時間:2023-03-13 11:25:12
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實訓期間,讓我學到了很多東西,不僅使我在理論上對網絡管理有了全新的認識,在實踐能力上也得到了提高,真正地做到了學以致用,更學到了很多做人的道理,對我來說受益非淺。除此以外,我還學會了如何更好地與別人溝通,如何更好地去陳述自己的觀點,如何說服別人認同自己的觀點。第一次親身感受到理論與實際的相結合,讓我大開眼界。也是對以前所學知識的一個初審吧!這次實訓對于我以后學習、找工作也真是受益菲淺,在短短的兩周中相信這些寶貴的經驗會成為我今后成功的重要的基石。
作為一名大二的學生,經過差不多兩年的在校學習,對網絡有了理性的認識和理解。在校期間,一直忙于理論知識的學習,沒有機會也沒有相應的經驗來參與項目的開發。所以在實訓之前,網絡管理對我來說是比較抽象的,一個完整的項目要怎么來分工以及完成該項目所要的基本步驟也不明確。而經過這次實訓,讓我明白一個完整項目的開發,必須由團隊來分工合作,并在每個階段中進行必要的總結與論證。
在這次實訓中,我們每個人都有屬于自己的工作,我負責的是群集服務器,原來我連群集服務是什么有什么作用都不知道,現在雖然也不是很清楚,但至少我有了大概的了解,群集服務(由事件處理器,故障轉移管理器/資源管理器,全局更新管理器,以及其它部分組成)是mscs的核心部件,并作為高優先級的系統服務運行。群集服務控制群集活動并提供諸如協作事件通知,群集組件間通信處理,處理故障轉移操作,以及配置管理之類的任務。每個群集節點運行自己的群集服務。
在操作過程中雖然遇到了不少問題,例如忘記設置硬盤,兩臺電腦實際上用的是同一個硬盤,最后是服務安裝失敗。但是收獲不少,加強了自己的獨立操作能力,自學能力也得到了加強,以前都是跟著老師依樣畫葫蘆,但是這次沒有老師的幫忙,都是通過網上查找資料,看視頻,然后自己操作完成項目的。雖然我們組都是女生,在進度上總是比別人慢,但是我們靠自己完成了此次的項目。
這次實訓也讓我深刻了解到,不管在工作中還是在生活中要和老師,同學保持良好的關系是很重要的。做事首先要學做人,要明白做人的道理,如何與人相處是現代社會的做人的一個最基本的問題。對于自己這樣一個即將步入社會的人來說,需要學習的東西很多,他們就是最好的老師,正所謂“三人行,有我師”,我們可以向他們學習很多知識、道理。
【 關鍵詞 】 網絡工程;培養目標;網絡管理;教學案例
Design and Realization of Teaching Case in Network Management
Liu Xue-fei
(Department of Computer Science and Technology, Beijing Information Science & Technology University Beijing 100101)
【 Abstract 】 According to my school network engineering professional training target, the training of engineering talents and network application software development professionals, with strong innovation ability. Taking network management course as an example, the paper elaborated the network management courses teaching case of the overall design and case implementation task, and giving some examples to accomplish the training target.
【 Keywords 】 network engineering; training target; network management; teaching case
0 引言
高等學校工科專業教學從最初的理論教育到實施卓越工程師教育已成為工科教育改革的必然趨勢,尤其計算機學院的相關專業成立了開放實驗室、實訓基地、校企合作基地等,旨在培養學生的實際工程能力,包括分析問題、解決問題、總結經驗、學習新知識的能力。
本文以網絡管理課程為例,根據培養目標確定教學內容,根據教學內容確定每部分所對應的能力培養目標,設計了一個完整的教學案例,讓學生能快速地理解網絡管理理論,掌握相應的IT技能。
1 網絡管理的案例教學設計
1.1 設計思路
該課程的主要教學目標是服務于網絡管理員和網絡管理軟件開發人員,按如下模塊組織教學內容:抽象語法標記語言、管理信息結構和管理信息庫、網絡管理協議、遠程網絡監視、網絡管理系統軟件、網絡管理軟件開發包及其編譯以及網絡管理軟件的編程實現。內容模塊組織結構如表1。
1.2 案例任務設計
(1 )抽象語法標記語言ASN.1
分析SMI、MIB、SNMP的ASN.1文件,總結ASN.1中的模塊、關鍵詞、模塊的導入導出、類型的定義、基本數據類型、用戶自定義類型。
講解BER編碼規則“類型、長度、值”,采用抓包軟件wireshark對網絡管理軟件snmputil.exe產生的SNMP消息的BER編碼進行分析,總結各種類型數據的BER編碼部分中類型所對應的編碼,長度的表示和整數值以及OID值的編碼方法。
(2)管理信息結構和管理信息庫
iReasoning MIB Browser中對MIB文件采用樹型結構進行展示,同時給出樹型結構中節點的相應描述,尤其葉子節點的相關描述非常詳細。總結管理信息結構SMI對管理信息庫定義的規范約束的必要性以及約束的方法。根據樹型結構中中間節點的名字以及葉子節點的名字總結網絡中管理信息的分類方法,區分只有一個對象實例和有多個對象實例的對象的表示方法以及對象實例的表示方法。
(3)網絡管理協議
