內(nèi)容，針對實驗課程單元的重點、難點內(nèi)容提供相應(yīng)的示范案例和演示錄像，能夠很好地輔助學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

篇5

【關(guān)鍵字】計算機網(wǎng)絡(luò) 實驗教學(xué) 教學(xué)改革 實驗類型

【中圖分類號】H191 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1009-9646(2008)08(b)-0153-02

1 前言

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用,《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程已成為計算機和相關(guān)專業(yè)的一門重要專業(yè)必修課。本課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生系統(tǒng)地掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、基本概念和基本原理,特別是Internet的核心技術(shù)和協(xié)議,并對各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)安全的基本原理和基本方法有所了解,同時具備一定的計算機網(wǎng)絡(luò)軟硬件的安裝、配置和應(yīng)用的能力,為今后從事計算機網(wǎng)絡(luò)方面的實際工作及其它專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

由于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)涉及計算機和通信兩個領(lǐng)域,其概念多、原理復(fù)雜、協(xié)議抽象。為了加深學(xué)生對計算機網(wǎng)絡(luò)的基本概念、基本理論和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的理解,同時提高學(xué)生的動手操作和專業(yè)實踐能力,本課程安排有配套的實驗環(huán)節(jié)。筆者教授《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程多年,深感目前這門課程的實驗教學(xué)效果差強人意。本文根據(jù)筆者課程教學(xué)的體會,首先分析了《計算機網(wǎng)絡(luò)》實驗教學(xué)中存在的不足,然后提出了改革方案和具體思路,最后探討了實驗內(nèi)容的設(shè)計依據(jù)和實驗安排。

2 計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)現(xiàn)狀

目前在《計算機網(wǎng)絡(luò)》實驗教學(xué)中,普遍存在以下薄弱環(huán)節(jié):

2.1 實驗教學(xué)目標(biāo)不明確,實驗內(nèi)容設(shè)置不合理

對《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程的實驗認(rèn)識不足,沒有目標(biāo)和規(guī)劃。有的學(xué)校實驗內(nèi)容偏應(yīng)用,屬于操作型實驗；有的偏理論,屬于對理論、協(xié)議的驗證型實驗。實驗內(nèi)容的設(shè)置隨意性大、結(jié)構(gòu)松散。這樣學(xué)生學(xué)完了課程之后,對計算機網(wǎng)絡(luò)的理論知識理解不深刻,在實際中也不能學(xué)以致用。

2.2 輕視實驗環(huán)節(jié),實驗學(xué)時少

重視理論教學(xué)而輕視實驗教學(xué),課時安排不當(dāng)。有的院校實驗課時只有8學(xué)時,實驗的地位不突出,從而導(dǎo)致實驗內(nèi)容與理論教學(xué)相脫節(jié),實驗的針對性不強,學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)知識和實踐應(yīng)用能力不能得到相應(yīng)的提高,教學(xué)效果不明顯。

2.3 實驗教學(xué)組織不完善,考核方式不合理

實驗教師在實驗中沒有起到引導(dǎo)作用,學(xué)生在實驗過程中積極性不高,特別是合作性實驗,存在“有干的、有看的”現(xiàn)象,學(xué)生缺乏主動參與,對網(wǎng)絡(luò)知識主動探索的欲望不高,這樣影響了教學(xué)質(zhì)量。實驗成績主要來源于實驗報告,考核方式不合理。

3 計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)改革

針對《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程實驗教學(xué)的特點,在實驗環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面進行了改革,具體措施如下:

3.1 提高對實驗教學(xué)的認(rèn)識

《計算機網(wǎng)絡(luò)》的實驗教學(xué)不僅需要對《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程中的理論和協(xié)議進行驗證,還需要通過對計算機網(wǎng)絡(luò)實際的操作,提高學(xué)生分析、解決網(wǎng)絡(luò)問題和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)的能力。可見,《計算機網(wǎng)絡(luò)》實驗的教學(xué)內(nèi)容是一個系統(tǒng)的工程,需要有組織有針對性的安排實驗內(nèi)容,既要使實驗內(nèi)容與理論知識融會貫通,又要體現(xiàn)實用性和先進性。

3.2 更新實驗教學(xué)內(nèi)容

網(wǎng)絡(luò)實驗的類型可以分為:驗證型實驗、操作型實驗、綜合型實驗和設(shè)計型實驗四類。驗證型實驗主要用于驗證網(wǎng)絡(luò)的工作原理和各種協(xié)議,如解析IP包、解析TCP包、分析CSMA/CD的運行機制、理解ARP協(xié)議的原理等實驗。操作型實驗在于提高學(xué)生網(wǎng)絡(luò)方面的動手能力,如制作網(wǎng)線、安裝網(wǎng)卡、配置TCP/IP協(xié)議等實驗。綜合型實驗是指運用多門課程的知識和技能完成實驗項目,目的是讓學(xué)生更好地應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)知識、提高綜合運用能力,比如網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)器的配置、交換機與路由器的配置、網(wǎng)絡(luò)性能分析、網(wǎng)絡(luò)故障排除等實驗。設(shè)計型實驗是指學(xué)生根據(jù)教師提出的實驗要求,設(shè)計實驗方案和解決步驟,獨立完成實驗任務(wù),如網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計等實驗。

以往的實驗項目多是驗證型、操作型實驗,這樣不利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。為了加強實驗教學(xué)效果、培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識、分析和解決問題的能力,應(yīng)當(dāng)更新實驗內(nèi)容。適當(dāng)增加設(shè)計型和綜合型實驗項目比重,減少驗證型、操作型實驗的數(shù)量。

3.3 增加實驗學(xué)時數(shù)

為了保證實驗內(nèi)容的實施和良好的教學(xué)效果,實驗學(xué)時應(yīng)當(dāng)在16學(xué)時以上。有條件的可以獨立開設(shè)《計算機網(wǎng)絡(luò)實驗》課程。現(xiàn)在,已經(jīng)有不少高校把網(wǎng)絡(luò)的實驗課程從理論課程中脫離出來,獨立開設(shè)實驗課程,以便傳授更多的網(wǎng)絡(luò)知識,提高學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)技能。

3.4 加強實驗教學(xué)的管理與組織

實驗開始前實驗教師需要明確實驗?zāi)康呐c實驗步驟。學(xué)生需要預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容,對于綜合型、設(shè)計型實驗,學(xué)生需要寫出工作計劃和設(shè)計方案。實驗過程中教師需要加強監(jiān)督與管理。在實驗開始時認(rèn)真講解實驗內(nèi)容及需要注意的問題,實驗進行中善于引導(dǎo)學(xué)生,鼓勵學(xué)生主動尋找解決問題的方法。實驗要求每3-5人為一個實驗小組,每組有獨立的實驗設(shè)備。小組成員有明確的分工,積極參與整個實驗過程。實驗結(jié)束后學(xué)生要認(rèn)真撰寫實驗報告。實驗報告不應(yīng)是簡單的實驗步驟描述,需要有實驗中出現(xiàn)問題的解釋與說明。對于綜合性、設(shè)計性實驗,需要有分析過程和解決思路。實驗成績的判定不單純來源于實驗報告成績,需要結(jié)合學(xué)生在實驗課中的表現(xiàn)和實驗結(jié)果的考核。

