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時(shí)間：2022-05-24 05:33:10
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗(yàn)，特別為您篩選了11篇計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時(shí)與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識！
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和運(yùn)用，社會需要大量的計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)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?yàn)閷W(xué)校的教學(xué)不符合社會的實(shí)際需求，教學(xué)中理論知識多于實(shí)踐操作，使學(xué)生走出校門進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)方面的工作時(shí)，無法駕馭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、故障排除等方面的應(yīng)用。因此，建立網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)訓(xùn)是十分迫切的任務(wù)。
一、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)訓(xùn)的重要意義
（一） 提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)質(zhì)量
目前許多高?；蛘呗殬I(yè)教育學(xué)校開設(shè)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程由于缺乏必要的實(shí)驗(yàn)室練習(xí)與操作，使學(xué)生的知識掌握與動(dòng)手能力不能很好地結(jié)合在一起，影響了教學(xué)水平，教學(xué)評估的結(jié)果與理想目標(biāo)相差甚遠(yuǎn)。因此建設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，對提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)質(zhì)量具有很大的幫助。
第二，網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室實(shí)訓(xùn)教學(xué)是對教師教學(xué)水平的考驗(yàn)，使教師不再安于現(xiàn)狀。在實(shí)訓(xùn)過程中，教師能夠接觸到比較先進(jìn)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(xué)科素質(zhì)得到了提高。通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，教師可以與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的廠商進(jìn)行技術(shù)上的溝通與交流，以此為紐帶，了解更多的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面的新的科研成果，與時(shí)俱進(jìn)，使教授的課程內(nèi)容緊跟時(shí)代步伐，使教學(xué)更加適應(yīng)社會需要。
（二） 網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室實(shí)訓(xùn)使學(xué)生的實(shí)踐能力增強(qiáng)，有利于就業(yè)
開設(shè)計(jì)算機(jī)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(shí)的知識基本功，還要有動(dòng)手實(shí)踐的能力，紙上談兵的不是人才。因此，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室實(shí)訓(xùn)，學(xué)生掌握的理論知識在實(shí)踐中得到了驗(yàn)證，鞏固了知識，動(dòng)手能力也提高了。學(xué)生與學(xué)校都明白用人單位更加看重學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐操作能力，但是目前學(xué)校教育中的弊端之一就是“重理論、輕實(shí)踐”，而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室實(shí)訓(xùn)就能夠很好地改善這一現(xiàn)象。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室中的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是模擬真實(shí)的，學(xué)生們能夠在這里親手進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的搭建、網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)以及網(wǎng)絡(luò)的調(diào)試和網(wǎng)絡(luò)的配置，體會理論應(yīng)用于實(shí)踐的這個(gè)過程，使學(xué)生能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，學(xué)生的專業(yè)技能和經(jīng)驗(yàn)、實(shí)戰(zhàn)能力都得到了很大程度的提高，是課堂教學(xué)不能比擬的。通過實(shí)訓(xùn)，學(xué)生在實(shí)際操作運(yùn)用中了解了所學(xué)知識的原理，又積累了經(jīng)驗(yàn)，在將來的就業(yè)中會占有一定的優(yōu)勢。
二、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)
現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)所需要的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室了，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室往往只具備演示功能和驗(yàn)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)當(dāng)具備以下標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)
理應(yīng)根據(jù)當(dāng)代計(jì)算機(jī)發(fā)展的最先進(jìn)水平來配置設(shè)備，比如硬件和軟件的配置，應(yīng)當(dāng)選擇穩(wěn)定而新近的產(chǎn)品，并且應(yīng)該根據(jù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的形勢進(jìn)行相關(guān)設(shè)備的更新。因此，在設(shè)備配置之前，就應(yīng)該事先考慮到將來的升級管理。
（二） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議以及接口要向國際標(biāo)準(zhǔn)看齊。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)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(shí)現(xiàn)平滑連接互通。
（三） 設(shè)備具有實(shí)用價(jià)值
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備配置考慮的首要原則就是要滿足實(shí)訓(xùn)的需求。在此基礎(chǔ)上，網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)過程應(yīng)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(jià)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(jiān)決不要選購，這樣會浪費(fèi)資金。
三、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的功能
（一）網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的功能
為了培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力以及動(dòng)手實(shí)踐的能力，學(xué)生在掌握了一定的理論知識后，理應(yīng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)，比如網(wǎng)絡(luò)組建和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。因此計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室必須具備網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的功能，才能夠進(jìn)行實(shí)訓(xùn)練習(xí)。
（二）一般實(shí)驗(yàn)室的功能
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室是在一般計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上建立的，除了重視其網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)功能外，也應(yīng)該包含一般實(shí)驗(yàn)室的功能，比如數(shù)據(jù)庫建設(shè)的實(shí)驗(yàn)、編程實(shí)驗(yàn)等。
（三） 多媒體教學(xué)功能
網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室需要配備多媒體設(shè)備，教學(xué)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?fù)涞?。?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室完全可以承載教學(xué)的整個(gè)過程，講課以及實(shí)訓(xùn)都可以在此完整進(jìn)行。
（四） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的科研功能
現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室都配備了先進(jìn)的設(shè)備，除了教學(xué)和實(shí)訓(xùn)的功能，還可以為科研提供必要的環(huán)境和所需的條件?？蒲械某晒梢暂o助實(shí)訓(xùn)，使實(shí)訓(xùn)更有價(jià)值和意義。
四、 充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)訓(xùn)功能
現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室除了具備以往實(shí)驗(yàn)室的演示功能和驗(yàn)證功能外，還應(yīng)具備研究開發(fā)功能，這也是當(dāng)代企業(yè)對人才的基本要求。學(xué)校本著對學(xué)生負(fù)責(zé)的態(tài)度，培養(yǎng)人才的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)和社會需求相統(tǒng)一，因此，應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)訓(xùn)功能，基于此，可以選用在實(shí)訓(xùn)中模擬某個(gè)企業(yè)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的管理流程及方式。
在實(shí)訓(xùn)過程中，教師可以充當(dāng)企業(yè)的管理者，根據(jù)管理的要求，教師應(yīng)當(dāng)擔(dān)負(fù)起組織、協(xié)調(diào)、控制和評價(jià)的工作。在實(shí)訓(xùn)前，教師組織學(xué)生團(tuán)隊(duì)依據(jù)當(dāng)今企業(yè)的實(shí)際情況設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)方案，然后進(jìn)行細(xì)致的分工，每個(gè)成員都掌握一項(xiàng)具體的任務(wù)，彼此分工協(xié)作。學(xué)生是實(shí)訓(xùn)的主體，因此實(shí)訓(xùn)應(yīng)當(dāng)圍繞提高學(xué)生的能力素質(zhì)展開，為此教師應(yīng)該嚴(yán)格要求，要求每個(gè)成員獨(dú)立完成任務(wù)，并規(guī)定時(shí)間期限。經(jīng)過這樣的實(shí)訓(xùn)，使學(xué)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(xué)會合作，不懂的問題可以大家進(jìn)行討論解決。這種實(shí)踐使學(xué)生了解了企業(yè)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理的流程和原理，通過這樣的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)可以達(dá)到那些目標(biāo)，在此基礎(chǔ)上還可以進(jìn)行哪些技術(shù)的改造等問題。通過實(shí)訓(xùn)，學(xué)生掌握的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識和社會具體運(yùn)用的環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了有效的銜接，大大提高了學(xué)生將知識轉(zhuǎn)化成能力的效率。教師應(yīng)當(dāng)做的是，及時(shí)進(jìn)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的具體實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的學(xué)生，除了應(yīng)該會應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)調(diào)試方面的工作外，還應(yīng)該練習(xí)承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)與維護(hù)任務(wù)，下面從綜合布線、交換機(jī)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(shí)訓(xùn)項(xiàng)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(gè)建筑物的基本通信設(shè)施。在實(shí)訓(xùn)中，首先由老師講解，然后老師進(jìn)行現(xiàn)場的演示；然后學(xué)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(jìn)行管槽安裝練習(xí)，可以參照展示的模型；第四，綜合布線中的鏈路安裝練習(xí)；第五，進(jìn)行故障測試；最后，進(jìn)行實(shí)訓(xùn)的驗(yàn)收工作。
（二）網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)的實(shí)訓(xùn)
為了實(shí)現(xiàn)信息交換和網(wǎng)絡(luò)資源共享，連接幾個(gè)計(jì)算機(jī)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(shí)所說的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)就是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)交換的設(shè)備。在對這一模塊的實(shí)訓(xùn)中，學(xué)生小組應(yīng)該先設(shè)計(jì)繪制拓?fù)鋱D，教師再對圖進(jìn)行點(diǎn)評，學(xué)生再去改進(jìn)，然后就是組裝；在交換機(jī)、路由器和防火墻等布局上，應(yīng)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(shí)訓(xùn)
無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來越普遍，在實(shí)訓(xùn)中應(yīng)該加強(qiáng)練習(xí)，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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室都有服務(wù)器區(qū)域，可以加以利用，進(jìn)行訪問權(quán)限設(shè)置等實(shí)驗(yàn)。
（五）拓展功能實(shí)訓(xùn)
可以和信息安全實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室的功能，使實(shí)訓(xùn)更加切合實(shí)際。
總結(jié)：
現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)該緊跟時(shí)代步伐，了解企業(yè)所需的人才標(biāo)準(zhǔn)，在保證學(xué)生掌握了基礎(chǔ)知識的前提下，開展具有實(shí)踐意義的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和專業(yè)技能，從而使學(xué)生的就業(yè)率大大提高。
