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時間：2022-05-24 05:33:10
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隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和運用，社會需要大量的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面的專業(yè)人才。為了滿足這一需求，許多高校和高等職業(yè)院校都設(shè)置了計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)。但是目前所開設(shè)的課程存在許多不足之處，其中之一就是因為學校的教學不符合社會的實際需求，教學中理論知識多于實踐操作，使學生走出校門進行網(wǎng)絡(luò)方面的工作時，無法駕馭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、故障排除等方面的應用。因此，建立網(wǎng)絡(luò)實驗室進行實訓是十分迫切的任務(wù)。
一、 計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室進行實訓的重要意義
（一） 提高計算機網(wǎng)絡(luò)課程的教學質(zhì)量
目前許多高校或者職業(yè)教育學校開設(shè)的計算機網(wǎng)絡(luò)課程由于缺乏必要的實驗室練習與操作，使學生的知識掌握與動手能力不能很好地結(jié)合在一起，影響了教學水平，教學評估的結(jié)果與理想目標相差甚遠。因此建設(shè)計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室，指導學生進行實訓，對提高計算機網(wǎng)絡(luò)課程的教學質(zhì)量具有很大的幫助。
第二，網(wǎng)絡(luò)實驗室實訓教學是對教師教學水平的考驗，使教師不再安于現(xiàn)狀。在實訓過程中，教師能夠接觸到比較先進的、位于科技前沿的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，也對網(wǎng)絡(luò)理論的革新有一定的把握，教師的學科素質(zhì)得到了提高。通過網(wǎng)絡(luò)實驗室的實訓教學，教師可以與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的廠商進行技術(shù)上的溝通與交流，以此為紐帶，了解更多的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面的新的科研成果，與時俱進，使教授的課程內(nèi)容緊跟時代步伐，使教學更加適應社會需要。
（二） 網(wǎng)絡(luò)實驗室實訓使學生的實踐能力增強，有利于就業(yè)
開設(shè)計算機網(wǎng)絡(luò)課程的目的就是培養(yǎng)這方面的專門人才，現(xiàn)代社會需要的人才不僅有扎實的知識基本功，還要有動手實踐的能力，紙上談兵的不是人才。因此，通過計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室實訓，學生掌握的理論知識在實踐中得到了驗證，鞏固了知識，動手能力也提高了。學生與學校都明白用人單位更加看重學生的實踐經(jīng)驗和實踐操作能力，但是目前學校教育中的弊端之一就是“重理論、輕實踐”，而計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室實訓就能夠很好地改善這一現(xiàn)象。
計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室中的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是模擬真實的，學生們能夠在這里親手進行網(wǎng)絡(luò)的搭建、網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計以及網(wǎng)絡(luò)的調(diào)試和網(wǎng)絡(luò)的配置，體會理論應用于實踐的這個過程，使學生能夠及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，學生的專業(yè)技能和經(jīng)驗、實戰(zhàn)能力都得到了很大程度的提高，是課堂教學不能比擬的。通過實訓，學生在實際操作運用中了解了所學知識的原理，又積累了經(jīng)驗，在將來的就業(yè)中會占有一定的優(yōu)勢。
二、 計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室的標準
現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)教學所需要的實驗室已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的計算機實驗室了，傳統(tǒng)計算機實驗室往往只具備演示功能和驗證功能，沒有研究開發(fā)的功能，顯然已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代企業(yè)對于人才的需要?，F(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室應當具備以下標準才能夠培養(yǎng)現(xiàn)代所需要的專門人才。
（一）設(shè)備必須先進
理應根據(jù)當代計算機發(fā)展的最先進水平來配置設(shè)備，比如硬件和軟件的配置，應當選擇穩(wěn)定而新近的產(chǎn)品，并且應該根據(jù)計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的形勢進行相關(guān)設(shè)備的更新。因此，在設(shè)備配置之前，就應該事先考慮到將來的升級管理。
（二） 計算機網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議以及接口要向國際標準看齊。
計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室的設(shè)備必須與國際通用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相匹配，這樣做是為了和其他網(wǎng)絡(luò)之間實現(xiàn)平滑連接互通。
（三） 設(shè)備具有實用價值
計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室的設(shè)備配置考慮的首要原則就是要滿足實訓的需求。在此基礎(chǔ)上，網(wǎng)絡(luò)實訓過程應該本著簡易化的原則，即容易安裝和操作，管理方面力求不繁瑣；要購置性價比較高的設(shè)備，以便充分利用其多種功能，快要淘汰的設(shè)備堅決不要選購，這樣會浪費資金。
三、 計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室的功能
（一）網(wǎng)絡(luò)實驗的功能
為了培養(yǎng)學生的獨立思考能力以及動手實踐的能力，學生在掌握了一定的理論知識后，理應進行網(wǎng)絡(luò)實驗，比如網(wǎng)絡(luò)組建和網(wǎng)絡(luò)應用。因此計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室必須具備網(wǎng)絡(luò)實驗的功能，才能夠進行實訓練習。
（二）一般實驗室的功能
計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室是在一般計算機實驗室的基礎(chǔ)上建立的，除了重視其網(wǎng)絡(luò)實驗功能外，也應該包含一般實驗室的功能，比如數(shù)據(jù)庫建設(shè)的實驗、編程實驗等。
（三） 多媒體教學功能
網(wǎng)絡(luò)實驗室需要配備多媒體設(shè)備，教學用的電腦以及投影設(shè)備等，方便教師講解設(shè)備選型、組建網(wǎng)絡(luò)的知識，以及任務(wù)引入和任務(wù)拓撲等。計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室完全可以承載教學的整個過程，講課以及實訓都可以在此完整進行。
（四） 計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室的科研功能
現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室都配備了先進的設(shè)備，除了教學和實訓的功能，還可以為科研提供必要的環(huán)境和所需的條件。科研的成果可以輔助實訓，使實訓更有價值和意義。
四、 充分發(fā)揮計算機實驗室的實訓功能
現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室除了具備以往實驗室的演示功能和驗證功能外，還應具備研究開發(fā)功能，這也是當代企業(yè)對人才的基本要求。學校本著對學生負責的態(tài)度，培養(yǎng)人才的標準應當和社會需求相統(tǒng)一，因此，應當充分發(fā)揮計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室的實訓功能，基于此，可以選用在實訓中模擬某個企業(yè)的計算機網(wǎng)絡(luò)的管理流程及方式。
在實訓過程中，教師可以充當企業(yè)的管理者，根據(jù)管理的要求，教師應當擔負起組織、協(xié)調(diào)、控制和評價的工作。在實訓前，教師組織學生團隊依據(jù)當今企業(yè)的實際情況設(shè)計實訓方案，然后進行細致的分工，每個成員都掌握一項具體的任務(wù)，彼此分工協(xié)作。學生是實訓的主體，因此實訓應當圍繞提高學生的能力素質(zhì)展開，為此教師應該嚴格要求，要求每個成員獨立完成任務(wù)，并規(guī)定時間期限。經(jīng)過這樣的實訓，使學生在操作的過程中培養(yǎng)了思考以及解決問題的能力，并學會合作，不懂的問題可以大家進行討論解決。這種實踐使學生了解了企業(yè)的計算機網(wǎng)絡(luò)管理的流程和原理，通過這樣的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計可以達到那些目標，在此基礎(chǔ)上還可以進行哪些技術(shù)的改造等問題。通過實訓，學生掌握的計算機網(wǎng)絡(luò)知識和社會具體運用的環(huán)節(jié)實現(xiàn)了有效的銜接，大大提高了學生將知識轉(zhuǎn)化成能力的效率。教師應當做的是，及時進行評估和總 結(jié)，將發(fā)現(xiàn)的問題記錄下來師生討論解決，解決不了的，尋求他人以及組織的幫助。
五、 計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室的具體實訓項目
計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的學生，除了應該會應用網(wǎng)絡(luò)調(diào)試方面的工作外，還應該練習承擔網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的整體設(shè)計與維護任務(wù)，下面從綜合布線、交換機和路由器的相關(guān)任務(wù)，無線網(wǎng)絡(luò)的配置和服務(wù)器的配置等方面來介紹具體的實訓項目。
（一）綜合布線展示
綜合布線系統(tǒng)聯(lián)系起數(shù)據(jù)、信息管理系統(tǒng)，而且和外部的通信網(wǎng)絡(luò)連接，是一個建筑物的基本通信設(shè)施。在實訓中，首先由老師講解，然后老師進行現(xiàn)場的演示；然后學生要了解展示臺上的綜合布線產(chǎn)品，比如各種類型的通信電纜和必須的安裝工具等；第三，進行管槽安裝練習，可以參照展示的模型；第四，綜合布線中的鏈路安裝練習；第五，進行故障測試；最后，進行實訓的驗收工作。
（二）網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)的實訓
為了實現(xiàn)信息交換和網(wǎng)絡(luò)資源共享，連接幾個計算機網(wǎng)絡(luò)或者通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)被稱作網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)；而在高速網(wǎng)絡(luò)中，這一技術(shù)就被稱作“網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)”。平時所說的網(wǎng)絡(luò)交換機就是進行網(wǎng)絡(luò)交換的設(shè)備。在對這一模塊的實訓中，學生小組應該先設(shè)計繪制拓撲圖，教師再對圖進行點評，學生再去改進，然后就是組裝；在交換機、路由器和防火墻等布局上，應該考率其合理性，并按照需要添置零件，盡量使用節(jié)約資源且優(yōu)質(zhì)的方案。
（三） 配置無線網(wǎng)絡(luò)的實訓
無線網(wǎng)絡(luò)的應用越來越普遍，在實訓中應該加強練習，了解無線網(wǎng)絡(luò)的配置原理，在此基礎(chǔ)上掌握技能。
（四） 配置網(wǎng)絡(luò)服務(wù)
計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室都有服務(wù)器區(qū)域，可以加以利用，進行訪問權(quán)限設(shè)置等實驗。
（五）拓展功能實訓
可以和信息安全實驗室建立相互連接，利用信息安全的相關(guān)設(shè)備，拓展網(wǎng)絡(luò)實驗室的功能，使實訓更加切合實際。
總結(jié)：
