淺析虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室在中職計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用

王多鵬

（甘肅省張掖市職業(yè)技術(shù)教育中心，甘肅張掖 734000）

傳統(tǒng)中職計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)由于技術(shù)設(shè)備不夠先進(jìn)，難以有效創(chuàng)新教學(xué)模式和方法，制約了學(xué)生計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)素養(yǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室整合了虛擬機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模擬器，不僅投入成本較低，而且在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中適用范圍非常廣泛。因此，教師應(yīng)該明晰虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室在中職計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用價值，借助虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室開展多樣化的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐探究活動，從而提高計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的技術(shù)水平，驅(qū)動學(xué)生養(yǎng)成良好的專業(yè)實(shí)踐素養(yǎng)。下面我們就對虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)應(yīng)用展開研究。

一、虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室在中職計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用價值

中職計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)領(lǐng)域的虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室，簡單來講就是利用虛擬機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模擬器打造的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境，其中虛擬機(jī)可以提供和真實(shí)計算機(jī)無異的CPU、內(nèi)存、硬盤、光驅(qū)等“硬件”，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模擬器具備自定義網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔δ埽脩魳?gòu)建網(wǎng)絡(luò)可以省去頻繁變更c(diǎn)onsole 連線、切換設(shè)備等煩瑣環(huán)節(jié)。經(jīng)過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)學(xué)情分析和理論實(shí)踐研究，筆者將虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室在中職計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用價值概括整理為以下三個方面：

第一，應(yīng)用虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室可以激發(fā)學(xué)生計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)興趣。中職計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程知識技能具有較強(qiáng)的抽象性，同時教師在講授計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識時往往以理論教學(xué)為主，硬件和軟件資源都比較匱乏，學(xué)生參與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)探索興致不高。虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的突出應(yīng)用價值，就是可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的主動性。虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室中客戶端和服務(wù)器端的操作界面都十分精細(xì)、友好，如服務(wù)器端操作界面采用Java、web start 等形式加載，學(xué)生可以根據(jù)操作界面指示完成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本地調(diào)用和模擬結(jié)果統(tǒng)計等實(shí)驗(yàn)操作，從而提高計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)便捷性和趣味性，促使學(xué)生主動參與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模擬探究活動。

第二，應(yīng)用虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室有助于教師演示計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)操作技術(shù)。教師演示操作是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，過往教師在實(shí)施演示操作時，由于擔(dān)心部分操作會對設(shè)備和軟件造成損傷，所以用口頭講解代替這部分示范操作，限制了學(xué)生對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技能的完整掌握。應(yīng)用虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室可以化解上述難題，虛擬機(jī)所提供的設(shè)備和軟件是以文件形式存在于物理計算機(jī)中的，教師在向?qū)W生演示硬盤分區(qū)、格式化等操作時，并不會改變真實(shí)計算機(jī)的硬盤設(shè)置，更無需擔(dān)心會損害計算機(jī)其他設(shè)備和軟件。在虛擬環(huán)境下，系統(tǒng)安全得到保障，學(xué)生也能通過觀看教師演示習(xí)得計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)操作技能。

第三，應(yīng)用虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室能夠創(chuàng)新學(xué)生計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐方式。中職計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)追求實(shí)踐性，要想達(dá)到實(shí)踐教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，教師設(shè)計多樣化的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐活動是非常有必要的。虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中最大的應(yīng)用優(yōu)勢，就是能夠創(chuàng)新學(xué)生計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐方式，如教師可以根據(jù)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論內(nèi)容，利用虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室開展模擬網(wǎng)絡(luò)管理實(shí)驗(yàn)、設(shè)備配置和調(diào)試實(shí)驗(yàn)、排障實(shí)驗(yàn)等等，設(shè)計豐富多彩的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐任務(wù)或項目，使學(xué)生獲得充裕的技術(shù)實(shí)訓(xùn)機(jī)會，這樣學(xué)生就能將吸納到的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論知識學(xué)以致用，通過實(shí)踐訓(xùn)練解決實(shí)際的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)問題，從而構(gòu)建理實(shí)一體化的中職計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)體系。