未配置SNMP服務之前與配置SNMP服務之后分別執行iReasoning MIB Browser提供的相關SNMP操作,總結網絡管理的基本管理模型、網絡管理操作。采用wireshark對相應執行操作進行報文結構分析,總結SNMP相應操作的報文結構以及相應操作的響應報文結構,總結操作執行的前提條件和操作執行的結果。同時總結不同SNMP協議版本的報文結構、操作類型等的不同。
(4)遠程網絡監視
iReasoning MIB Browser中對RMON MIB文件采用樹型結構進行展示,分析其MIB對象的共同特點為表對象組成,總結每個表對象的主要內容以及主要的管理對象。在交換機上配置相關RMON功能,通過實例總結RMON的主要功能。
(5)網絡管理系統軟件
以HP OpenView NNM為例,結合前面的網絡管理相關理論,總結網絡管理軟件的功能以及它與網絡管理理論之間的聯系。展示網絡管理理論對網絡管理軟件的理論支持,讓學生明白理論對實踐的指導作用。
(6)網絡管理軟件開發
以HP SNMP++開發包為例,講解開發包中的常用類,開發包編譯為靜態鏈接庫,網絡管理軟件開發的基本流程以及軟件的調試方法。同時講解在沒有真實網絡設備路由器、交換機的情況下如何進行軟件的測試。
2 部分案例任務實現
【關鍵詞】 網絡工程生命周期 課程改革 項目教學法
【中圖分類號】 G423 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1006-5962(2012)03(b)-0038-02
1 課程改革的背景和意義
1.1 背景
2010年12月25日,工業和信息化部在北京召開2011年全國工業和信息化工作會議。此次會議提出,“十二五”期間,在加快通信業創新轉型方面,要求加快3G和光纖寬帶網絡發展,加快TD-LTE研發和產業化并開展區域性試驗示范;加快推進三網融合,推動廣電、電信業務雙向進入,加快業務推廣和網絡建設改造,推動上下游產業發展;加強電信市場監管,強化互聯互通和資費服務監管。在互聯網管理方面,強調“安全”環節,要求加強碼號、域名、IP地址、網站準入和接入服務管理,做好網絡信息安全頂層設計,加強網絡安全防護,加強IPv6、三網融合、云計算、物聯網的信息安全問題研究等。
廣西壯族自治區“十二五”發展規劃中強調,全面提高信息化水平。建設覆蓋城鄉的信息基礎設施,加快經濟社會各領域信息化。實現電信網、廣播電視網、互聯網“三網融合”,構建寬帶融合安全的下一代信息基礎設施。啟動物聯網建設布局,建設數字化城市管理信息系統。
隨著柳州市城市化進程的推進,網絡覆蓋面的增加、新城區的開發、舊城區的改造等等因素,網絡工程的工作量會逐年穩步增加,因此對網絡工程方面人才的需要量在未來幾年也會隨之穩步增加。
1.2 意義
1.2.1 打破當前網絡專業教學中的學科體系,使教學真正適應中級技能型人才培養的需要。
1.2.2 以企業的實際需求為目標,以技術應用能力的培養為主線制定培養方案,建立起一套以網絡工程工作任務為導向的教學體系。通過課題研究與實踐,開發出以網絡工程生命周期為核心的遞進式項目教學的實施方案。
1.2.3 提升網絡專業教師的教學能力及相關專業技能。
2 課程改革的目標和主要內容
2.1 預期目標
通過按照網絡工程生命周期實施教學的遞進式項目化網絡工程課程改革,每個項目都有明確的教學目標,針對網絡工程有選擇性地構建教學內容,為網絡工程方向教學服務,培養網絡工程施工、網絡管理、系統管理等技術崗位專業人員,提高學生的職業素養和崗位能力,提升計算機網絡技術專業網絡工程專門化方向學生就業質量。
2.2 主要內容
(1)充分進行市場調查和人才需求調查,研究并明確作為網絡工程實施、網絡管理、系統管理等技術崗位專業人員應掌握的基本知識、基本技能以及應具備的職業素養、綜合職業能力。在此基礎上打破學科體系,按照由淺入深、由簡到繁的認知規律設計若干個網絡工程項目,以項目為核心整合所有知識、技能、態度、方法,制定出網絡工程方向遞進式項目教學的教學方案及課程標準、實訓指導書。
(2)會同行業專家研究制定在各項目教學中,對學生進行考核的方式及評價標準。
(3)從本校計算機網絡技術專業網絡工程方向2010級開始進行遞進式項目教學的實踐,研究并總結適應遞進式項目教學的典型教學方法和教學流程。
(4)整合教師資源,組建并培訓一支能進行該遞進式項目化教學的教師團隊。
2.3 研究重點
(1)制定網絡工程方向遞進式項目教學的教學方案及課程標準、實訓指導書。
(2)制定在各項目教學中,對學生進行考核的方式及評價標準。
3 課程改革的實施
3.1 第一階段:調查階段
到網絡企業調研、分析網絡工程施工、網絡管理、系統管理等技術崗位專業人員應具備的基本知識、基本技能、基本素養、基本職業能力;到網絡工程專門化方向畢業生就業單位調研、分析畢業生知識結構、綜合素質的不足;撰寫調查報告和遞進式項目化教學的可行性報告。
3.2 第二階段:制定草稿
結合前期調查信息及查閱有關資料,研究確定中職學校計算機網絡技術專業網絡工程方向學生應掌握的基本知識、基本技能、基本素養、職業道德、基本職業能力,在此基礎上打破學科體系,按照由淺入深、由簡到繁的認知規律設計若干個網絡工程項目,以項目為核心整合所有知識、技能、態度、方法,制定出網絡工程方向遞進式項目教學的教學方案及課程標準、實訓指導書。
3.3 第三階段:評審定稿
邀請行業專家、教育專家共同對教學方案、課程標準、實習實訓指導書進行論證和修改,研究制定對學生的考核方式和評價標準、確定實施性教學方案及其標準、實訓指導書。
3.4 第四階段:實踐教學
在本校計算機網絡技術專業2010級開始進行的按照網絡工程生命周期實施遞進式項目教學的實踐,在實踐中整合教師資源,打造進行遞進式項目教學的教師團隊,總結適合于遞進式項目教學的典型教學方法和教學流程以及團隊管理模式,制作并收集教學資源包。
3.5 第五階段:實習推薦
進一步聯系單位和推薦學生到相關公司進行項崗實習,并與用人單位建立緊密的聯系,及時了解用人單位對學生的反饋信息和優化和完善該教學體系的信息。
3.6 第六階段:項目總結
對項目進行總結,整理相關文檔,進一步優化和完善遞進式項目化教學體系。
4 預期成果及保障措施