4 計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)內(nèi)容

《計算機網(wǎng)絡(luò)》實驗教學(xué)的目標(biāo)是使學(xué)生理解和掌握計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和工作原理,強化對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的理解,能進行簡單的網(wǎng)絡(luò)安裝、配置,并使學(xué)生掌握基本的網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)。因此,本課程的實驗內(nèi)容應(yīng)該涵蓋以下方面:1)計算機網(wǎng)絡(luò)原理和協(xié)議的認(rèn)知與分析；2)網(wǎng)絡(luò)軟硬件的安裝、配置；3)簡單的網(wǎng)絡(luò)通信編程。根據(jù)這樣一個原則,設(shè)計的《計算機網(wǎng)絡(luò)》實驗教學(xué)內(nèi)容如表1所示。總共的實驗學(xué)時為20學(xué)時,涵蓋了上面的實驗內(nèi)容,并且既有驗證型和操作型實驗,也有設(shè)計型、綜合型實驗,實驗類型完善。通過本實驗計劃的實施可以很好得達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的要求。

5 結(jié)語

計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)是《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié),對于培養(yǎng)學(xué)生扎實的計算機網(wǎng)絡(luò)理論功底,積累一定的網(wǎng)絡(luò)實踐經(jīng)驗具有重要意義。然而由于計算機網(wǎng)絡(luò)知識理論性強,發(fā)展日新月異,實驗教學(xué)一直是《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程教學(xué)中的薄弱環(huán)節(jié)。結(jié)果是學(xué)生不能真正理解網(wǎng)絡(luò)的概念和原理,不能把所學(xué)的知識應(yīng)用到實際中。可見,開展實驗教學(xué)的研究,完善實驗內(nèi)容、改進實驗教學(xué)的組織會對提高課程的教學(xué)質(zhì)量產(chǎn)生積極作用。下一步,我們準(zhǔn)備在以前工作的基礎(chǔ)上,編寫一部計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教材,以更好得滿足實驗教學(xué)的需要。

參考文獻

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[4] 劉彥保,計算機網(wǎng)絡(luò)課程改革探討,高等理科教育,2007(3):78-81.

篇6

【關(guān)鍵詞】計算機網(wǎng)絡(luò) 實驗教學(xué) 教學(xué)改革

【中圖分類號】G642【文獻標(biāo)識碼】A【文章編號】1006-9682(2009)11-0048-02

一、引 言

“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程是一門實踐性很強的專業(yè)課程,其實驗教學(xué)與實踐環(huán)節(jié)不僅僅是對理論教學(xué)的深化和補充,而且對培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力,也起著非常重要的作用。實驗部分是學(xué)好該課程的關(guān)鍵環(huán)節(jié),做好“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程實驗教學(xué)可以促使學(xué)生積極探索知識,獲得知識,增強自我學(xué)習(xí)的能力,提高分析問題、解決問題的能力。

二、計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)的特點與現(xiàn)狀

“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程的實驗教學(xué)一直是許多學(xué)校在教學(xué)過程中難以解決的問題,因為它不同于一般的課程實驗,如程序設(shè)計實驗等,只需要提供一個軟件環(huán)境就可以進行設(shè)計與調(diào)試,完成正常的教學(xué)實驗。計算機網(wǎng)絡(luò)從硬件、軟件和通信等幾個方面來講,都是一個復(fù)雜的系統(tǒng)。“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程的實驗教學(xué)不應(yīng)只是理論的驗證,更重要的是要通過實驗操作,培養(yǎng)學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)的分析、設(shè)計、管理與應(yīng)用的技能,加深對計算機網(wǎng)絡(luò)理論知識的理解與應(yīng)用。

目前,一些高校的“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程實驗主要仍是以驗證性實驗為主,依附于理論教學(xué),造成只重視課堂理論教學(xué)而忽視實驗教學(xué),理論與實踐脫節(jié)的現(xiàn)象,實驗教學(xué)沒有起到應(yīng)有的作用。理論教學(xué)結(jié)束后,學(xué)生仍然無法進行網(wǎng)絡(luò)的組建、測試、維護,對計算機網(wǎng)絡(luò)原理的理解也只是建立在理論上,無法將所學(xué)知識與實際網(wǎng)絡(luò)技能聯(lián)系,也無法把所學(xué)的知識轉(zhuǎn)化為解決實際問題能力。最終結(jié)果是不少學(xué)生修完了課程,考試拿到了高分,但對于計算機網(wǎng)絡(luò)認(rèn)識卻并不深刻,尤其在實際應(yīng)用中不能學(xué)以致用。面對不斷更新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和各高校網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)內(nèi)容、實驗環(huán)境、學(xué)生能力的差異,如何開展實驗教學(xué),是各高校所面臨的共同課題。

三、計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)改革措施

1.加強專業(yè)實驗室建設(shè)

“計算機網(wǎng)絡(luò)”專業(yè)實驗室是保障專業(yè)實驗的重要條件。專業(yè)實驗室與傳統(tǒng)機房的區(qū)別在于專業(yè)實驗室面向?qū)I(yè)課程而傳統(tǒng)機房面向計算機基礎(chǔ)教學(xué),在專業(yè)實驗室中學(xué)生可以直接接觸到網(wǎng)絡(luò)布局中的各個環(huán)節(jié),學(xué)習(xí)從網(wǎng)絡(luò)原理到網(wǎng)絡(luò)模塊構(gòu)建、網(wǎng)絡(luò)實際應(yīng)用的各種知識。目前高等院校中常見的網(wǎng)絡(luò)實驗平臺基本上只提供簡單的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如交換機、路由器等)和若干臺計算機。很多高校沒有獨立的、綜合的“計算機網(wǎng)絡(luò)”專業(yè)實驗室,無法滿足“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程實驗教學(xué)的要求,學(xué)生不能通過自己動手組建網(wǎng)絡(luò),達(dá)到更好地理解和掌握計算機網(wǎng)絡(luò)基本原理、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、鍛煉網(wǎng)絡(luò)工程應(yīng)用能力的目的。這就需要學(xué)校積極配合,投入資金,加強“計算機網(wǎng)絡(luò)”專業(yè)實驗室的建設(shè)。

