計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)探索

張海波

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，必須充分重視實(shí)踐操作能力，只有這樣才能確保教學(xué)質(zhì)量得到提高。因此，必須加大力度深入研究虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，為學(xué)生提供一個(gè)良好的學(xué)習(xí)平臺(tái)，從而使學(xué)生可以得到全方位的培養(yǎng)，并且學(xué)習(xí)效率進(jìn)一步提升。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 虛擬實(shí)驗(yàn) 教學(xué)平臺(tái) 設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：G712 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1009-5349（2018）21-0199-02

一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的研究現(xiàn)狀分析

當(dāng)前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到了社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，并且競(jìng)爭(zhēng)也是愈演愈烈，對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)人才有著極大的需求量。因此，學(xué)生必須在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的學(xué)習(xí)中對(duì)于自身全面發(fā)展和學(xué)習(xí)給予高度重視，能夠熟練的掌握網(wǎng)絡(luò)的基本操作，并了解網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的軟硬件管理，從而可以更好地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的虛擬管理。然而，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)教學(xué)模式已經(jīng)不能很好地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展對(duì)于計(jì)算機(jī)人才的需求，學(xué)生也不能通過(guò)自身的探究以及利用計(jì)算機(jī)的實(shí)驗(yàn)來(lái)增強(qiáng)解決問(wèn)題的能力。并且，大部分學(xué)校所提供的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)環(huán)境也存在著諸多弊端，其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一方面，學(xué)校提供的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的硬件設(shè)備還不夠完善或是質(zhì)量不過(guò)關(guān)，學(xué)校開(kāi)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通常是很多學(xué)生分為一組共同進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，這使得學(xué)生無(wú)法真正提高動(dòng)手能力。還有就是在不斷的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)設(shè)備必然會(huì)發(fā)生一定的損耗，并且硬件資源在實(shí)驗(yàn)室中分散放置，很難實(shí)現(xiàn)共享，因此學(xué)生很難提升動(dòng)手操作能力。另一方面，在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，很多學(xué)校都沒(méi)辦法為學(xué)生提供良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，導(dǎo)致學(xué)生不能自主地學(xué)習(xí)探究，也就無(wú)法達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。

二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)措施

（1）需求方面的分析。在設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的過(guò)程中，一定要確保使用的系統(tǒng)具有極大的發(fā)展前景。因此，在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)和部署的過(guò)程中，必須非常注意系統(tǒng)運(yùn)行的效率及實(shí)用性一定不能受到影響。所以，首要考慮的是對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的需求進(jìn)行深入分析。而對(duì)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行軟件可行性分析及精細(xì)化分析是分析系統(tǒng)需求中最為關(guān)鍵的，經(jīng)過(guò)分析后再?zèng)Q定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)以及不同類(lèi)型的分析方法，并充分考慮各種有可能存在的影響因素，從而為設(shè)計(jì)系統(tǒng)制定全面清晰的目標(biāo)。

（2）功能方面的分析。為了能夠切實(shí)有效地提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的教學(xué)成效，在對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，就必須充分考慮用戶的需求?？蛻舳说墓δ芤欢ㄒS富，并強(qiáng)化日常管理。另外，必須對(duì)教師及管理人員給予足夠的管理權(quán)限，使他們能夠在計(jì)算機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的使用過(guò)程中享受豐富的用戶體驗(yàn)。首先，在對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)功能進(jìn)行分析時(shí)，設(shè)定的最高權(quán)限用戶必須是管理人員，從而對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行全面的管理。其主要涉及的功能為：用戶管理，管理人員可以對(duì)用戶的添加、刪除、修改密碼以及設(shè)置權(quán)限等進(jìn)行管理，充分掌握所有用戶的使用情況;課程管理，管理人員對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課程及實(shí)驗(yàn)時(shí)間進(jìn)行合理的安排，確保整個(gè)課程實(shí)現(xiàn)優(yōu)化配置。其次，對(duì)教師功能需求進(jìn)行分析。教師作為最常使用教學(xué)平臺(tái)的人員，可以通過(guò)平臺(tái)與學(xué)生建立近距離的溝通交流，從而可以及時(shí)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行有效的掌握。最后，對(duì)學(xué)生功能需求進(jìn)行分析。學(xué)生可以通過(guò)此平臺(tái)對(duì)課程的具體時(shí)間、地點(diǎn)以及實(shí)驗(yàn)方案等有足夠的了解，并且能夠清楚地知道教師對(duì)自己的教導(dǎo)，通過(guò)留言功能向教師請(qǐng)教問(wèn)題，從而使師生之間的交流效率得到有效的提高。