二、虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室在中職計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用策略

（一）應(yīng)用虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室實(shí)施計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)演示

虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室在中職計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用途徑多種多樣，其中最重要的一個途徑就是用于教師實(shí)施計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)演示教學(xué)。相關(guān)教學(xué)策略如下：

第一，根據(jù)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)操作需要，采用虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室演示講解。在這一步，教師要根據(jù)演示教學(xué)需求做好網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺的搭建，如課程演示目標(biāo)是聯(lián)網(wǎng)操作，那么教師就可以在PC 系統(tǒng)中安裝sniffer、OPNET、NetSim 等軟件，打造真實(shí)可視的聯(lián)網(wǎng)操作環(huán)境。在正式實(shí)施計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)演示時，教師可以在虛擬實(shí)驗(yàn)平臺為學(xué)生演示對等網(wǎng)和局域網(wǎng)的組建方法。在演示聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的同時，教師還要講解運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)測試命令了解網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的技巧，如ping、stat、route 等?；镜难菔静僮鹘Y(jié)束后，教師可以通過提問的方式引導(dǎo)學(xué)生交流和復(fù)述聯(lián)網(wǎng)操作的流程和方法，并問詢學(xué)生是否有沒看清的步驟。如果學(xué)生有反饋意見，教師則需要將相應(yīng)步驟重新演示一遍，盡量放慢演示操作速度，確保學(xué)生看清、記全操作要點(diǎn)，從而為學(xué)生下一步自主練習(xí)做好鋪墊［1］。

第二，演示完畢后組織學(xué)生合作練習(xí)，促進(jìn)學(xué)生熟練掌握技能操作要領(lǐng)。在這一步，教師應(yīng)該組織學(xué)生在虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺上練習(xí)教師演示講授的聯(lián)網(wǎng)操作方法，并給予一些指導(dǎo)。在學(xué)生基礎(chǔ)練習(xí)完畢后，教師再趁熱打鐵發(fā)布一項高階聯(lián)網(wǎng)任務(wù)：在組建對等網(wǎng)和局域網(wǎng)的基礎(chǔ)上，大家是否能在虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行Web、FTP 服務(wù)器、DHCP 服務(wù)器的聯(lián)網(wǎng)操作呢？各組學(xué)生立即應(yīng)用虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺和學(xué)到的操作技能開展任務(wù)探究。經(jīng)過協(xié)作共議和操作，各組完成了多種服務(wù)器的聯(lián)網(wǎng)，還有小組搭建出創(chuàng)新的無盤網(wǎng)絡(luò)。在虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的支持下，學(xué)生實(shí)現(xiàn)了對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)操作技術(shù)的深度掌握和靈活運(yùn)用［2］。

（二）應(yīng)用虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置

設(shè)備配置是中職計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的主要內(nèi)容，但是以往由于計算機(jī)產(chǎn)品更新迭代太快，教師開展網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置教學(xué)遭遇多方掣肘。應(yīng)用虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室能夠消除上述弊病。很多虛擬網(wǎng)絡(luò)軟件都能模擬路由器和部分交換機(jī)，模擬操作與真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置環(huán)境一般無二，甚至可以說是真實(shí)設(shè)備的縮影。因此，教師應(yīng)該在中職計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置教學(xué)中應(yīng)用虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室，根據(jù)配置指導(dǎo)需要選擇適宜的虛擬網(wǎng)絡(luò)軟件，從而夯實(shí)學(xué)生計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置基本功。相關(guān)教學(xué)策略如下：