4.1 按照網絡工程生命周期實施遞進式項目教學的課程改革的項目總結報告。
4.2 教學方案,課程標準,實習指導書,學生考核方式及評價標準,教學資源包。
關鍵詞:網絡實訓室教學
中圖分類號:G424.21 文獻標識碼:A 文章編號:
對一所經國家教育部批準設立的職業院校而言,核心的功能就是兩個:一個是教學,另一個是職業化。網絡實訓室的建設對這兩個功能的實現和完善都具有重要意義,而且對提高學校的競爭力和學生的實踐能力有重大的促進作用,有利于提升學校的品牌。
一、建設網絡實訓室的必要性
(一)網絡實訓室的建設對提高網絡教學水平意義重大
網絡實訓室的建設對提高網絡教學水平的意義體現在兩個方面:一個是提高教師的教學水平,網絡實訓室可以讓教師接觸到許多前沿的網絡知識和技術,開闊思路和眼界,提高教師自身的網絡技術方面的素養,從而提高網絡理論和應用方面的教學水平。另一個是增加了網絡實訓教學這一授課內容。網絡技術是理論和實踐結合十分緊密的一門學問,只有在實訓中,學生才能真正掌握課堂上學到的知識。所以增加網絡實訓的授課可以極大地提高網絡教學水平。
(二)網絡實訓室的建設對提高學校網絡科研水平意義重大
網絡技術作為計算機學科中最前沿的領域之一,是一個很好的科研方向。通過在專業的網絡實訓室中進行各種前沿的實訓,研究人員可以跟蹤先進網絡和通信技術,開闊思路和眼界,提高科研水平。先進的網絡實訓室有利于高素質人才的引進。有了硬件設備,就可以吸引國內外的優秀網絡人才加入學校,為學校的建設發展貢獻力量。另外,還可以與網絡設備供應商建立合作伙伴關系,由其及時提供最新的技術信息。甚至可以和合作伙伴公司共同進行科研和生產前沿技術的研究和開發。
(三)網絡實訓室的建設對學生就業意義重大
現代的人才觀念認為人才不僅僅具有知識,更要具有能力。能力的培養需要課堂教育和實訓實踐相結合,網絡實訓室提供了真實的網絡環境,可以讓學生親自搭建網絡、親自動手調試、配置網絡,從而讓學生直觀、全方位了解各種網絡設備和應用環境,加深對網絡原理、協議、標準的認識。提高學生的網絡技能和實戰能力。通過在網絡實訓室中的學習和實踐,便得本校的學生具有扎實的理論基礎和很強的實踐動手能力,這些都是他們在將來的就業競爭中非常明顯的競爭優勢。拓寬學生擇業的范圍,可以從事網絡技術工程師、網絡管理員等網絡技術類職業,就職于各網絡系統集成公司,或成為各種類型單位或公司的網絡管理員。這些對于學生來說都是具有現實意義的。
(四)網絡實訓室的建設可能帶來的經濟效益----認證培訓
網絡實訓室建成后,可以面向社會和學校搞培訓再教育。對學校的意義,不僅僅是增加了一塊創收的園地,更深入一步講是開創了一種投資建設模式,一種以收養支,自我發展的良性循環的投資模式。
二、網絡實訓室設備組成
(一)網絡實訓室區域劃分
網絡實訓室由三部分組成:學生機區域、教師網管區和6個RACK平臺區。
1.學生機區域:
這個區域主要是負責學生電腦接入實訓室網絡,達到信息共享,同時可以訪問RACK平臺實訓區。
2.教師網管區:
這個區域主要是分配給老師進行實訓室網絡管理的,通過采用銳捷網絡的網絡管理軟件就可以對整個校園網絡管理和維護了,大大減輕了實訓室的管理工作強度。
3.RACK平臺區:
實訓區域總共由6個RACK平臺組成,每個平臺設備中有1臺RCMS設備(控制做實訓的交換機、路由器、安全和無線等設備)、2臺二層交換機和2臺三層交換機、4臺路由器、兩個無線控制器和兩個無線AP等組成。每個RACK平臺可以供6個學生做各種交換機、路由器、安全和無線等的實訓等,而且學生可以人人動手。
(二)實訓教學系統組成
1.網絡組建、網絡管理類實訓滿足標準班規模(40人)要求,各分組內能獨立并行開展實訓,實訓終端1人1臺;
2.配置實訓教學監控終端等教師實訓指導教學系統;
3.具有遠程實訓室功能,能提供安全可靠的遠程登陸設備和方案。
4.具有上述實訓教學與培訓的詳細、完整實訓方案。
5.提供相關師資培訓和技術支持,設備三年免費質保。
網絡實訓室實訓功能
(一)教學應用
1.滿足本專科及研究生的教學需要
網絡實訓室內可做實訓內容的設計是基于標準各種網絡技術,包括STP(802.3ad生成樹協議)、RSTP(802.3ad快速生成樹協議)、MSTP(802.1s基于VLAN生成樹協議)、VRRP(虛擬路由器冗余協議)、ACL(包括標準、擴展、時間以及基于二層/三層/四層包頭字段的訪問控制列表)、NAT(網絡地址轉換)、NAPT(基于802.3ad的鏈路聚合控制協議)、STATIC ROUTE(靜態路由)、RIP(路由信息協議)、OSPF(開放最短路徑優先協議)、VPN(虛擬專用網絡)、IGMP Snooping(組播探測協議)、PSTN、ISDN、無線、防火墻、IPv6等等。
可以完成學校教學所需的給中局域網、廣域網實訓。并把實訓分成基礎實訓和高級實訓。基礎實訓,共可做16類28個實訓。高級的網絡實訓,分為3部分,第1部分是高級路由實訓,含10類34個實訓;第2部分是高級交換實訓,含6類11個實訓;第3類是安全實訓,含8類13個實訓。
2.配有內容豐富的實訓指導手冊
網絡實訓室配套了內容豐富的專業實訓手冊,以供教學參考。實訓手冊中對每個實訓的教學目的、實訓的設備、實訓設備間相連的網絡拓撲、實訓操作步驟、實訓結果及驗證等內容,描述詳盡、圖文并茂,可以直接當作教材用。
3.提供來自實際案例的綜合性實訓
銳捷網絡經過廣泛的調查,針對這一需求,提供來自實際案例的綜合性實訓。在綜合性實訓中告訴學生某一個大型企業的情況,共有多少人,哪些部門,地理分布如何,管理水平如何,等等。讓學生根據這些背景,運用所學的知識,去設計這個大型企業的拓撲。并且還要學生就用實訓室里的設備,按照自己設計的拓撲來把這個企業的拓撲搭建起來。之后要求學生把搭建的企業網調通。最后還需要他們綜合掌握的技能去優化這個網絡,比如要配ACL、QOS等。只有這樣才算完成這個綜合性實訓。這樣做下來,學生的實戰技能得到極大的鍛煉,這對他們將來的就業及在工作崗位上的成長都是極有幫助。
教學服務
1.成為銳捷網絡學院
建立銳捷網絡聯合實訓室之后,該學校有權向銳捷網絡認證中心提出申請成為銳捷網絡學院,銳捷網絡認證中心將按照相應的規定為銳捷網絡學院提供周到的教學服務和支持。