參考文獻(xiàn)：
前言
在計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)等有關(guān)專業(yè)教學(xué)中，計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)踐教學(xué)，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議始終是教學(xué)的難點(diǎn)問題，傳統(tǒng)課堂教學(xué)不能加強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)知，導(dǎo)致教學(xué)效果不佳。因此，基于加強(qiáng)學(xué)生對知識理論掌握的目標(biāo)，許多學(xué)校都設(shè)置了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)課程。然而在這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，由于采取的是專業(yè)性網(wǎng)絡(luò)分析應(yīng)用系統(tǒng)，其功能繁瑣，教學(xué)效果不明顯［4］。關(guān)于專業(yè)性網(wǎng)絡(luò)分析應(yīng)用系統(tǒng)，盡管其被廣泛運(yùn)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實(shí)驗(yàn)，然而該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)并非是教學(xué)實(shí)驗(yàn)，而是用于互聯(lián)網(wǎng)檢測與分析，采集的數(shù)據(jù)相對復(fù)雜，需相對專業(yè)的分析方能被利用，提高了教學(xué)實(shí)驗(yàn)開展的困難程度［1－3］。而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)是借助實(shí)驗(yàn)讓學(xué)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容。結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的，在TCP/IP協(xié)議基礎(chǔ)上，對應(yīng)每層開發(fā)一組實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，關(guān)于實(shí)驗(yàn)時(shí)所需的數(shù)據(jù)信息，可借助專用性網(wǎng)絡(luò)分析應(yīng)用系統(tǒng)和教學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)時(shí)性要求不高，便于簡化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)教學(xué)效果。并且以Web形式展示的教學(xué)成果受環(huán)境影響較小，學(xué)生可自主學(xué)習(xí)。
1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
通常來講，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型是實(shí)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(xiàng)功能，任何計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)都是在網(wǎng)絡(luò)模型的分層架構(gòu)基礎(chǔ)上開展的［5］。計(jì)算機(jī)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(yīng)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(shí)現(xiàn)的。在OSI參照模型公布時(shí)，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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實(shí)踐之中，市場上應(yīng)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(jìn)行了定義，然而由于沒有有效網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的支撐，導(dǎo)致其應(yīng)用難以實(shí)現(xiàn)。目前，在計(jì)算機(jī)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(yīng)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(shí)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(biāo)準(zhǔn)。
2基于TCP/IP模型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)典型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
關(guān)于網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展，TCP/IP的應(yīng)用較為廣泛，因此對網(wǎng)絡(luò)通信的認(rèn)識即對TCP/IP網(wǎng)絡(luò)模型各協(xié)議的認(rèn)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)的難點(diǎn)問題。對此，本文就實(shí)際運(yùn)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(gè)系統(tǒng)間的通訊過程，從而對基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)模型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。網(wǎng)頁瀏覽器是學(xué)生常用的應(yīng)用程序，對其感性認(rèn)知較強(qiáng)，可通過對該應(yīng)用程序的通訊來讓學(xué)生全面了解互聯(lián)網(wǎng)通訊。
2.1HTTP應(yīng)用協(xié)議和應(yīng)用程序通信
一般而言，計(jì)算機(jī)通訊的實(shí)質(zhì)是兩個(gè)系統(tǒng)間的通訊。就應(yīng)用程序而言，可按照是否具有通訊功能來劃分應(yīng)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(yīng)用程序［9］。不管是哪一種網(wǎng)絡(luò)模型，HTTP應(yīng)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(yīng)協(xié)議來定義相關(guān)功能的。結(jié)合應(yīng)用程序的不同功能，應(yīng)用層會采用對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，來進(jìn)行數(shù)據(jù)封裝。由此可見，就應(yīng)用程序而言，可從應(yīng)用層協(xié)議功能及其創(chuàng)建來加強(qiáng)學(xué)生對HTTP應(yīng)用協(xié)議的理解。
2.2TCP傳輸協(xié)議和傳輸監(jiān)控實(shí)驗(yàn)
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(gè)程序要進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)通訊時(shí)，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(shí)，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(fù)責(zé)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(zhǔn)確性，還要將TCP段封裝為IP包，而IP包是通過IP協(xié)議實(shí)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(jī)與目的主機(jī)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(shí)，路由會按照IP包中的目的主機(jī)IP地址，將數(shù)據(jù)包通過不同網(wǎng)絡(luò)傳遞到目的主機(jī)［11－12］。
2.4接入層協(xié)議和信息傳遞
在對數(shù)據(jù)進(jìn)行IP包封裝之后，可確保數(shù)據(jù)包能從源主機(jī)傳遞至目的主機(jī)，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(yùn)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(jī)MAC地址和目標(biāo)主機(jī)MAC地址，一般情況下，每個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中都存儲了一個(gè)MAC地址表，含有本機(jī)MAC地址和有通訊聯(lián)系的其他主機(jī)MAC地址［13］。對于需通訊的主機(jī)MAC地址不在系統(tǒng)MAC地址表中的情況，計(jì)算機(jī)會廣播ARP來取得目標(biāo)主機(jī)的MAC地址［14］。關(guān)于目標(biāo)主機(jī)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(biāo)主機(jī)在接受源主機(jī)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(biāo)主機(jī)會接收不到源主機(jī)的ARP廣播，此時(shí)對應(yīng)網(wǎng)關(guān)會反饋其MAC地址，實(shí)現(xiàn)鏈路層封裝，源主機(jī)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率，首先需要開設(shè)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)課程，其目的在于實(shí)驗(yàn)教學(xué)不再完全依附于理論課程，其獨(dú)立設(shè)課，不需要與理論課程同步進(jìn)行。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的在于幫助提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)，培養(yǎng)其實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新能力，教學(xué)任務(wù)往往通過一些設(shè)計(jì)性、研究性與驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，幫學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)分析、管理、應(yīng)用和設(shè)計(jì)能力，從而提升學(xué)生的綜合網(wǎng)絡(luò)能力與素質(zhì)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是對理論教學(xué)的補(bǔ)充與深化，獨(dú)立設(shè)課，能夠讓學(xué)生認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)課程的重要性，樹立正確的學(xué)習(xí)理念，明確學(xué)習(xí)態(tài)度，從而加強(qiáng)對理論與實(shí)踐的結(jié)合。通過理論知識指導(dǎo)實(shí)踐，能夠引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到的問題運(yùn)用理論知識來解決，體現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
針對目前國內(nèi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的狀況，需要建立一個(gè)層次化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，注意培養(yǎng)學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新能力、編程設(shè)計(jì)能力、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力和工程實(shí)踐能力等，可以分三個(gè)層次構(gòu)建教學(xué)體系：第一層次實(shí)驗(yàn)主要以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程為主，開設(shè)基本的網(wǎng)絡(luò)技能實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)等，主要培養(yǎng)學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力。第二層次實(shí)驗(yàn)主要是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理課程，開設(shè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議仿真實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)學(xué)生對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理知識的認(rèn)識與理解，主要培養(yǎng)學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)原理的理解與應(yīng)用能力。第三層次實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以此來培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程比較復(fù)雜，理論性較強(qiáng)，包括計(jì)算機(jī)軟件、硬件與通信等。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)具體操作，可以培養(yǎng)學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)分析、管理、應(yīng)用、設(shè)計(jì)和分析等能力，能夠加深對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論知識的認(rèn)識和理解。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，各個(gè)實(shí)驗(yàn)之間的關(guān)系聯(lián)系緊密，后續(xù)實(shí)驗(yàn)往往需要以之前的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)綜合性較強(qiáng)、知識跨度較大，因此對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求較高。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)與完善在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中，地位十分重要，是提升教學(xué)水平與質(zhì)量的突破口。因此，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教師需要制定和完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)教學(xué)大綱要求和實(shí)驗(yàn)條件，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中貫穿理論知識，保證實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的可操作性與先進(jìn)性，還可以設(shè)置層次性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，從而開展靈活性、科學(xué)性和層次性的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)。
1.4創(chuàng)新計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的項(xiàng)目