現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應用越來越普遍，社會所需的這方面的人才大增，因此，現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)教學應該緊跟時代步伐，了解企業(yè)所需的人才標準，在保證學生掌握了基礎(chǔ)知識的前提下，開展具有實踐意義的實訓教學，增強學生的動手能力和專業(yè)技能，從而使學生的就業(yè)率大大提高。
參考文獻：
前言
在計算機和網(wǎng)絡(luò)等有關(guān)專業(yè)教學中，計算機網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ)必修課程之一，對網(wǎng)絡(luò)安全、信息技術(shù)、軟件開發(fā)等課程有輔助作用。關(guān)于計算機網(wǎng)絡(luò)的實踐教學，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議始終是教學的難點問題，傳統(tǒng)課堂教學不能加強學生的感性認知，導致教學效果不佳。因此，基于加強學生對知識理論掌握的目標，許多學校都設(shè)置了計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程。然而在這種實驗教學模式下，由于采取的是專業(yè)性網(wǎng)絡(luò)分析應用系統(tǒng)，其功能繁瑣，教學效果不明顯［4］。關(guān)于專業(yè)性網(wǎng)絡(luò)分析應用系統(tǒng)，盡管其被廣泛運用于計算機網(wǎng)絡(luò)教學實驗，然而該系統(tǒng)設(shè)計的目標并非是教學實驗，而是用于互聯(lián)網(wǎng)檢測與分析，采集的數(shù)據(jù)相對復雜，需相對專業(yè)的分析方能被利用，提高了教學實驗開展的困難程度［1－3］。而計算機網(wǎng)絡(luò)教學實驗的目標是借助實驗讓學生了解互聯(lián)網(wǎng)通訊過程，比如開始和結(jié)束會話、通訊協(xié)議、會話窗口管理、流量監(jiān)控等，都是計算機網(wǎng)絡(luò)教學實驗的主要內(nèi)容。結(jié)合計算機網(wǎng)絡(luò)教學實驗的目的，在TCP/IP協(xié)議基礎(chǔ)上，對應每層開發(fā)一組實驗項目，關(guān)于實驗時所需的數(shù)據(jù)信息，可借助專用性網(wǎng)絡(luò)分析應用系統(tǒng)和教學實驗系統(tǒng)來捕獲。再以Web形式顯示，向?qū)W生展示完整的互聯(lián)網(wǎng)通訊過程。上述這種方式對捕獲數(shù)據(jù)的實時性要求不高，便于簡化計算機網(wǎng)絡(luò)教學實驗，加強教學效果。并且以Web形式展示的教學成果受環(huán)境影響較小，學生可自主學習。
1計算機網(wǎng)絡(luò)模型和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
通常來講，計算機網(wǎng)絡(luò)模型是實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)通訊的基本條件之一，其分層架構(gòu)劃分出互聯(lián)網(wǎng)通訊過程中的各項功能，任何計算機網(wǎng)絡(luò)教學都是在網(wǎng)絡(luò)模型的分層架構(gòu)基礎(chǔ)上開展的［5］。計算機網(wǎng)絡(luò)模型一般可分為開放性互聯(lián)參照模型與TCP/IP模型兩種。1.1OSI模型和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議關(guān)于OSI參照模型，主要是由數(shù)據(jù)物理層、數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、顯示層和應用層七層，并且定義了每層的功能，而網(wǎng)絡(luò)模型中每層功能是通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實現(xiàn)的。在OSI參照模型公布時，隨之也了有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，但這些協(xié)議的整體發(fā)展并不理想。正是由于上述原因，OSI參照模型目前只能用于計算機網(wǎng)絡(luò)教學實踐之中，市場上應用較多的是TCP/IP模型［6］。2.2TCP/IP模型和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議盡管OSI參照模型對網(wǎng)絡(luò)不同層的功能進行了定義，然而由于沒有有效網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的支撐，導致其應用難以實現(xiàn)。目前，在計算機網(wǎng)絡(luò)之中，采用的TCP/IP協(xié)議群又被稱為TCP/IP網(wǎng)絡(luò)模型。TCP/IP網(wǎng)絡(luò)模型及相應的協(xié)議如圖1所示。在TCP/IP模型中，每一層TCP/IP協(xié)議族都被賦予了固定的協(xié)議，從而來實現(xiàn)該層被指定的功能，使得TCP/IP成為互聯(lián)網(wǎng)通訊的標準。
2基于TCP/IP模型的計算機網(wǎng)絡(luò)教學典型實驗設(shè)計
關(guān)于網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展，TCP/IP的應用較為廣泛，因此對網(wǎng)絡(luò)通信的認識即對TCP/IP網(wǎng)絡(luò)模型各協(xié)議的認識［7－8］。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議抽象性的特征使其講授比較困難，是計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學的難點問題。對此，本文就實際運用比如網(wǎng)頁瀏覽器等，通過分析網(wǎng)頁瀏覽器服務(wù)器連接、網(wǎng)頁跳轉(zhuǎn)、網(wǎng)頁下載等內(nèi)容，來了解兩個系統(tǒng)間的通訊過程，從而對基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)模型的計算機網(wǎng)絡(luò)教學實驗設(shè)計進行研究。網(wǎng)頁瀏覽器是學生常用的應用程序，對其感性認知較強，可通過對該應用程序的通訊來讓學生全面了解互聯(lián)網(wǎng)通訊。
2.1HTTP應用協(xié)議和應用程序通信
一般而言，計算機通訊的實質(zhì)是兩個系統(tǒng)間的通訊。就應用程序而言，可按照是否具有通訊功能來劃分應用程序。比如:Excel表格只能在本地工作，不具備互聯(lián)網(wǎng)通訊功能;IE瀏覽器、微信、Skype等都具備互聯(lián)網(wǎng)通訊功能，屬于互聯(lián)網(wǎng)通信應用程序［9］。不管是哪一種網(wǎng)絡(luò)模型，HTTP應用協(xié)議都作用于用戶程序之中，生成傳遞方的用戶信息。按照網(wǎng)絡(luò)通訊原理，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中每層都是由對應協(xié)議來定義相關(guān)功能的。結(jié)合應用程序的不同功能，應用層會采用對應網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，來進行數(shù)據(jù)封裝。由此可見，就應用程序而言，可從應用層協(xié)議功能及其創(chuàng)建來加強學生對HTTP應用協(xié)議的理解。
2.2TCP傳輸協(xié)議和傳輸監(jiān)控實驗
關(guān)于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)模型，TCP協(xié)議是用于創(chuàng)建、斷開連接和流量監(jiān)控，是針對連接的傳輸協(xié)議。在某個程序要進行互聯(lián)網(wǎng)通訊時，會向TCP申請建立連接來傳遞數(shù)據(jù)，直至連接斷開為止。在TCP接收程序連接申請時，將通過三次握手來創(chuàng)建連接。在連接創(chuàng)建之后，TCP協(xié)議將分段封裝協(xié)議數(shù)據(jù)，獲得用于傳遞的TCP段，再傳遞給下一層，也就是IP協(xié)議［10］。對TCP協(xié)議的理解，可從三次握手和協(xié)議分段封裝兩方面來理解，結(jié)合數(shù)據(jù)形式可深入理解窗口、接口等抽象定義。
2.3IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)尋址
在互聯(lián)網(wǎng)通訊之中，TCP協(xié)議負責雙向通訊，要確保兩方都能理解傳遞數(shù)據(jù)，接收一方能解封裝和監(jiān)控流量，不管是三次握手亦或數(shù)據(jù)發(fā)送，都要確保路由的準確性，還要將TCP段封裝為IP包，而IP包是通過IP協(xié)議實現(xiàn)的。TCP段通過調(diào)用IP協(xié)議來封裝IP包，要含有源主機與目的主機的IP地址，其是網(wǎng)絡(luò)尋址的重要條件。在IP包通過路由時，路由會按照IP包中的目的主機IP地址，將數(shù)據(jù)包通過不同網(wǎng)絡(luò)傳遞到目的主機［11－12］。
2.4接入層協(xié)議和信息傳遞
在對數(shù)據(jù)進行IP包封裝之后，可確保數(shù)據(jù)包能從源主機傳遞至目的主機，在局域網(wǎng)中，數(shù)據(jù)接收和發(fā)送是根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)連接的MAC地址來確定的。由此可見，在傳輸數(shù)據(jù)包之前要將其封裝為數(shù)據(jù)幀格式，而幀封裝通常是在網(wǎng)卡中運行的。按照互聯(lián)網(wǎng)類型的不同，數(shù)據(jù)也會被封裝為各類數(shù)據(jù)幀。關(guān)于將數(shù)據(jù)包封裝為數(shù)據(jù)幀，也就是在數(shù)據(jù)包上添加源主機MAC地址和目標主機MAC地址，一般情況下，每個計算機系統(tǒng)中都存儲了一個MAC地址表，含有本機MAC地址和有通訊聯(lián)系的其他主機MAC地址［13］。對于需通訊的主機MAC地址不在系統(tǒng)MAC地址表中的情況，計算機會廣播ARP來取得目標主機的MAC地址［14］。關(guān)于目標主機的MAC地址取得，有以下兩種情況:第一，雙方在同一網(wǎng)絡(luò)之中，目標主機在接受源主機ARP廣播之后，會反饋給其MAC地址;第二，雙方在不同網(wǎng)絡(luò)之中，目標主機會接收不到源主機的ARP廣播，此時對應網(wǎng)關(guān)會反饋其MAC地址，實現(xiàn)鏈路層封裝，源主機將數(shù)據(jù)傳遞給網(wǎng)關(guān)，再根據(jù)IP地址傳遞至目的網(wǎng)絡(luò)。
提升計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學的效率，首先需要開設(shè)獨立的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程，其目的在于實驗教學不再完全依附于理論課程，其獨立設(shè)課，不需要與理論課程同步進行。計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學的目的在于幫助提高學生的實驗素質(zhì)，培養(yǎng)其實驗與創(chuàng)新能力，教學任務(wù)往往通過一些設(shè)計性、研究性與驗證性的實驗活動，幫學生掌握網(wǎng)絡(luò)分析、管理、應用和設(shè)計能力，從而提升學生的綜合網(wǎng)絡(luò)能力與素質(zhì)。計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學是對理論教學的補充與深化，獨立設(shè)課，能夠讓學生認識到實驗課程的重要性，樹立正確的學習理念，明確學習態(tài)度，從而加強對理論與實踐的結(jié)合。通過理論知識指導實踐，能夠引導學生在實驗中遇到的問題運用理論知識來解決，體現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程和理論課程的互相融合，相輔相成。
1.2建立層次化的網(wǎng)絡(luò)實驗教學體系
針對目前國內(nèi)計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學的狀況，需要建立一個層次化的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學體系，注意培養(yǎng)學生的網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新能力、編程設(shè)計能力、網(wǎng)絡(luò)應用能力和工程實踐能力等，可以分三個層次構(gòu)建教學體系：第一層次實驗主要以計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程為主，開設(shè)基本的網(wǎng)絡(luò)技能實驗課程，包括網(wǎng)絡(luò)素材的搜集與使用、網(wǎng)絡(luò)的基本故障定位與判斷和網(wǎng)絡(luò)的基本接入實驗等，主要培養(yǎng)學生的網(wǎng)絡(luò)應用能力。第二層次實驗主要是計算機網(wǎng)絡(luò)原理課程，開設(shè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議仿真實驗，加強學生對計算機網(wǎng)絡(luò)原理知識的認識與理解，主要培養(yǎng)學生對網(wǎng)絡(luò)原理的理解與應用能力。第三層次實驗是面向網(wǎng)絡(luò)管理與工程課程為主，開設(shè)網(wǎng)絡(luò)管理與網(wǎng)絡(luò)工程的實驗項目，以此來培養(yǎng)學生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力、網(wǎng)絡(luò)管理能力和編程能力。