2.學生有機會全面接觸前沿的網絡技術
根據目前高等院校的教學要求和企業對于網絡人才的需求,銳捷網絡學院開發理論和實踐并重的教材,讓學生在學校里就可以緊跟網絡技術的發展潮流,掌握前沿的網絡技術。
3.師資培訓
銳捷網絡可提供專業的師資培訓。通過培訓,即可熟悉網絡設備的配置、調試等技術,迅速開展對學生的實訓教學,便于將實訓課程快速融合到教學計劃中,通過培訓讓每位授課老師明白每個實訓的重點、難點。
4.可獲得共享的教學資料
銳捷網絡認證中心為授權考試中心開設專門的FTP帳號,銳捷網絡認證中心將隨時在FTP上上傳大量的公司、產品、培訓等信息。便于授權考試中心開展各項培訓活動。
5.建立雙向人才信息庫
銳捷網絡認證中心為授權考試中心建立雙向人才庫,依托這500多家的商合作伙伴,以及與權威的招聘機構密切的合作,通過認證的學員可以利用特定的帳號和密碼在銳捷網絡雙向人才信息庫中注冊。通過雙向人才信息庫為企業和學員提供雙向選擇的機會。
綜上所述,建設網絡實訓室是有利于教學和學術研究,有利于培養學生實踐動手能力,有利于學生就業,有利于提升學校的品牌的有效途徑。
參考文獻:
一、計算機網絡專業面向工程的教學改革思路
針對不同階段的實驗教學確定不同的任務定位。院定必修課著眼于提高學生的科學素質與人文素養,以培養學生的基本實驗技能、科學的思維能力和創新意識為主要教學目標。系定必修課和專業方向課及實踐教學著眼于對學生進行工程技術人員的基本訓練,以培養工程實踐能力和創造能力為主要教學目標。
針對傳統的專業實驗課與工程嚴重脫節的狀況,實行專業實驗課的工程化,即系定必修課程及實驗課要面向工程,要緊緊圍繞工程和聯系工程進行。
針對傳統的專業實驗基本都是驗證性實驗的狀況,增設綜合性、設計性和創新性實驗,以培養學生的創新能力和綜合實踐能力。
針對傳統的專業實驗課從屬于理論課的狀況,實行獨立設置的實訓課程和單獨考核。在進入畢業實習前,進行一次網絡工程綜合實訓,這一獨立設置的實訓課程名為網絡集成技術,它涉及網絡技術的所有方面,并可通過專業實驗室實施。
針對高等職業院校只局限于校內教學活動的情況,實施“走出去、請進來”的面向工程的授課方式,加強校內外實習實踐基地建設。
二、計算機網絡專業面向工程的實踐教學體系
建立面向工程的實踐教學體系是一個復雜的系統工程。該體系包含三個部分:課程體系及內容、網絡實踐體系(實驗、實訓和實習)、網絡工程應用。在該體系中,要始終以網絡工程應用為最終目標,建立課程體系、整合課程內容,設置層次網絡實踐體系;課程體系及內容服從、服務于網絡實踐;網絡實踐容服從、服務于網絡工程應用。
1.建立面向工程的課程體系
從應用型人才培養的全局來看,當前課程改革的主要任務是重新審定、合理調整總的課程設置。在計算機網絡專業中,減少專業必修課,按照計算機網絡、網絡工程、網絡管理與安全和網絡軟件開發4個方向增加選修課。明確每門課程在培養計劃中的地位與作用,增加綜合素質養成需要的宏觀性課程,充實新興的高科技應用成果。
課程改革不僅要以就業崗位群對人才知識結構的要求為依據,建立模塊化的課程體系,而且要改革課程內容設置,打破課程的界限,根據高職計算機網絡教學的實際,進行課程內容的整合與拆分,提高課程教學的效果和質量。
調整網絡專業系定必修課和實驗課的教學方式,將實驗、實訓、實習等實踐性課程與理論教學有機統一起來,面向工程應用實施教學計劃,重點突出知識的應用性和實踐性。
2.建立面向工程的網絡實踐體系
面向工程的實踐教學體系包括實驗、實訓和實習三個部分。實驗基于網絡基礎理論知識,進行基本技能的培養。實訓主要鍛煉學生對網絡工程的整體規劃、設計和創新能力。實習要求學生走出校園進入企業鍛煉,在實際網絡工程項目實踐中進行鍛煉,總結經驗、教訓,提高綜合設計創新能力。其中,實驗是工程實訓的基礎,實訓又是實習的基礎,這三者之間關系是逐層深入的,從而形成了系統而有層次的實踐教學體系。
(1)實驗項目的設計。按照實驗教學方式,實驗教學分為以下幾種形式:驗證性實驗、綜合性實驗、設計性實驗和研究創新性實驗。過去在教學過程中,多以驗證性實驗項目為主,各任課教師需要進一步優化設計課程實驗方案,適當精簡驗證性實驗,增加綜合性實驗和設計性實驗比重。實驗教學做到精講多練。
(2)實訓項目的設計。在本專業“計算機網絡”、“網絡工程”、“網絡管理與安全”和“網絡軟件開發”等多門課程學習的基礎上,增加了“計算機網絡工程綜合實訓”這門課程,通過2個專業實踐周完成。目的是將所學的網絡基礎知識結合實際網絡工程項目要求進行系統性的訓練。實訓業務參照各行業信息化規范、企業用人標準和崗位要求,從職業道德和職業技能兩方面強化學生的能力培養,其培養目標涵蓋:項目經理、網絡架構設計師、網絡施工員、網絡維護員、網絡管理員和信息安全師等。計算機網絡綜合實訓的內容包括:工作組級局域網設計與應用;校園網的規劃與設計;校園網站建設維護;電子商務平臺建設維護;企業構建IP電話系統。
(3)網絡工程實習。實施“走出去、請進來”的面向工程的授課方式。建立校企培養模式,使學生即學即用,了解網絡技術及施工特點和規范,激發學生的學習興趣,達到了傳統教學方式所不及的效果。同時,聘請一批網絡工程和網絡開發第一線的工程技術人員,定期到校進行課程教學和開設講座,讓學生了解到網絡技術新發展、新工藝,通過講課和講座,提高學生對專業實踐能力的重視程度。
3.面向工程的網絡實驗、實訓平臺的設計
面向工程的網絡實驗、實訓平臺應提供真實的網絡環境,可以讓學生親自動手完成實驗實訓項目,加深對網絡原理、協議、標準的認識,從而提高學生的網絡技能和實戰能力。因此,網絡實驗實訓平臺的建設尤為重要。根據實驗臺功能的不同,分為基礎實驗臺、安全試驗臺、無線試驗臺和VoIP實驗臺。每種試驗臺由實驗需要的硬件組成,包括路由器、核心交換機、三層交換機、二層交換機、防火墻、工作站、服務器、無線AP、VoIP語音模塊等。該環境有很強的適應性,根據不同的實驗實訓要求,可以配置不同的基礎平臺,如軟件開發平臺可以直接提供路由和DNS環境,網絡安全實驗臺則可提供完全的Internet技術環境。該平臺可以實現計算機網絡、網絡工程、網絡管理與安全和網絡軟件開發4個方向的所有實驗實訓項目。實現了理論的實驗化、實驗的工程化、工程的系統化、系統的集成化。