2.形成實驗教學(xué)課程體系

通過課程建設(shè),形成獨立、完整、科學(xué)的實驗教學(xué)課程體系,使實驗教學(xué)不再依附于理論教學(xué),獨立開課,獨立考核。實驗教學(xué)是理論教學(xué)的深化和補充,獨立設(shè)課不僅使學(xué)生認(rèn)識實驗課程的重要性,改變過去重理論、輕實驗的思想,而且對于加強學(xué)生理論與實踐相結(jié)合,起著非常大的作用。理論知識指導(dǎo)實踐,實驗中遇到的問題反過來促進學(xué)生在理論上尋求解答,更能體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實驗課與理論課相輔相成的特點。如果計算機網(wǎng)絡(luò)實驗作為獨立實驗課,就必須有完整的實驗教學(xué)大綱、實驗教學(xué)計劃、實驗教材以及實驗教學(xué)參考書。單獨設(shè)定學(xué)分,規(guī)定計劃實驗學(xué)時,建立考核評價體系。按照大綱,根據(jù)現(xiàn)有的實驗條件,制定出切實可行的實驗教學(xué)內(nèi)容,在實驗中體現(xiàn)和貫穿理論知識,保證實驗內(nèi)容先進、實驗操作可行,設(shè)置必做與選做等多種層次實驗項目,進行多層次的、靈活的、科學(xué)的實驗教學(xué)。充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識和參與實驗的主動性與積極性,使理論教學(xué)與實驗教學(xué)緊密結(jié)合,進一步提高教學(xué)質(zhì)量。

3.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

以應(yīng)用為主旨和特征,針對課程特點,在教學(xué)內(nèi)容上進行調(diào)整,實現(xiàn)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)與當(dāng)前社會對計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)需求的接軌。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展迅速,相關(guān)知識日新月異,因此,教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計必須不斷跟蹤先進技術(shù),以適應(yīng)計算機網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)、新概念、新應(yīng)用不斷涌現(xiàn)、快速發(fā)展的特點;必須及時更新實驗教學(xué)大綱,充實新的實驗教學(xué)內(nèi)容,例如簡化目前已經(jīng)基本淘汰的如X.25、幀中繼技術(shù)等部分內(nèi)容,簡化OSI參考模型等略顯老化的知識,增加ATM技術(shù)、接入技術(shù)、路由器技術(shù)等現(xiàn)行常用技術(shù)所占課時,強化網(wǎng)絡(luò)安全與網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)等內(nèi)容。

4.創(chuàng)新教學(xué)方法

在實驗教學(xué)中,堅持以學(xué)生為主體,強調(diào)教師在實驗教學(xué)中的引導(dǎo)作用,加強教師在實驗教學(xué)中的教學(xué)組織與管理作用,突出對學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。例如,針對新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和新的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)的課程特點,經(jīng)常提出一些與實際結(jié)合比較緊密的問題,讓學(xué)生通過自主查閱資料的方式分析、解決。或者讓學(xué)生參加實際工程項目的建設(shè)與開發(fā)活動,在工程實際中完成工程作業(yè),并以實訓(xùn)報告作為這一環(huán)節(jié)的考察依據(jù)。其優(yōu)點是學(xué)校不需要建立實訓(xùn)基地,無須投資大量資金,學(xué)生就可以看到、了解到許多新的技術(shù)和設(shè)備,同時為學(xué)生創(chuàng)造一次走向社會的鍛煉機會。通過這種方法,不僅極大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,而且加強了學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)知識的理解,培養(yǎng)了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣,提高了學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的能力。

5.強化師資隊伍建設(shè)

部分高等院校中的實驗教師缺乏實踐經(jīng)驗,也嚴(yán)重影響了“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程實驗教學(xué)的效果。計算機網(wǎng)絡(luò)是一個特殊的領(lǐng)域,當(dāng)前并不是每個教師都具備了設(shè)計、管理大型網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)驗和能力。沒有參與過大型網(wǎng)絡(luò)組建、管理的教師,必定缺乏對大型網(wǎng)絡(luò)形態(tài)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的感性認(rèn)識,導(dǎo)致教學(xué)中理論與實踐相脫離。這需要學(xué)校選聘高水平實驗教師,或為實驗教師提供相應(yīng)條件,以提高其教學(xué)能力。

四、結(jié) 語

計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是在計算機技術(shù)和通信技術(shù)高速發(fā)展和相互結(jié)合的背景之下誕生的,是一門集計算機技術(shù)和通信技術(shù)為一體的綜合性的交叉學(xué)科,綜合應(yīng)用這兩個學(xué)科的概念和方法,形成了自己相對獨立的學(xué)科體系。在高校的教育教學(xué)中,“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程實驗教學(xué)的改革,必須不斷完善實驗教學(xué)體系,不斷地改革與更新實驗內(nèi)容、教學(xué)方法,以著重培養(yǎng)學(xué)生對計算機網(wǎng)絡(luò)的綜合分析設(shè)計能力、實踐能力和創(chuàng)新能力。

參考文獻

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2 尉哲明、馬尚才.《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程教學(xué)改革的研究與實踐[J].中國教育信息化,2008.9:71～73

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關(guān)鍵詞:計算機網(wǎng)絡(luò) 實驗室 建設(shè)

隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展,我國各類中職院校都開設(shè)了關(guān)于計算機的一些基礎(chǔ)知識課程。為了更好地開展計算機實驗教學(xué),大多數(shù)中職院校都建立了網(wǎng)絡(luò)實驗室。如何對實驗室進行有效的維護已經(jīng)成為了各中職院校的一個重要難題。

1網(wǎng)絡(luò)實驗室的建設(shè)

1.1建設(shè)目標(biāo)

