计算机网络云技术教学

2015-02-27毛捷磊

新教育时代电子杂志(教师版) 2015年22期

关键词：计算机网络计算机实验教学

毛捷磊

（广东省海洋工程职业技术学校广东广州 510320）

计算机网络云技术教学

毛捷磊

（广东省海洋工程职业技术学校广东广州 510320）

现代计算机专业的核心教程之一就是通过计算机网络进行专业教学，而计算机网络实验云教学又是在计算机网络课程的重要组成部分和未来发展方向。但是过往的计算机网络实验教学中存在硬件设备不足，课程设计理念单薄，云教学内容简单等多种问题。本文提出结合计算机网络云教学的设计体系，并结合云教学的理念提出综合运用云教学平台，以期对计算机网络实验云教学提供一些新的想法和发展新方向。

网络实验教学云实验平台云教学

引言

随着计算机技术的日益发展与更新换代，大数据存储时代的来临，各行各业都急需计算机人才，也在开展信息化管理的改造与革新［1］。高素质的计算机人才需要丰富的理论知识和动手能力，并从动手过程中培养创新能力。因此，计算机网络实验云教学的地位就显得尤为重要，因为它是当今联络计算机理论与计算机实践的桥梁性学科。并且，当今计算机网络教学的总体趋势是向着云储存和云教育方面发展。

1.计算机网络实验云教学的特点与现状

1.1 计算机网络学科

“计算机网络”是计算机专业的学生所开设的课程，需计算机软硬件结合使用，需计算机、通信技术相结合。计算机网络实验云教学是现代计算机网络学科的一个重要组成部分，主要分管计算机网络实践部分，实践计算机课堂云教学中的种种理念，培养学生的动手能力、操作能力和创新能力。

1.2 计算机网络实验云教学现存问题

计算机网络实验云教学在现实操作中存在诸多问题。第一，传统课堂中仍以计算机网络普通教学为主，网络实验云教学的教学资源匮乏，计算机与网络实验设备不足与落后。虽然一般学校都会配备计算机实验室，并且还是主机箱加显示器的形式，性能完全靠单一主机，并没有专门用于云技术的虚拟主机实验室。但是计算机时代的必有定律——硬件快速更新，导致了现实验产品种类多，换代快，淘汰快。实验室很难与网络云教学发展同步［2］。第二，实验教学内容过分简单，资料过于落后与简单，导致无法满足学生的需求，也难以培养所谓的动手能力和创新能力；因而复杂的现代计算机实验内容受上述发展迅速的设备的限制无法实现；第三，计算机老师缺乏实验实践。特别是云教学方面，计算机网络世界瞬息万变，再也不是以前一加一等于二可以永恒教授的课程。现阶段，有些计算机老师并不完全具备设计、管理、运作、指导大型、复杂的网络实验教学的能力；这就必须通过云教学去获取广阔资源。第四，实验课时很难得到强有力的保证；学生的学习是一个系统过程，一门课程设计时需综合考虑各类课程所占比例。某些复杂的，真正能够提高学生计算机网络能力的实验课程耗时多，程序繁。资料少，学生无法通过云技术获取知识。学生很难真正完成大规模的设计类实验，难以全方位、系统性的思考实验内容和计算机网络。

2.计算机云实验教学的改进

2.1 构建计算机网络云网络教学专业实验室

构建专业云教学实验平台是为了让学生全面系统学习从网络原理到构建云平台，到应用的各类知识。在专业云实验室中，计算机老师系统准备一套云实验教学设计方案，通过云系统终端，实验课程的进行，使学生完整、清楚的认识、接触云网络布局的各环节，学习云网络模块构建知识，最终了解、学习并最终掌握云网络平台设计、安装、调试知识。

专业云网络实验室主要可以划分为以下几个平台：云网络终端原理实验平台、网组试验平台、应用试验平台、协议实验平台、管理试验平台、云综合实验平台。以上几个平台相互协作、支持，完整的包含了从云的网络原理教学，到组成云存储与教学服务器，光纤操作网路制作、路由器设置，到分析链路层、网络层、传输层和应用层协议分析，再到宏观的网络安全管理、实训，最后到网络综合试验，模拟真实云网络环境的综合平台。