4.實驗、實訓成績考核與效果評價
關鍵詞 :校園網絡 網絡管理 網絡維護
校園網是一種教育科研網絡,它構建在多媒體技術與現代網絡技術之上,為校園內的各種教學活動服務,是一種與互聯網連接的局域網絡環境。隨著社會的發展,互聯網的應用越來越廣泛,因此,只有合理、有效的網絡管理才能使網絡技術更好的為高校教育服務。筆者結合工作實踐,總結了幾點高校校園網絡管理與維護的經驗,現匯報如下。
1 制定出行之有效的校園網絡規章制度
高校教育現代化的實現依托于校園網絡的建立,因此,必須制定出一系列的規章制度來保證校園網絡的正常管理與維護,只有這樣才能做到有規可依、有規可循,才能使校園網絡的管理與維護做到有條不紊,才能保證整個校園網絡的一體性和連續性。有效的規章制度是校園網絡管理與維護的重要措施,因此規章制度的建立一定要具體、全面并且切合實際,制定出了制度就要要求校園內的師生嚴格執行,否則就起不到應有的效果。
2 維護好硬件設備是校園網絡正常運轉的基礎
高校校園網絡中,服務器是正個網絡的命脈,如果出現硬件方面的故障,就會導致整個校園網絡無法運轉,陷入癱瘓;而某一臺計算機的硬件有問題,則會到這這臺計算機無法使用,影響到學生上機實訓。所以,校園網絡管理人員必須認真做好校園網硬件的日常保養及維護、維修工作。
2.1硬件設備的日常保養
校園網絡硬件的日常保養要嚴格遵守規章制度,計算機不能隨意開關機,尤其是在微機運行過程中更不能隨意冷啟動機器。在機器運行過程中,網絡管理人員要隨時注意觀察,如有問題發生,則要第一時間處理,以免影響正常使用。同時還要注意機房內的溫度和濕度,衛生環境保持整潔、干凈。
2.2硬件設備的維護與維修
計算機的硬件設備在使用過程中難免會出現一些故障,如:元件老化導致機器無法正常運轉;環境因素及機器內部灰塵過多引起接觸不良等等情況。這就要求校園網絡管理人員必須熟知計算機工作原理,對硬件設備定期進行維護,同時還應設立各種零配件儲備倉庫,便于在機器硬件出現故障時及時更換使用。
3 維護好軟件設備是校園網絡正常運轉的保證
軟件設備的維護在校園網絡中起著舉足輕重的作用,維護工作更為復雜、頻繁。網絡在日常運轉中看似正常,如果不進行維護,出現故障之后不能及時修復,就會影響到整個校園網絡的使用。因此,網絡管理人員在平時工作中就要不斷學習網絡新知識,緊跟技術發展潮流,才能做好軟件設備維護工作。
3.1定期做好數據備份及系統保護工作
校園內計算機數量較多,因此要做好數據備份及系統保護工作。網絡管理人員應將服務器上的一些重要文件定期進行備份存檔,以免因數據丟失或損壞帶來不可挽回的損失;對于計算機系統,可采用軟件還原或是硬件還原來保護,這樣就可以在系統遭到破壞時快速還原,節約系統重裝的時間。
3.2定期做好殺毒工作
網絡病毒是無處不在的,一旦被病毒入侵校園網的服務器,就會導致系統癱瘓,使各種程序及數據遭到破壞。因此,網絡管理人員必須對服務器設置全面的保護措施,并在服務器和郵件系統上安裝網絡殺毒軟件,這樣就可以在校園網絡正常運轉中自行進行病毒掃描任務,同時這些殺毒軟件都支持定時升級、全網殺毒的功能,可以大大減少網絡管理人員的工作量。
4校園網絡安全管理
網絡環境是一個開放的環境,要防范沒有授權的用戶擅自使用校園網絡資源、破壞網絡系統資源,就要隨時做好安全管理。首先,要有專門的網絡安全管理人員來對系統進行維護,并指導其他用戶一些計算機基本設置和網絡方面的知識,提高他們的防范意識;其次要建立完整的賬戶管理和身份認證制度,這是入網的關鍵性問題,同時也是保證網絡暢通、免遭惡意用戶攻擊的前提。
關鍵詞 建筑工程;實訓教學平臺;三維仿真系統
中圖分類號:G712 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2016)24-0052-02
Construction and Research of an Education Platform about Ha-ving Practical Teaching Which Combine Virtuality with Reality in Architectural Engineering//ZHANG Tao, KANG Jiatao
Abstract It can be summarized from investigation and analysis that there exist some architectural engineering problems, accordingly, the
idea of building an architectural engineering practical teaching edu-
cation platform of quaternity include texture, entity, virtuality, learning
is put forward. The platform is composed of four parts: entity model
for architectural structure, three-dimensional simulation system for
architectural structure,network management platform and mobile
terminals’ application software, meanwhile, shows the characteris-tics of virtuality with reality combining, management integration, creative teaching and environment for learning. And eventually, it constructs an integrated, multifunctional and omnibearing practical teaching education platform.