1.3完善計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學的內(nèi)容
計算機網(wǎng)絡(luò)課程比較復雜，理論性較強，包括計算機軟件、硬件與通信等。通過實驗教學具體操作，可以培養(yǎng)學生的網(wǎng)絡(luò)分析、管理、應用、設(shè)計和分析等能力，能夠加深對計算機網(wǎng)絡(luò)理論知識的認識和理解。在計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學過程中，各個實驗之間的關(guān)系聯(lián)系緊密，后續(xù)實驗往往需要以之前的實驗為基礎(chǔ)，實驗綜合性較強、知識跨度較大，因此對實驗教學的要求較高。計算機網(wǎng)絡(luò)實驗內(nèi)容的設(shè)計與完善在整個教學活動中，地位十分重要，是提升教學水平與質(zhì)量的突破口。因此，計算機網(wǎng)絡(luò)教師需要制定和完善實驗教學內(nèi)容，根據(jù)教學大綱要求和實驗條件，在實驗教學中貫穿理論知識，保證實驗內(nèi)容的可操作性與先進性，還可以設(shè)置層次性實驗項目，從而開展靈活性、科學性和層次性的計算機網(wǎng)絡(luò)實踐教學活動。
1.4創(chuàng)新計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學的項目
在計算機網(wǎng)絡(luò)教學中，運用創(chuàng)新型的實驗教學項目，目的在于與強化學生網(wǎng)絡(luò)方案的設(shè)計能力、網(wǎng)絡(luò)工程實踐能力、網(wǎng)絡(luò)理論的系統(tǒng)應用能力與團體項目的創(chuàng)造能力等。目前主要包括以下兩個網(wǎng)絡(luò)實驗項目：第一，要求學生根據(jù)具體情況，設(shè)計出一些網(wǎng)絡(luò)解決方案，包括實驗室機房組網(wǎng)、辦公室組網(wǎng)、網(wǎng)吧組網(wǎng)和宿舍組網(wǎng)等，可以提升學生對計算機網(wǎng)絡(luò)知識的綜合運用能力，包括理論和實踐等。第二，IPV6實驗，學校根據(jù)自身網(wǎng)絡(luò)實驗室機房的田徑，讓學生親身參與IPV6實驗，包括其協(xié)議的安裝、局域網(wǎng)的互聯(lián)、IPV6和IPV4的相互連接及轉(zhuǎn)換、登錄訪問、服務(wù)器的設(shè)置與IPV6服務(wù)的應用等。通過這些創(chuàng)新型的網(wǎng)絡(luò)實驗教學項目，主要培養(yǎng)學生的動手實踐能力，從而提升計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應用的綜合能力。
1.5計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學的組織管理
在計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學過程中，需要強調(diào)教師的主導作用，樹立學生為教學主體地位，加強教師在教學中的引導、管理與組織作用。在每一個計算機網(wǎng)絡(luò)實驗項目開始之前，教師都應該詳細的講解該實驗項目的理論知識點、實驗內(nèi)容、實驗目的、實驗中的與難點等，然后引導學生進行實驗。在實驗過程中，教師要多加巡視，發(fā)現(xiàn)問題首先讓學生自主處理，如果較為困難可以給學生給予一定的氣氛和指導。學生在實驗完成后，需要結(jié)語實驗過程，分析實驗結(jié)果，而計算機網(wǎng)絡(luò)教師要根據(jù)學生的實驗報告進行結(jié)語反思，從而使學生在網(wǎng)絡(luò)實驗項目中積累經(jīng)驗，掌握更多的實驗技巧，提升計算機網(wǎng)絡(luò)實驗能力，同時還能夠加深對計算機網(wǎng)絡(luò)理論知識的學習與理解。
《計算機網(wǎng)絡(luò)》是許多高校計算機專業(yè)學生的必修課之一,是計算機專業(yè)學生對計算機網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)應用進行深入研究的基礎(chǔ)課程。不同高校根據(jù)不同專業(yè)的要求,對于課程的教學有偏重基本理論與注重具體實現(xiàn)兩種大趨勢。通過優(yōu)化組合計算機網(wǎng)絡(luò)的實驗課程,可將學生從枯燥的單一實驗中解放出來,提高實驗的趣味性和知識相關(guān)性,增強學生的動手創(chuàng)新能力,從而幫助學生加深對基本概念、原理的理解,極大地提高學生實驗的積極性。針對這種情況,我對傳統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)課程的實驗內(nèi)容進行了優(yōu)化組合,在實踐中收到了理想效果。
1.《計算機網(wǎng)絡(luò)》實驗教學現(xiàn)狀
《計算機網(wǎng)絡(luò)》是計算機專業(yè)學生了解網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)應用的基礎(chǔ)課程,要讓幾乎沒有理論基礎(chǔ)的學生能接受網(wǎng)絡(luò)基本理論,并且逐步深入理解。其主要內(nèi)容有:計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的相關(guān)概念,局域網(wǎng)、城域網(wǎng)技術(shù)與組網(wǎng),Internet基礎(chǔ),網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),基本的網(wǎng)絡(luò)應用服務(wù),網(wǎng)絡(luò)安全與管理,等等。通過學習這門課程,學生可以系統(tǒng)性地了解到計算機網(wǎng)絡(luò)的主要種類和常用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其相關(guān)應用,對學生進行計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、操作、管理和維護提供了最基本的知識框架。而當前的計算機網(wǎng)絡(luò)課程實驗,由于實驗本身對高校軟硬件要求較高,存在以下幾個問題。
(1)實驗條件和實驗環(huán)境要求較高。計算機網(wǎng)絡(luò)課程一般學習人數(shù)都是一個自然班幾十號人,而對于實驗所需要的交換機、路由器、網(wǎng)線、服務(wù)器等實驗設(shè)備,各高校都無法做到人手一套,一般都是進行分組實驗。
(2)實驗項目較為單一,缺乏規(guī)劃與總體統(tǒng)籌的層次感。計算機網(wǎng)絡(luò)課程在各高校的教學計劃中學時并不多,教師多半根據(jù)當前理論課教學內(nèi)容來設(shè)計代表性的實驗,實驗之間互不相關(guān),因此無法保持知識的連貫性,學生對于單一的實驗興趣不大,因為學到的知識并不能直接加深他們對計算機網(wǎng)絡(luò)的總體理解,無法做到融會貫通。
(3)實驗結(jié)果的考核方式較為陳舊。大部分高校對于計算機網(wǎng)絡(luò)實驗還是采用傳統(tǒng)的實驗任務(wù)書和遞交實驗報告為主的形式,而學生對于相對來說較為簡單的實驗不愿意用大量文字去描述,導致產(chǎn)生厭學心理,同時也扼殺了學生的創(chuàng)新性和主動性。
2.優(yōu)化與改革方案
針對以上幾個存在的問題,我通過對于傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)課程實驗的重新組合和優(yōu)化,以具體的任務(wù)帶動一系列的相關(guān)實驗,使學生在進行實驗時感覺到不僅僅是在做一個實驗,而是多個實驗互相配合,在接收到大量的知識的同時產(chǎn)生解決問題的濃厚興趣,并在解決問題的過程中能運用自己的理論知識進行理解,在一定程度上鞏固了對基礎(chǔ)理論的認識,極大地提高了學生對實驗的積極性。
傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)課程主要有以下幾種:
在上表中,有許多實驗是無法讓學生有強烈目的驅(qū)動的,比如1、2、6、9等實驗,完成之后可以看見的成果并不能讓學生有一種強烈的成就感,從而使學生在進行實驗時興趣不高,而由于實驗資源較少,分組時往往是大多數(shù)人看,少數(shù)人動手,造成實驗效果不理想,
解決問題的方法有二:一是將復雜的實驗從一開始就定義為整個綜合實驗的目的,以目的驅(qū)動實驗,通過幾次實驗課程完成一個大的實驗流程。讓學生在一開始的時候就知道自己要做一件很復雜的工作,從而產(chǎn)生強烈的好奇心和求知欲,在做一些比較枯燥的工作時也能有強烈的興趣。二是在分組時不要讓所有的組都做相同的實驗,不同的組可以負責不同類型的實驗,而所有的組別通過合作可以促進整個大實驗流程的進行,這樣可以使學生產(chǎn)生競爭心理,并且加深他們的互助合作,取長補短,總體上提高學生的學習樂趣。
經(jīng)過改進后,計算機網(wǎng)絡(luò)課程的實驗可以成為以下方式:
經(jīng)過改進后,原先的十幾個實驗被并入兩個大的綜合實驗中,而綜合實驗可以不用在一個實驗學時中就完成,可以延續(xù)多個學時,在每個學時設(shè)置階段性成果,讓學生感覺自己在一步一步接近目標。同時,不同的小組在做完了自己小組的工作后,可以參與到其他小組的工作中去幫忙,在所有小組的工作都做完后可以將綜合實驗重做一遍,只是不同小組互換彼此的角色,而且在做設(shè)計網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的工作時,不同的小組可以體現(xiàn)不同的設(shè)計理念。這樣既有助于學生把握整個實驗的各方面細節(jié),鞏固知識,又能更好地發(fā)揮學生的創(chuàng)新性和主觀能動性,提高計算機網(wǎng)絡(luò)實驗的趣味性和知識性。在進行綜合實驗時,教師還可以針對不同小組出現(xiàn)的問題從理論上予以解答,這樣能更加加深學生對理論和實踐的融會貫通。
3.結(jié)語
計算機網(wǎng)絡(luò)是一門知識高度綜合的課程,理論性強,實踐環(huán)節(jié)也非常重要。針對計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學的現(xiàn)狀,以及各高校對學生培養(yǎng)目標的要求,本文通過對傳統(tǒng)實踐教學課程的優(yōu)化設(shè)計出一種綜合實驗內(nèi)容的實踐方案。教師通過加強綜合實驗的目的性,對各個學生的小組進行明確目標分配及分工合作,這樣會使學生積極地準備,從而充分調(diào)動學生的主觀能動性,并能增強學生的創(chuàng)新意識。由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展很快,網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品種類繁多且更新?lián)Q代頻率高,要有效利用現(xiàn)有資源并不斷改進計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學方法、探索實驗教學的改革、更新教學內(nèi)容以獲得最大投資收益。為了讓高等院校學生更好地掌握計算機網(wǎng)絡(luò)課程的知識內(nèi)容,具備理論聯(lián)系實際的應用能力,計算機網(wǎng)絡(luò)課程的實驗教學必須不斷更新、與時俱進,才能真正使學生學以致用。
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計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學是提高計算機應用專業(yè)學生實際動手解決問題能力的一個重要環(huán)節(jié)。在當今計算機網(wǎng)絡(luò)應用非常廣泛的時代，面對不斷更新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，開創(chuàng)加強基礎(chǔ)、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)、鼓勵探索、勇于創(chuàng)新的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學改革思路。在教學方法上，注重啟發(fā)學生的科學思維和創(chuàng)新意識，并注重動手能力的培養(yǎng)。為培養(yǎng)學生的不斷跟蹤、學習網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)的能力，必須優(yōu)化計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學環(huán)境。在優(yōu)化實驗教學內(nèi)容基礎(chǔ)上，必須大力提倡開設(shè)綜合開放性實驗和設(shè)計性實驗。
一、計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學策略
培養(yǎng)創(chuàng)新人才，實施創(chuàng)新教育必須注重開發(fā)訓練學生的創(chuàng)造思維，鼓勵學生以獨特的方法去思考，不斷地提出問題，并以實驗驗證，鼓勵學生開拓思路，用不同的方案解決同一個問題，以求最佳實驗效果，力求在實踐中得到驗證。計算機網(wǎng)絡(luò)實驗環(huán)節(jié)教學設(shè)計是依據(jù)對學習需求的分析，提出解決問題的最佳方案，使教學效果達到優(yōu)化的系統(tǒng)決策過程。根據(jù)計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學的要求和目標，對適合實驗教學的內(nèi)容進行教學設(shè)計，在實踐中可以采用如下策略：
1.自主式學習策略