在实际实验室的设计中，分配多组独立云实验桌，每组4个或8个组员。每组需独立配备试验设备，如路由器、交换机、云终端PC机、RCMS，Console，创建新虚拟机，建立VMware终端访问等。当然根据组内的实验需求不同，可以扩充相关的安全、无线、存储、网络协议等模块。在教学中，根据实验需要，可以通过传输介质将两个或两个以上的组连接起来，共同完成试验要求，或者进行竞赛。

2.2 构建多层次实验体系

上文阐述了对实验室硬件的需求，而计算机网络云实验的课程教学理念就应当包括验证性实验、综合性实验、设计性实验等多层次实验体系。［2］验证性试验，主要是为了锻炼学生基本的数据收集、操作云网络、撰写报告的能力；综合性实验是锻炼学生熟练运用各类软硬件设备，实施简单的实验设计，锻炼学生的观察、动手和判断能力；设计性试验则由学生自主设计研究，可以单独完成，也可以分组别合作完成。设计性试验的终极目的是为了锻炼学生的综合设计能力、实践操作能力、团队合作能力和实践创新能力。

需要注意的是，上述三种试验比例应当合理划分，控制。针对普遍中专学校，验证性、综合性实验所占比例应当维持在至少70%以上，设计性试验适当开展；对于大专生而言，验证性实验所占比例应当下降，综合性和设计性试验所占比例应当提升，后两者至少应当占80%以上，且以设计性试验为主。

2.3 充分运用云教学平台

当今快速发展的社会，数据已经渗透到每一领域，我们生活的每一分每一秒。在大数据时代，云计算的出现，打破了传统教育资源有限，个性化教学难以开展的巨大限制。［3］在网络实验教学中运用云服务端提供的结构化、半结构化、非结构化数据。同时，运用云计算提供的软件、安全、存储等技术，使学生快速、准确、高效地获取信息。并且在云教学中，由于数据、信息、素材的全面多样，信息存储海量持久，可以引导学生自主学习、创新。

例如以本人在最近一次由浪潮公司组织的计算机云培训中。获知现在总体计算机的教学已经开始全面向云教育方面发展了。首先就是需要学校机房要配置高性能的服务器来做为云教学和云存储的终端，然后在学生个人终端进行桌面虚拟化教学，桌面虚拟化是基于虚拟化应用交付平台和虚拟化框架平台的集成，以托管服务的形式交付桌面给学生，简化桌面部署，大量的使用云技术与虚拟化技术可以同时提高可用性、安全性，并大幅降低学校采购及机房维护成本。减少桌面维护和支持成本快速更新应用和桌面，提高安全性，降低数据丢失风险，以高度可用的桌面解决方案，提供最长运行时间和最大程度的数据保护即无需经常对机器设备进行升级改造。学校机房可以实现统一化，任一机房可以进行同一教学或不同教学的需求，学生所需的资料均可通过云终端进行调取与随时存储调用。在网络教学当中，云技术的大量运用可以大减轻老师的工作负担，特别是在今后的网络教学中，会运用到更多的云技术，最大的特点是用户可从各种设备实现远程访问，安全性和合规性，资料随处访问，业务办理敏捷性，移动性和自带设备访问方便性，可以为学校节约运营开销等好处。

当然，云教学环境需要进行平台设计：云资源管理层，针对学生对各种云资源的访问和下载进行管理；大数据处理层，主要包含数据采集、分析和挖掘。采集学生的学习数据后进行维护分析等，然后运用聚合算法、回归算法等抽取隐含信息。最后一层是云数据应用层。即对数据采集、比较、分析后，对教学效果进行评估和预测，对学生的信息进行分析和挖掘，对各高校乃至全国的教学数据进行比较分析，最终完善本实验室的教学［3］。