首先,網(wǎng)絡(luò)實驗室以下兩方面內(nèi)容一定要滿足教學(xué)的需要,第一是實驗室的設(shè)計方案,第二是實驗室的實驗內(nèi)容。為了讓學(xué)生更好地適應(yīng)當(dāng)前的社會,適應(yīng)社會各行各業(yè)對網(wǎng)絡(luò)人才的迫切需求,網(wǎng)絡(luò)實驗室的建設(shè)需要開設(shè)以下幾方面的實驗[1],第一方面是網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方面的實驗、第二方面是網(wǎng)絡(luò)管理方面的實驗，第三方面是網(wǎng)絡(luò)工程方面的實驗，此外,在設(shè)備的選擇上,需要考慮到以下幾方面,第一是考慮多種技術(shù)的融合,第二是考慮多個平臺的操作,第三是考慮多廠家設(shè)備的互聯(lián)。其次,在網(wǎng)絡(luò)實驗室的建設(shè)過程中,要將其建設(shè)成一個特色的培訓(xùn)基地或者學(xué)生的實習(xí)基地。為了盡可能地對資源加以運用,老師可以在業(yè)余時間,利用網(wǎng)絡(luò)實驗室來提升自己的專業(yè)水平。此外,網(wǎng)絡(luò)實驗室有一個重要的作用,那就是為學(xué)生創(chuàng)造了動手的機會,可以最大程度地發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)實驗室設(shè)備的作用,為社會提供一個培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)習(xí)的培訓(xùn)場所。最后,能夠為社會培養(yǎng)不同類型的計算機專業(yè)人才。中職院校的老師在運用網(wǎng)絡(luò)實驗室時,要重視實驗的內(nèi)容選擇,一定要讓實驗的內(nèi)容與學(xué)生的專業(yè)相結(jié)合。此外,還應(yīng)該契合學(xué)生將來的發(fā)展。例如以下幾方面的網(wǎng)絡(luò)人才在今后的發(fā)展就各有不同,第一,網(wǎng)絡(luò)管理人才;第二,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持人才;第三,網(wǎng)絡(luò)工程人員。網(wǎng)絡(luò)管理人員的工作主要是在學(xué)校或者企業(yè)單位等,在其中擔(dān)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中心管理職位,所以在培養(yǎng)這方面人才的時候,一定要讓學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)有一定的了解,要讓他們的水平達(dá)到中級專職網(wǎng)管。而關(guān)于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持人員,就需要培養(yǎng)他們以下幾方面的能力,第一是培養(yǎng)他們的綜合配置調(diào)試能力,第二是培養(yǎng)他們對故障的排除能力。對于網(wǎng)絡(luò)工程人員,需要讓他們對國外以及國內(nèi)的布線標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有所了解,并且能夠進行光纖頭的制作,能夠設(shè)計出經(jīng)濟適用的網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)。

1.2建設(shè)要求

1.2.1經(jīng)濟實用網(wǎng)絡(luò)實驗室的建設(shè),對所提供的實驗平臺有著一定的要求,要適用多種應(yīng)用實驗的需要。能夠在同一時段進行多人實驗,也能夠合并起來組成一個較大的實驗環(huán)境,網(wǎng)絡(luò)實驗室的建設(shè)需要具備以下兩種特性,第一是靈活性、第二是經(jīng)濟性。

1.2.2可擴展性由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的更新?lián)Q代速度較快,故此中職院校在建設(shè)網(wǎng)絡(luò)實驗室時,對設(shè)備的選擇一定要注意,設(shè)備要在保證穩(wěn)定的情況下還擁有較強的擴展能力。例如,在交換機的選擇上,要具備多個擴展插槽。

1.2.3要與社會實際相結(jié)合在網(wǎng)絡(luò)實驗室的建設(shè)過程中,要結(jié)合社會真實的網(wǎng)絡(luò),所進行的實驗要與社會實際相結(jié)合,這樣能夠讓學(xué)生在今后的工作中能夠更好地適應(yīng)自己的工作,提升他們的就業(yè)能力。老師在制定實驗項目的過程中,要考慮應(yīng)該采取哪種實驗手段更有助于培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力,能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性,進而提升教學(xué)效率。

2網(wǎng)絡(luò)實驗室的管理

2.1管理模式的思考

在網(wǎng)絡(luò)實驗室的建設(shè)過程中,對其進行有效的管理也是一項重要任務(wù),如果沒有對實驗室進行有效的管理,那么實驗室的建設(shè)將會大打折扣,不利于學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)知識學(xué)習(xí)。故此,中職院校的管理者應(yīng)該加強對網(wǎng)絡(luò)實驗室的管理工作。對實驗室進行有效的管理,主要從以下幾方面進行[2]。首先,對人員管理體制進行改革,調(diào)動實驗人員的熱情。要對實驗人員的工作量進行工作業(yè)績考核,實驗室的開放時間也應(yīng)該有規(guī)定的時間。要讓實驗室的工作人員盡可能地加入到實驗教學(xué)當(dāng)中,這樣能夠更好地提升他們的工作熱情。在實驗室的工作人員聘用上,要采取一個較為靈活的人員編制,要鼓勵人員流動,這樣能夠更好地提升實驗人員的知識深度,進而提升他們的專業(yè)素質(zhì)。其次,要完善網(wǎng)絡(luò)實驗室的功能,以便更好地提升實驗教學(xué)質(zhì)量。要努力提升教學(xué)隊伍的專業(yè)素質(zhì),鼓勵他們多參加到實驗教學(xué)當(dāng)中,以提升他們計算機知識的廣度與深度,進而提升教學(xué)的質(zhì)量。此外,要積極研究新的實驗方法,對實驗教材進行完善,從而使得網(wǎng)絡(luò)實驗室能夠變成一個獨立的教學(xué)實體。第三,要努力提升實驗室的管理水平,在管理過程中要機動靈活,以達(dá)到滿足老師與學(xué)生實驗需要的目的。各用戶在瀏覽學(xué)校實驗室的管理主頁過程中,能夠?qū)嶒炇业拈_放情況進行查看,此外,能夠與管理員進行溝通與交流。如此,一方面能夠保證實驗的順利進行,另一方面,又極大地方便了廣大師生。管理工作人員能夠通過網(wǎng)絡(luò),對設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況進行了解,對出現(xiàn)故障的設(shè)備進行及時的維護。最后,在實驗室運行過程中,要提供其運行的數(shù)據(jù),繼而更好地促進實驗室的建設(shè)。對網(wǎng)絡(luò)實驗室實行有效的管理,那么就需要對以下幾方面情況做出統(tǒng)計,第一是實驗室的開放情況,第二是實驗室的使用率,第三是實驗室的設(shè)備數(shù)據(jù),第四是實驗室的設(shè)備使用情況。實驗室管理員可以通過這些數(shù)據(jù)充分了解需求,為實驗室的建設(shè)提供數(shù)據(jù)依據(jù),節(jié)約學(xué)校的建設(shè)成本。

2.2朝網(wǎng)絡(luò)化管理方向發(fā)展

在建設(shè)網(wǎng)絡(luò)實驗室時,需要中職院校管理者圍繞實驗室管理過程中可能出現(xiàn)的問題,采取相應(yīng)的措施,例如運用以下幾種軟件來對計算機系統(tǒng)進行保護[3],第一是ghost軟件,第二是還原精靈軟件。在學(xué)生使用的計算機上,采取安裝美萍登錄管理系統(tǒng)的方式,使用賬號上機的方式來進行管理。許多中職院校對網(wǎng)絡(luò)實驗室建設(shè)大力支持,在實驗室中引入了大量的新機器,但是管理軟件和保護卡兩者之間存在著一定的問題,這兩者之間的兼容性不夠好,就會導(dǎo)致新的問題產(chǎn)生,那么就需要采取網(wǎng)絡(luò)化管理,對各環(huán)節(jié)進行綜合有效的分析,預(yù)防出現(xiàn)功能沖突的問題,一方面要滿足當(dāng)前的使用需要,另一方面要使得系統(tǒng)的可升級性得到較好的保障,防止出現(xiàn)重復(fù)投資的問題。