教師對計算機網(wǎng)絡(luò)實驗的內(nèi)容進行分析，通過精心地教學設(shè)計，培養(yǎng)學生獨立搜集、分析、組織和表達信息的能力，培養(yǎng)學生自主探究的意識和技能。在計算機網(wǎng)絡(luò)實踐的內(nèi)容和環(huán)節(jié)上進行改革，堅持以學生為本，教師將每次實驗內(nèi)容制作成實驗指導書，簡要地概括本次實驗相關(guān)的基本理論知識點、實驗目的、實驗重點內(nèi)容及操作難點在所，結(jié)合實驗難點給出相應提示，對學生實驗提出具體要求。教師要求學生自己通過查閱相關(guān)資料和使用網(wǎng)絡(luò)資源來獨立完成實驗內(nèi)容，倡導由學生自主研究解決實驗過程中出現(xiàn)的問題。在一些關(guān)鍵問題上，教師作相應的啟發(fā)性提示、釋疑和引導。
2.探究式學習策略
在教師指導下，學生研究式學習，在這種方式下，教師鼓勵學生發(fā)現(xiàn)實驗過程中出現(xiàn)的問題，引導學生進行合理地推理分析，將所學知識創(chuàng)造性地解決實際問題。以校園網(wǎng)建設(shè)為例進行網(wǎng)絡(luò)拓撲圖的設(shè)計，教師引導學生熟悉不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及相關(guān)的接口，如路由器、交換機、主機，在這基礎(chǔ)上學習利用不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備搭建網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
3.協(xié)作式學習策略
協(xié)作式學習具有交互方便、靈活多樣的特點。在計算機網(wǎng)絡(luò)實踐性教學中，采取分組實驗，讓學生合作來共同解決問題，這樣既可以加強學生之間的相互學習研究、協(xié)調(diào)溝通能力，又可以培養(yǎng)學生的團隊合作精神，在相互協(xié)作中快速地完成實驗項目，集體的成功的會極大地激發(fā)學生的學習計算機網(wǎng)絡(luò)的積極性。
4.情感激勵法策略
情感激勵法是教師在教學過程中利用情感因素的作用激發(fā)學生的學習積極性、提高教學效率的方法。在計算機網(wǎng)絡(luò)實驗時，教師的面對面的對學生進行提問，現(xiàn)場評分，無形中促使學生之間產(chǎn)生一種競爭和激勵，這種競爭和激勵會進一步推動學生學習的主動性和能動性。在情感激勵法下，不少學生在做完基本實驗內(nèi)容后，主動積極地去擴展實驗內(nèi)容，這樣會使學生更進一步地拓展學習網(wǎng)絡(luò)相關(guān)理論。
二、實驗室開放的總體要求與模式
計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學促進了學生對計算機網(wǎng)絡(luò)理論知識的理解，開放的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室給學生提供一個相對輕松的學習場地，有利于學生對計算機網(wǎng)絡(luò)基本理論知識的掌握和理解。學生在計算機網(wǎng)絡(luò)實驗過程中發(fā)現(xiàn)問題后會創(chuàng)新性提出解決方案，從而提高了學生的創(chuàng)新能力。
為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，開放教學實驗室就形成了一定的環(huán)境，給學生創(chuàng)造了一定的條件。不僅在時間上開放實驗室，而且在教學方法和教學手段上開放，從而改變傳統(tǒng)的以傳授知識為主的教學方式，樹立以傳授知識和培養(yǎng)能力并重的觀念，將學習的主動權(quán)交給學生，最大限度地激發(fā)學生學習的積極性。因此，這也是教師計算機網(wǎng)絡(luò)實踐性教學觀念意識上的開放。為了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，體現(xiàn)以學生為中心的教育理念，實行全方位、多層次的開放式實驗教學與管理。在長期的實踐中，使用了以下幾種開放方式：
1.時間的開放
突破實驗教學在時間上的限制，結(jié)合學院特點和專業(yè)特色，開放實驗網(wǎng)上預約系統(tǒng)、為學生搭建網(wǎng)絡(luò)化實驗教學平臺。在工作日保證開放實驗室的基礎(chǔ)上，根據(jù)學生實際需要安排晚上及雙休日開放實驗室。時間上可以預約開放，由學生事先向?qū)嶒炇姨岢錾暾?，對需要做的實驗?nèi)容及所需的儀器、設(shè)備、元器件提出要求，然后網(wǎng)絡(luò)實驗室根據(jù)學院的實際情況、學生人數(shù)及實驗內(nèi)容由實驗室統(tǒng)計統(tǒng)一安排。
2.內(nèi)容的開放
學生可以做基礎(chǔ)實驗，也可以做尚未取得實驗結(jié)果的實驗，更歡迎做一些自行設(shè)計的實驗。學生在完成一個階段實驗任務(wù)后，由教師統(tǒng)一安排時間，對該階段的實驗內(nèi)容集中開放。各階段學生可按照實驗室所規(guī)定的時間去實驗外，還可以自己安排開放時間去實驗室復習和操作。學生除完成規(guī)定的實驗內(nèi)容外，鼓勵學生參加科技活動型開放實驗，吸收優(yōu)秀學生參與教師的科研項目。在計算機網(wǎng)絡(luò)實驗內(nèi)容的多層次、多角度地考慮，促使更多學生在完成基礎(chǔ)性實驗后去參與復雜的具有創(chuàng)造力的實驗。
3.對象的開放
可以對學生開放，鼓勵學生多進實驗室多做實驗，提高學生的動手能力和創(chuàng)新能力，也可以對教師開放，鼓勵教師多做科研實驗、進行科學研究，促進實驗室的和諧發(fā)展。這樣增加了師生之間的交流活動，激發(fā)學生的學習計算機網(wǎng)絡(luò)相關(guān)理論的熱情，同時也對教師的業(yè)務(wù)能力提出了更高的要求，形成良性的循環(huán)。
三、改革實驗內(nèi)容，提高學生的創(chuàng)新能力
加強實驗教學內(nèi)容的設(shè)計，改革實驗教學內(nèi)容，從而培養(yǎng)學生綜合運用所學計算機網(wǎng)絡(luò)知識，解決實際問題，加深對計算機網(wǎng)絡(luò)基本理論和基礎(chǔ)知識的理解與應用。計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學內(nèi)容的設(shè)計要符合實驗室實際情況，緊緊圍繞實驗教學目標和教學任務(wù)來開展。從基本操作型、驗證型出發(fā)，逐步開展綜合型與創(chuàng)新型計算機網(wǎng)絡(luò)實驗。對于硬件設(shè)備無法滿足的實驗，可以選擇使用相應的仿真系統(tǒng)，讓學生對新技術(shù)新設(shè)備的設(shè)置有個直觀的認識，同時可以彌補計算機網(wǎng)絡(luò)實驗設(shè)備購買經(jīng)費相對不足對實驗的影響。
通過基本操作型、驗證型實驗，讓學生掌握基本實驗理論和實驗方法，掌握網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的操作。我們在實踐中使用了以下基本操作型、驗證型實驗：
1.網(wǎng)線制作和局域網(wǎng)組建
（1）學會使用網(wǎng)線制作工具并制作二種不同標準的網(wǎng)線，完成后進行檢測；
（2）了解網(wǎng)線制作的技能技巧及對網(wǎng)絡(luò)性能的影響；
（3）利用做好的網(wǎng)線通過HUB和SWITCH組建局域網(wǎng)。通過雙絞線的制作、局域網(wǎng)的組建，培養(yǎng)學生動手能力，同時對局域網(wǎng)有了更一步的理解，在實驗內(nèi)容設(shè)置時注重社會應用。
2.在PC機上熟悉常用網(wǎng)絡(luò)命令
如Ping.exe，Netstat.exe， Telnet.exe， Tracert.exe， Winipcfg.exe，Arp.exe，F(xiàn)tp.exe， Ipconfig.exe， Net.exe， Route.exe等網(wǎng)絡(luò)命令使用。
3.使用SNORT觀察網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包和TCP鏈接
（1）安裝使用自由軟件SNORT；
（2）截獲以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，并描述以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的各層的幀結(jié)構(gòu)；
（3）截獲ARP，ICMP協(xié)議數(shù)據(jù)包并進行分析。
學生通過綜合型實驗，運用所學計算機網(wǎng)絡(luò)知識，觀察、分析一些典型的工程技術(shù)問題，設(shè)計實驗方案、選擇實驗設(shè)備，從而達到培養(yǎng)學生綜合應用能力的目的。我們在實踐中使用了以下綜合型實驗：
1.使用SOCKET編程實現(xiàn)mini FTP Client/ Server及聊天程序
（1）獨立完成mini FTP Client端及 Server端程序；
（2）聊天程序要求：能相互對發(fā)文本消息；
（3）嘗試與現(xiàn)有的標準FTP Server互通，實現(xiàn)GET file，PUT file，CD(change Directory)，PWD(display current directory in server)等功能。
（4）可以進一步在自己機器上的linux / unix平臺下實現(xiàn)mini FTP Client/ Server或聊天程序。
2.復雜網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
（1）通過參考軟件中自帶的幫助、參考資料和教師的講解等，熟悉模擬器操作的常用命令。對配置模式、配置參數(shù)的查看、保存、清除等進行了解。
（2）網(wǎng)絡(luò)拓撲圖的設(shè)計。熟悉不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及相關(guān)的接口，如路由器、交換機、主機，學習利用不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備搭建網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
（3）網(wǎng)絡(luò)路由器不同端口的配置。學習如何對網(wǎng)絡(luò)路由器的以太網(wǎng)接口、快速以太網(wǎng)接口、串行接口以及相關(guān)參數(shù)的配置，以及環(huán)回接口、令牌環(huán)接口的配置，并且能夠?qū)ε渲媒Y(jié)構(gòu)進行驗證。
（4）靜態(tài)路由的配置。學習靜態(tài)路由的設(shè)置，默認路由的設(shè)置，以及已有路由的刪除。
（5）動態(tài)路由的配置。深入掌握RIP協(xié)議的原理，能夠進行動態(tài)RIP路由設(shè)置，并對設(shè)置的結(jié)果進行驗證。
由此可見，我們的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗安排遵循由易到難、由淺入深的原則，學生通過基本操作型、驗證型實驗，掌握了計算機網(wǎng)絡(luò)的基本知識。學生通過綜合型實驗，深入理解協(xié)議的運行機理，培養(yǎng)其編程開發(fā)能力，學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力得以培養(yǎng)。
四、結(jié)束語
在計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學中，強調(diào)學生的主體性，要求充分發(fā)揮學生在學習過程中的主動性、積極性和創(chuàng)造性。通過計算機網(wǎng)絡(luò)實驗，不僅深化掌握了計算機網(wǎng)絡(luò)的理論知識，而且使學生具備、分析、維護、開發(fā)軟硬件產(chǎn)品的能力，學習掌握和應用現(xiàn)有設(shè)備的能力，特別是組織構(gòu)造系統(tǒng)應用環(huán)境的集成能力，使學生學有所用，在計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學中逐步養(yǎng)成科學態(tài)度，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，提高實踐能力。
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學號：
姓 名
成績
班 級
指 導 教 師
課程名稱
計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)
學時
2學時
設(shè)備型號及配置
DELL
地點
目的 :
1、了解RJ－45接口標準；
2、理解直通線、交叉線使用場合；
3、掌握雙絞線的制作規(guī)范、制作步驟；
4、掌握剝線鉗、壓線鉗的使用；
5、掌握雙絞線網(wǎng)線連通性的測試方法。
步驟 :
1、先用雙絞線剝線器將雙絞線的外皮除去3厘米左右。
2、4對芯線（顏色各不相同），將絞在一起的芯線分開縷直，按照T568B的標準 ( 白橙－橙－白綠－藍－白藍－綠－白棕－棕 ) 排列好。
3、把線理直整齊，將裸露出的雙絞線用專用鉗剪下，只剩約1.4厘米的長度，并剪齊線頭。RJ-45插頭的彈簧卡朝下，然后將正確排列的雙絞線插入RJ-45插頭中。
4、確定雙絞線的每根線已經(jīng)放置正確，并查看每根線是否進入到水晶頭的底部位置。
5、將插入雙絞線的RJ-45插頭插入網(wǎng)線鉗的壓線插槽中，用力壓下網(wǎng)線鉗的手柄，使RJ-45插頭的針腳都能接觸到雙絞線的芯線。同樣完成另一端的接頭。
6、使用測線器對網(wǎng)線進行測試，如果8個綠色指示燈都順利閃過，說明制作成功。
結(jié)果 :
一、引言
社會對計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才的需求與日俱增，如何培養(yǎng)專業(yè)技能扎實、職業(yè)素養(yǎng)全面的人才成為了中職計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的重要任務(wù)。在對中職計算機網(wǎng)絡(luò)教學現(xiàn)狀的研究過程中，我們發(fā)現(xiàn)，許多學校由于實驗室條件不足，在組織課程教學活動時重理論、輕實踐，造成學生實踐能力薄弱，對理論知識缺乏深刻理解[1]。為轉(zhuǎn)變這種教學現(xiàn)狀，必須加強計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室的建設(shè)，全面培養(yǎng)學生的實踐能力，為社會輸送合格的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才。