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，運(yùn)用創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，目的在于與強(qiáng)化學(xué)生網(wǎng)絡(luò)方案的設(shè)計(jì)能力、網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)踐能力、網(wǎng)絡(luò)理論的系統(tǒng)應(yīng)用能力與團(tuán)體項(xiàng)目的創(chuàng)造能力等。目前主要包括以下兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：第一，要求學(xué)生根據(jù)具體情況，設(shè)計(jì)出一些網(wǎng)絡(luò)解決方案，包括實(shí)驗(yàn)室機(jī)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(xué)生對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識的綜合運(yùn)用能力，包括理論和實(shí)踐等。第二，IPV6實(shí)驗(yàn)，學(xué)校根據(jù)自身網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室機(jī)房的田徑，讓學(xué)生親身參與IPV6實(shí)驗(yàn)，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(yīng)用等。通過這些創(chuàng)新型的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，主要培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，從而提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的綜合能力。
1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的組織管理
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，需要強(qiáng)調(diào)教師的主導(dǎo)作用，樹立學(xué)生為教學(xué)主體地位，加強(qiáng)教師在教學(xué)中的引導(dǎo)、管理與組織作用。在每一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開始之前，教師都應(yīng)該詳細(xì)的講解該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的理論知識點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)中的與難點(diǎn)等，然后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過程中，教師要多加巡視，發(fā)現(xiàn)問題首先讓學(xué)生自主處理，如果較為困難可以給學(xué)生給予一定的氣氛和指導(dǎo)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)完成后，需要結(jié)語實(shí)驗(yàn)過程，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教師要根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行結(jié)語反思，從而使學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中積累經(jīng)驗(yàn)，掌握更多的實(shí)驗(yàn)技巧，提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，同時(shí)還能夠加深對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論知識的學(xué)習(xí)與理解。
《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》是許多高校計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的必修課之一,是計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)應(yīng)用進(jìn)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(xué)有偏重基本理論與注重具體實(shí)現(xiàn)兩種大趨勢。通過優(yōu)化組合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)課程,可將學(xué)生從枯燥的單一實(shí)驗(yàn)中解放出來,提高實(shí)驗(yàn)的趣味性和知識相關(guān)性,增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手創(chuàng)新能力,從而幫助學(xué)生加深對基本概念、原理的理解,極大地提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性。針對這種情況,我對傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化組合,在實(shí)踐中收到了理想效果。
1.《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀
《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》是計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生了解網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)應(yīng)用的基礎(chǔ)課程,要讓幾乎沒有理論基礎(chǔ)的學(xué)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(jì)算機(jī)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(yīng)用服務(wù),網(wǎng)絡(luò)安全與管理,等等。通過學(xué)習(xí)這門課程,學(xué)生可以系統(tǒng)性地了解到計(jì)算機(jī)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(yīng)用,對學(xué)生進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、操作、管理和維護(hù)提供了最基本的知識框架。而當(dāng)前的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)驗(yàn),由于實(shí)驗(yàn)本身對高校軟硬件要求較高,存在以下幾個(gè)問題。
(1)實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求較高。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程一般學(xué)習(xí)人數(shù)都是一個(gè)自然班幾十號人,而對于實(shí)驗(yàn)所需要的交換機(jī)、路由器、網(wǎng)線、服務(wù)器等實(shí)驗(yàn)設(shè)備,各高校都無法做到人手一套,一般都是進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。
(2)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較為單一,缺乏規(guī)劃與總體統(tǒng)籌的層次感。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程在各高校的教學(xué)計(jì)劃中學(xué)時(shí)并不多,教師多半根據(jù)當(dāng)前理論課教學(xué)內(nèi)容來設(shè)計(jì)代表性的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)之間互不相關(guān),因此無法保持知識的連貫性,學(xué)生對于單一的實(shí)驗(yàn)興趣不大,因?yàn)閷W(xué)到的知識并不能直接加深他們對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的總體理解,無法做到融會貫通。
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的考核方式較為陳舊。大部分高校對于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)還是采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)書和遞交實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主的形式,而學(xué)生對于相對來說較為簡單的實(shí)驗(yàn)不愿意用大量文字去描述,導(dǎo)致產(chǎn)生厭學(xué)心理,同時(shí)也扼殺了學(xué)生的創(chuàng)新性和主動(dòng)性。
2.優(yōu)化與改革方案
針對以上幾個(gè)存在的問題,我通過對于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)驗(yàn)的重新組合和優(yōu)化,以具體的任務(wù)帶動(dòng)一系列的相關(guān)實(shí)驗(yàn),使學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)感覺到不僅僅是在做一個(gè)實(shí)驗(yàn),而是多個(gè)實(shí)驗(yàn)互相配合,在接收到大量的知識的同時(shí)產(chǎn)生解決問題的濃厚興趣,并在解決問題的過程中能運(yùn)用自己的理論知識進(jìn)行理解,在一定程度上鞏固了對基礎(chǔ)理論的認(rèn)識,極大地提高了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的積極性。
傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程主要有以下幾種:
在上表中,有許多實(shí)驗(yàn)是無法讓學(xué)生有強(qiáng)烈目的驅(qū)動(dòng)的,比如1、2、6、9等實(shí)驗(yàn),完成之后可以看見的成果并不能讓學(xué)生有一種強(qiáng)烈的成就感,從而使學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)興趣不高,而由于實(shí)驗(yàn)資源較少,分組時(shí)往往是大多數(shù)人看,少數(shù)人動(dòng)手,造成實(shí)驗(yàn)效果不理想,
解決問題的方法有二:一是將復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)從一開始就定義為整個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)的目的,以目的驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn),通過幾次實(shí)驗(yàn)課程完成一個(gè)大的實(shí)驗(yàn)流程。讓學(xué)生在一開始的時(shí)候就知道自己要做一件很復(fù)雜的工作,從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇心和求知欲,在做一些比較枯燥的工作時(shí)也能有強(qiáng)烈的興趣。二是在分組時(shí)不要讓所有的組都做相同的實(shí)驗(yàn),不同的組可以負(fù)責(zé)不同類型的實(shí)驗(yàn),而所有的組別通過合作可以促進(jìn)整個(gè)大實(shí)驗(yàn)流程的進(jìn)行,這樣可以使學(xué)生產(chǎn)生競爭心理,并且加深他們的互助合作,取長補(bǔ)短,總體上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)樂趣。
經(jīng)過改進(jìn)后,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的實(shí)驗(yàn)可以成為以下方式:
經(jīng)過改進(jìn)后,原先的十幾個(gè)實(shí)驗(yàn)被并入兩個(gè)大的綜合實(shí)驗(yàn)中,而綜合實(shí)驗(yàn)可以不用在一個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)中就完成,可以延續(xù)多個(gè)學(xué)時(shí),在每個(gè)學(xué)時(shí)設(shè)置階段性成果,讓學(xué)生感覺自己在一步一步接近目標(biāo)。同時(shí),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(shí)驗(yàn)重做一遍,只是不同小組互換彼此的角色,而且在做設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的工作時(shí),不同的小組可以體現(xiàn)不同的設(shè)計(jì)理念。這樣既有助于學(xué)生把握整個(gè)實(shí)驗(yàn)的各方面細(xì)節(jié),鞏固知識,又能更好地發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新性和主觀能動(dòng)性,提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的趣味性和知識性。在進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)時(shí),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(xué)生對理論和實(shí)踐的融會貫通。
3.結(jié)語
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一門知識高度綜合的課程,理論性強(qiáng),實(shí)踐環(huán)節(jié)也非常重要。針對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀,以及各高校對學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的要求,本文通過對傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)課程的優(yōu)化設(shè)計(jì)出一種綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的實(shí)踐方案。教師通過加強(qiáng)綜合實(shí)驗(yàn)的目的性,對各個(gè)學(xué)生的小組進(jìn)行明確目標(biāo)分配及分工合作,這樣會使學(xué)生積極地準(zhǔn)備,從而充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,并能增強(qiáng)學(xué)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(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革、更新教學(xué)內(nèi)容以獲得最大投資收益。為了讓高等院校學(xué)生更好地掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的知識內(nèi)容,具備理論聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用能力,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須不斷更新、與時(shí)俱進(jìn),才能真正使學(xué)生學(xué)以致用。
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計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手解決問題能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在當(dāng)今計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用非常廣泛的時(shí)代，面對不斷更新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，開創(chuàng)加強(qiáng)基礎(chǔ)、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)、鼓勵(lì)探索、勇于創(chuàng)新的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革思路。在教學(xué)方法上，注重啟發(fā)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新意識，并注重動(dòng)手能力的培養(yǎng)。為培養(yǎng)學(xué)生的不斷跟蹤、學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)的能力，必須優(yōu)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境。在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)上，必須大力提倡開設(shè)綜合開放性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。
一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略
培養(yǎng)創(chuàng)新人才，實(shí)施創(chuàng)新教育必須注重開發(fā)訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)造思維，鼓勵(lì)學(xué)生以獨(dú)特的方法去思考，不斷地提出問題，并以實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，鼓勵(lì)學(xué)生開拓思路，用不同的方案解決同一個(gè)問題，以求最佳實(shí)驗(yàn)效果，力求在實(shí)踐中得到驗(yàn)證。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)是依據(jù)對學(xué)習(xí)需求的分析，提出解決問題的最佳方案，使教學(xué)效果達(dá)到優(yōu)化的系統(tǒng)決策過程。根據(jù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求和目標(biāo)，對適合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，在實(shí)踐中可以采用如下策略：