三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)主要可以分為引擎層、仿真框架層以及實(shí)現(xiàn)層三個(gè)層次結(jié)構(gòu)。其中引擎層主要指的是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的底層繪制工作，并在其基礎(chǔ)條件上，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行所需的相關(guān)消息進(jìn)行采集，進(jìn)而對(duì)收集到的信息進(jìn)一步整合處理，這樣能夠使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的整體數(shù)據(jù)達(dá)到初始化的目的，銷(xiāo)毀多余的數(shù)據(jù)信息。而仿真框架層是指專(zhuān)門(mén)為仿真系統(tǒng)提供的通用框架，其建立在引擎層的基礎(chǔ)之上，對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)M流程進(jìn)行數(shù)據(jù)模擬及流轉(zhuǎn)，從而達(dá)到引擎層功能調(diào)用的目的。而在仿真實(shí)現(xiàn)層的機(jī)構(gòu)框架上，可以使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的仿真系統(tǒng)各項(xiàng)功能得以發(fā)揮作用，其中包括網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及各類(lèi)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。為了能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)暢通穩(wěn)定的運(yùn)行，該平臺(tái)采用的是B/S架構(gòu)，并依托于Java2D基礎(chǔ)之上建立的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，該技術(shù)還是底層的繪制技術(shù)，而整個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)是立足于Applet插件來(lái)得以實(shí)現(xiàn)的，該插件可以在瀏覽器當(dāng)中嵌入，這樣就可以在Windows等系統(tǒng)中使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)平臺(tái)得到高效的運(yùn)行及使用。在開(kāi)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)中，其主要采用的是MVC機(jī)制，該項(xiàng)機(jī)制在掌握數(shù)據(jù)、視圖及控制器方面起到了決定性作用，保證了三者之間可以在耦合機(jī)制下緊密的聯(lián)系在一起。

四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

為了增強(qiáng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的運(yùn)行效率，就必須高度重視數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，因此在進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)工作時(shí)，必須特別注重對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)存取效率的提升，確保數(shù)據(jù)的完整性以及一致性得到科學(xué)合理的認(rèn)可，進(jìn)而還可以使系統(tǒng)內(nèi)的其他程序設(shè)計(jì)得到相應(yīng)的提高。在數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性得到有效保障的同時(shí)，在處理數(shù)據(jù)過(guò)程中也要保障以下幾點(diǎn)特征：首先，必須對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的數(shù)據(jù)按照類(lèi)型進(jìn)行精準(zhǔn)的劃分，并且在單一的數(shù)據(jù)表格的數(shù)據(jù)之間不發(fā)生沖突的基礎(chǔ)上，并行的數(shù)據(jù)表格之間才能不沖突，從而可以更好地實(shí)現(xiàn)接受相關(guān)參數(shù)及返回相關(guān)的狀態(tài)等功能。其次，在數(shù)據(jù)庫(kù)中，采用嵌套調(diào)用數(shù)據(jù)表，從而達(dá)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)查詢(xún)，以及高效處理數(shù)據(jù)庫(kù)信息的目的。此外還能夠與觸發(fā)器建立有效的聯(lián)系，使得數(shù)據(jù)庫(kù)得到更好的保護(hù)。在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)主要包括學(xué)生、教師以及課程信息表、測(cè)試系統(tǒng)表等，這些數(shù)據(jù)信息都將會(huì)在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的過(guò)程中體現(xiàn)出來(lái)。之后，運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程中，統(tǒng)計(jì)表內(nèi)的系統(tǒng)服務(wù)數(shù)據(jù)可以被快速地提取、匯總成相關(guān)的信息。同時(shí)可以集中、安全地對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的各個(gè)程序段進(jìn)行控制管理，確保整個(gè)控制系統(tǒng)得到有效安全的維護(hù)。管理者分工明確，進(jìn)而使數(shù)據(jù)庫(kù)的管理更加高效、安全。

五、結(jié)語(yǔ)

總而言之，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速發(fā)展的形勢(shì)下，社會(huì)各領(lǐng)域?qū)τ谟?jì)算機(jī)技術(shù)型人才的需求越來(lái)越大。當(dāng)前，高校針對(duì)計(jì)算機(jī)人才的培養(yǎng)模式也在隨著時(shí)代的發(fā)展不斷地進(jìn)行優(yōu)化，希望能為學(xué)生打造一個(gè)優(yōu)良的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)環(huán)境。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)及開(kāi)發(fā)，主要是為了學(xué)生的實(shí)踐操作能力能夠得到有效的提升，更好地避免傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的弊端，培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新意識(shí)和能力，增強(qiáng)師生之間的良好溝通。

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責(zé)任編輯：張蕊