二、對中職計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室建設(shè)的三點建議
2.1遵循先進性原則。職校的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室建設(shè)頻繁用于教學活動，因此開展建設(shè)工作應考慮學生的實驗需求，合理設(shè)計網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，滿足不同學生、不同階段的學習需求。社會對計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的要求在變，學生的實踐需求也隨之改變。個別學校實驗室設(shè)備陳舊、技術(shù)落后，已明顯不能滿足學生的實驗需求，背離了學生的學習需要?！靶缕垦b舊酒”式的實驗室建設(shè)沒有多大意義，并不符合“先進性”原則。學生在變，實驗室建設(shè)工作也要順勢而變，時刻以學生需要為第一工作指向，保證實驗室的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)始終走在學生前面，最大限度地支持老師的正常教學。計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)同生產(chǎn)實踐緊密結(jié)合，食品加工、服裝制造、車間工作、機器生產(chǎn)、建筑設(shè)計等等，無一不與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)息息相關(guān)。在計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室的建設(shè)過程中，應參考當前社會生產(chǎn)實踐的現(xiàn)實情況，做出有針對性、有計劃性、有目的性的改革工作。遵循先進性原則，要將目光放長遠一些，關(guān)注社會對計算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新需求，做到常改常新，始終使建設(shè)工作朝著有效方向發(fā)展。實驗室的建設(shè)還要參考網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的最新發(fā)展，開設(shè)一些水平較高的網(wǎng)絡(luò)和通信實驗課程。
2.2硬件建設(shè)是核心。中職計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室建設(shè)要以硬件建設(shè)為核心工作。實用先進的實驗專用設(shè)備是提高學生實驗質(zhì)量、保證科研活動順利開展的物質(zhì)基礎(chǔ)，同時也是衡量一所學校辦學水平的重要指標。辦學競爭激烈，很多中職學校已經(jīng)實行學費全免的政策，如果不能形成自己的辦學優(yōu)勢，非常容易在競爭中掉下隊來。建設(shè)高水平職校、培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新型計算機網(wǎng)絡(luò)人才離不開高水平的實驗室和硬件設(shè)備。干凈的墻壁、寬敞的空間、明亮的門窗、清潔的實驗臺面、整齊擺放的設(shè)備、高端精密的儀器，不僅能給學生帶來愉悅舒適的心情，還能讓學生對實驗活動產(chǎn)生好感，愿意積極參與實踐活動[2]。儀器設(shè)備的購置既要考慮計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的教學需要，也要考慮科研活動的研究需要。網(wǎng)絡(luò)接口卡、中繼器、網(wǎng)橋、集線器、交換機、路由器、網(wǎng)關(guān)等計算機網(wǎng)絡(luò)專用設(shè)備的配置要兼顧先進性和實用性原則，在“精”不在“多”，保證學科教學需要和科研發(fā)展要求即可。以硬件設(shè)備為計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室建設(shè)工作的核心，并不是要鋪張浪費，造成經(jīng)費緊張，資源應優(yōu)化配置，避免重復購置，不擠占學校其他學科的發(fā)展空間。購置儀器設(shè)備，要從職校的發(fā)展規(guī)劃、計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)設(shè)置、實驗室教學需求、科研需要等角度出發(fā)，統(tǒng)籌規(guī)劃，實事求是，科學購買。
2.3滿足專業(yè)科研需要。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為計算機學科中最前沿的領(lǐng)域之一，是社會應用中最有前途的領(lǐng)域，如果能在科研上有所突破，很快就能轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，促進經(jīng)濟社會的進步。設(shè)備先進的一流網(wǎng)絡(luò)實驗室要跟上技術(shù)發(fā)展的前沿，科研人員通過在專業(yè)的實驗室中進行前沿實驗，可以跟蹤先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，開闊科研思路，提高科學研究水平。實驗室還可嘗試與計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應商建立合作伙伴關(guān)系，從供應商身上獲得最新的技術(shù)信息。合作順利的供應商，學?？梢耘c其合資，建立聯(lián)合開發(fā)研究實驗室，共同進行科研開發(fā)，爭取以最快的速度將科研成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。計算機網(wǎng)絡(luò)是一門與實踐緊密結(jié)合的課程，各職校要高度重視實驗室建設(shè)工作，為學生提供真實豐富的實驗環(huán)境，為科研人員提供良好的科研平臺，幫助學生在動手實驗的過程中加深對網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論的認識，為他們從學校到社會工作的過渡打好基礎(chǔ)，提高創(chuàng)新能力，完成實驗教學目標。
參考文獻
中圖分類號：G642 文獻標識碼：B
1引言
清華大學計算機系從1985年起開設(shè)“計算機網(wǎng)絡(luò)原理”課程，開設(shè)了滑動窗口協(xié)議和應用層協(xié)議等網(wǎng)絡(luò)實驗內(nèi)容。之后陸續(xù)開設(shè)了“計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)”、“無線網(wǎng)絡(luò)和移動計算”和“計算機網(wǎng)絡(luò)前沿研究”等研究生課程。2006年開設(shè)了強化實驗課程“計算機網(wǎng)絡(luò)專題訓練”。在教學實踐中，我們提出了“本科打基礎(chǔ)、碩士重能力、博士出創(chuàng)新、科研促教學、實踐貫始終”的教學理念，強化了計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學。針對不同階段的學生，設(shè)置了不同的實驗內(nèi)容。本科生的網(wǎng)絡(luò)課程重點在于基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和原理的掌握，通過配置觀察實驗和基本協(xié)議實驗，加強感性認識，提高動手能力；碩士生的網(wǎng)絡(luò)課程注重綜合能力和對網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的整體把握，通過復雜協(xié)議編程實驗，提高包括分析、設(shè)計和實現(xiàn)等在內(nèi)的綜合能力；博士生的課程則注重研究和創(chuàng)新，利用實驗系統(tǒng)的可擴展性設(shè)計新實驗、驗證新算法。圖1給出了計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學內(nèi)容、課程體系和人才培養(yǎng)目標之間的關(guān)系。
計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學設(shè)計存在很多難點。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議數(shù)量巨大，TCP/IP協(xié)議棧的常用協(xié)議有數(shù)百個，主機、路由器等網(wǎng)絡(luò)結(jié)點的協(xié)議棧實現(xiàn)有很大區(qū)別，各個協(xié)議的原理、功能和實現(xiàn)均不相同；協(xié)議描述文本難于理解、協(xié)議實現(xiàn)復雜，例如RFC 793(TCP)有85頁，代碼長度近一萬行，RFC 2328(OSPF)有244頁，代碼長度超過三萬行；課程實驗依賴具體的操作系統(tǒng)，常用的操作系統(tǒng)包括Windows、Linux、BSD、Solaris等；網(wǎng)上存在大量開源代碼供學生參考使用，難以公平評價學生的實驗結(jié)果；網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧復雜，難以有效檢查；學生多，實驗多，難以管理。
總結(jié)國內(nèi)外以往的計算機網(wǎng)絡(luò)原理實驗教學，主要存在以下幾個不足：
由于缺乏軟硬件支撐環(huán)境，通常會設(shè)計一些模擬實驗來代替實際的網(wǎng)絡(luò)實驗。這樣做的缺點是學生缺乏對真實網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的感性認識和理解。
由于常用的操作系統(tǒng)只提供應用層的網(wǎng)絡(luò)編程接口，學生只能做網(wǎng)絡(luò)應用實驗。應用層實驗雖然能夠鍛煉學生網(wǎng)絡(luò)編程的能力，但卻不容易幫助學生理解底層協(xié)議的原理和工作流程，進而忽視“計算機網(wǎng)絡(luò)原理”課程的核心內(nèi)容和教學目標。
缺乏網(wǎng)絡(luò)核心協(xié)議的實驗，例如BGP和OSPF。
網(wǎng)絡(luò)實驗的管理和維護非常困難。做網(wǎng)絡(luò)實驗的學生多、實驗項目多。在每次實驗之前，實驗管理人員和助教需要花費大量的時間調(diào)整網(wǎng)絡(luò)來滿足實驗要求。
我們在長期從事計算機網(wǎng)絡(luò)教學的基礎(chǔ)上，利用科研成果，研制開發(fā)了NetRiver計算機網(wǎng)絡(luò)實驗系統(tǒng)。NetRiver系統(tǒng)包括客戶端、測試服務(wù)器和管理服務(wù)器三個組成部分，具有以下特點：可控真實的全協(xié)議棧網(wǎng)絡(luò)實驗環(huán)境，支持實驗代碼編輯、編譯和調(diào)試的集成編譯環(huán)境，可視化的協(xié)議報文捕捉與行為分析，多層次實驗手段，基于腳本語言的可擴展實驗描述和執(zhí)行，基于協(xié)調(diào)測試法的自動實驗測試和功能豐富的實驗管理平臺。NetRiver實驗系統(tǒng)拓寬了計算機網(wǎng)絡(luò)實驗內(nèi)容，豐富了實驗手段，提高了實驗效率。
2相關(guān)工作
北京航空航天大學在2004年啟動“先進計算機網(wǎng)絡(luò)實驗基地建設(shè)”項目，建立了北京市重點實驗室――網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實驗室。該網(wǎng)絡(luò)實驗室基本上采用全套的華為網(wǎng)絡(luò)路由器和交換機設(shè)備，從低端到高端，建立了一個小型的互聯(lián)網(wǎng)模擬實驗室。該實驗室構(gòu)建了國內(nèi)一流的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學實驗環(huán)境，但其存在一個很大的問題就是硬件投資過大，并且在IT技術(shù)發(fā)展迅猛的今天，這些硬件設(shè)施存在生命期短的問題。
Stanford大學本科計算機網(wǎng)絡(luò)課程“Introduction to Computer Networks”為學生的實驗提供了一個Linux操作系統(tǒng)下的集群作為中央服務(wù)器，學生可以遠程登錄，在集群環(huán)境中對自己的代碼進行編譯及調(diào)試。但由于沒有便捷的一體化集成環(huán)境，在Linux操作系統(tǒng)中所有編譯和調(diào)試的工作都需要學生手工進行，要求比較高，可能造成學生精力分散，無法集中于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計和實現(xiàn)，并且這也需要Linux下編程的相關(guān)先修課支持。
MIT大學的本科生網(wǎng)絡(luò)教學是放到課程“Computer Systems Engineering”中進行的，主要的動手環(huán)節(jié)是學生自己做Project的全套工作。雖然這樣比較鍛煉學生的動手能力，但跟Stanford大學的實驗類似，對學生Linux下編程能力要求比較高，對于沒有修過相關(guān)課程的學生來說，精力過多消耗在Linux編程上，而淡化了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的理解。
3計算機網(wǎng)絡(luò)實驗系統(tǒng)NetRiver