第一，采用虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)三層交換機(jī)配置方法。在三層交換機(jī)配置教學(xué)中，教師宜采用虛擬網(wǎng)絡(luò)軟件Boson Net-Sim。首先，教師帶領(lǐng)學(xué)生在虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃?；谌龑咏粨Q機(jī)配置的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為主，教師可以讓學(xué)生在驗(yàn)算紙上合作畫出星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，指導(dǎo)學(xué)生采用Windows XP 和100M 網(wǎng)絡(luò)，不安裝“文件共享及打印協(xié)議”，使用和計算機(jī)機(jī)號相對應(yīng)的靜態(tài)IP 地址，完成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃。其次，教師演示指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入虛擬網(wǎng)絡(luò)軟件的管理模式，用console 線和交換機(jī)連接，通過Windows 的超級終端進(jìn)入，單擊管理模式中“開始”“運(yùn)行”命令，輸入“hypertrm”后確定，選擇串行口COM1，設(shè)置COM 口連接參數(shù)時可以采用系統(tǒng)默認(rèn)參數(shù)。接下來，教師演示指導(dǎo)學(xué)生配置交換機(jī)的VLAN，在虛擬網(wǎng)絡(luò)軟件中將需要的接口劃入VLAN100，同時示范生成樹、GVRP 的配置方法。最后，教師指導(dǎo)學(xué)生在虛擬網(wǎng)絡(luò)軟件中測試網(wǎng)絡(luò)，先單擊“開始”“運(yùn)行”按鈕，再輸入“CMD”，最后按回車鍵，用于檢測三層交換機(jī)配置情況。配置指導(dǎo)結(jié)束后，教師可讓學(xué)生刪除虛擬網(wǎng)絡(luò)軟件中保存的配置文件，鼓勵學(xué)生根據(jù)星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，重新進(jìn)行三層交換機(jī)配置操作，促進(jìn)學(xué)生對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)配置方法的純熟掌握［3］。

第二，采用虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)路由器配置方法。Boson NetSim 也適用于路由器配置教學(xué)，教師可以先讓學(xué)生畫出網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃圖，然后在虛擬網(wǎng)絡(luò)軟件中示范下階交換機(jī)IP 地址的配置方法，繼而演示路由器IP 地址、交換機(jī)路由表、路由器路由表、NAT、訪問控制列表、動態(tài)路由協(xié)議RIP 的配置流程和方法。在學(xué)生基本領(lǐng)會路由器配置技術(shù)后，教師可以追加一個操作練習(xí)任務(wù)：同學(xué)們，請大家在虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺創(chuàng)建一個網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)路由，使用下一跳網(wǎng)關(guān)并將其管理距離設(shè)置為150，同時寫出用于在路由器上將RIP 路由打開的命令、配置到默認(rèn)路由的命令，以及用于配置標(biāo)準(zhǔn)的IP 訪問列表來阻止網(wǎng)絡(luò)上所有機(jī)器訪問Ethenet 網(wǎng)絡(luò)的命令。學(xué)生立即參與操作練習(xí)。教師應(yīng)該巡視學(xué)生并檢查各項命令是否準(zhǔn)確，發(fā)現(xiàn)錯誤命令及時指出糾正，直到學(xué)生完成路由器配置任務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的有效應(yīng)用。

（三）應(yīng)用虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室開展計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)仿真訓(xùn)練

虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室在中職計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中應(yīng)用空間極為廣闊，適用于多種計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)仿真訓(xùn)練的實(shí)施要求，如使用常規(guī)操作可能會損害物理計算機(jī)軟件和硬盤的訓(xùn)練。設(shè)備成本昂貴的群集類計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練以及網(wǎng)絡(luò)安全和網(wǎng)絡(luò)入侵訓(xùn)練等等借助虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室都能提升活動的可操作性。因此，教師在開展計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)仿真訓(xùn)練時，應(yīng)該加強(qiáng)引入和應(yīng)用虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室，從而增強(qiáng)學(xué)生計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)操能力。相關(guān)教學(xué)策略如下：

