基于虛擬化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)項目化教學

楊曉雪

摘要：網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的核心課程，應(yīng)用性強，教學的目標在于能讓學生在綜合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中有較強的動手能力，處理實際網(wǎng)絡(luò)服務(wù)配置與管理問題。本文著重介紹如何應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)虛擬軟件搭建虛擬實驗室，并在其中配以項目化的教學案例，幫助學生在設(shè)計、實施、評價等項目配置的過程中掌握網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的知識要點。

關(guān)鍵字：網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)；項目化；虛擬

計算機軟件、光電子產(chǎn)業(yè)在我國迅速發(fā)展，其中以湖北武漢東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)為代表，即常稱“光谷”。東湖高新區(qū)已經(jīng)形成了計算機軟件、光電子信息產(chǎn)業(yè)為主導，生物醫(yī)藥、新能源環(huán)保、高端裝備制造、高技術(shù)服務(wù)業(yè)競相發(fā)展的現(xiàn)狀。由于因特網(wǎng)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為各行業(yè)企業(yè)通信、數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮诵臉?gòu)建，對于計算機網(wǎng)絡(luò)及服務(wù)器的管理及配置的人才正迅速增加，除此之外，由于互聯(lián)網(wǎng)的普及，對于非計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的各行各業(yè)的人才，也需要了解、具備一定的網(wǎng)絡(luò)配置與管理的技術(shù)以適應(yīng)日常工作需要。因此，作為對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)起核心管理作用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)課程的地位是舉足輕重的。另外，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的部分內(nèi)容也作為必修知識放在非計算機專業(yè)課程的計算機基礎(chǔ)課程中，也可以看出網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)知識的重要性。

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的教學有較高的難度，主要體現(xiàn)以下方面：課程需要每位學習者同時管理配置一個或多個網(wǎng)絡(luò)，每個網(wǎng)絡(luò)里需要有若干臺服務(wù)器以及被管理的客戶機，管理的節(jié)點多且分散，如何在有限的教學時間和設(shè)備環(huán)境里讓每個學生都能配置、管理這些設(shè)備是一個難點，通過虛擬化技術(shù)及項目化的教學設(shè)計，可以基本實現(xiàn)教學目標，我們就其中的項目實驗設(shè)計環(huán)節(jié)作如下探討。

1.虛擬化設(shè)備支持的項目化實驗教學

從計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的就業(yè)崗位來看，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的項目項目實驗環(huán)節(jié)對于網(wǎng)絡(luò)課程學習非常重要，實驗環(huán)節(jié)能幫助學生加深對理論知識的理解，為進一步學習和研究打好基礎(chǔ)，為以管理網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器為核心工作內(nèi)容的工作崗位而言，通過符合實際需求的項目化的教學為更好地部署和應(yīng)用這些設(shè)備打好基礎(chǔ)，為將來工作崗位中的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的配置提供實際經(jīng)驗。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的項目實驗環(huán)節(jié)，主要由虛擬化軟件搭建網(wǎng)絡(luò)實驗環(huán)境。VMware虛擬機是在一臺電腦上將物理計算機的硬件資源拿出來虛擬出若干臺虛擬計算機，每臺機器擁有獨立的硬件設(shè)備和操作系統(tǒng)而不互相干擾，可以將若干臺虛擬計算機組網(wǎng)，并配置服務(wù)器、客戶機，對服務(wù)器進行配置管理，對客戶機進行控制和維護。虛擬機技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)項目化教學建立了良好的實驗環(huán)境，它能在有限的硬件實驗環(huán)境下，為每位學習者搭建一個與真實環(huán)境相差無二的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。通過建立的虛擬機來進行計算機網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)項目配置，虛擬機組建網(wǎng)絡(luò)與真實的網(wǎng)絡(luò)具有一致的界面、配置、功能。