計算機網(wǎng)絡(luò)實驗系統(tǒng)NetRiver是為計算機網(wǎng)絡(luò)教學開發(fā)的一套網(wǎng)絡(luò)實驗平臺系統(tǒng)。目前的網(wǎng)絡(luò)實驗大多以配置觀察實驗為主，無法使學生深入了解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議運行機制。由于網(wǎng)絡(luò)實驗本身往往涉及到系統(tǒng)底層實現(xiàn)，在真實環(huán)境中進行模擬實驗一般會比較困難。比如進行TCP實驗時，由于操作系統(tǒng)內(nèi)核對TCP協(xié)議棧已經(jīng)有了實現(xiàn)，因此學生所寫測試程序發(fā)出的數(shù)據(jù)包往往會作系統(tǒng)處理或丟棄，導致無法進行TCP處理過程的模擬。針對上述問題，本系統(tǒng)為學生提供了進行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議編程、調(diào)試、可視化執(zhí)行和自動測試的實驗平臺。在此平臺上，學生無需關(guān)心系統(tǒng)對實驗的影響，能夠直接編寫和測試協(xié)議相關(guān)的核心內(nèi)容。
圖2為實驗系統(tǒng)常用的連接拓撲示意圖。NetRiver系統(tǒng)由一臺或多臺測試服務(wù)器、一套客戶端軟件和一套實驗管理軟件構(gòu)成。測試服務(wù)器通過與客戶端交互協(xié)議包，實現(xiàn)實驗功能，并提供自動測試和實驗結(jié)果評分?？蛻舳塑浖\行于多臺PC機上，為用戶提供基于Windows的集成實驗環(huán)境，學生編寫實驗代碼、調(diào)試和運行實驗程序均在客戶端軟件上執(zhí)行。管理服務(wù)器保存用戶信息、測試例、實驗代碼和測試結(jié)果，管理客戶端和測試服務(wù)器，實現(xiàn)基于Web的實驗管理功能。
3.1NetRiver客戶端
NetRiver客戶端提供了界面友好的編程開發(fā)、調(diào)式和測試環(huán)境，同時還可以動態(tài)捕捉和分析實驗過程中收發(fā)的數(shù)據(jù)報文，方便學生檢查程序錯誤和進行調(diào)試。
圖3所示是代碼編寫界面，學生在此界面中可以編寫代碼，并使用系統(tǒng)自帶的編譯工具進行編譯和調(diào)試。
圖4是報文分析界面，提供可視化的報文分析功能，可清楚的看到發(fā)出和收到的數(shù)據(jù)包，同時對數(shù)據(jù)包中的字段進行解析并顯示，幫助學生分析程序中可能存在的問題。
3.2NetRiver測試服務(wù)器
學生完成實驗之后，可選擇相應測試例并開始對自己所做實驗進行測試。測試過程是在客戶端和測試服務(wù)器之間自動完成的，包含一系列的發(fā)包、收包過程。整個過程由事先編寫好的腳本系統(tǒng)控制。根據(jù)實驗內(nèi)容和所選測試例，測試服務(wù)器會向客戶端發(fā)出包含一定內(nèi)容的數(shù)據(jù)報文，由學生所編寫的程序?qū)υ搱笪倪M行處理，并得出一定結(jié)果(如回復、轉(zhuǎn)發(fā)、丟棄或接受等)，經(jīng)過一系列的收發(fā)包過程，測試服務(wù)器會對實驗完成情況做出相應評測，并將結(jié)果提交到管理服務(wù)器。
整個測試過程可描述如下：測試服務(wù)器打開腳本配置文件script，并將腳本裝載到內(nèi)存?？蛻舳烁鶕?jù)主界面?zhèn)魅氲拿钚袇?shù)獲得需要測試服務(wù)器IP、測試例號和測試項目號?？蛻舳撕蜏y試服務(wù)器建立socket連接。測試服務(wù)器收到建連請求后創(chuàng)建一個腳本解析器?？蛻舳私⒁粋€解析器?？蛻舳讼驕y試服務(wù)器發(fā)送下載腳本的請求。測試服務(wù)器收到請求后，找到對應地腳本解析器，并在腳本解析器中完成初始化，步驟包括以下兩個部分。根據(jù)請求中包含地測試項目號和測試例號組裝包含客戶端腳本內(nèi)容的分組，并發(fā)送給客戶端。根據(jù)請求中包含地測試項目號和測試例號下載服務(wù)器端的腳本內(nèi)容到本解析器，初始化相關(guān)變量。客戶端收到包括腳本的分組后，填充到解析器中，并完成初始化操作?？蛻舳撕蜏y試服務(wù)器端的解析器根據(jù)腳本的內(nèi)容逐行解釋執(zhí)行，并調(diào)用相應的回調(diào)函數(shù)完成測試過程。測試服務(wù)器判定測試結(jié)果是否正確。測試服務(wù)器將結(jié)果發(fā)送到客戶端?？蛻舳藢⒔Y(jié)果發(fā)送到主界面。
3.3NetRiver管理服務(wù)器
管理服務(wù)器用于對學生和實驗信息進行管理，包括學生帳號和基本信息、實驗內(nèi)容及測試例、每個學生的試驗完成情況等。由于整個實驗是一個基于腳本控制的自動完成的過程，學生在對自己的實驗進行測試之后，成績會自動提交到管理服務(wù)器進行登記。教師或者助教可方便的在管理服務(wù)器提供的Web界面上查看所有學生的實驗完成情況并進行匯總統(tǒng)計，學生也可通過該界面查看自己的實驗結(jié)果。
3.4目前支持的網(wǎng)絡(luò)實驗
NetRiver實驗系統(tǒng)目前所支持的實驗如表1所示。由于系統(tǒng)使用了可擴展的腳本描述方法來定義實驗和測試例，因此教師可根據(jù)需要方便的增加所需實驗內(nèi)容，實現(xiàn)擴展實驗。NetRiver系統(tǒng)為每個實驗都提供配置實驗和編程實驗兩種實驗方式，適應不同的實驗要求。
4NetRiver實驗系統(tǒng)的特色和創(chuàng)新點
可控真實的全協(xié)議棧網(wǎng)絡(luò)實驗環(huán)境
本實驗系統(tǒng)提供了一個IPv4/IPv6全協(xié)議棧的網(wǎng)絡(luò)實驗環(huán)境，并且該環(huán)境建立在可控真實網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上。學生在一個真實網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中做實驗，但是實驗過程中不會受到雜亂數(shù)據(jù)的影響，可集中關(guān)注與實驗相關(guān)的數(shù)據(jù)包收發(fā)。同時，學生實驗可涉及到完整協(xié)議棧，無論是數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層還是傳輸層和應用層，都可以通過編程開發(fā)或者交互式配置觀察來深入理解相應網(wǎng)絡(luò)協(xié)議機制。
支持實驗代碼編輯、編譯和調(diào)試的集成編譯環(huán)境
實驗系統(tǒng)面向?qū)W生的客戶端提供了一整套開發(fā)調(diào)試解決方案。學生可在客戶端上完成包括登錄、實驗選擇、測試例選擇、代碼編寫、編譯、調(diào)試和測試在內(nèi)的完整過程。界面設(shè)計友好，可讓學生迅速進入實驗狀態(tài)。
可視化的協(xié)議報文捕捉與行為分析
為了便于學生觀察報文和調(diào)試程序，本實驗系統(tǒng)還提供了可視化報文分析功能。系統(tǒng)可在學生程序運行過程中實時捕捉實驗相關(guān)報文，并且按照其時間順序和發(fā)送方向以可視化的方式在界面上描繪出來，并且學生也可具體查看每個分組解析之后各域的內(nèi)容，從而判斷自己的程序潛在的錯誤。
面向因材施教的多層次實驗手段
實驗系統(tǒng)不但提供了全協(xié)議棧的實驗支持，而且對學生也提供了多種可選的實驗手段。除了編程開發(fā)實驗之外，也可進行交互式配置觀察實驗。即，學生可在圖形化界面上根據(jù)當前實驗要求通過手動填寫分組各個域的值來完成實驗。這樣既可以讓學生掌握分組組成和協(xié)議運行過程，同時也不要求學生掌握編程技術(shù)，可適合于文科類學生使用。
基于腳本語言的、可擴展的實驗描述和執(zhí)行
實驗系統(tǒng)所支持的實驗是基于腳本語言編寫的，具有良好的可擴展性。即，當實驗內(nèi)容發(fā)生變化，或者需要增刪實驗時，只需要修改或編寫相應的腳本，而無需對系統(tǒng)本身進行修改，極大地簡化了實驗系統(tǒng)的更新和維護工作，同時使其具有非常靈活的可定制性。
基于協(xié)調(diào)測試法的自動實驗測試
完成某個實驗之后，實驗平臺可按照學生選擇的測試例自動對該學生所做的配置或者編寫的代碼進行測試，同
時返回測試通過的數(shù)量和失敗的數(shù)量。學生可在此基礎(chǔ)上進行檢查和調(diào)試，整個過程無需教師或助教的參與。
功能豐富的實驗管理平臺
實驗系統(tǒng)針對學生和實驗管理提供了一個功能豐富的B/S結(jié)構(gòu)管理平臺。學生可登錄到該Web界面查看自己做過哪些實驗以及實驗的通過情況；助教可通過該平臺查看所有學生的實驗情況，并可進行匯總分析；教師除了可看到所有學生的情況之外，還可對學生和實驗進行增刪等管理操作。該平臺避免了手工管理大量學生實驗成績的繁瑣，可十分高效、方便而又準確的對學生實驗情況進行管理。
5總結(jié)
NetRiver實驗系統(tǒng)從2006年開始在 “計算機網(wǎng)絡(luò)原理”課程中使用，取得了很好的效果。到目前為止，共有約兩千多人次使用本系統(tǒng)完成教學實驗。通過便捷、系統(tǒng)的實驗以及與原理課程的緊密結(jié)合，極大促進了學生對網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的認識和對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及相關(guān)原理的掌握。另外，由于實驗系統(tǒng)的使用，打破了傳統(tǒng)教學中需要學生學習復雜的系統(tǒng)接口、無法深入編寫協(xié)議相關(guān)代碼、無法清晰的觀察協(xié)議運行機理的局面，贏得了學生的高度評價。
目前NetRiver系統(tǒng)已經(jīng)在以下幾個單位得到了部署和應用：清華大學計算機系、清華大學軟件學院、清華大學網(wǎng)絡(luò)中心dragonlab實驗室、北京大學、信息工程大學。另外，黑龍江大學和浙江工商大學等院校正在遠程試用。
參考文獻
客戶端若要在Windows XP操作系統(tǒng)下登錄局域網(wǎng)的服務(wù)器，只要在該平臺的網(wǎng)絡(luò)對象圖標添加網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)協(xié)議及網(wǎng)卡驅(qū)動程序，以及設(shè)置一些相關(guān)的參數(shù)?？蛻舳司湍茉L問服務(wù)器，客戶端之間就可以互相通信、資源就能共享?？梢哉f這些都需要計算機網(wǎng)絡(luò)在計算機實驗室中發(fā)揮作用。下文對此進行了探討。
一、網(wǎng)絡(luò)在實訓教學方面所發(fā)揮的作用
(一)保證學生實訓數(shù)據(jù)(文件)的安全性及學習的連續(xù)性目前，由于計算機的普及，對于所有的學校來說，幾乎所有的班級都需要到計算機實驗室上與計算機課程相關(guān)的實操課。例如某大學的計算機實驗室有8間，大約有400百臺計算機，基本組建成Windows Server2003及Linux/ Windows XP局域網(wǎng)實驗室。每學期開設(shè)計算機實操課的班級有六十多個班次，平均每個班有50人左右，這樣，就存在著學生文件存放安全問題。即以前單機模式時，學生來計算機實驗室上實訓課時，一般把文件數(shù)據(jù)存放在本地硬盤上，就有可能會被下一個使用該計算機的學生破壞。有了網(wǎng)絡(luò)就能解決這一問題。
例如:可以在服務(wù)器或教師機的D盤為每個班級開辟一個空間，也就是為每個班級建一個文件夾;然后，在每個班級文件夾里將該班所有學生的名字新建子文件夾名，并給予設(shè)定相應的屬性或權(quán)限。這樣，學生每次上機只要登錄了局域網(wǎng)、訪問到服務(wù)器或教師機、找到自己班級的文件夾，就可以到自己的文件夾進行取、寫數(shù)據(jù)。保證了學生數(shù)據(jù)的安全性和學習的連續(xù)性。以上的做法可以通過一些面象對象的編程軟件來實現(xiàn)，這樣，更能體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的先進性。
(二)便于考生數(shù)據(jù)實時、安全傳送及無紙化考試目前，某大學所有專業(yè)的學生每年(幾千人次)要參加《全國高等學校計算機課程聯(lián)合考試》即計算機等級考及《高等學校英語應用能力考試(A、B級)》。近十年來，某大學計算機中心都是作為該等級考試的考點。而考試的方式從原有的單機、用3寸軟盤存儲、有紙化;到采用局域網(wǎng)C/S網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)收發(fā)卷系統(tǒng)、半有紙化;再到近年開始采用了B/S網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的考試系統(tǒng)、該系統(tǒng)是通過FTP服務(wù)將客戶端考生數(shù)據(jù)實時、安全傳送到服務(wù)器端保存、完全的無紙化考試。另外，在日常的實訓教學中網(wǎng)絡(luò)也起到節(jié)省紙張資金的作用。我們可以把所有的資料以文件的形式錄入存放在文件服務(wù)器中，然后把其共享供客戶端用戶存、取。
二、網(wǎng)絡(luò)在計算機實驗室管理與維護方面所發(fā)揮的作用
(一)便于硬件的管理與資源共享
網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)資源共享。也就是說，計算機實驗室如果有了網(wǎng)絡(luò)就可以節(jié)約經(jīng)費及造成不必要的資源浪費。因為，一些比較昂貴的配件可以通過網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)共享。如大容量的硬盤、激光打印機等，若每臺工作站都配備，費用極高，而且這些設(shè)備多數(shù)時候都處于空閑狀態(tài)，這樣就浪費了資源。所以，我們可以通過網(wǎng)絡(luò)共享的形式，減少設(shè)備的投入，提高設(shè)備的使用效率，而且便于管理。通常打印機一般安裝在教師機上。如果工作站要使用它，就可通過網(wǎng)絡(luò)進行共享。例如:某臺工作站需要打印文件時，我們可先在教師機的Windows XP平臺桌面的“網(wǎng)上鄰居”圖標上點擊鼠標右鍵，再按“屬性”按鈕，打開網(wǎng)絡(luò)對話框，再按“文件與打印共享”按鈕，選擇“允許其它計算機使用我的打印機”的復選框。然后，該工作站可通過合法用戶登錄網(wǎng)絡(luò)，通過遠程把文件傳送到教師機的打印機上輸出。
