计算机网络类课程虚拟实训环境的实现

2016-03-14九江职业大学

电子世界 2016年10期

九江职业大学李杰

计算机网络类课程虚拟实训环境的实现

九江职业大学李杰

【摘要】随着科技的进步，网络信息科技和虚拟化技术得到了飞速的发展，对整个社会的发展有很大的推动作用，与人们的联系也越来越密切。在计算机网络课程中，虚拟化技术的发展促进了相关虚拟设备的使用，可以使高校的硬件设备不足与教学的手段和方法落后等问题得到解决，利用相关技术可以在网络设备中建构虚拟的实训环境，为教师与学生提供一个自主进行操作的平台，进而提高计算机网络类课程的教学质量，促进学生的全面发展。

【关键词】计算机网络；虚拟实训环境；实现

课题项目：2012年江西省高校教学改革研究课题“高职网络类课程虚拟实训模式的实践与研究”（编号：JXJG-12-31-5）。

1　引言

随着社会的发展和进步，我国的高职教学也不断发展，但是随着各高校的扩招，对学校教学的环境带来很大压力和挑战，一些学校内的教学基础设施和实践的环境已经落后于时代的潮流，尤其是计算机网络专业，其网络的组建和规划中需要的各种硬件和软件设备的建设比较落后，具有完善网络和规划的实验室也很少，所以需要不断对其进行改革，加大虚拟化技术在课程中的应用，借助信息科技创设出虚拟的实训环境和课堂教学模式，实现虚拟实训的教学，提高整个专业的发展水平。本文主要对计算机网络类课程虚拟实训环境的实现进行研究，以便促进整个教学质量的提高，促进学生成长。

2　研究的目的和理论基础

2.1研究的目的

目前，我国的教学改革进程不断加快，推动各类教学培养的模式和课程的体系的创新与改革，使用新技术和方法进行革新，尤其是将信息科技应用在教学中是整个社会发展的需要。面对这一时代背景，使用虚拟化技术和数字技术的方法对教学模式进行改革，对计算机网络课程的虚拟实训环境进行探索可以使学生的兴趣得到有效的激发，提高整个教学的质量与学习的效果，促进学生实践能力的提高。

2.2研究的理论基础

人类社会经过长久的发展，有过很多不同的形态，虚拟化与数字化的发展，产生了一种新的形态——虚拟实践。这是一种使用计算机网络和虚拟现实等技术，在虚拟的空间内有着明确的目的，利用纯符号的手段能动的进行探索和改造虚拟客体的客观活动。虚拟实训就是虚拟实践在计算机网络教学中的应用，按照相关的实训要求，组建虚拟工程的实训环境，利用各种各样的虚拟实验的仪表和仪器以及设备进行实时的仿真训练。虽然其存在的形态是虚拟化的，但是却具有真实存在的价值和真实的体验，具有很多优势，其需要的设备非常经济，价格不高，在进行实践时具有试误性和反复性，有利于学生能力的提高。

3　实现计算机网络类课程虚拟实训环境的具体措施

3.1加大对数字化的学习资源的开发与设计

数字化的学习资源是进行数字化学习的重要环节，主要利用教师进行开发，学生自主创作，研究人员的协作和交流，在市场上购买或者网络上下载等方式进行开发和设计。使用有效的途径和方法建立具有丰富内容的网络规划与组建的数字化资源，主要有教学、学习、实践、扩展的资源四个方面，例如，学习的资源中会对基本的网络装置进行介绍，对设备配置的命令和配置过程进行介绍，可以使学生在实验开始之前就对虚拟实训环境有着整体的理解。

3.2基于多种系统虚拟网络课程的架构实现

面对计算机网络类课程虚拟实训环境在实践中存在的缺陷和不足，多系统虚拟网络课程的架构研究是利用虚拟软件的帮助，把网络课程在教学中需要使用的各种系统安装到一台计算机设备上，接着可以模拟出各种操作系统相连接并使用的效果，进而实现在单机上对多个操作的系统进行联网，以便网络类课程教学为学生提供直观且便捷的环境，有利于虚拟实训环境的实现。可以有效的发挥出多媒体和计算机系统的作用与优势，展现出计算机网络类课程虚拟实训环境的逻辑和严密性，使学生能够充分的发挥思维和想象的空间，有利于学生创新能力和意识的培养。在虚拟实训环境的实践中，利用计算机网络系统可以大大提高学生的自主学习能力和学习的积极性，学生在虚拟环境中能够依照自己行动的反馈，提高对现实中各种客观物质的认识，使学生解决问题的实际能力得到提高。

具体的操作如下：教师首先用一台计算机建立起虚拟实训环境试验需要的虚拟机与虚拟的网络，接着把记载着虚拟机和网络的参数文件上传到相应的服务器上和学生进行共享，也就是说，教师把虚拟实训环境试验需要的模板已经做好，并与学生分享，学生借助老师已经完成的模板，很快的就可以在计算机内建立起一个虚拟环境所需的虚拟网络来进行实验。利用虚拟实训环境，可以对多种操作系统不能在一台计算机上进行操作的问题进行有效的解决，进行网络装置之间的组网、模拟和连接，进行一些危险的操作却不会对电脑产生影响。VMware可以提供很多虚拟的设备以及使用这些进行联网的手段与方法，只要对这些虚拟设备以及联网的方法进行了解，就可以随意的对自己需要的虚拟网络进行定制，建立任何形态的局域网。如果计算机主机具有很高的配置，就可以对许多服务器进行模拟，利用这些手段和功能，可以使计算机网络类课程的虚拟实训更加符合实际，能够有效且高效的是学生的技能和水平得到提高。

3.3虚拟实训中需要的网络设备及其配置

VMware软件可以在不同的系统之间实现连接，对多种操作系统的支持可以为学生提供一个很好的平台，但是这种软件并不能对所有的设备和系统进行模拟，在对路由器和交换机的命令和配置的模拟方面比较缺乏，不仅不能使学生直观的对路由器和交换机的外观进行体会，也不能使学生借助这种软件对这些设备的命令配置进行熟悉，没有实现学习的价值和目的。但是还是由许多产品可以对路由器和交换机进行模拟，例如，近些年比较常见的Dynamips，这种软件是专门的路由器模拟器，可以对很多硬件的平台进行模拟，而且使用标准IOS的印象文件，这是其直接进行运行的文件，所以可以达到百分之百模拟，就像操作一台真正的路由器，以前的一些软件则只是仿真而已。目前，主流BOSON支持命令的数量随支持设备的增加而不断增多，更加具有仿真操作的界面让人产生真正操作路由器的感觉，尤其是BOSON可以提供自己独特的网络拓扑工具，可以自己制作拓扑并保存，启动NETSM后可以对这些自制的拓扑进行选择。所以这个软件有一个很大的好处，其附带的Network Designer能够完全的设计出虚拟实训环境，这是其他的所有模拟器没有具备的，有了这一模拟器，可以使VMware虚拟网络的架构进行补充，使相关课程的虚拟实训环境更加合理与完善。