計算機網(wǎng)絡(luò)類課程虛擬實訓(xùn)環(huán)境的實現(xiàn)

九江職業(yè)大學(xué) 李 杰

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計算機網(wǎng)絡(luò)類課程虛擬實訓(xùn)環(huán)境的實現(xiàn)

九江職業(yè)大學(xué) 李 杰

【摘要】隨著科技的進步，網(wǎng)絡(luò)信息科技和虛擬化技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，對整個社會的發(fā)展有很大的推動作用，與人們的聯(lián)系也越來越密切。在計算機網(wǎng)絡(luò)課程中，虛擬化技術(shù)的發(fā)展促進了相關(guān)虛擬設(shè)備的使用，可以使高校的硬件設(shè)備不足與教學(xué)的手段和方法落后等問題得到解決，利用相關(guān)技術(shù)可以在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中建構(gòu)虛擬的實訓(xùn)環(huán)境，為教師與學(xué)生提供一個自主進行操作的平臺，進而提高計算機網(wǎng)絡(luò)類課程的教學(xué)質(zhì)量，促進學(xué)生的全面發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】計算機網(wǎng)絡(luò)；虛擬實訓(xùn)環(huán)境；實現(xiàn)

課題項目：2012年江西省高校教學(xué)改革研究課題“高職網(wǎng)絡(luò)類課程虛擬實訓(xùn)模式的實踐與研究”（編號：JXJG-12-31-5）。

1　引言

隨著社會的發(fā)展和進步，我國的高職教學(xué)也不斷發(fā)展，但是隨著各高校的擴招，對學(xué)校教學(xué)的環(huán)境帶來很大壓力和挑戰(zhàn)，一些學(xué)校內(nèi)的教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施和實踐的環(huán)境已經(jīng)落后于時代的潮流，尤其是計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)，其網(wǎng)絡(luò)的組建和規(guī)劃中需要的各種硬件和軟件設(shè)備的建設(shè)比較落后，具有完善網(wǎng)絡(luò)和規(guī)劃的實驗室也很少，所以需要不斷對其進行改革，加大虛擬化技術(shù)在課程中的應(yīng)用，借助信息科技創(chuàng)設(shè)出虛擬的實訓(xùn)環(huán)境和課堂教學(xué)模式，實現(xiàn)虛擬實訓(xùn)的教學(xué)，提高整個專業(yè)的發(fā)展水平。本文主要對計算機網(wǎng)絡(luò)類課程虛擬實訓(xùn)環(huán)境的實現(xiàn)進行研究，以便促進整個教學(xué)質(zhì)量的提高，促進學(xué)生成長。

2　研究的目的和理論基礎(chǔ)

2.1研究的目的

目前，我國的教學(xué)改革進程不斷加快，推動各類教學(xué)培養(yǎng)的模式和課程的體系的創(chuàng)新與改革，使用新技術(shù)和方法進行革新，尤其是將信息科技應(yīng)用在教學(xué)中是整個社會發(fā)展的需要。面對這一時代背景，使用虛擬化技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的方法對教學(xué)模式進行改革，對計算機網(wǎng)絡(luò)課程的虛擬實訓(xùn)環(huán)境進行探索可以使學(xué)生的興趣得到有效的激發(fā)，提高整個教學(xué)的質(zhì)量與學(xué)習(xí)的效果，促進學(xué)生實踐能力的提高。

2.2研究的理論基礎(chǔ)

人類社會經(jīng)過長久的發(fā)展，有過很多不同的形態(tài)，虛擬化與數(shù)字化的發(fā)展，產(chǎn)生了一種新的形態(tài)——虛擬實踐。這是一種使用計算機網(wǎng)絡(luò)和虛擬現(xiàn)實等技術(shù)，在虛擬的空間內(nèi)有著明確的目的，利用純符號的手段能動的進行探索和改造虛擬客體的客觀活動。虛擬實訓(xùn)就是虛擬實踐在計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用，按照相關(guān)的實訓(xùn)要求，組建虛擬工程的實訓(xùn)環(huán)境，利用各種各樣的虛擬實驗的儀表和儀器以及設(shè)備進行實時的仿真訓(xùn)練。雖然其存在的形態(tài)是虛擬化的，但是卻具有真實存在的價值和真實的體驗，具有很多優(yōu)勢，其需要的設(shè)備非常經(jīng)濟，價格不高，在進行實踐時具有試誤性和反復(fù)性，有利于學(xué)生能力的提高。

3　實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)類課程虛擬實訓(xùn)環(huán)境的具體措施

3.1加大對數(shù)字化的學(xué)習(xí)資源的開發(fā)與設(shè)計

數(shù)字化的學(xué)習(xí)資源是進行數(shù)字化學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)，主要利用教師進行開發(fā)，學(xué)生自主創(chuàng)作，研究人員的協(xié)作和交流，在市場上購買或者網(wǎng)絡(luò)上下載等方式進行開發(fā)和設(shè)計。使用有效的途徑和方法建立具有豐富內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與組建的數(shù)字化資源，主要有教學(xué)、學(xué)習(xí)、實踐、擴展的資源四個方面，例如，學(xué)習(xí)的資源中會對基本的網(wǎng)絡(luò)裝置進行介紹，對設(shè)備配置的命令和配置過程進行介紹，可以使學(xué)生在實驗開始之前就對虛擬實訓(xùn)環(huán)境有著整體的理解。

3.2基于多種系統(tǒng)虛擬網(wǎng)絡(luò)課程的架構(gòu)實現(xiàn)