3結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異,新設(shè)備被不斷應(yīng)用,使得人們對教學(xué)實驗有了更高的要求,對實驗室的建設(shè)也有了更高的要求。那么就需要實驗室管理員提升自己的專業(yè)技術(shù)水平,對當(dāng)前的教學(xué)實驗環(huán)境進行不斷的分析與研究,將新技術(shù)逐漸應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)實驗室的建設(shè)當(dāng)中,這樣有助于實驗室更好地為教學(xué)服務(wù),將網(wǎng)絡(luò)實驗室的作用充分地發(fā)揮出來。這樣也有助于提升中職院校的競爭力,從而為社會培養(yǎng)更多的專業(yè)技術(shù)人才。

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篇8

關(guān)鍵詞：計算機網(wǎng)絡(luò)；創(chuàng)新實驗

中圖分類號：TP393 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）04-0015-02

1 計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程現(xiàn)狀

計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程是依據(jù)計算機網(wǎng)絡(luò)理論課程設(shè)立的實驗課程。該課程的主要目的是鍛煉學(xué)生的動手能力，了解計算機網(wǎng)路的工作原理和儀器的使用，加深對計算機網(wǎng)絡(luò)相關(guān)理論的理解。實驗著重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理的基本技能，提高理論聯(lián)系實際、分析和解決實際問題的能力。

計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室經(jīng)過學(xué)校多年的發(fā)展，已經(jīng)具備較完整的教學(xué)儀器提供能力。這些主要是指該實驗室如今擁有服務(wù)器20臺、PC機500余臺、路由器20余個、交換機30余臺和眾多類型的殺毒軟件和防火墻為計算機網(wǎng)絡(luò)實驗的信息安全提供保障。

計算機網(wǎng)絡(luò)實驗和計算機網(wǎng)絡(luò)理論相輔相成。先了解理論方能進行實驗，而實驗則可以幫助學(xué)生深化對理論的理解。一般情況下的網(wǎng)絡(luò)實驗課都是在IP協(xié)議講解之后方能進行。

2 創(chuàng)新實驗教學(xué)的挑戰(zhàn)

創(chuàng)新實驗和一般實驗不同。創(chuàng)新實驗室探索未知，一般實驗室探索已知；創(chuàng)新實驗的過程需要學(xué)生自己設(shè)計，一般實驗的實驗過程已知；創(chuàng)新實驗的結(jié)果具有收斂性，一般實驗的結(jié)果不具有收斂性。創(chuàng)新實驗的過程中，學(xué)生一直在思考，通過自己的思維完成實驗。 計算機網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新實驗同時受到主觀條件和客觀條件的約束，最大的客觀條件約束自然是學(xué)科知識水平的約束。屬于計算機網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新實驗必然滿足于計算機網(wǎng)絡(luò)學(xué)科水平內(nèi)的創(chuàng)新。以往的經(jīng)驗表明，創(chuàng)新實驗教學(xué)存在以下幾個局限性：

（1）學(xué)生在實驗創(chuàng)新上的局限

大多數(shù)的高校新生在新接觸計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)時，都不具備一定的計算機網(wǎng)絡(luò)知識，其對實驗創(chuàng)新上的能力受到各個方面的限制。一是理論能力的限制：要想提出特色具有自主特色思維的實驗方案，一定是對計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有著廣泛和深層次了解的人。就像先前說的一樣，高校學(xué)生無法在短時間內(nèi)取得深入了解。二是儀器的限制：“兵馬未動，糧草先行”，實驗儀器就是高校學(xué)生手中的糧草，可謂至關(guān)重要。三是儀器使用能力的限制：學(xué)生連計算機網(wǎng)絡(luò)理論的培養(yǎng)都還走在路上，更別提更有難度的實踐操作了。大多數(shù)學(xué)生只能完成最基本的實驗內(nèi)容，在熟練運用儀器的道路行還有很長一段路要走。

（2）學(xué)生自我意識的限制

學(xué)生的自我意識主要是指學(xué)生的自主創(chuàng)新、學(xué)習(xí)和自我管理能力的缺失。大多數(shù)當(dāng)代大學(xué)生都不認(rèn)為自己有責(zé)任、有能力去自主創(chuàng)新。他們大多認(rèn)為自主創(chuàng)新的“偉業(yè)”應(yīng)該交給天才或者是行業(yè)精英來做，而自己只需要跟緊前人的步伐往前邁就好。同時，各個高校中只有少數(shù)學(xué)生才會去自主學(xué)習(xí)，相當(dāng)一部分人只是被動的接受知識，而沒有完全去理解、接受知識。如此自主學(xué)習(xí)意識的淺薄注定缺少創(chuàng)新。自我管理能力的淡薄是指學(xué)生作為社會中的一份子本應(yīng)該充分發(fā)揮自身主觀能動性，使自身的“德智體美”得到全面發(fā)展，讓自身有能力生存在社會，同時提升自我價值和社會價值，然而在家庭觀念或者是成長環(huán)境的影響下，喪失了這種自我意識。學(xué)生從小就缺少自我管理的能力，服從老師、家長的教育而忽略了人格的教育，由此導(dǎo)致學(xué)生升入大學(xué)過后往往因為突然到來的自由而無法合理安排自身時間，無法對自身的大學(xué)生活形成一個有效的管理。更別說，他們可以滿足創(chuàng)新型實驗課程的要求，不敷衍了事。

3 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的創(chuàng)新型項目方案的設(shè)計

涉及計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的創(chuàng)新型項目方案應(yīng)既要給普通學(xué)生提供創(chuàng)新思路和方案，又要給具有個性化思維的學(xué)生提供更多的機會和選擇，讓具有不同基礎(chǔ)的學(xué)生在老師的幫助下都能夠提高。

在網(wǎng)絡(luò)綜合實驗項目中，可將實驗項目分為自主化和半自主化兩種類型，分別適合不同的學(xué)生。半自主化的實驗中，拆分的模塊被設(shè)置成很多個實驗子項，只要完成其中一個子項就能接著往下進行，同時在學(xué)期結(jié)束后，可以在子項中新加入學(xué)生曾經(jīng)做過的實驗作為二次考核。實驗人進行團隊制，一般由學(xué)生自愿組織5-10人為一組的小團體為一小組。這樣的小組往往能發(fā)揮團隊所有人的才能，保障實驗的正常進行，同時老師應(yīng)該要對實驗項目的進行規(guī)范化管理。

3.1 分層化綜合實驗項目系統(tǒng)