(二)便于軟件的安裝、升級及管理與維護
1.便于客戶端(工作站)Windows XP系統(tǒng)及應用軟件的備份與恢復由于Windows XP操作系統(tǒng)是安裝在硬盤上，無法控制用戶對它的操作，有些用戶在操作過程中有時會有意或無意刪除了一些系統(tǒng)文件，會導致Windows XP操作系統(tǒng)無法正常工作，這種情況只能重新安裝Windows XP操作系統(tǒng)及相關(guān)的軟件。而有的用戶將系統(tǒng)平臺上的一些圖標改名或改變圖標、有的用戶把“控制面板”里的有些對象設(shè)置改變，給下一個上機用戶設(shè)置障礙，作為管理者就必須找出原因，把設(shè)置更改好。 所以管理和維護Windows XP操作系統(tǒng)就要花比較多的時間和精力。另外，對于實驗室的計算機，由于學生經(jīng)常使用，系統(tǒng)將會不斷的產(chǎn)生一些臨時文件，或是注冊表被改，造成系統(tǒng)越用越慢，所以，建議最好3個月左右重新安裝系統(tǒng)。一間機房通常大約有50臺左右同樣配置的機器，而一臺PC從安裝Windows XP操作系統(tǒng)、安裝應用軟件，到添加網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)協(xié)議、網(wǎng)卡驅(qū)動程序，以及設(shè)置一些相關(guān)參數(shù)等。這一全過程的安裝和設(shè)置需要3 h~4 h才能完成。那么，要完成這批機器所有軟件的安裝，所需要的時間就得幾天。如果有了網(wǎng)絡(luò)，再通過其它一些工具軟件的輔助，只要一天的時間就可以完成。首先，我們選一臺工作站，將Windows XP系統(tǒng)和實訓教學所要用到的應用軟件及添加網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)協(xié)議、網(wǎng)卡驅(qū)動程序，以及設(shè)置一些相關(guān)參數(shù)安裝到本機的C盤，然后，將該工作站以管理者身份登錄NetWare網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器，把Ghost.exe(克隆工具軟件)拷貝到服務(wù)器K:\TOOLS\目錄下，然后執(zhí)行Ghost.exe命令(這條命令是將C盤的數(shù)據(jù)打包。將產(chǎn)生后綴名為gho (如:WinXPback.gho)的映像文件)，這時出現(xiàn)了主菜單“Symantec”，我們只要依次的選擇LocalPartition(分區(qū))To Image(做映像到)，再按提示一步一步的選擇相關(guān)的按鍵，大約十分鐘在服務(wù)器的K:\TOOLS\的目錄里就產(chǎn)生了WinXPback.gho的映像文件。制做該映像文件目的是:提高工作效率，保證實訓教學的順利進行。即便于日后在短時間內(nèi)，對所有同樣配置工作站的C盤進行數(shù)據(jù)恢復。例如:某臺工作站的系統(tǒng)崩潰，需要重裝，只要把該工作站以管理者登錄NetWare環(huán)境，到服務(wù)器的K:\TOOLS\的目錄里執(zhí)行Ghost.exe命令，這時出現(xiàn)了主菜單“Syman-tec”，我們只要依次的選擇LocalPartition(分區(qū))FromImage(把映像做到)，然后選擇WinXPback.gho的映像文件，大約10分鐘的時間，該工作站的所有軟件系統(tǒng)就可以完全得到恢復。另外，即使有多臺工作站需要重新恢復數(shù)據(jù)，也可同時執(zhí)行該映像文件，因為，NetWare網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)在DOS狀態(tài)下，可實現(xiàn)一對多的映像工作。
2.便于計算機防病毒軟件的升級
計算機病毒是一種人為編制的程序，它以各種各樣的形式不斷的出現(xiàn)，它不僅能破壞軟件系統(tǒng)，也能破壞硬件系統(tǒng)。為了維護設(shè)備的完好，保證實訓教學的順利進行。我們可以通過網(wǎng)絡(luò)，實時對所有工作站的防病毒軟件進行升級。例如:工作站都采用了金山毒霸防病毒軟件，那么，我們要對它進行實時的升級該怎樣做呢?首先，我們找一臺能訪問互聯(lián)網(wǎng)的工作站，因為金山毒霸軟件給我們提供了訪問互聯(lián)網(wǎng)的主網(wǎng)，所以，我們只要雙擊“金山毒霸”圖標，單擊“幫助”菜單，點擊“金山毒霸主頁”，來到該主頁我們可按以下順序點擊(下載專區(qū)升級選擇標準版金山毒霸標準版完整升包(大小3 M左右)以FTP下載方式選擇金山毒霸廣州，將KVII*.EXE文件(該文件是一個升級包)下載到該工作站的D盤)。然后，通過局域網(wǎng)把該文件共享，并發(fā)送到各個工作站，在各個工作站上，執(zhí)行該防病毒軟件包進行更新。這樣，我們就可以對工作站的防病毒軟件進行實時的更新。
3.便于應用軟件的安裝及更新由于應用軟件的增加或版本的不斷更新，為了滿足實訓教學需要，每學期計算機實驗室都要安裝一些新的應用軟件或更新版本。如果在單機進行安裝(工作站沒有光驅(qū))，那么所需的工作量是很大的。如果有了網(wǎng)絡(luò)，我們可以發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)及工作站W(wǎng)indows XP操作系統(tǒng)的各自功能，盡可能快速的安裝或更新應用軟件，以保證教學?？偠灾?，只要我們能充分利用計算機網(wǎng)絡(luò)在計算機實驗室的功能，不僅可以達到資源共享、信息交換的目的，還能使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的先進性、優(yōu)越性充分發(fā)揮出來以提高工作效率，同時還可以科學地管理和維護計算機實驗室。
參考文獻:
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2010) 07-0000-02
Computer Network Application Research in the Computer Lab
Lin Han
(Dazhou Vocational and Technical College,Dazhou635000,China)
Abstract:The current Web page authoring software,multimedia authoring software,professional software necessary to support the Windows XP operating system installation and operation be carried out. So network application specific computer labs can be reflected in what.Present theory with practice on the computer network in the computer lab Gongneng discussed the application of Jin Xing.
Keywords:Computer networks;Practical teaching;Laboratory management and maintenance
客戶端若要在Windows XP操作系統(tǒng)下登錄局域網(wǎng)的服務(wù)器,只要在該平臺的網(wǎng)絡(luò)對象圖標添加網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)協(xié)議及網(wǎng)卡驅(qū)動程序,以及設(shè)置一些相關(guān)的參數(shù)?？蛻舳司湍茉L問服務(wù)器,客戶端之間就可以互相通信、資源就能共享。可以說這些都需要計算機網(wǎng)絡(luò)在計算機實驗室中發(fā)揮作用。下文對此進行了探討。
一、網(wǎng)絡(luò)在實訓教學方面所發(fā)揮的作用
(一)保證學生實訓數(shù)據(jù)(文件)的安全性及學習的連續(xù)性目前,由于計算機的普及,對于所有的學校來說,幾乎所有的班級都需要到計算機實驗室上與計算機課程相關(guān)的實操課。例如某大學的計算機實驗室有8間,大約有400百臺計算機,基本組建成Windows Server2003及Linux/ Windows XP局域網(wǎng)實驗室。每學期開設(shè)計算機實操課的班級有六十多個班次,平均每個班有50人左右,這樣,就存在著學生文件存放安全問題。即以前單機模式時,學生來計算機實驗室上實訓課時,一般把文件數(shù)據(jù)存放在本地硬盤上,就有可能會被下一個使用該計算機的學生破壞。有了網(wǎng)絡(luò)就能解決這一問題。
例如:可以在服務(wù)器或教師機的D盤為每個班級開辟一個空間,也就是為每個班級建一個文件夾;然后,在每個班級文件夾里將該班所有學生的名字新建子文件夾名,并給予設(shè)定相應的屬性或權(quán)限。這樣,學生每次上機只要登錄了局域網(wǎng)、訪問到服務(wù)器或教師機、找到自己班級的文件夾,就可以到自己的文件夾進行取、寫數(shù)據(jù)。保證了學生數(shù)據(jù)的安全性和學習的連續(xù)性。以上的做法可以通過一些面象對象的編程軟件來實現(xiàn),這樣,更能體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的先進性。
(二)便于考生數(shù)據(jù)實時、安全傳送及無紙化考試目前,某大學所有專業(yè)的學生每年(幾千人次)要參加《全國高等學校計算機課程聯(lián)合考試》即計算機等級考及《高等學校英語應用能力考試(A、B級)》。近十年來,某大學計算機中心都是作為該等級考試的考點。而考試的方式從原有的單機、用3寸軟盤存儲、有紙化;到采用局域網(wǎng)C/S網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)收發(fā)卷系統(tǒng)、半有紙化;再到近年開始采用了B/S網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的考試系統(tǒng)、該系統(tǒng)是通過FTP服務(wù)將客戶端考生數(shù)據(jù)實時、安全傳送到服務(wù)器端保存、完全的無紙化考試。另外,在日常的實訓教學中網(wǎng)絡(luò)也起到節(jié)省紙張資金的作用。我們可以把所有的資料以文件的形式錄入存放在文件服務(wù)器中,然后把其共享供客戶端用戶存、取。
二、網(wǎng)絡(luò)在計算機實驗室管理與維護方面所發(fā)揮的作用
(一)便于硬件的管理與資源共享
網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)資源共享。也就是說,計算機實驗室如果有了網(wǎng)絡(luò)就可以節(jié)約經(jīng)費及造成不必要的資源浪費。因為,一些比較昂貴的配件可以通過網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)共享。如大容量的硬盤、激光打印機等,若每臺工作站都配備,費用極高,而且這些設(shè)備多數(shù)時候都處于空閑狀態(tài),這樣就浪費了資源。所以,我們可以通過網(wǎng)絡(luò)共享的形式,減少設(shè)備的投入,提高設(shè)備的使用效率,而且便于管理。通常打印機一般安裝在教師機上。如果工作站要使用它,就可通過網(wǎng)絡(luò)進行共享。例如:某臺工作站需要打印文件時,我們可先在教師機的Windows XP平臺桌面的“網(wǎng)上鄰居”圖標上點擊鼠標右鍵,再按“屬性”按鈕,打開網(wǎng)絡(luò)對話框,再按“文件與打印共享”按鈕,選擇“允許其它計算機使用我的打印機”的復選框。然后,該工作站可通過合法用戶登錄網(wǎng)絡(luò),通過遠程把文件傳送到教師機的打印機上輸出。
(二)便于軟件的安裝、升級及管理與維護
1.便于客戶端(工作站)Windows XP系統(tǒng)及應用軟件的備份與恢復由于Windows XP操作系統(tǒng)是安裝在硬盤上,無法控制用戶對它的操作,有些用戶在操作過程中有時會有意或無意刪除了一些系統(tǒng)文件,會導致Windows XP操作系統(tǒng)無法正常工作,這種情況只能重新安裝Windows XP操作系統(tǒng)及相關(guān)的軟件。而有的用戶將系統(tǒng)平臺上的一些圖標改名或改變圖標、有的用戶把“控制面板”里的有些對象設(shè)置改變,給下一個上機用戶設(shè)置障礙,作為管理者就必須找出原因,把設(shè)置更改好。所以管理和維護Windows XP操作系統(tǒng)就要花比較多的時間和精力。另外,對于實驗室的計算機,由于學生經(jīng)常使用,系統(tǒng)將會不斷的產(chǎn)生一些臨時文件,或是注冊表被改,造成系統(tǒng)越用越慢,所以,建議最好3個月左右重新安裝系統(tǒng)。一間機房通常大約有50臺左右同樣配置的機器,而一臺PC從安裝Windows XP操作系統(tǒng)、安裝應用軟件,到添加網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)協(xié)議、網(wǎng)卡驅(qū)動程序,以及設(shè)置一些相關(guān)參數(shù)等。這一全過程的安裝和設(shè)置需要3 h~4 h才能完成。那么,要完成這批機器所有軟件的安裝,所需要的時間就得幾天。如果有了網(wǎng)絡(luò),再通過其它一些工具軟件的輔助,只要一天的時間就可以完成。首先,我們選一臺工作站,將Windows XP系統(tǒng)和實訓教學所要用到的應用軟件及添加網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)協(xié)議、網(wǎng)卡驅(qū)動程序,以及設(shè)置一些相關(guān)參數(shù)安裝到本機的C盤,然后,將該工作站以管理者身份登錄NetWare網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器,把Ghost.exe(克隆工具軟件)拷貝到服務(wù)器K:\TOOLS\目錄下,然后執(zhí)行Ghost.exe命令(這條命令是將C盤的數(shù)據(jù)打包。將產(chǎn)生后綴名為gho (如:WinXPback.gho)的映像文件),這時出現(xiàn)了主菜單“Symantec”,我們只要依次的選擇LocalPartition(分區(qū))To Image(做映像到),再按提示一步一步的選擇相關(guān)的按鍵,大約十分鐘在服務(wù)器的K:\TOOLS\的目錄里就產(chǎn)生了WinXPback.gho的映像文件。制做該映像文件目的是:提高工作效率,保證實訓教學的順利進行。即便于日后在短時間內(nèi),對所有同樣配置工作站的C盤進行數(shù)據(jù)恢復。例如:某臺工作站的系統(tǒng)崩潰,需要重裝,只要把該工作站以管理者登錄NetWare環(huán)境,到服務(wù)器的K:\TOOLS\的目錄里執(zhí)行Ghost.exe命令,這時出現(xiàn)了主菜單“Syman-tec”,我們只要依次的選擇LocalPartition(分區(qū))FromImage(把映像做到),然后選擇WinXPback.gho的映像文件,大約10分鐘的時間,該工作站的所有軟件系統(tǒng)就可以完全得到恢復。另外,即使有多臺工作站需要重新恢復數(shù)據(jù),也可同時執(zhí)行該映像文件,因為,NetWare網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)在DOS狀態(tài)下,可實現(xiàn)一對多的映像工作。