1.自主式學(xué)習(xí)策略
教師對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容進(jìn)行分析，通過精心地教學(xué)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立搜集、分析、組織和表達(dá)信息的能力，培養(yǎng)學(xué)生自主探究的意識和技能。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐的內(nèi)容和環(huán)節(jié)上進(jìn)行改革，堅(jiān)持以學(xué)生為本，教師將每次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容制作成實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，簡要地概括本次實(shí)驗(yàn)相關(guān)的基本理論知識點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)重點(diǎn)內(nèi)容及操作難點(diǎn)在所，結(jié)合實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)給出相應(yīng)提示，對學(xué)生實(shí)驗(yàn)提出具體要求。教師要求學(xué)生自己通過查閱相關(guān)資料和使用網(wǎng)絡(luò)資源來獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，倡導(dǎo)由學(xué)生自主研究解決實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題。在一些關(guān)鍵問題上，教師作相應(yīng)的啟發(fā)性提示、釋疑和引導(dǎo)。
2.探究式學(xué)習(xí)策略
在教師指導(dǎo)下，學(xué)生研究式學(xué)習(xí)，在這種方式下，教師鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合理地推理分析，將所學(xué)知識創(chuàng)造性地解決實(shí)際問題。以校園網(wǎng)建設(shè)為例進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D的設(shè)計(jì)，教師引導(dǎo)學(xué)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(jī)、主機(jī)，在這基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)策略
協(xié)作式學(xué)習(xí)具有交互方便、靈活多樣的特點(diǎn)。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐性教學(xué)中，采取分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生合作來共同解決問題，這樣既可以加強(qiáng)學(xué)生之間的相互學(xué)習(xí)研究、協(xié)調(diào)溝通能力，又可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神，在相互協(xié)作中快速地完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，集體的成功的會極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的積極性。
4.情感激勵(lì)法策略
情感激勵(lì)法是教師在教學(xué)過程中利用情感因素的作用激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、提高教學(xué)效率的方法。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師的面對面的對學(xué)生進(jìn)行提問，現(xiàn)場評分，無形中促使學(xué)生之間產(chǎn)生一種競爭和激勵(lì)，這種競爭和激勵(lì)會進(jìn)一步推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和能動(dòng)性。在情感激勵(lì)法下，不少學(xué)生在做完基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后，主動(dòng)積極地去擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，這樣會使學(xué)生更進(jìn)一步地拓展學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)理論。
二、實(shí)驗(yàn)室開放的總體要求與模式
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)促進(jìn)了學(xué)生對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論知識的理解，開放的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室給學(xué)生提供一個(gè)相對輕松的學(xué)習(xí)場地，有利于學(xué)生對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本理論知識的掌握和理解。學(xué)生在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)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(xué)生的創(chuàng)新能力。
為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，開放教學(xué)實(shí)驗(yàn)室就形成了一定的環(huán)境，給學(xué)生創(chuàng)造了一定的條件。不僅在時(shí)間上開放實(shí)驗(yàn)室，而且在教學(xué)方法和教學(xué)手段上開放，從而改變傳統(tǒng)的以傳授知識為主的教學(xué)方式，樹立以傳授知識和培養(yǎng)能力并重的觀念，將學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，最大限度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。因此，這也是教師計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐性教學(xué)觀念意識上的開放。為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，體現(xiàn)以學(xué)生為中心的教育理念，實(shí)行全方位、多層次的開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理。在長期的實(shí)踐中，使用了以下幾種開放方式：
1.時(shí)間的開放
突破實(shí)驗(yàn)教學(xué)在時(shí)間上的限制，結(jié)合學(xué)院特點(diǎn)和專業(yè)特色，開放實(shí)驗(yàn)網(wǎng)上預(yù)約系統(tǒng)、為學(xué)生搭建網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺。在工作日保證開放實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)生實(shí)際需要安排晚上及雙休日開放實(shí)驗(yàn)室。時(shí)間上可以預(yù)約開放，由學(xué)生事先向?qū)嶒?yàn)室提出申請，對需要做的實(shí)驗(yàn)內(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(shí)驗(yàn)室根據(jù)學(xué)院的實(shí)際情況、學(xué)生人數(shù)及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)計(jì)統(tǒng)一安排。
2.內(nèi)容的開放
學(xué)生可以做基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，也可以做尚未取得實(shí)驗(yàn)結(jié)果的實(shí)驗(yàn)，更歡迎做一些自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在完成一個(gè)階段實(shí)驗(yàn)任務(wù)后，由教師統(tǒng)一安排時(shí)間，對該階段的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容集中開放。各階段學(xué)生可按照實(shí)驗(yàn)室所規(guī)定的時(shí)間去實(shí)驗(yàn)外，還可以自己安排開放時(shí)間去實(shí)驗(yàn)室復(fù)習(xí)和操作。學(xué)生除完成規(guī)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容外，鼓勵(lì)學(xué)生參加科技活動(dòng)型開放實(shí)驗(yàn)，吸收優(yōu)秀學(xué)生參與教師的科研項(xiàng)目。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的多層次、多角度地考慮，促使更多學(xué)生在完成基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)后去參與復(fù)雜的具有創(chuàng)造力的實(shí)驗(yàn)。
3.對象的開放
可以對學(xué)生開放，鼓勵(lì)學(xué)生多進(jìn)實(shí)驗(yàn)室多做實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，也可以對教師開放，鼓勵(lì)教師多做科研實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行科學(xué)研究，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的和諧發(fā)展。這樣增加了師生之間的交流活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)理論的熱情，同時(shí)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力
加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，從而培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識，解決實(shí)際問題，加深對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本理論和基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)要符合實(shí)驗(yàn)室實(shí)際情況，緊緊圍繞實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)任務(wù)來開展。從基本操作型、驗(yàn)證型出發(fā)，逐步開展綜合型與創(chuàng)新型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)。對于硬件設(shè)備無法滿足的實(shí)驗(yàn)，可以選擇使用相應(yīng)的仿真系統(tǒng)，讓學(xué)生對新技術(shù)新設(shè)備的設(shè)置有個(gè)直觀的認(rèn)識，同時(shí)可以彌補(bǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)設(shè)備購買經(jīng)費(fèi)相對不足對實(shí)驗(yàn)的影響。
通過基本操作型、驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)理論和實(shí)驗(yàn)方法，掌握網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的操作。我們在實(shí)踐中使用了以下基本操作型、驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)：
1.網(wǎng)線制作和局域網(wǎng)組建
（1）學(xué)會使用網(wǎng)線制作工具并制作二種不同標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)線，完成后進(jìn)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(xué)生動(dòng)手能力，同時(shí)對局域網(wǎng)有了更一步的理解，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置時(shí)注重社會應(yīng)用。
2.在PC機(jī)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(jìn)行分析。
學(xué)生通過綜合型實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用所學(xué)計(jì)算機(jī)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(jì)實(shí)驗(yàn)方案、選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)備，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力的目的。我們在實(shí)踐中使用了以下綜合型實(shí)驗(yàn)：
1.使用SOCKET編程實(shí)現(xiàn)mini FTP Client/ Server及聊天程序
（1）獨(dú)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(biāo)準(zhǔn)FTP Server互通，實(shí)現(xiàn)GET file，PUT file，CD(change Directory)，PWD(display current directory in server)等功能。
（4）可以進(jìn)一步在自己機(jī)器上的linux / unix平臺下實(shí)現(xiàn)mini FTP Client/ Server或聊天程序。
2.復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
（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(jìn)行了解。
（2）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D的設(shè)計(jì)。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(jī)、主機(jī)，學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)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(jìn)行驗(yàn)證。
（4）靜態(tài)路由的配置。學(xué)習(xí)靜態(tài)路由的設(shè)置，默認(rèn)路由的設(shè)置，以及已有路由的刪除。
（5）動(dòng)態(tài)路由的配置。深入掌握RIP協(xié)議的原理，能夠進(jìn)行動(dòng)態(tài)RIP路由設(shè)置，并對設(shè)置的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。
由此可見，我們的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)安排遵循由易到難、由淺入深的原則，學(xué)生通過基本操作型、驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，掌握了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本知識。學(xué)生通過綜合型實(shí)驗(yàn)，深入理解協(xié)議的運(yùn)行機(jī)理，培養(yǎng)其編程開發(fā)能力，學(xué)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性，要求充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性。通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)，不僅深化掌握了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的理論知識，而且使學(xué)生具備、分析、維護(hù)、開發(fā)軟硬件產(chǎn)品的能力，學(xué)習(xí)掌握和應(yīng)用現(xiàn)有設(shè)備的能力，特別是組織構(gòu)造系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境的集成能力，使學(xué)生學(xué)有所用，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中逐步養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，提高實(shí)踐能力。
參考文獻(xiàn)：
[1]何建新，習(xí)勝豐，陳偉宏.網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2009，7(4)：99-101.