Key words architectural engineering; practical teaching platform; 3-
D simulation system
1 引言
高職人才的培養定位有其自身特性,既要注重理論知識的教育,又要注重崗位能力的培養。高職建筑工程技術專業是培養面向工程一線技術應用和技術管理的技術技能型人才,要求學生不僅要具有扎實的理論基礎,還要滿足工作崗位的崗位技能要求,因此,高職教育必須解決好理論教學與實訓教學的關系。但是受到安全、工期、交通等各種因素的影響,實訓教學的多個環節難以在校外工程現場開展,需要在校內實訓基地進行。校內實訓基地也存在場地有限、資金短缺、工藝難展現、綜合利用率低等困難[1-3]。
如何C合、高效、多方位地開展建筑工程實訓教學,始終是高職院校的一個難題。
為了解決實訓教學中存在的問題,各院校也都在做積極的嘗試和探索。通過建設建筑結構實體模型,解決工地認知實訓的困難;通過施工工藝仿真實訓軟件,解決工藝展現困難、難以循環利用的問題。這些校內實訓基地解決了部分實際問題,在一定時期內發揮了重要的作用,但是通過調研分析,也存在一定的問題:1)建筑結構實體模型實訓基地為靜態展示,學習方式單一,利用效果有限;
2)施工工藝操作實訓基地使用成本高、限制條件多,無法與課堂形成一體互動;3)虛擬仿真實訓軟件輔助教學,缺乏真實體驗感,無法感受工程現場真實環境;4)各實訓場
地、軟件獨立存在,缺乏統一的平臺管理。
為解決上述存在的問題,提出建設虛實結合實訓教學平臺,在統一的平臺下使教學、課程、實訓、自主學習有機結合。
2 平臺的設計理念
建筑工程虛實結合實訓教學平臺是以建筑工程技術專業核心課程知識體系為“理論”基礎,以“實體”實訓模型為施工工藝展示載體,利用“三維仿真、網絡信息化”為技術手段,達到創新教學模式、發揮學生學習能動性的目的,構建一體化、多功能、全方位的學習環境,打造“理、實、虛、學”四位一體的建筑工程實訓教學平臺。
3 平臺的基本構架
建筑工程實訓教學平臺是以教學資源庫為應用基礎,由建筑結構實體模型、建筑結構三維仿真系統、網絡管理平臺、移動端APP四部分組成。將實體、虛擬、教學、自學有機結合成統一整體,構建理實一體、虛實結合、教學一體的全新教學、學習環境。
教學資源庫 教學資源庫是信息化教學的基礎,豐富的展現形式可以滿足多樣式教學創新的需要,平臺的各組成部分通過不同形式調用教學資源庫的內容進行展示。教學資源庫是對具體知識節點的全面介紹和展示,其形式包括文字資料、圖紙資料、圖片資料、施工動畫、工藝視頻、課程視頻等。教學資源庫具有展現形式多樣、展示內容統一、資源及時更新等特點。
建筑結構實體模型 建筑結構實體模型是以實體結構形式展示建筑結構及建筑施工工藝。實體模型是課程理論體系的整合,包含磚混結構、框架結構、剪力墻結構、鋼結構、木結構五大結構類型,結合施工全過程中的基坑工程、基礎工程、主體工程、屋面工程、水電工程、暖通工程、消防工程、裝修工程等分部工程,部分分層形式展現關鍵工藝節點300多項,配以教學資源庫。
建筑結構實體模型可以對結構及節點靜態展示進行認知實訓,還可以通過二維碼掃碼調用教學資源庫內容,進行多樣化的動態展示。
建筑結構三維仿真系統 建筑結構三維仿真系統是以實體模型為藍本建設的虛擬仿真系統,虛擬環境與實體環境完全對應,能夠實現實體模型的虛擬網絡化,彌補實體模型靜態展示的單一性。建筑結構三維仿真系統可以實現建筑的三維漫游、虛擬化展示、知識節點學習、網絡化調用等功能。使用者可以通過網絡在終端登錄仿真系統,其體驗與實體結構模型完全一樣,既實現了結構模型虛擬化的隨時隨地調用,又滿足了虛擬仿真與實體結構的認知互補性,真正實現虛實結合,達到高度的統一性。
網絡管理平臺 網絡管理平臺是對教學資源庫、三維仿真系統、后臺管理的統一。平臺的各組成部分具有統一的網絡入口,通過身份認證登錄,可以實現仿真軟件的遠程調用、網絡課程學習、教學資源庫查閱、在線考試、統計報表分析等功能。
移動端APP 移動端教學APP是網絡教學管理平臺的手機版本,通過移動網絡可以滿足隨時隨地的學習需求,適應泛在學習模式下學生自主學習的需求。APP還可以對實體模型展示節點二維碼進行掃描,進行知識點學習。
4 平臺功能應用
建筑工程實訓教學平臺以教學資源庫為基礎,可以實現工藝節點的實體展現,可以實現軟件端虛擬三維仿真漫游,可以實現網絡學習,具有多維度、多樣式展示的特點,具體應用可以分為以下幾個方面。
教學應用 以教學資源庫為基礎,以實體模型、三維仿真、網絡課堂為展現方式,可以輕松滿足多種形式的教學融合需求,創新教學環境,為進一步改變教學模式、創新課堂設計打下基礎。管理平臺可以針對性地對每個學生的學習進度、在線考試情況生成針對性的分析報表,有利于教師掌握學生具體情況,進行針對性教學組織,滿足個性化學習的需要。
教師應用 平臺多樣化的展現形式可以為教師提供極大的便利,幫助教師進行教學創新,方便教師進行微課、慕課等教學組織,減輕教師工作壓力。教師組織的微課、慕課等教學資源可以加入教學資源庫,實現教學資源的循環更新,保證平臺的及時性、實用性。
學生應用 通過平臺的創新性應用形式,適應新時代學生學習特點,激發學生的學習興趣,調動學習的積極性。終端APP可以滿足學生隨時隨地的學習需求,創新泛在學習模式,創新學習環境。
延伸應用 平臺可以向企業實習學生延伸,通過網絡課堂、在線考試滿足異地實習學生的學習、考核及管理需求。平臺可以向工人技能培訓和崗位證書培訓延伸,進行網絡課程教學和實訓教學,打造培訓一體化平臺。平臺可以延伸為建筑百科,滿足不同人群、不同時段、不同地點的學習需求,打造綜合化建筑百科學習端。
5 特色創新
建筑工程實訓教學平臺是理論教學、網絡技術、教育信息化的多方融合,在設計理念、展現形式、應用環境方面具有明顯的特色和創新。
虛實結合 通過實體模型與三維仿真的一一對應,真正實現實訓教學虛實結合的理念,使實體模型與三維仿真y一在一個平臺,既互相支持,又互相印證補充。
資源統一性 教學資源庫作為平臺的各組成部分的應用基礎,實現資源調用及展現形式的統一性,使資源的更新維護具有方便快捷的特性。
拓展延伸性 平臺可以在軟件集成上進行擴展,在使用范圍上進行延伸,具有拓展延伸性。
環境創新性 通過平臺可以實現展示形式的多樣性,滿足教學模式創新需求,滿足隨時隨地的學習需求,營造創新性的教學環境及學習環境。
6 結語
建筑工程實訓教學平臺是河南交通職業技術學院為改革實訓教學、創新實訓環境而重點支持的實訓建設項目。該項目啟動之初對相關院校進行了考察學習,對實訓教學及實訓建設中存在的問題進行了分析總結,針對性地提出“理、實、虛、學”四位一體的建筑工程實訓教學平臺,真正實現虛擬仿真和實體結構的完美結合,達到虛實結合的設計理念,在多個方面具有其特色和創新性。該平臺的建成必將極大改善學院的實訓教學條件,營造全新的實訓教學環境和學習環境,為教學理念、教學模式的改革和創新注入全新動力。
平臺的建設也對管理人員和教師提出更高的要求,在后續使用中要注重對師資的培養,平臺的良性循環最終要依托素質優良的教師。另外,教育理念和科學技術都處于快速發展之中,這就要求管理人員注重利用新理念和新技術對平臺進行升級優化,保持其先進性。
參考文獻
[1]陳璐.普通高校建筑工程技術專業實踐教學現狀和改進策略[J].中國裝備技術教育,2015(16):159-160.