計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實驗一般分為兩種：自主型實驗和自選型實驗。自主型實驗是指完全由學(xué)生把控的實驗。包括實驗的設(shè)計、進行和實驗的總結(jié)都由學(xué)生完成。難度^大，只適合有較強能力的學(xué)生完成，但從培養(yǎng)人才的角度，這樣的實驗應(yīng)該大力推廣。在教學(xué)方式上，老師可以加以重視，單獨抽出時間對此類學(xué)生進行指導(dǎo)，甚至可以在期末的考核上加分用以獎勵。自選型實驗是指先由教師先設(shè)立幾個實驗子項，標(biāo)出主要實驗方向，由學(xué)生根據(jù)方向自選實驗?zāi)繕?biāo)，在老師的輔導(dǎo)下完成目標(biāo)建設(shè)。該實驗是針對大多數(shù)學(xué)校而言的，同時滿足向自主型創(chuàng)新實驗的過度。

3.2 實驗項目團隊化及工程化管理模式

實驗項目采用軟件工程思想，建立實驗小組，推行項目管理。創(chuàng)新實驗實施團隊化，既可以發(fā)揮集體的力量，又可以減輕管理壓力。雖然創(chuàng)新實驗要求最大程度發(fā)揮學(xué)生的積極性，但這主要指實驗內(nèi)容，但實驗過程卻是需要管理的，否則，很容易流于形式。

（1）鼓勵學(xué)生進行實驗項目申報

學(xué)生可以從選擇型綜合實驗選擇自己感興趣的實驗項目，也可以自主設(shè)計自選型綜合實驗項目，按照要求填寫項目申報書。

（2）嚴(yán)格進行項目審查

教師主要從技術(shù)上對學(xué)生提交的實驗項目進行可行性分析，包括技術(shù)理論上的可行性和當(dāng)前實驗室設(shè)備是否滿足實驗項目要求，以此決定是否進行實驗項目立項，重點項目可以給予一定的經(jīng)費支持。

（3）指導(dǎo)學(xué)生進行實驗項目實施

對于已立項實驗項目，由學(xué)生以小組形式實施實驗，教師作為顧問，接受咨詢，并嚴(yán)格把關(guān)經(jīng)費的使用

（4）成立考核小組進行實驗項目考核

完成實驗項目之后，學(xué)生以小組為單位，進行實驗過程重現(xiàn)，并提交實驗報告，教師對實驗過程實驗結(jié)果和報告進行評估。重點項目成立考核小組對實驗結(jié)果和報告進行嚴(yán)格考核，并指導(dǎo)學(xué)生進行論文撰寫。

4 總結(jié)

在以上的論述中，我們發(fā)現(xiàn)設(shè)立新的項目方案，不僅可以讓有較高知識水平的學(xué)生完成自主創(chuàng)新型實驗，也可以讓普通學(xué)生接受自選型實驗。通過半自主式的設(shè)置，讓學(xué)生們的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神都得到了大幅提高。但可持續(xù)的計算機網(wǎng)絡(luò)綜合性創(chuàng)新實驗項目探究仍未結(jié)束，還有可能出現(xiàn)一些問題，在今后的教學(xué)中，這些問題將會得到逐一完善。

參考文獻：

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關(guān)鍵詞： 網(wǎng)絡(luò)安全； 虛擬機技術(shù)； vmware workstation； 虛擬實驗平臺

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-8228（2015）08-23-03

Building of virtual experiment platform for computer network security course

Liu Feifei

（Department of Information， Business College of Shanxi University， Taiyuan， Shanxi 030031， China）

Abstract： The experimental environment for the computer network security courses is more complex， and it is difficult to construct a network experiment environment. Aiming at this problem， this paper proposes a method of building the virtual experiment platform based on vmware workstation. The platform improves the existing practical teaching ability to meet the teaching needs， which can also provide a reference for the peer.

Key words： network security； virtual machine technology； vmware workstation； virtual experiment platform

0 引言

網(wǎng)絡(luò)安全是當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)極為突出的問題之一，許多高校都開設(shè)了信息安全專業(yè)，高校中的不少相關(guān)專業(yè)也都開設(shè)了網(wǎng)絡(luò)安全、信息安全技術(shù)、計算機安全、網(wǎng)絡(luò)安全對抗等課程，教學(xué)內(nèi)容一般包括數(shù)據(jù)加密技術(shù)、PKI技術(shù)、信息隱藏技術(shù)、消息認(rèn)證技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)攻擊與防范技術(shù)、入侵檢測技術(shù)、防火墻技術(shù)、操作系統(tǒng)安全等[1]。計算機網(wǎng)絡(luò)安全的教學(xué)通常是理論與實踐并重，更加注重實踐能力的培養(yǎng)。一個獨立完善的實踐教學(xué)體系對于網(wǎng)絡(luò)安全類教學(xué)是至關(guān)重要的，它可以更好地促進理論教學(xué)的進行，同時加深學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解，提高學(xué)生相關(guān)知識的實際應(yīng)用能力。

網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)中存在兩個問題，一是其課程涉及的教學(xué)內(nèi)容比較廣泛；二是網(wǎng)絡(luò)攻防類的實驗具有復(fù)雜性、特殊性和破壞性。所以，很難根據(jù)需求來搭建真實的實驗環(huán)境。本文主要探討基于虛擬機技術(shù)及吉林中軟網(wǎng)絡(luò)安全平臺的虛擬實驗環(huán)境的構(gòu)建。

1 虛擬機技術(shù)

1.1 虛擬機概述

虛擬機是通過軟件模擬產(chǎn)生的具有完整軟硬件功能的獨立的計算機系統(tǒng)。虛擬機可以模擬出其他類型的操作系統(tǒng)，同時，也可以在一臺物理宿主機上模擬出多個相同或不同的操作系統(tǒng)[2]。這些系統(tǒng)互不影響，可以對每個虛擬的系統(tǒng)進行分區(qū)、配置而不影響物理宿主機硬盤的數(shù)據(jù)，也可以通過網(wǎng)卡將幾臺虛擬機連接為一個網(wǎng)絡(luò)。通常很多虛擬機系統(tǒng)出現(xiàn)問題以后，可以通過“恢復(fù)快照”迅速方便地還原到以前的系統(tǒng)。所以通過虛擬機來構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)安全實驗環(huán)境不僅可以降低購買軟硬件設(shè)備的成本，降低維護的費用成本，而且可以較好地提升系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)的安全性。VMware、Virtual Box以及Virtual PC等都是常見的虛擬機軟件，它們都能在Windows系統(tǒng)上虛擬出多臺計算機，每個虛擬機系統(tǒng)可以獨立運行，并可以根據(jù)需要安裝相應(yīng)的軟件和應(yīng)用。相對而言，VMware在操作系統(tǒng)的支持以及執(zhí)行效率上都表現(xiàn)地更為突出，應(yīng)用也更加廣泛[3]。