學(xué)號：
姓 名
成績
班 級
指 導(dǎo) 教 師
課程名稱
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)
學(xué)時(shí)
2學(xué)時(shí)
設(shè)備型號及配置
DELL
地點(diǎn)
目的 :
1、了解RJ－45接口標(biāo)準(zhǔn)；
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(biāo)準(zhǔn) ( 白橙－橙－白綠－藍(lán)－白藍(lán)－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(jìn)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(jìn)行測試，如果8個(gè)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(jì)算機(jī)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(shí)、職業(yè)素養(yǎng)全面的人才成為了中職計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的重要任務(wù)。在對中職計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)現(xiàn)狀的研究過程中，我們發(fā)現(xiàn)，許多學(xué)校由于實(shí)驗(yàn)室條件不足，在組織課程教學(xué)活動(dòng)時(shí)重理論、輕實(shí)踐，造成學(xué)生實(shí)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(xué)現(xiàn)狀，必須加強(qiáng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，全面培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，為社會輸送合格的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才。
二、對中職計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的三點(diǎn)建議
2.1遵循先進(jìn)性原則。職校的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)頻繁用于教學(xué)活動(dòng)，因此開展建設(shè)工作應(yīng)考慮學(xué)生的實(shí)驗(yàn)需求，合理設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，滿足不同學(xué)生、不同階段的學(xué)習(xí)需求。社會對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的要求在變，學(xué)生的實(shí)踐需求也隨之改變。個(gè)別學(xué)校實(shí)驗(yàn)室設(shè)備陳舊、技術(shù)落后，已明顯不能滿足學(xué)生的實(shí)驗(yàn)需求，背離了學(xué)生的學(xué)習(xí)需要。“新瓶裝舊酒”式的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)沒有多大意義，并不符合“先進(jìn)性”原則。學(xué)生在變，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作也要順勢而變，時(shí)刻以學(xué)生需要為第一工作指向，保證實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)始終走在學(xué)生前面，最大限度地支持老師的正常教學(xué)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)同生產(chǎn)實(shí)踐緊密結(jié)合，食品加工、服裝制造、車間工作、機(jī)器生產(chǎn)、建筑設(shè)計(jì)等等，無一不與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)息息相關(guān)。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)過程中，應(yīng)參考當(dāng)前社會生產(chǎn)實(shí)踐的現(xiàn)實(shí)情況，做出有針對性、有計(jì)劃性、有目的性的改革工作。遵循先進(jìn)性原則，要將目光放長遠(yuǎn)一些，關(guān)注社會對計(jì)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)課程。
2.2硬件建設(shè)是核心。中職計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)要以硬件建設(shè)為核心工作。實(shí)用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)專用設(shè)備是提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)質(zhì)量、保證科研活動(dòng)順利開展的物質(zhì)基礎(chǔ)，同時(shí)也是衡量一所學(xué)校辦學(xué)水平的重要指標(biāo)。辦學(xué)競爭激烈，很多中職學(xué)校已經(jīng)實(shí)行學(xué)費(fèi)全免的政策，如果不能形成自己的辦學(xué)優(yōu)勢，非常容易在競爭中掉下隊(duì)來。建設(shè)高水平職校、培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)人才離不開高水平的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)臺面、整齊擺放的設(shè)備、高端精密的儀器，不僅能給學(xué)生帶來愉悅舒適的心情，還能讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)活動(dòng)產(chǎn)生好感，愿意積極參與實(shí)踐活動(dòng)[2]。儀器設(shè)備的購置既要考慮計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的教學(xué)需要，也要考慮科研活動(dòng)的研究需要。網(wǎng)絡(luò)接口卡、中繼器、網(wǎng)橋、集線器、交換機(jī)、路由器、網(wǎng)關(guān)等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專用設(shè)備的配置要兼顧先進(jìn)性和實(shí)用性原則，在“精”不在“多”，保證學(xué)科教學(xué)需要和科研發(fā)展要求即可。以硬件設(shè)備為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作的核心，并不是要鋪張浪費(fèi)，造成經(jīng)費(fèi)緊張，資源應(yīng)優(yōu)化配置，避免重復(fù)購置，不擠占學(xué)校其他學(xué)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)設(shè)置、實(shí)驗(yàn)室教學(xué)需求、科研需要等角度出發(fā)，統(tǒng)籌規(guī)劃，實(shí)事求是，科學(xué)購買。
2.3滿足專業(yè)科研需要。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為計(jì)算機(jī)學(xué)科中最前沿的領(lǐng)域之一，是社會應(yīng)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(jìn)經(jīng)濟(jì)社會的進(jìn)步。設(shè)備先進(jìn)的一流網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行前沿實(shí)驗(yàn)，可以跟蹤先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，開闊科研思路，提高科學(xué)研究水平。實(shí)驗(yàn)室還可嘗試與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商建立合作伙伴關(guān)系，從供應(yīng)商身上獲得最新的技術(shù)信息。合作順利的供應(yīng)商，學(xué)?？梢耘c其合資，建立聯(lián)合開發(fā)研究實(shí)驗(yàn)室，共同進(jìn)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一門與實(shí)踐緊密結(jié)合的課程，各職校要高度重視實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作，為學(xué)生提供真實(shí)豐富的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，為科研人員提供良好的科研平臺，幫助學(xué)生在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的過程中加深對網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論的認(rèn)識，為他們從學(xué)校到社會工作的過渡打好基礎(chǔ)，提高創(chuàng)新能力，完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B
1引言
清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系從1985年起開設(shè)“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理”課程，開設(shè)了滑動(dòng)窗口協(xié)議和應(yīng)用層協(xié)議等網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。之后陸續(xù)開設(shè)了“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)”、“無線網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)計(jì)算”和“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)前沿研究”等研究生課程。2006年開設(shè)了強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)課程“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專題訓(xùn)練”。在教學(xué)實(shí)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(xué)、實(shí)踐貫始終”的教學(xué)理念，強(qiáng)化了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。針對不同階段的學(xué)生，設(shè)置了不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。本科生的網(wǎng)絡(luò)課程重點(diǎn)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(shí)驗(yàn)和基本協(xié)議實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)感性認(rèn)識，提高動(dòng)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(fù)雜協(xié)議編程實(shí)驗(yàn)，提高包括分析、設(shè)計(jì)和實(shí)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(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性設(shè)計(jì)新實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證新算法。圖1給出了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、課程體系和人才培養(yǎng)目標(biāo)之間的關(guān)系。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)存在很多難點(diǎn)。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(gè)，主機(jī)、路由器等網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)有很大區(qū)別，各個(gè)協(xié)議的原理、功能和實(shí)現(xiàn)均不相同；協(xié)議描述文本難于理解、協(xié)議實(shí)現(xiàn)復(fù)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(shí)驗(yàn)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(xué)生參考使用，難以公平評價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果；網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧復(fù)雜，難以有效檢查；學(xué)生多，實(shí)驗(yàn)多，難以管理。
總結(jié)國內(nèi)外以往的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，主要存在以下幾個(gè)不足：
由于缺乏軟硬件支撐環(huán)境，通常會設(shè)計(jì)一些模擬實(shí)驗(yàn)來代替實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)。這樣做的缺點(diǎn)是學(xué)生缺乏對真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的感性認(rèn)識和理解。
由于常用的操作系統(tǒng)只提供應(yīng)用層的網(wǎng)絡(luò)編程接口，學(xué)生只能做網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。應(yīng)用層實(shí)驗(yàn)雖然能夠鍛煉學(xué)生網(wǎng)絡(luò)編程的能力，但卻不容易幫助學(xué)生理解底層協(xié)議的原理和工作流程，進(jìn)而忽視“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理”課程的核心內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)。
缺乏網(wǎng)絡(luò)核心協(xié)議的實(shí)驗(yàn)，例如BGP和OSPF。
網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的管理和維護(hù)非常困難。做網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的學(xué)生多、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多。在每次實(shí)驗(yàn)之前，實(shí)驗(yàn)管理人員和助教需要花費(fèi)大量的時(shí)間調(diào)整網(wǎng)絡(luò)來滿足實(shí)驗(yàn)要求。
我們在長期從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的基礎(chǔ)上，利用科研成果，研制開發(fā)了NetRiver計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)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(gè)組成部分，具有以下特點(diǎn)：可控真實(shí)的全協(xié)議棧網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，支持實(shí)驗(yàn)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(bào)文捕捉與行為分析，多層次實(shí)驗(yàn)手段，基于腳本語言的可擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)描述和執(zhí)行，基于協(xié)調(diào)測試法的自動(dòng)實(shí)驗(yàn)測試和功能豐富的實(shí)驗(yàn)管理平臺。NetRiver實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)拓寬了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，豐富了實(shí)驗(yàn)手段，提高了實(shí)驗(yàn)效率。
2相關(guān)工作
北京航空航天大學(xué)在2004年啟動(dòng)“先進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)基地建設(shè)”項(xiàng)目，建立了北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室――網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室。該網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室基本上采用全套的華為網(wǎng)絡(luò)路由器和交換機(jī)設(shè)備，從低端到高端，建立了一個(gè)小型的互聯(lián)網(wǎng)模擬實(shí)驗(yàn)室。該實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建了國內(nèi)一流的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，但其存在一個(gè)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(xué)本科計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程“Introduction to Computer Networks”為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)提供了一個(gè)Linux操作系統(tǒng)下的集群作為中央服務(wù)器，學(xué)生可以遠(yuǎn)程登錄，在集群環(huán)境中對自己的代碼進(jìn)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(xué)生手工進(jìn)行，要求比較高，可能造成學(xué)生精力分散，無法集中于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，并且這也需要Linux下編程的相關(guān)先修課支持。