2.便于計算機防病毒軟件的升級
計算機病毒是一種人為編制的程序,它以各種各樣的形式不斷的出現(xiàn),它不僅能破壞軟件系統(tǒng),也能破壞硬件系統(tǒng)。為了維護設(shè)備的完好,保證實訓教學的順利進行。我們可以通過網(wǎng)絡(luò),實時對所有工作站的防病毒軟件進行升級。例如:工作站都采用了金山毒霸防病毒軟件,那么,我們要對它進行實時的升級該怎樣做呢?首先,我們找一臺能訪問互聯(lián)網(wǎng)的工作站,因為金山毒霸軟件給我們提供了訪問互聯(lián)網(wǎng)的主網(wǎng),所以,我們只要雙擊“金山毒霸”圖標,單擊“幫助”菜單,點擊“金山毒霸主頁”,來到該主頁我們可按以下順序點擊(下載專區(qū)升級選擇標準版金山毒霸標準版完整升包(大小3 M左右)以FTP下載方式選擇金山毒霸廣州,將KVII*.EXE文件(該文件是一個升級包)下載到該工作站的D盤)。然后,通過局域網(wǎng)把該文件共享,并發(fā)送到各個工作站,在各個工作站上,執(zhí)行該防病毒軟件包進行更新。這樣,我們就可以對工作站的防病毒軟件進行實時的更新。
3.便于應用軟件的安裝及更新由于應用軟件的增加或版本的不斷更新,為了滿足實訓教學需要,每學期計算機實驗室都要安裝一些新的應用軟件或更新版本。如果在單機進行安裝(工作站沒有光驅(qū)),那么所需的工作量是很大的。如果有了網(wǎng)絡(luò),我們可以發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)及工作站W(wǎng)indows XP操作系統(tǒng)的各自功能,盡可能快速的安裝或更新應用軟件,以保證教學?？偠灾?只要我們能充分利用計算機網(wǎng)絡(luò)在計算機實驗室的功能,不僅可以達到資源共享、信息交換的目的,還能使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的先進性、優(yōu)越性充分發(fā)揮出來以提高工作效率,同時還可以科學地管理和維護計算機實驗室。
參考文獻:
計算機網(wǎng)絡(luò)實驗管理系統(tǒng)是基于客戶/服務(wù)器模式進行研發(fā)的，根據(jù)學校中的主要用戶主體，可以分別提供教師使用時的功能以及學生使用時的功能.在教師身份登錄的條件下，計算機網(wǎng)絡(luò)實驗管理系統(tǒng)可以完成以下幾個功能：其一，教師可以向所有學生或者是某一個學生發(fā)送實驗的內(nèi)容以及實驗要求；其二，教師可以與學生進行交流，了解學生的學習進程；其三，教師可以利用該系統(tǒng)對學生進行監(jiān)視，從而實現(xiàn)自動在線點名[1]；其四，教師可以對學生提交的實驗報告進行自動收??；其五，教師可以對學生的實驗情況進行全程監(jiān)督，同時還可以對某一個學生顯示器上呈現(xiàn)的內(nèi)容進行有效的動態(tài)撲捉.在學生身份登錄的條件下，計算機網(wǎng)絡(luò)實驗管理系統(tǒng)可以完成以下幾個功能：其一，學生可以對教師發(fā)送的實驗內(nèi)容與實驗要求進行瀏覽，從而了解實驗的基本信息；其二，學生可以向教師提交實驗的報告；其三，學生可以對實驗進行模擬；其四，學生可以利用該系統(tǒng)與教師以及學生進行交流.通過以上分析，可以看出，計算機網(wǎng)絡(luò)實驗管理系統(tǒng)的應用不僅可以大大減少教師的工作量，提高教師的教學效率，而機上對話功能的運用可以降低實驗室內(nèi)的噪音，從而使實驗室保持良好的環(huán)境.同時，該系統(tǒng)的應用還可以有效地調(diào)動學生的學習積極性，激發(fā)學生的學習潛能，提高學生的學習效果.
2計算機網(wǎng)絡(luò)實驗管理系統(tǒng)的設(shè)計
2.1計算機網(wǎng)絡(luò)實驗管理系統(tǒng)的設(shè)計目標
計算機網(wǎng)絡(luò)實驗管理系統(tǒng)在設(shè)計過程中必須具有以下幾個方面的功能：第一，該系統(tǒng)應該建立兩種類型的數(shù)據(jù)庫，分別是教師數(shù)據(jù)庫與學生數(shù)據(jù)庫，從而滿足教學過程中教師與學生的不同需求；第二，該系統(tǒng)必須建立運行庫，而運行庫應該是在注冊信息與數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)上建立起來的，同時運行庫還必須擁有導出功能；第三，該系統(tǒng)應該具有監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)上每一臺機器運行情況的功能；第四，該系統(tǒng)應該可以使教師對實驗要求進行講解并可以分發(fā)到每一臺機器中，同時還可以對學生的實驗報告進行提交與保存；第五，該系統(tǒng)應該具有對實驗進行模擬的功能[2]；第六，該系統(tǒng)應該能夠為教師與學生交流意見時提供對話的平臺.在以上六種功能之外，還可以適當?shù)脑黾右恍┲悄芑墓δ埽热缱詣虞斎氲墓δ?
2.2計算機網(wǎng)絡(luò)實驗管理系統(tǒng)的模塊設(shè)計
根據(jù)計算機網(wǎng)絡(luò)實驗管理系統(tǒng)功能的需求，我們可以將系統(tǒng)分解為以下五種模塊：第一，系統(tǒng)的登錄與注銷模塊.對于登錄模塊來說，該系統(tǒng)可以根據(jù)登錄模塊對用戶的身份以及上機時間的長短進行確定，同時可以根據(jù)用戶身份的不同提供不同的功能.對于注銷模塊來說，該系統(tǒng)可以對用戶的下機時間進行確定.通過登錄與注銷模塊、數(shù)據(jù)庫以及運行庫的情況，從而對教師與學生的出勤情況進行考察.從教師的角度來說，能夠計算出教師每個月的課時數(shù)；從學生的角度來說，能夠檢查出學生遲到、早退以及曠課的情況，這在無形中幫助教師實現(xiàn)了點名.第二，系統(tǒng)的實驗相關(guān)模塊.該系統(tǒng)的實驗相關(guān)模塊中主要包含了三個功能，分別是實驗要求的分發(fā)、實驗報告的提交以及對實驗進行模擬.在實驗要求的分發(fā)功能中系統(tǒng)應該具有信息群發(fā)與單發(fā)的功能；在實驗報告的提交功能中系統(tǒng)應該有自動存盤的功能.第三，系統(tǒng)的意見交換平臺模塊.該系統(tǒng)的意見交換平臺模塊應該實現(xiàn)教師與學生的對話要求，主要包括兩種方式，分別是“一對一”與“一對多”的方式.第四，系統(tǒng)的監(jiān)視模塊.該系統(tǒng)的監(jiān)視模塊只有教師可以使用，該模塊可以顯示每個終端的連接情況，實現(xiàn)對終端使用情況的監(jiān)視.此外，它還可以對運行資料庫進行查閱，同時對運行資料庫進行導出并保存所需的信息.第五，系統(tǒng)的幫助模塊.該系統(tǒng)的幫助模塊可以對軟件的操作方法進行講解，同時還可以使用戶迅速的學會軟件的使用方法[3].
2.3計算機網(wǎng)絡(luò)實驗管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計
計算機網(wǎng)絡(luò)實驗管理系統(tǒng)中包括了三個數(shù)據(jù)庫，分別是教師庫、學生庫以及運行庫.其中，教師庫與學生庫中包括了教師的相關(guān)信息，比如用戶的身份標識號、姓名以及上機時間等信息，從而掌握教師與學生的上機情況；運行庫中主要包括了該系統(tǒng)在運行過程中所需要的一些基本信息.與此同時，該系統(tǒng)在運行過程中可以建立一個臨時庫，從而可以方便儲存一些臨時需要的數(shù)據(jù).
3計算機網(wǎng)絡(luò)實驗管理系統(tǒng)的實現(xiàn)
3.1Socket接口
所謂的Socket是一個網(wǎng)絡(luò)上跨平臺的應用程序進程間的通信機制，對于計算機的應用程序來說，Socket類似于一個服務(wù)協(xié)議插座，程序中不同的協(xié)議，對應著不同的端口[4].微軟公司在它們的Windows平臺上提供了WindowsSocket規(guī)范，主要是為了給應用程序的開發(fā)者提供API，同時為了使軟件供應商能夠有統(tǒng)一遵守的規(guī)范.與此同時，WindowsSocket也定義了一個二進制接口，從而有效保障WindowsSocketAPI的應用程序可以在任何網(wǎng)絡(luò)供應商的符合WindowsSocket協(xié)議的實現(xiàn)上工作.WindowsSocket規(guī)范定義并記錄了API與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議族連接，特別是對于全部的WindowsSocket實現(xiàn)都可以支持流套接口以及數(shù)據(jù)報套接.應用程序主要是利用WindowsSocket的API，從而實現(xiàn)了計算機相互之間的通訊.同時WindowsSocket又可以通過下層的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議功能以及操作系統(tǒng)調(diào)用實現(xiàn)實際的通訊工作，它們之間的關(guān)系如下圖所示.在建立分布式應用的時候，目前主要使用的方法是運用客戶服務(wù)器模型.該模型在使用過程中有一定的要求，即使用過程中必須有一整套由客戶機與服務(wù)器達成共識的協(xié)議，該協(xié)議可以有效保障服務(wù)能夠被提供或者是可以被接受.在不同的情況下，該協(xié)議的存在方式兩種，分別是對稱性的不對稱性的.其中，在對稱性的協(xié)議中，協(xié)議中的每一方都有可能會扮演主從角色.而在不對稱性的協(xié)議中，往往是一方扮演著主機角色，相應地另一方則扮演著從機的角色.對于一個服務(wù)程序而言，往往是在一個“熟知端口”監(jiān)聽對方服務(wù)的請求，這也就是說，在沒有請求發(fā)出的時候，該服務(wù)器進程是處在休眠狀態(tài)的，直到有客戶對這個服務(wù)器提出了連接的請求，此時，服務(wù)程序會被這一請求而“喚醒”，同時立即給客戶提供相應的服務(wù)，即對客戶的請求進行相應的反應.一般來說，在設(shè)計客戶服務(wù)器應用程序的時候，連接的服務(wù)是其設(shè)計的標準，但是在特殊情況下，某些服務(wù)也是可以利用數(shù)據(jù)報套接口來提供的.Socket作為應用程序間的通信端口，在同一臺計算機上的不同計算機的兩個進程間可以分別建立兩個Socket.通過連接之后，應用程序的兩個進程之間就可以進行數(shù)據(jù)的相互交換工作.一般來說，Socket接口主要包括三個部分，分別是Socket的IP地址、Socket的通信端口以及Socket的類型，其中，Socket的IP地址主要是為了確定通信目的的計算機；Socket的通信端口主要是為了確定目的計算機的應用程序進程；Socket的類型中的套接口根據(jù)通訊的性質(zhì)可以分為三種類型，分別是流式套接口、數(shù)據(jù)報套接口以及原始套接口[6].通常情況下，應用程序主要是用在同一類的套接口之間的通訊，但是只要底層的通行協(xié)議允許，那么不同類型的套接口之間也可以實現(xiàn)通訊.目前，對于客戶而言，可以使用的套接口有兩種，分別是流量套接口與數(shù)據(jù)報套接口.
3.2計算機網(wǎng)絡(luò)實驗管理系統(tǒng)的實現(xiàn)
本文中設(shè)計的系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如下圖所示.在使用該系統(tǒng)的時候，主要是通過Delphi語言來實現(xiàn)，使用Delphi語言的數(shù)據(jù)庫引擎BDE可以使系統(tǒng)程序的編寫與移植更加的簡便，同時還能夠有效地適應客戶/服務(wù)器模式.Delphi的使用主要具有以下兩種功能：其一，通過使用Delphi提供的訪問數(shù)據(jù)庫功能，從而可以對教師與學生數(shù)據(jù)庫進行管理，同時還可以對學生上機時的出勤情況進行考察.此外，它還可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的相關(guān)功能；其二，Delphi的集成開發(fā)環(huán)境提供了客戶與服務(wù)器端Socket的ClinetSocket與ServerSocket構(gòu)件，通過Delphi的Socket集成，從而可以達到教師與學生以及學生與學生之間進行交流的目的，其交流內(nèi)容主要包括了實驗要求的分發(fā)、實驗報告的提交以及每個終端之間的對話等.