1.2 VMware虛擬機

VMware是一個“虛擬PC”軟件公司，目前，VMware公司主要有數(shù)據(jù)中心和云計算基礎(chǔ)架構(gòu)產(chǎn)品、數(shù)據(jù)中心和云計算管理產(chǎn)品、基礎(chǔ)架構(gòu)產(chǎn)品、桌面和應(yīng)用虛擬化產(chǎn)品等。其中，桌面虛擬化產(chǎn)品主要包括VMware Fusion（針對Mac）、VMware Workstation、VMware View等產(chǎn)品，而VMware Workstation則是個人虛擬化桌面的最常見的選擇，也是計算機網(wǎng)絡(luò)安全虛擬實驗環(huán)境構(gòu)建的首選工具。

VMware Workstation軟件包含一個用于Intel x86相容計算機的虛擬機套裝，其允許用戶在一個物理宿主機上同時創(chuàng)建和運行多個x86虛擬機系統(tǒng)（例如DOS、Windows、Linux等），并且可以在這些虛擬機系統(tǒng)中進行新的應(yīng)用程序的開發(fā)、測試以及相關(guān)部署。在物理宿主機中，可以通過VMware Workstation軟件在一個窗口中加載一個虛擬機系統(tǒng)，并通過窗口切換來進行多個不同的虛擬機系統(tǒng)之間的切換；同時，VMware Workstation提供了實時快照、掛起、恢復(fù)以及退出虛擬機等操作，為進入退出虛擬機系統(tǒng)提供了更大的靈活性。另外，VMware Workstation軟件還可以在一臺物理宿主機上模擬出較為完整的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，所以可以方便地利用物理宿主機及其上運行的虛擬機系統(tǒng)構(gòu)建不同結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)。鑒于以上特點，使得VMware Workstation成為現(xiàn)今各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)及部署的必不可少的工具。

2 虛擬網(wǎng)絡(luò)安全實驗環(huán)境的構(gòu)建

2.1 虛擬機的搭建

本文利用VMware Workstation 7.1軟件來構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)安全的虛擬實驗環(huán)境。VMware Workstation 7.1對計算機的軟硬件配置的要求不高，可以在大多數(shù)計算機上使用。虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的構(gòu)建要在網(wǎng)絡(luò)安全實驗室的計算機上（統(tǒng)一使用Windows XP操作系統(tǒng)）安裝并啟動VMware Workstation軟件，建立虛擬機；將與已購置的網(wǎng)絡(luò)安全平臺相對應(yīng)的Windows Server 2003和Linux操作系統(tǒng)的虛擬機文件拷貝到計算機的指定目錄下。同時，需要將網(wǎng)絡(luò)安全實驗室的一臺主機作為網(wǎng)絡(luò)安全平臺的服務(wù)器來使用，并在該計算機上復(fù)制拷貝服務(wù)器版的虛擬機文件，每次實驗，需要先在服務(wù)器計算機上，打開并運行服務(wù)器虛擬機，才能夠正常進行實驗。

2.2 虛擬機網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)置

虛擬機安裝創(chuàng)建過程中，必須將虛擬機連入網(wǎng)絡(luò)才可以正常進行實驗。VMware Workstation提供了10種（VMnet0-VMnet9）可作為虛擬交換機使用的虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，同時為虛擬機接入網(wǎng)絡(luò)提供了三種網(wǎng)絡(luò)連接方式：Bridged（橋接模式）、NAT（網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換模式）、Host-only（主機模式）[4]。

⑴ Bridged（橋接模式）。在該模式下，物理宿主計算機與虛擬系統(tǒng)計算機通過VMnet0虛擬交換機連接，兩者處于同一網(wǎng)段中。只需對虛擬機系統(tǒng)進行與物理宿主機同網(wǎng)段的TCP/IP參數(shù)配置，二者之間就可以相互訪問；同時，虛擬機系統(tǒng)也可以作為一全獨立的計算機訪問網(wǎng)絡(luò)中的其他計算機，并進行資源共享。如果網(wǎng)絡(luò)中存在DHCP服務(wù)器，虛擬機系統(tǒng)也可以直接從服務(wù)器獲取TCP/IP配置。橋接模式是虛擬機系統(tǒng)連網(wǎng)最簡單的方式，也是虛擬機安裝創(chuàng)建過程中的默認(rèn)設(shè)置。

⑵ NAT（網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換模式）。在該模式下，物理宿主機使用VMware Network Adapter VMnet8虛擬網(wǎng)卡與虛擬機系統(tǒng)通過VMnet8虛擬交換機進行連接，雙方在VMnet8網(wǎng)段進行相互通信；同時，通過虛擬機虛擬的NAT服務(wù)器使虛擬機系統(tǒng)的虛擬網(wǎng)卡連入Internet。在NAT模式下，虛擬機系統(tǒng)由VMnet8虛擬網(wǎng)絡(luò)中的DHCP服務(wù)器自動完成TCP/IP配置，不能手工進行修改，因此，不能與網(wǎng)絡(luò)中的其他物理宿主機互訪通信。

⑶ host-only（主機模式）。在該模式下，物理宿主機與虛擬機系統(tǒng)通過VMnet1虛擬交換機進行連接，虛擬機系統(tǒng)只能訪問局域網(wǎng)中的其他虛擬機，而不能訪問局域網(wǎng)中的其他物理宿主機。

根據(jù)以上描述，在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)安全虛擬實驗環(huán)境的過程中，本文選擇默認(rèn)的Bridge（橋接）模式，使得虛擬機系統(tǒng)與物理宿主機系統(tǒng)同處于一個網(wǎng)絡(luò)，并通過網(wǎng)絡(luò)安全平臺的DHCP服務(wù)器來自動進行TCP/IP配置。

2.3 虛擬網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

本文構(gòu)建的虛擬網(wǎng)絡(luò)安全實驗環(huán)境主要依附于三種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。所有實驗分層次、有選擇地在三種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進行。

在交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，如圖1所示，實驗室中每兩臺（根據(jù)實驗需求，可自行確定數(shù)量）計算機被劃分為一個實驗組，并在實驗平臺上擁有相對應(yīng)的資源共享模塊。在該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，各實驗組間的計算機可以互訪，各個共享模塊之間也可以互訪，并且各個計算機也可以訪問應(yīng)用服務(wù)器上的所有資源。

圖1 交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

如圖2所示，在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，實驗室中的計算機依然以實驗組的形式連接到相應(yīng)的共享模塊上，然后連接到實驗平臺的交換模塊。不同的是，各實驗組中的計算機以及各共享模塊之間不可以直接訪問。另外，通過對防火墻的配置，可以對各實驗組中的主機進行相關(guān)區(qū)域的劃分，如劃定實驗組一中的主機A、B為企業(yè)內(nèi)網(wǎng)主機，實驗組二中的主機C、D為企業(yè)DMZ區(qū)主機，同時實驗組三中的主機E、F為外網(wǎng)主機。所以在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，可以進行更加復(fù)雜及全面的實驗實踐，更有利于學(xué)生實際應(yīng)用能力的培養(yǎng)與提高。