MIT大學(xué)的本科生網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是放到課程“Computer Systems Engineering”中進(jìn)行的，主要的動(dòng)手環(huán)節(jié)是學(xué)生自己做Project的全套工作。雖然這樣比較鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，但跟Stanford大學(xué)的實(shí)驗(yàn)類似，對學(xué)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(xué)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)NetRiver
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)NetRiver是為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)開發(fā)的一套網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺系統(tǒng)。目前的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)大多以配置觀察實(shí)驗(yàn)為主，無法使學(xué)生深入了解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議運(yùn)行機(jī)制。由于網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)本身往往涉及到系統(tǒng)底層實(shí)現(xiàn)，在真實(shí)環(huán)境中進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)一般會比較困難。比如進(jìn)行TCP實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于操作系統(tǒng)內(nèi)核對TCP協(xié)議棧已經(jīng)有了實(shí)現(xiàn)，因此學(xué)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(dǎo)致無法進(jìn)行TCP處理過程的模擬。針對上述問題，本系統(tǒng)為學(xué)生提供了進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議編程、調(diào)試、可視化執(zhí)行和自動(dòng)測試的實(shí)驗(yàn)平臺。在此平臺上，學(xué)生無需關(guān)心系統(tǒng)對實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)系統(tǒng)常用的連接拓?fù)涫疽鈭D。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(shí)驗(yàn)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(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)功能，并提供自動(dòng)測試和實(shí)驗(yàn)結(jié)果評分?？蛻舳塑浖\(yùn)行于多臺PC機(jī)上，為用戶提供基于Windows的集成實(shí)驗(yàn)環(huán)境，學(xué)生編寫實(shí)驗(yàn)代碼、調(diào)試和運(yùn)行實(shí)驗(yàn)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?yán)?、?shí)驗(yàn)代碼和測試結(jié)果，管理客戶端和測試服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)基于Web的實(shí)驗(yàn)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(shí)還可以動(dòng)態(tài)捕捉和分析實(shí)驗(yàn)過程中收發(fā)的數(shù)據(jù)報(bào)文，方便學(xué)生檢查程序錯(cuò)誤和進(jìn)行調(diào)試。
圖3所示是代碼編寫界面，學(xué)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(jìn)行編譯和調(diào)試。
圖4是報(bào)文分析界面，提供可視化的報(bào)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(shí)對數(shù)據(jù)包中的字段進(jìn)行解析并顯示，幫助學(xué)生分析程序中可能存在的問題。
3.2NetRiver測試服務(wù)器
學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)之后，可選擇相應(yīng)測試?yán)㈤_始對自己所做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測試。測試過程是在客戶端和測試服務(wù)器之間自動(dòng)完成的，包含一系列的發(fā)包、收包過程。整個(gè)過程由事先編寫好的腳本系統(tǒng)控制。根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和所選測試?yán)瑴y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(bào)文，由學(xué)生所編寫的程序?qū)υ搱?bào)文進(jìn)行處理，并得出一定結(jié)果(如回復(fù)、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(shí)驗(yàn)完成情況做出相應(yīng)評測，并將結(jié)果提交到管理服務(wù)器。
整個(gè)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?yán)柡蜏y試項(xiàng)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(gè)腳本解析器?？蛻舳私⒁粋€(gè)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(yīng)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(gè)部分。根據(jù)請求中包含地測試項(xiàng)目號和測試?yán)柦M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(xiàng)目號和測試?yán)栂螺d服務(wù)器端的腳本內(nèi)容到本解析器，初始化相關(guān)變量?？蛻舳耸盏桨_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(yīng)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(xué)生和實(shí)驗(yàn)信息進(jìn)行管理，包括學(xué)生帳號和基本信息、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及測試?yán)?、每個(gè)學(xué)生的試驗(yàn)完成情況等。由于整個(gè)實(shí)驗(yàn)是一個(gè)基于腳本控制的自動(dòng)完成的過程，學(xué)生在對自己的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測試之后，成績會自動(dòng)提交到管理服務(wù)器進(jìn)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(xué)生的實(shí)驗(yàn)完成情況并進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)，學(xué)生也可通過該界面查看自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
3.4目前支持的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)
NetRiver實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)目前所支持的實(shí)驗(yàn)如表1所示。由于系統(tǒng)使用了可擴(kuò)展的腳本描述方法來定義實(shí)驗(yàn)和測試?yán)?，因此教師可根?jù)需要方便的增加所需實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)。NetRiver系統(tǒng)為每個(gè)實(shí)驗(yàn)都提供配置實(shí)驗(yàn)和編程實(shí)驗(yàn)兩種實(shí)驗(yàn)方式，適應(yīng)不同的實(shí)驗(yàn)要求。
4NetRiver實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的特色和創(chuàng)新點(diǎn)
可控真實(shí)的全協(xié)議棧網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)環(huán)境
本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供了一個(gè)IPv4/IPv6全協(xié)議棧的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，并且該環(huán)境建立在可控真實(shí)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上。學(xué)生在一個(gè)真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中做實(shí)驗(yàn)，但是實(shí)驗(yàn)過程中不會受到雜亂數(shù)據(jù)的影響，可集中關(guān)注與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的數(shù)據(jù)包收發(fā)。同時(shí)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)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(yīng)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(yīng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議機(jī)制。
支持實(shí)驗(yàn)代碼編輯、編譯和調(diào)試的集成編譯環(huán)境
實(shí)驗(yàn)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(xué)生可在客戶端上完成包括登錄、實(shí)驗(yàn)選擇、測試?yán)x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(jì)友好，可讓學(xué)生迅速進(jìn)入實(shí)驗(yàn)狀態(tài)。
可視化的協(xié)議報(bào)文捕捉與行為分析
為了便于學(xué)生觀察報(bào)文和調(diào)試程序，本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)還提供了可視化報(bào)文分析功能。系統(tǒng)可在學(xué)生程序運(yùn)行過程中實(shí)時(shí)捕捉實(shí)驗(yàn)相關(guān)報(bào)文，并且按照其時(shí)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(xué)生也可具體查看每個(gè)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(cuò)誤。
面向因材施教的多層次實(shí)驗(yàn)手段
實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)不但提供了全協(xié)議棧的實(shí)驗(yàn)支持，而且對學(xué)生也提供了多種可選的實(shí)驗(yàn)手段。除了編程開發(fā)實(shí)驗(yàn)之外，也可進(jìn)行交互式配置觀察實(shí)驗(yàn)。即，學(xué)生可在圖形化界面上根據(jù)當(dāng)前實(shí)驗(yàn)要求通過手動(dòng)填寫分組各個(gè)域的值來完成實(shí)驗(yàn)。這樣既可以讓學(xué)生掌握分組組成和協(xié)議運(yùn)行過程，同時(shí)也不要求學(xué)生掌握編程技術(shù)，可適合于文科類學(xué)生使用。
基于腳本語言的、可擴(kuò)展的實(shí)驗(yàn)描述和執(zhí)行
實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所支持的實(shí)驗(yàn)是基于腳本語言編寫的，具有良好的可擴(kuò)展性。即，當(dāng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容發(fā)生變化，或者需要增刪實(shí)驗(yàn)時(shí)，只需要修改或編寫相應(yīng)的腳本，而無需對系統(tǒng)本身進(jìn)行修改，極大地簡化了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的更新和維護(hù)工作，同時(shí)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(dòng)實(shí)驗(yàn)測試
完成某個(gè)實(shí)驗(yàn)之后，實(shí)驗(yàn)平臺可按照學(xué)生選擇的測試?yán)詣?dòng)對該學(xué)生所做的配置或者編寫的代碼進(jìn)行測試，同
時(shí)返回測試通過的數(shù)量和失敗的數(shù)量。學(xué)生可在此基礎(chǔ)上進(jìn)行檢查和調(diào)試，整個(gè)過程無需教師或助教的參與。
功能豐富的實(shí)驗(yàn)管理平臺
實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)針對學(xué)生和實(shí)驗(yàn)管理提供了一個(gè)功能豐富的B/S結(jié)構(gòu)管理平臺。學(xué)生可登錄到該Web界面查看自己做過哪些實(shí)驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)的通過情況；助教可通過該平臺查看所有學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況，并可進(jìn)行匯總分析；教師除了可看到所有學(xué)生的情況之外，還可對學(xué)生和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行增刪等管理操作。該平臺避免了手工管理大量學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績的繁瑣，可十分高效、方便而又準(zhǔn)確的對學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行管理。
5總結(jié)
NetRiver實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)從2006年開始在 “計(jì)算機(jī)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(xué)實(shí)驗(yàn)。通過便捷、系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)以及與原理課程的緊密結(jié)合，極大促進(jìn)了學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的認(rèn)識和對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及相關(guān)原理的掌握。另外，由于實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的使用，打破了傳統(tǒng)教學(xué)中需要學(xué)生學(xué)習(xí)復(fù)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(yùn)行機(jī)理的局面，贏得了學(xué)生的高度評價(jià)。
目前NetRiver系統(tǒng)已經(jīng)在以下幾個(gè)單位得到了部署和應(yīng)用：清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系、清華大學(xué)軟件學(xué)院、清華大學(xué)網(wǎng)絡(luò)中心dragonlab實(shí)驗(yàn)室、北京大學(xué)、信息工程大學(xué)。另外，黑龍江大學(xué)和浙江工商大學(xué)等院校正在遠(yuǎn)程試用。
參考文獻(xiàn)
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(biāo)添加網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)協(xié)議及網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中發(fā)揮作用。下文對此進(jìn)行了探討。
一、網(wǎng)絡(luò)在實(shí)訓(xùn)教學(xué)方面所發(fā)揮的作用