面對計算機網(wǎng)絡(luò)類課程虛擬實訓(xùn)環(huán)境在實踐中存在的缺陷和不足，多系統(tǒng)虛擬網(wǎng)絡(luò)課程的架構(gòu)研究是利用虛擬軟件的幫助，把網(wǎng)絡(luò)課程在教學(xué)中需要使用的各種系統(tǒng)安裝到一臺計算機設(shè)備上，接著可以模擬出各種操作系統(tǒng)相連接并使用的效果，進而實現(xiàn)在單機上對多個操作的系統(tǒng)進行聯(lián)網(wǎng)，以便網(wǎng)絡(luò)類課程教學(xué)為學(xué)生提供直觀且便捷的環(huán)境，有利于虛擬實訓(xùn)環(huán)境的實現(xiàn)?？梢杂行У陌l(fā)揮出多媒體和計算機系統(tǒng)的作用與優(yōu)勢，展現(xiàn)出計算機網(wǎng)絡(luò)類課程虛擬實訓(xùn)環(huán)境的邏輯和嚴密性，使學(xué)生能夠充分的發(fā)揮思維和想象的空間，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力和意識的培養(yǎng)。在虛擬實訓(xùn)環(huán)境的實踐中，利用計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以大大提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)的積極性，學(xué)生在虛擬環(huán)境中能夠依照自己行動的反饋，提高對現(xiàn)實中各種客觀物質(zhì)的認識，使學(xué)生解決問題的實際能力得到提高。

具體的操作如下：教師首先用一臺計算機建立起虛擬實訓(xùn)環(huán)境試驗需要的虛擬機與虛擬的網(wǎng)絡(luò)，接著把記載著虛擬機和網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)文件上傳到相應(yīng)的服務(wù)器上和學(xué)生進行共享，也就是說，教師把虛擬實訓(xùn)環(huán)境試驗需要的模板已經(jīng)做好，并與學(xué)生分享，學(xué)生借助老師已經(jīng)完成的模板，很快的就可以在計算機內(nèi)建立起一個虛擬環(huán)境所需的虛擬網(wǎng)絡(luò)來進行實驗。利用虛擬實訓(xùn)環(huán)境，可以對多種操作系統(tǒng)不能在一臺計算機上進行操作的問題進行有效的解決，進行網(wǎng)絡(luò)裝置之間的組網(wǎng)、模擬和連接，進行一些危險的操作卻不會對電腦產(chǎn)生影響。VMware可以提供很多虛擬的設(shè)備以及使用這些進行聯(lián)網(wǎng)的手段與方法，只要對這些虛擬設(shè)備以及聯(lián)網(wǎng)的方法進行了解，就可以隨意的對自己需要的虛擬網(wǎng)絡(luò)進行定制，建立任何形態(tài)的局域網(wǎng)。如果計算機主機具有很高的配置，就可以對許多服務(wù)器進行模擬，利用這些手段和功能，可以使計算機網(wǎng)絡(luò)類課程的虛擬實訓(xùn)更加符合實際，能夠有效且高效的是學(xué)生的技能和水平得到提高。

3.3虛擬實訓(xùn)中需要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及其配置

VMware軟件可以在不同的系統(tǒng)之間實現(xiàn)連接，對多種操作系統(tǒng)的支持可以為學(xué)生提供一個很好的平臺，但是這種軟件并不能對所有的設(shè)備和系統(tǒng)進行模擬，在對路由器和交換機的命令和配置的模擬方面比較缺乏，不僅不能使學(xué)生直觀的對路由器和交換機的外觀進行體會，也不能使學(xué)生借助這種軟件對這些設(shè)備的命令配置進行熟悉，沒有實現(xiàn)學(xué)習(xí)的價值和目的。但是還是由許多產(chǎn)品可以對路由器和交換機進行模擬，例如，近些年比較常見的Dynamips，這種軟件是專門的路由器模擬器，可以對很多硬件的平臺進行模擬，而且使用標準IOS的印象文件，這是其直接進行運行的文件，所以可以達到百分之百模擬，就像操作一臺真正的路由器，以前的一些軟件則只是仿真而已。目前，主流BOSON支持命令的數(shù)量隨支持設(shè)備的增加而不斷增多，更加具有仿真操作的界面讓人產(chǎn)生真正操作路由器的感覺，尤其是BOSON可以提供自己獨特的網(wǎng)絡(luò)拓撲工具，可以自己制作拓撲并保存，啟動NETSM后可以對這些自制的拓撲進行選擇。所以這個軟件有一個很大的好處，其附帶的Network Designer能夠完全的設(shè)計出虛擬實訓(xùn)環(huán)境，這是其他的所有模擬器沒有具備的，有了這一模擬器，可以使VMware虛擬網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)進行補充，使相關(guān)課程的虛擬實訓(xùn)環(huán)境更加合理與完善。

4　結(jié)論

計算機網(wǎng)絡(luò)類課程虛擬實訓(xùn)環(huán)境的實現(xiàn)可以有效的解決學(xué)校設(shè)備的不足和場地的限制等問題，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)能力和水平的提高，當然，虛擬實訓(xùn)畢竟只是虛擬的，無法真正的替代真實上機的實訓(xùn)，這點需要相關(guān)人員注意，在運用虛擬實訓(xùn)的基礎(chǔ)上，切實提高學(xué)生的實際操作能力。

參考文獻

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作者簡介：

李杰（1981-），男，江西湖口人，講師，碩士，研究方向：計算機教學(xué)。