圖2 企業(yè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

如圖3所示，在無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，實驗平臺使用的是企業(yè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，但是各主機之間的連接及通信不再依賴于實驗平臺的共享模塊及交換模塊，而是通過無線網(wǎng)卡、無線網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)。實驗平臺只為各個計算機提供Web服務(wù)。在該結(jié)構(gòu)中，可以對無線網(wǎng)絡(luò)的安全設(shè)置、配置及相關(guān)安全協(xié)議和應(yīng)用進行學(xué)習(xí)和模擬，提升無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用能力。

圖3 無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

3 虛擬網(wǎng)絡(luò)安全平臺實驗項目設(shè)計

計算機網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)是為了讓學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)安全有一個全面的認(rèn)識，并能深入理解和運用各種網(wǎng)絡(luò)防御技術(shù)，增強網(wǎng)絡(luò)安全配置與防護能力。基于虛擬機技術(shù)，通過購置網(wǎng)絡(luò)安全的相關(guān)設(shè)備，構(gòu)建的虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)平臺可以保障絕大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)安全實驗的順利展開，滿足課程教學(xué)及學(xué)生能力培養(yǎng)的需求，同時體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的最新發(fā)展。在該教學(xué)平臺上，每個實驗都設(shè)置有相應(yīng)的實驗原理介紹、實驗步驟及課后思考三個部分，可以使學(xué)生在充分理解實驗原理的基礎(chǔ)上，完成相應(yīng)的實驗任務(wù)。

網(wǎng)絡(luò)安全平臺實驗項目覆蓋面比較全面，除了常見的必須的課內(nèi)實驗外，還設(shè)置了綜合性、選做實驗部分，另外，相關(guān)知識內(nèi)容的交叉性也比較強，促使了實驗教學(xué)內(nèi)容和實驗指導(dǎo)方法的改革，有利于更加深入地培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識的能力和實踐動手能力。在該實驗平臺上可以實施的相關(guān)實驗項目，如表1所示。

4 結(jié)束語

通過VMware Workstation虛擬機構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)安全虛擬實驗平臺，主要有以下優(yōu)點。①利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)及安全設(shè)備即可搭建一個完善的實驗環(huán)境，無需過多的投入就可以對環(huán)境進行升級。滿足教學(xué)需求的同時，降低了建設(shè)維護的成本[5]。②完善了實驗教學(xué)體系，保證了教學(xué)內(nèi)容的全面性及深度，也可以靈活選擇教學(xué)載體，采用“仿真+全真”結(jié)合、“虛擬+實體”結(jié)合的方式，分層次，多角度地展開教學(xué)。

實踐表明，通過網(wǎng)絡(luò)安全虛擬實驗平臺實施教學(xué)，可以使得實驗教學(xué)與理論教學(xué)緊密結(jié)合，相互促進；幫助學(xué)生深入學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識的同時，真正地掌握實際的操作技能。為了能提升學(xué)生網(wǎng)絡(luò)安全開發(fā)設(shè)計的能力，在接下來的工作中，還要進一步拓展和完善實驗平臺對于安全軟件開發(fā)測試的支持。

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篇10

1.1Sniffer軟件簡介

Sniffer軟件還有很多其他強大的功能，比如檢測網(wǎng)絡(luò)流量、實時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)活動、收集網(wǎng)絡(luò)利用率和錯誤等。使用Sniffer軟件可以捕獲從數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層到應(yīng)用層各層次的協(xié)議數(shù)據(jù)包。Sniffer在捕獲數(shù)據(jù)包以后，可以按照不同層次顯示出來，并且用十六進制、ASCII碼多種形式進行解碼，這樣學(xué)生可以通過實際的操作看到各種網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)象中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包的具體結(jié)構(gòu)和內(nèi)容，從而加強對計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的理解。

1.2數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議分析

我們通常在講解數(shù)據(jù)鏈路層IEEE802.3數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)時，在課堂上給同學(xué)展示的結(jié)構(gòu)圖，主要講解各部分的內(nèi)容和功能，學(xué)生在理解上是很抽象的，印象也不深刻，很難真正掌握數(shù)據(jù)幀的分層結(jié)構(gòu)和工作原理。為了讓學(xué)生能夠直接生動地去感知數(shù)據(jù)幀，我們設(shè)計了采用sniffer軟件來監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中2個節(jié)點間的通信，通過抓取鏈路層數(shù)據(jù)幀來進行解碼分析。步驟如下：

①點擊開始程序sniffer打開Sniffer軟件，如果電腦有多個網(wǎng)卡，選擇已經(jīng)連接正在工作的網(wǎng)卡；在主窗口菜單中選擇“捕獲”“定義過濾器”“地址”：地址類型處選擇“IP”；

②位置1處填寫本機的IP(A)，位置2處填寫旁邊同學(xué)的IP(B)；

③繼續(xù)在“定義過濾器”選擇“高級”，勾選想要捕獲分析可用到的協(xié)議類型：IP-ICMP；TCP-DNS-HTTP-TCP；UDP-DNS等；點擊“確定”；

④點擊“捕獲”菜單中的“開始”，開始捕獲位置1與位置2之間的協(xié)議數(shù)據(jù)包；

⑤此時我們在cmd窗口中輸入命令：ping[位置2的IP地址]；

⑥Ping命令結(jié)束后，返回Sniffer主窗口，點擊“捕獲”菜單中的“停止并顯示”。

⑥在顯示窗口中點擊解碼選項，可以看到類似的窗口，里面包含了各層的數(shù)據(jù)包，點擊DLC，可以看到的內(nèi)容，其中上半部分表示數(shù)據(jù)幀的基本信息，包括接收時間、幀長度、目標(biāo)物理地址、源目標(biāo)地址、幀的類型以及對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議等信息，下半部分是該幀的數(shù)據(jù)流用十六進制表示，當(dāng)然同學(xué)們可以轉(zhuǎn)換成二進制來分析，右邊的內(nèi)容是對應(yīng)的ASCII碼。

1.3網(wǎng)絡(luò)層及高層協(xié)議分析

在剛才操作的窗口中，在DLC下方的就是IP協(xié)議，點擊展開IP選項，可以IP協(xié)議內(nèi)容，可以很清晰地看到IP數(shù)據(jù)包的報頭信息，讓學(xué)生與課堂里講的關(guān)于IP數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)信息進行對比，找到相關(guān)的內(nèi)容。其他高層的協(xié)議信息操作的方法與IP協(xié)議類似，在中打開TCP選項，可以看到傳輸層的協(xié)議結(jié)構(gòu)信息，打開HTTP選項，可以看到應(yīng)用層的協(xié)議結(jié)構(gòu)信息。

2總結(jié)