(一)保證學(xué)生實(shí)訓(xùn)數(shù)據(jù)(文件)的安全性及學(xué)習(xí)的連續(xù)性目前，由于計(jì)算機(jī)的普及，對于所有的學(xué)校來說，幾乎所有的班級都需要到計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室上與計(jì)算機(jī)課程相關(guān)的實(shí)操課。例如某大學(xué)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室有8間，大約有400百臺計(jì)算機(jī)，基本組建成Windows Server2003及Linux/ Windows XP局域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室。每學(xué)期開設(shè)計(jì)算機(jī)實(shí)操課的班級有六十多個(gè)班次，平均每個(gè)班有50人左右，這樣，就存在著學(xué)生文件存放安全問題。即以前單機(jī)模式時(shí)，學(xué)生來計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室上實(shí)訓(xùn)課時(shí)，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(gè)使用該計(jì)算機(jī)的學(xué)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(jī)的D盤為每個(gè)班級開辟一個(gè)空間，也就是為每個(gè)班級建一個(gè)文件夾;然后，在每個(gè)班級文件夾里將該班所有學(xué)生的名字新建子文件夾名，并給予設(shè)定相應(yīng)的屬性或權(quán)限。這樣，學(xué)生每次上機(jī)只要登錄了局域網(wǎng)、訪問到服務(wù)器或教師機(jī)、找到自己班級的文件夾，就可以到自己的文件夾進(jìn)行取、寫數(shù)據(jù)。保證了學(xué)生數(shù)據(jù)的安全性和學(xué)習(xí)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(shí)現(xiàn)，這樣，更能體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的先進(jìn)性。
(二)便于考生數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、安全傳送及無紙化考試目前，某大學(xué)所有專業(yè)的學(xué)生每年(幾千人次)要參加《全國高等學(xué)校計(jì)算機(jī)課程聯(lián)合考試》即計(jì)算機(jī)等級考及《高等學(xué)校英語應(yīng)用能力考試(A、B級)》。近十年來，某大學(xué)計(jì)算機(jī)中心都是作為該等級考試的考點(diǎn)。而考試的方式從原有的單機(jī)、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(shí)時(shí)、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(shí)訓(xùn)教學(xué)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(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理與維護(hù)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(shí)現(xiàn)資源共享。也就是說，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室如果有了網(wǎng)絡(luò)就可以節(jié)約經(jīng)費(fèi)及造成不必要的資源浪費(fèi)。因?yàn)椋恍┍容^昂貴的配件可以通過網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)共享。如大容量的硬盤、激光打印機(jī)等，若每臺工作站都配備，費(fèi)用極高，而且這些設(shè)備多數(shù)時(shí)候都處于空閑狀態(tài)，這樣就浪費(fèi)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(jī)一般安裝在教師機(jī)上。如果工作站要使用它，就可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行共享。例如:某臺工作站需要打印文件時(shí)，我們可先在教師機(jī)的Windows XP平臺桌面的“網(wǎng)上鄰居”圖標(biāo)上點(diǎn)擊鼠標(biāo)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(jì)算機(jī)使用我的打印機(jī)”的復(fù)選框。然后，該工作站可通過合法用戶登錄網(wǎng)絡(luò)，通過遠(yuǎn)程把文件傳送到教師機(jī)的打印機(jī)上輸出。
(二)便于軟件的安裝、升級及管理與維護(hù)
1.便于客戶端(工作站)Windows XP系統(tǒng)及應(yīng)用軟件的備份與恢復(fù)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(shí)會有意或無意刪除了一些系統(tǒng)文件，會導(dǎo)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(biāo)改名或改變圖標(biāo)、有的用戶把“控制面板”里的有些對象設(shè)置改變，給下一個(gè)上機(jī)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(hù)Windows XP操作系統(tǒng)就要花比較多的時(shí)間和精力。另外，對于實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算機(jī)，由于學(xué)生經(jīng)常使用，系統(tǒng)將會不斷的產(chǎn)生一些臨時(shí)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(gè)月左右重新安裝系統(tǒng)。一間機(jī)房通常大約有50臺左右同樣配置的機(jī)器，而一臺PC從安裝Windows XP操作系統(tǒng)、安裝應(yīng)用軟件，到添加網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)協(xié)議、網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)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(jī)器所有軟件的安裝，所需要的時(shí)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(shí)間就可以完成。首先，我們選一臺工作站，將Windows XP系統(tǒng)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)所要用到的應(yīng)用軟件及添加網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)協(xié)議、網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序，以及設(shè)置一些相關(guān)參數(shù)安裝到本機(jī)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(shí)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(shí)訓(xùn)教學(xué)的順利進(jìn)行。即便于日后在短時(shí)間內(nèi)，對所有同樣配置工作站的C盤進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。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(shí)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(shí)間，該工作站的所有軟件系統(tǒng)就可以完全得到恢復(fù)。另外，即使有多臺工作站需要重新恢復(fù)數(shù)據(jù)，也可同時(shí)執(zhí)行該映像文件，因?yàn)?，NetWare網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)在DOS狀態(tài)下，可實(shí)現(xiàn)一對多的映像工作。
2.便于計(jì)算機(jī)防病毒軟件的升級
計(jì)算機(jī)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(hù)設(shè)備的完好，保證實(shí)訓(xùn)教學(xué)的順利進(jìn)行。我們可以通過網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)對所有工作站的防病毒軟件進(jìn)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(jìn)行實(shí)時(shí)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?yàn)榻鹕蕉景攒浖o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(biāo)，單擊“幫助”菜單，點(diǎn)擊“金山毒霸主頁”，來到該主頁我們可按以下順序點(diǎn)擊(下載專區(qū)升級選擇標(biāo)準(zhǔn)版金山毒霸標(biāo)準(zhǔn)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(gè)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(gè)工作站，在各個(gè)工作站上，執(zhí)行該防病毒軟件包進(jìn)行更新。這樣，我們就可以對工作站的防病毒軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)的更新。
3.便于應(yīng)用軟件的安裝及更新由于應(yīng)用軟件的增加或版本的不斷更新，為了滿足實(shí)訓(xùn)教學(xué)需要，每學(xué)期計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室都要安裝一些新的應(yīng)用軟件或更新版本。如果在單機(jī)進(jìn)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(yīng)用軟件，以保證教學(xué)?？偠灾?，只要我們能充分利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的功能，不僅可以達(dá)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(jìn)性、優(yōu)越性充分發(fā)揮出來以提高工作效率，同時(shí)還可以科學(xué)地管理和維護(hù)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室。
參考文獻(xiàn):
中圖分類號:TP393 文獻(xiàn)標(biāo)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(biāo)添加網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)協(xié)議及網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序,以及設(shè)置一些相關(guān)的參數(shù)。客戶端就能訪問服務(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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中發(fā)揮作用。下文對此進(jìn)行了探討。
一、網(wǎng)絡(luò)在實(shí)訓(xùn)教學(xué)方面所發(fā)揮的作用
(一)保證學(xué)生實(shí)訓(xùn)數(shù)據(jù)(文件)的安全性及學(xué)習(xí)的連續(xù)性目前,由于計(jì)算機(jī)的普及,對于所有的學(xué)校來說,幾乎所有的班級都需要到計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室上與計(jì)算機(jī)課程相關(guān)的實(shí)操課。例如某大學(xué)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室有8間,大約有400百臺計(jì)算機(jī),基本組建成Windows Server2003及Linux/ Windows XP局域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室。每學(xué)期開設(shè)計(jì)算機(jī)實(shí)操課的班級有六十多個(gè)班次,平均每個(gè)班有50人左右,這樣,就存在著學(xué)生文件存放安全問題。即以前單機(jī)模式時(shí),學(xué)生來計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室上實(shí)訓(xùn)課時(shí),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(gè)使用該計(jì)算機(jī)的學(xué)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(jī)的D盤為每個(gè)班級開辟一個(gè)空間,也就是為每個(gè)班級建一個(gè)文件夾;然后,在每個(gè)班級文件夾里將該班所有學(xué)生的名字新建子文件夾名,并給予設(shè)定相應(yīng)的屬性或權(quán)限。這樣,學(xué)生每次上機(jī)只要登錄了局域網(wǎng)、訪問到服務(wù)器或教師機(jī)、找到自己班級的文件夾,就可以到自己的文件夾進(jìn)行取、寫數(shù)據(jù)。保證了學(xué)生數(shù)據(jù)的安全性和學(xué)習(xí)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(shí)現(xiàn),這樣,更能體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的先進(jìn)性。
(二)便于考生數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、安全傳送及無紙化考試目前,某大學(xué)所有專業(yè)的學(xué)生每年(幾千人次)要參加《全國高等學(xué)校計(jì)算機(jī)課程聯(lián)合考試》即計(jì)算機(jī)等級考及《高等學(xué)校英語應(yīng)用能力考試(A、B級)》。近十年來,某大學(xué)計(jì)算機(jī)中心都是作為該等級考試的考點(diǎn)。而考試的方式從原有的單機(jī)、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(shí)時(shí)、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(shí)訓(xùn)教學(xué)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(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理與維護(hù)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(shí)現(xiàn)資源共享。也就是說,計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室如果有了網(wǎng)絡(luò)就可以節(jié)約經(jīng)費(fèi)及造成不必要的資源浪費(fèi)。因?yàn)?一些比較昂貴的配件可以通過網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)共享。如大容量的硬盤、激光打印機(jī)等,若每臺工作站都配備,費(fèi)用極高,而且這些設(shè)備多數(shù)時(shí)候都處于空閑狀態(tài),這樣就浪費(fèi)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(jī)一般安裝在教師機(jī)上。如果工作站要使用它,就可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行共享。例如:某臺工作站需要打印文件時(shí),我們可先在教師機(jī)的Windows XP平臺桌面的“網(wǎng)上鄰居”圖標(biāo)上點(diǎn)擊鼠標(biāo)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(jì)算機(jī)使用我的打印機(jī)”的復(fù)選框。然后,該工作站可通過合法用戶登錄網(wǎng)絡(luò),通過遠(yuǎn)程把文件傳送到教師機(jī)的打印機(jī)上輸出。
(二)便于軟件的安裝、升級及管理與維護(hù)