關鍵詞: 校園網絡 網絡管理 網絡維護
校園網是一種教育科研網絡,它構建在多媒體技術與現代網絡技術之上,為校園內的各種教學活動服務,是一種與互聯網連接的局域網絡環境。隨著社會的發展,互聯網的應用越來越廣泛,因此,只有合理、有效的網絡管理才能使網絡技術更好的為高校教育服務。筆者結合工作實踐,總結了幾點高校校園網絡管理與維護的經驗,現匯報如下。
1 制定出行之有效的校園網絡規章制度
高校教育現代化的實現依托于校園網絡的建立,因此,必須制定出一系列的規章制度來保證校園網絡的正常管理與維護,只有這樣才能做到有規可依、有規可循,才能使校園網絡的管理與維護做到有條不紊,才能保證整個校園網絡的一體性和連續性。有效的規章制度是校園網絡管理與維護的重要措施,因此規章制度的建立一定要具體、全面并且切合實際,制定出了制度就要要求校園內的師生嚴格執行,否則就起不到應有的效果。
2 維護好硬件設備是校園網絡正常運轉的基礎
高校校園網絡中,服務器是正個網絡的命脈,如果出現硬件方面的故障,就會導致整個校園網絡無法運轉,陷入癱瘓;而某一臺計算機的硬件有問題,則會到這這臺計算機無法使用,影響到學生上機實訓。所以,校園網絡管理人員必須認真做好校園網硬件的日常保養及維護、維修工作。
2.1硬件設備的日常保養
校園網絡硬件的日常保養要嚴格遵守規章制度,計算機不能隨意開關機,尤其是在微機運行過程中更不能隨意冷啟動機器。在機器運行過程中,網絡管理人員要隨時注意觀察,如有問題發生,則要第一時間處理,以免影響正常使用。同時還要注意機房內的溫度和濕度,衛生環境保持整潔、干凈。
2.2硬件設備的維護與維修
計算機的硬件設備在使用過程中難免會出現一些故障,如:元件老化導致機器無法正常運轉;環境因素及機器內部灰塵過多引起接觸不良等等情況。這就要求校園網絡管理人員必須熟知計算機工作原理,對硬件設備定期進行維護,同時還應設立各種零配件儲備倉庫,便于在機器硬件出現故障時及時更換使用。
3 維護好軟件設備是校園網絡正常運轉的保證
軟件設備的維護在校園網絡中起著舉足輕重的作用,維護工作更為復雜、頻繁。網絡在日常運轉中看似正常,如果不進行維護,出現故障之后不能及時修復,就會影響到整個校園網絡的使用。因此,網絡管理人員在平時工作中就要不斷學習網絡新知識,緊跟技術發展潮流,才能做好軟件設備維護工作。
3.1定期做好數據備份及系統保護工作
校園內計算機數量較多,因此要做好數據備份及系統保護工作。網絡管理人員應將服務器上的一些重要文件定期進行備份存檔,以免因數據丟失或損壞帶來不可挽回的損失;對于計算機系統,可采用軟件還原或是硬件還原來保護,這樣就可以在系統遭到破壞時快速還原,節約系統重裝的時間。
3.2定期做好殺毒工作
網絡病毒是無處不在的,一旦被病毒入侵校園網的服務器,就會導致系統癱瘓,使各種程序及數據遭到破壞。因此,網絡管理人員必須對服務器設置全面的保護措施,并在服務器和郵件系統上安裝網絡殺毒軟件,這樣就可以在校園網絡正常運轉中自行進行病毒掃描任務,同時這些殺毒軟件都支持定時升級、全網殺毒的功能,可以大大減少網絡管理人員的工作量。
4校園網絡安全管理
網絡環境是一個開放的環境,要防范沒有授權的用戶擅自使用校園網絡資源、破壞網絡系統資源,就要隨時做好安全管理。首先,要有專門的網絡安全管理人員來對系統進行維護,并指導其他用戶一些計算機基本設置和網絡方面的知識,提高他們的防范意識;其次要建立完整的賬戶管理和身份認證制度,這是入網的關鍵性問題,同時也是保證網絡暢通、免遭惡意用戶攻擊的前提。
5 積極開發利用網絡信息資源
關鍵詞:虛擬機技術;網絡管理;信息安全;數據庫管理
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)28-6350-03
無論在高職院校還是本科院校中,計算機專業都是一門相對來說實踐性較強的學科。比如一些計算機科學和管理信息系統課程會要求學生在操作系統或是網絡技術環境中進行安裝、配置等各種實驗。在此過程中,學生可能會使用一個或多個操作系統,在一個操作系統中進行多種配置,或是對各種應用軟件和工具進行實驗。學校也會為各類計算機實訓課程建立相應的實訓室,比如網絡實訓室、信息安全實訓室等等。對于學校來說,配置一個既能為多種課程提供服務又能支持日常使用的計算機類綜合實驗室,并且提供實驗所需的硬件和軟件,在具體實施時也會比較麻煩。使用虛擬機技術可以很好地解決上述問題
1 虛擬機技術
虛擬機技術最早是由 IBM 公司為實現其大型計算機系統的安全共享而提出的,隨后,這種技術被成功移植到 PC 領域。目前建立虛擬機和構建虛擬網絡的工具軟件主要有VMware公司的VMware Workstation系列和Microsoft公司的Virtual Pc。這里我們使用的虛擬機是VMware系列。
VMware 是一個虛擬機軟件,利用它可以在一臺計算機上模擬出來若干臺可以獨立運行而互不干擾的虛擬計算機,包括虛擬的硬件環境(CPU,內存、硬盤、網卡等),并在此環境下和真實的計算機一樣,真實的安裝操作系統、真實的運行軟件及各種應用。這樣不需要分區或重開機就能在同一臺計算機上使用兩種以上的操作系統,可以完全隔離并且保護不同OS的操作環境以及所有安裝在OS上面的應用軟件和資料。而且不同的OS之間還能互動操作,包括網絡、周邊、文件分享以及復制粘貼功能。VMware還具有快照(snapshot)功能,也就是鏡像功能,它能夠自由設定并且隨時修改操作系統的硬件環境,如:內存、磁盤空間、周邊設備等。
2 計算機實訓中引入虛擬機技術的意義
在計算機實訓課程中,為了滿足系統管理、網絡設計、信息安全等專業課程如的教學需要,我們需要建立相應的專業實訓場所,這些實訓室不僅造價昂貴而且使用性局限。虛擬機技術的出現使得學校能夠為學習計算機類專業課程的學生配置能夠共享且多元化的計算機實訓室,并且不用過多的硬件設備, 既能同時支持幾門計算機類專業課程又能夠滿足日常普通課程使用。