第一，在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室中開展破壞性仿真訓(xùn)練。中職計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中常見的破壞性仿真訓(xùn)練活動主要有硬盤分區(qū)、格式化、系統(tǒng)重裝等等。以硬盤分區(qū)和格式化訓(xùn)練為例，教師可以在虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺為學(xué)生操作講解硬盤分區(qū)的創(chuàng)建、調(diào)整、拆分、刪除和格式化等一系列技術(shù)要點(diǎn)。在學(xué)生初步掌握相關(guān)知識后，教師發(fā)布仿真訓(xùn)練內(nèi)容：請大家分組在虛擬機(jī)系統(tǒng)中查看本地硬盤的分區(qū)信息，然后進(jìn)行硬盤分區(qū)和格式化操作，比一比哪組對硬盤分區(qū)的規(guī)劃最合理。在仿真訓(xùn)練過程中，教師需要提醒相關(guān)注意事項，如硬盤主分區(qū)的空間要留足，系統(tǒng)和應(yīng)用分開來規(guī)劃，做好備份和下載，保護(hù)好硬盤中重要、敏感的資料，完成分區(qū)操作后再實(shí)施硬盤格式化，鍛煉學(xué)生規(guī)范創(chuàng)建、拆分、調(diào)整硬盤分區(qū)和格式化處理的能力。

第二，在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室中開展網(wǎng)絡(luò)安全仿真訓(xùn)練。網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)意識和能力是每個中職生都應(yīng)該具備的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)素養(yǎng)。在應(yīng)用虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室時，教師可以開展漏洞查找、病毒入侵等形式的網(wǎng)絡(luò)安全仿真訓(xùn)練。如教師可以在虛擬網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中植入木馬程序，然后組織學(xué)生自主探究，通過在虛擬機(jī)中安裝防火墻、殺毒軟件等操作對系統(tǒng)注冊表和自啟動相關(guān)聯(lián)的項目設(shè)置權(quán)限限制等方法，防御和阻斷虛擬網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器受到的木馬程序攻擊，這樣學(xué)生網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)能力就得到顯著強(qiáng)化，真實(shí)的計算機(jī)系統(tǒng)安全也不受影響［4］。

（四））應(yīng)用虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室開展計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)排障檢測

排障是中職計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)體系中的重要課型。虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室能夠根據(jù)排障教學(xué)需要模擬各種計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障和運(yùn)行問題，因此教師應(yīng)該依托虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室優(yōu)化計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)排障檢測教學(xué)，補(bǔ)足實(shí)戰(zhàn)教學(xué)方面的短板，從而使學(xué)生積累充足的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障診斷和排除經(jīng)驗(yàn)。相關(guān)教學(xué)策略如下：

在應(yīng)用虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室開展排障檢測時，教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生已經(jīng)掌握的故障診斷和排除技能，設(shè)計真實(shí)、具體的排障項目。如在學(xué)生學(xué)習(xí)完局域網(wǎng)服務(wù)器故障排除方法后，教師可以利用虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的模擬器，在域控制器中設(shè)置故障點(diǎn)，同時發(fā)布排障項目：同學(xué)們請看，虛擬平臺管理員在域控制器上設(shè)置密碼最短為6 個字符，但是當(dāng)管理員新建用戶時，輸入密碼123456 并不能成功，請大家合作找出故障并解決問題。學(xué)生馬上投入故障診斷和排除探究，幾分鐘后，各組匯報故障診斷結(jié)果：雖然管理員設(shè)置的密碼字符是6 位，但是管理員可能沒有將DNS 服務(wù)器加入到域，或者是加入域的設(shè)置流程不全。教師認(rèn)同學(xué)生診斷結(jié)果后追問：那么該如何解決新建用戶不成功的故障呢？各組學(xué)生開展故障排除操作，右擊DNS 服務(wù)器我的電腦，選擇屬性、系統(tǒng)屬性、計算機(jī)名選項卡，點(diǎn)擊更改按鈕后，設(shè)置域名“abc.com”，最后輸入有加入域權(quán)限的賬戶名和密碼。接下來，教師讓學(xué)生用管理員身份嘗試新建用戶，新建用戶成功、故障順利排除，從而切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐排障能力［5］。

三、結(jié)語

綜上所述，在中職計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中應(yīng)用虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室有助于教師演示計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)操作技術(shù)，激發(fā)學(xué)生計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)興趣，還能夠創(chuàng)新學(xué)生計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐方式。因此，教師應(yīng)該在中職計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)演示、設(shè)備配置、仿真訓(xùn)練以及排障檢測等教學(xué)中加強(qiáng)應(yīng)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室，從而提升中職計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)水準(zhǔn)和學(xué)生的綜合素養(yǎng)。