2.基于虛擬機技術(shù)的的項目化教學，其優(yōu)點有：（1）不需要大量的硬件資源，只需要普通的計算機與虛擬軟件，節(jié)約了大量資源2）與實際操作相比較，虛擬設(shè)備可以保存多個狀態(tài)，在操作中可以方便的在多個時間節(jié)點的配置上進行切換，節(jié)約了不同項目基礎(chǔ)搭建的大量時間，更有利于學習。（3）VMware可以通過與GNS3連接，將網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)里的虛擬服務(wù)器與虛擬的路由交換設(shè)備相連，進一步組成更大、更完全的網(wǎng)絡(luò)。（4）讓每位學習者能夠獨立的搭建、擁有、保存多個項目的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和配置成為可能，最大限度的提升學習者的操作體驗。（5）學習者操作的整個對象為虛擬機，避免了頻繁操作物理設(shè)備可能造成的硬件損壞。

3.項目式實驗教學的特點

項目式實驗教學，是根據(jù)工作中的具體的案例設(shè)計教學項目，從項目需求分析、項目設(shè)計、項目實施、項目管理、項目評定等過程進行學習要求，以模擬真實的實驗環(huán)境、真實的工作過程使得學生在老師代領(lǐng)下或者后期分組或獨立進行的一種教學活動。項目化的實驗教學與工程要求緊緊相關(guān)，在學生按照項目需求進行設(shè)計、配置的過程當中，與工作崗位間實現(xiàn)了最大程度的貼近，并在配置的過程當中發(fā)現(xiàn)問題，研究、解決、取得經(jīng)驗，在一定程度上可以作為一種特別的工作經(jīng)驗。然而，仍需要注意的是，虛擬環(huán)境與現(xiàn)實環(huán)境仍有區(qū)別，虛擬的項目環(huán)境是現(xiàn)實項目環(huán)境的簡化，其系統(tǒng)錯誤幾率小于真實的環(huán)境，因此，在以虛擬的項目化教學作為基礎(chǔ)的前提下，在教學的最后，仍需要少量的真實的項目實驗作為從虛擬到現(xiàn)實的最后的過度。

4.項目化教學實施的要點

對于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單、虛擬設(shè)備不多的項目，可以要求每位同學獨立完成；對于網(wǎng)絡(luò)機構(gòu)復雜、虛擬設(shè)備過多、配置較多的有一定難度的項目，可以對學生進行分組教學，每組由2-5位同學組成，然后選定一個組長從整體上進行規(guī)劃，每位同學負責大型網(wǎng)絡(luò)中的一部分虛擬設(shè)備，并將各自的虛擬設(shè)備進行連接組成網(wǎng)絡(luò)，按照項目的需求進行前期的項目設(shè)計，畫出大概的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，然后根據(jù)項目需求進行分解，討論并確定每個虛擬設(shè)備需要配置的選項并對自己的方案進行闡述和交流，在互相討論的過程中得出最佳的配置方案。根據(jù)方案畫分解每位同學負責的虛擬設(shè)備中的服務(wù)、配置、要求，寫出詳細實驗流程和實驗步驟，依據(jù)需求描述，逐項測試和驗收項目實施過程中一定要讓學生進行團隊合作。在項目化實驗教學實施的過程中，中以學生為主，教師為輔，教師不能過多的參與、替代學生自主討論研究的過程。因此，教師在項目化教學的過程中的定位，是對學生自主的出的需求分析、規(guī)劃設(shè)計、實驗流程、實驗步驟和實結(jié)果等所有環(huán)給每個項目小組合理評價，引導學生在團隊協(xié)作的氛圍中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。

結(jié) 語

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)作為計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的骨干課程，其實踐教學環(huán)節(jié)十分重要，如何在有限的設(shè)備環(huán)境下讓學生擁有符合工作崗位要求的實踐技能是個難題，本文著重以虛擬技術(shù)為基礎(chǔ)通過搭建網(wǎng)絡(luò)實驗室，并以項目式實驗教學為核心，以學生為主，讓學生在項目實驗的實施中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，然而，計算機專業(yè)項目化教學是當前的教學熱點，如何將項目式教學和工作實例更好結(jié)合，使得項目配置與實際操作更加貼合，仍需要在教學工作中進一步研究和反饋、改進。

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