1.便于客戶端(工作站)Windows XP系統(tǒng)及應(yīng)用軟件的備份與恢復(fù)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(shí)會有意或無意刪除了一些系統(tǒng)文件,會導(dǎo)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(biāo)改名或改變圖標(biāo)、有的用戶把“控制面板”里的有些對象設(shè)置改變,給下一個(gè)上機(jī)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(hù)Windows XP操作系統(tǒng)就要花比較多的時(shí)間和精力。另外,對于實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算機(jī),由于學(xué)生經(jīng)常使用,系統(tǒng)將會不斷的產(chǎn)生一些臨時(shí)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(gè)月左右重新安裝系統(tǒng)。一間機(jī)房通常大約有50臺左右同樣配置的機(jī)器,而一臺PC從安裝Windows XP操作系統(tǒng)、安裝應(yīng)用軟件,到添加網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)協(xié)議、網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)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(jī)器所有軟件的安裝,所需要的時(shí)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(shí)間就可以完成。首先,我們選一臺工作站,將Windows XP系統(tǒng)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)所要用到的應(yīng)用軟件及添加網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)協(xié)議、網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序,以及設(shè)置一些相關(guān)參數(shù)安裝到本機(jī)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(shí)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(shí)訓(xùn)教學(xué)的順利進(jìn)行。即便于日后在短時(shí)間內(nèi),對所有同樣配置工作站的C盤進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。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(shí)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(shí)間,該工作站的所有軟件系統(tǒng)就可以完全得到恢復(fù)。另外,即使有多臺工作站需要重新恢復(fù)數(shù)據(jù),也可同時(shí)執(zhí)行該映像文件,因?yàn)?NetWare網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)在DOS狀態(tài)下,可實(shí)現(xiàn)一對多的映像工作。
2.便于計(jì)算機(jī)防病毒軟件的升級
計(jì)算機(jī)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(hù)設(shè)備的完好,保證實(shí)訓(xùn)教學(xué)的順利進(jìn)行。我們可以通過網(wǎng)絡(luò),實(shí)時(shí)對所有工作站的防病毒軟件進(jìn)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(jìn)行實(shí)時(shí)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?yàn)榻鹕蕉景攒浖o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(biāo),單擊“幫助”菜單,點(diǎn)擊“金山毒霸主頁”,來到該主頁我們可按以下順序點(diǎn)擊(下載專區(qū)升級選擇標(biāo)準(zhǔn)版金山毒霸標(biāo)準(zhǔn)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(gè)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(gè)工作站,在各個(gè)工作站上,執(zhí)行該防病毒軟件包進(jìn)行更新。這樣,我們就可以對工作站的防病毒軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)的更新。
3.便于應(yīng)用軟件的安裝及更新由于應(yīng)用軟件的增加或版本的不斷更新,為了滿足實(shí)訓(xùn)教學(xué)需要,每學(xué)期計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室都要安裝一些新的應(yīng)用軟件或更新版本。如果在單機(jī)進(jìn)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(yīng)用軟件,以保證教學(xué)?？偠灾?只要我們能充分利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的功能,不僅可以達(dá)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(jìn)性、優(yōu)越性充分發(fā)揮出來以提高工作效率,同時(shí)還可以科學(xué)地管理和維護(hù)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室。
參考文獻(xiàn):
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)是基于客戶/服務(wù)器模式進(jìn)行研發(fā)的，根據(jù)學(xué)校中的主要用戶主體，可以分別提供教師使用時(shí)的功能以及學(xué)生使用時(shí)的功能.在教師身份登錄的條件下，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)可以完成以下幾個(gè)功能：其一，教師可以向所有學(xué)生或者是某一個(gè)學(xué)生發(fā)送實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容以及實(shí)驗(yàn)要求；其二，教師可以與學(xué)生進(jìn)行交流，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程；其三，教師可以利用該系統(tǒng)對學(xué)生進(jìn)行監(jiān)視，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)在線點(diǎn)名[1]；其四，教師可以對學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行自動(dòng)收?。黄湮?，教師可以對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行全程監(jiān)督，同時(shí)還可以對某一個(gè)學(xué)生顯示器上呈現(xiàn)的內(nèi)容進(jìn)行有效的動(dòng)態(tài)撲捉.在學(xué)生身份登錄的條件下，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)可以完成以下幾個(gè)功能：其一，學(xué)生可以對教師發(fā)送的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行瀏覽，從而了解實(shí)驗(yàn)的基本信息；其二，學(xué)生可以向教師提交實(shí)驗(yàn)的報(bào)告；其三，學(xué)生可以對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬；其四，學(xué)生可以利用該系統(tǒng)與教師以及學(xué)生進(jìn)行交流.通過以上分析，可以看出，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)的應(yīng)用不僅可以大大減少教師的工作量，提高教師的教學(xué)效率，而機(jī)上對話功能的運(yùn)用可以降低實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的噪音，從而使實(shí)驗(yàn)室保持良好的環(huán)境.同時(shí)，該系統(tǒng)的應(yīng)用還可以有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果.
2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中必須具有以下幾個(gè)方面的功能：第一，該系統(tǒng)應(yīng)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(xué)生數(shù)據(jù)庫，從而滿足教學(xué)過程中教師與學(xué)生的不同需求；第二，該系統(tǒng)必須建立運(yùn)行庫，而運(yùn)行庫應(yīng)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(shí)運(yùn)行庫還必須擁有導(dǎo)出功能；第三，該系統(tǒng)應(yīng)該具有監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)上每一臺機(jī)器運(yùn)行情況的功能；第四，該系統(tǒng)應(yīng)該可以使教師對實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行講解并可以分發(fā)到每一臺機(jī)器中，同時(shí)還可以對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行提交與保存；第五，該系統(tǒng)應(yīng)該具有對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬的功能[2]；第六，該系統(tǒng)應(yīng)該能夠?yàn)榻處熍c學(xué)生交流意見時(shí)提供對話的平臺.在以上六種功能之外，還可以適當(dāng)?shù)脑黾右恍┲悄芑墓δ?，比如自?dòng)輸入的功能.
2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)的模塊設(shè)計(jì)
根據(jù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)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(jī)時(shí)間的長短進(jìn)行確定，同時(shí)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(jī)時(shí)間進(jìn)行確定.通過登錄與注銷模塊、數(shù)據(jù)庫以及運(yùn)行庫的情況，從而對教師與學(xué)生的出勤情況進(jìn)行考察.從教師的角度來說，能夠計(jì)算出教師每個(gè)月的課時(shí)數(shù)；從學(xué)生的角度來說，能夠檢查出學(xué)生遲到、早退以及曠課的情況，這在無形中幫助教師實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)名.第二，系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)相關(guān)模塊.該系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)相關(guān)模塊中主要包含了三個(gè)功能，分別是實(shí)驗(yàn)要求的分發(fā)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的提交以及對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬.在實(shí)驗(yàn)要求的分發(fā)功能中系統(tǒng)應(yīng)該具有信息群發(fā)與單發(fā)的功能；在實(shí)驗(yàn)報(bào)告的提交功能中系統(tǒng)應(yīng)該有自動(dòng)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(yīng)該實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)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(gè)終端的連接情況，實(shí)現(xiàn)對終端使用情況的監(jiān)視.此外，它還可以對運(yùn)行資料庫進(jìn)行查閱，同時(shí)對運(yùn)行資料庫進(jìn)行導(dǎo)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(jìn)行講解，同時(shí)還可以使用戶迅速的學(xué)會軟件的使用方法[3].
2.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)中包括了三個(gè)數(shù)據(jù)庫，分別是教師庫、學(xué)生庫以及運(yùn)行庫.其中，教師庫與學(xué)生庫中包括了教師的相關(guān)信息，比如用戶的身份標(biāo)識號、姓名以及上機(jī)時(shí)間等信息，從而掌握教師與學(xué)生的上機(jī)情況；運(yùn)行庫中主要包括了該系統(tǒng)在運(yùn)行過程中所需要的一些基本信息.與此同時(shí)，該系統(tǒng)在運(yùn)行過程中可以建立一個(gè)臨時(shí)庫，從而可以方便儲存一些臨時(shí)需要的數(shù)據(jù).
3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
3.1Socket接口
所謂的Socket是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上跨平臺的應(yīng)用程序進(jìn)程間的通信機(jī)制，對于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用程序來說，Socket類似于一個(gè)服務(wù)協(xié)議插座，程序中不同的協(xié)議，對應(yīng)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(yīng)用程序的開發(fā)者提供API，同時(shí)為了使軟件供應(yīng)商能夠有統(tǒng)一遵守的規(guī)范.與此同時(shí)，WindowsSocket也定義了一個(gè)二進(jìn)制接口，從而有效保障WindowsSocketAPI的應(yīng)用程序可以在任何網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商的符合WindowsSocket協(xié)議的實(shí)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(shí)現(xiàn)都可以支持流套接口以及數(shù)據(jù)報(bào)套接.應(yīng)用程序主要是利用WindowsSocket的API，從而實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)相互之間的通訊.同時(shí)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(shí)現(xiàn)實(shí)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(yīng)用的時(shí)候，目前主要使用的方法是運(yùn)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(jī)與服務(wù)器達(dá)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(jī)角色，相應(yīng)地另一方則扮演著從機(jī)的角色.對于一個(gè)服務(wù)程序而言，往往是在一個(gè)“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(shí)候，該服務(wù)器進(jìn)程是處在休眠狀態(tài)的，直到有客戶對這個(gè)服務(wù)器提出了連接的請求，此時(shí)，服務(wù)程序會被這一請求而“喚醒”，同時(shí)立即給客戶提供相應(yīng)的服務(wù)，即對客戶的請求進(jìn)行相應(yīng)的反應(yīng).一般來說，在設(shè)計(jì)客戶服務(wù)器應(yīng)用程序的時(shí)候，連接的服務(wù)是其設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，但是在特殊情況下，某些服務(wù)也是可以利用數(shù)據(jù)報(bào)套接口來提供的.Socket作為應(yīng)用程序間的通信端口，在同一臺計(jì)算機(jī)上的不同計(jì)算機(jī)的兩個(gè)進(jìn)程間可以分別建立兩個(gè)Socket.通過連接之后，應(yīng)用程序的兩個(gè)進(jìn)程之間就可以進(jìn)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(gè)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(jì)算機(jī)；Socket的通信端口主要是為了確定目的計(jì)算機(jī)的應(yīng)用程序進(jìn)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(bào)套接口以及原始套接口[6].通常情況下，應(yīng)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(shí)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(bào)套接口.
3.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
本文中設(shè)計(jì)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(shí)候，主要是通過Delphi語言來實(shí)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(shí)還能夠有效地適應(yīng)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(xué)生數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理，同時(shí)還可以對學(xué)生上機(jī)時(shí)的出勤情況進(jìn)行考察.此外，它還可以實(shí)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(dá)到教師與學(xué)生以及學(xué)生與學(xué)生之間進(jìn)行交流的目的，其交流內(nèi)容主要包括了實(shí)驗(yàn)要求的分發(fā)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的提交以及每個(gè)終端之間的對話等.