虛擬機技術的特點比如隔離性、兼容性和封裝性,它允許教師為計算機實訓構建包含多個獨立操作系統和網絡環境的虛擬網絡拓撲結構。這些特點允許教師在不影響其他專業課程使用的前提下,在共享計算機實訓室中的操作系統中創建一個虛擬內核開發環境,為計算機類專業課程提供開發、調試和重啟的服務。這種類型的應用程序開發和調試支持對于網絡及操作系統實訓課程的開發調試和系統教學中顯得尤為重要。
3 構建虛擬實訓環境
3.1 實訓環境
在虛擬機技術使用前,實訓室電腦磁盤被劃分為幾個區,一部分為標準日常使用配置,還有一部分是特別為專業課程所設置的。相鄰的學生在做實驗時可能會用到多臺機器,改變計算機配置不僅需要重啟,還需要一定的磁盤空間支持。通過VMware workstation可以組建一個虛擬計算機實訓室,部分配置如表1。
3.2 具體構建步驟
使用VMware搭建計算機實訓環境的步驟如下:
3.2.1 安裝VMware,建立虛擬機
常用的方法是有兩種,一種是用VMware向導建立虛擬機,另一種是利用用備份文件建立虛擬機。在計算機實訓室中通常用第一種方法建立一個虛擬機,然后備份相關文件并共享,隨后在其他機器中就可以用第二種方法快速建立虛擬機了。配置虛擬機時需注意幾個參數如磁盤空間、性能、音頻等。
3.2.2 配置客戶機
為客戶機制作操作系統光盤ISO鏡像;設置虛擬機光驅為第一啟動,給虛擬硬盤分區并啟動虛擬機安裝系統;系統安裝完畢后,安裝VM tools;設置共享文件夾,安裝相應驅動程序。
3.2.3 設置虛擬網絡連接模式
單擊“虛擬機”設置以太網,然后選擇連接方式。客戶機和主機的連接關系有3種 模式,包括bridge模式、Host-Only模式以及NAT模式,當VMware安裝好后就已啟動。
如果想要利用VMware在局域網內新建一個虛擬服務器,為局域網用戶提供網絡服務,應該選擇bridge模式,bridge模式下的 VMnet0虛擬網絡中的客戶機可以訪問網內任何一臺機器,通過手工配置它的TCP/IP配置信息以實現與外網相通,;
如果想要利用VMware創建一個與網內其他機器相隔離的虛擬系統,進行某些特殊的網絡調試工作,可以選擇host-only模式。Host-Only模式下的VMnet1虛擬網絡中所有的虛擬系統之間、虛擬機與主機之間是可以相互通信的,但虛擬系統和真實的網絡是被隔離開的。
如果想要利用VMware安裝一個新的虛擬系統,在虛擬系統中不用進行任何手工配置就能直接訪問互聯網,可以采用NAT模式。NAT模式下VMnet8虛擬網絡中的客戶機無法和本局域網中的其他真實主機進行通訊,當主機可以與外網相通時,客戶機不需要進行網絡參數配置就可以上網,。
3.2.4 進行網絡復制
當通過前面步驟完成第一臺機器的安裝和設置后,其他機器的安裝就可以通過網絡復制的方法來完成。
4 虛擬技術在計算機實訓中的應用
4.1系統和網絡管理
系統與網絡管理類實訓覆蓋知識和技能包括在Windows Server 2003的基礎上安裝、配置和操作中小型網絡和服務器等基礎設施。大多數需要在實訓室中完成實際操作,部分操作如下:
TCP / IP配置;
DNS、DHCP安裝/配置;
活動目錄安裝/配置;
帳戶和用戶目錄的創建和訪問控制;
Web和FTP服務器安裝/配置;
磁盤/文件系統管理、備份和恢復;
遠程安裝服務。
從上述列表可以看出,這門實訓課程設計知識面廣,學生需要花費大量的時間在安裝和配置軟件上,并且涉及很多管理任務。
虛擬機技術讓每個學生能夠操作一定數量的并發的客戶機和服務器,這樣就能夠快速測試服務器配置的改變,例如,通過改變共享目錄的權限快速測試用戶在虛擬客戶機上登陸并驗證是否可以訪問相關目錄和文件。同樣,可以在客戶機上快速測試網絡配置和服務如DNS、DHCP。
VMware在網絡會話實訓中的特征之一就是虛擬網絡的配置存儲在主機上,常用的網絡平臺主要有C/S網絡平臺、防火墻網絡平臺、路由器網絡平臺及對等模式網絡平臺。通常情況下,教師事先做好模板,將包含標準配置的參數文件放置服務器共享,從而使學生能夠快速搭建虛擬網絡實驗所需的網絡環境,從而實現DHCP、DNS轉發和NAT服務。
4.2 網絡信息安全
在網絡信息安全課程的教學中,VMware主要應用于網絡典型攻擊手段包括一些黑客工具的使用諸如木馬的功能與危害等實驗的演示。采取PPT文檔演示結合虛擬機教學,可以讓學生看到實際的操作過程,掌握各種工具的具體如何使用。下面以一個網絡攻擊實驗為例:
在host-only模式使用三臺虛擬主機并對它們進行配置,兩臺裝有Windows 2003服務器,一臺安裝Windows XP。第一臺Windows 2003 server的虛擬機配置2個以太網卡。每個網卡設置不同的IP地址(A段和B段)并能夠相互通信,Windows XP系統被設置在A網段,同時第二臺Windows 2003 server設置在B網段。在第二臺Windows 2003 server中,在能夠訪問Windows XP系統的用戶中,為不同的賬戶設置不同的訪問權限。當他們連接 Windows 2003 server以獲取資源時,會被要求輸入驗證信息。在路由服務器上使用網絡嗅探工具如sniffer時可以看到來回傳遞的通信過程信息,學生通過實驗可以從這些信息中快速破解用戶名和密碼。
4.3 數據庫管理
數據庫管理課程涵蓋了數據庫管理(DBA)和數據倉庫。我們可以在安裝了Windows XP Professional系統中安裝Oracle的數據庫服務器軟件。虛擬機軟件提供了一個相對獨立的安裝平臺,這樣學生能夠以管理員權限進行安裝。為了使學生能夠通過Oracle企業管理器(OEM)對數據庫進行管理,我們為使用Oracle DBA的每個學生分配用戶密碼,學生利用OEM執行DBA任務, 包括DBA數據庫監聽器和Oracle客戶端的配置,啟動和關閉的Oracle,以及管理數據庫的存儲結構。
學生通過創建角色、DBA和用戶賬戶來對用戶和數據庫安全進行管理,在此過程中,通常會時不時遇到安裝錯誤,比如在安裝時要求輸入有效參數。遇到這樣的情況下就可以使用VMware的快照和共享功能恢復預裝的操作系統映像文件。
5 益處與挑戰
使用VMware的好處在于上述每門課程都可以和某一計算機實訓室整合。首先,學生可以練習作為普通用戶在登陸到主機操作系統時的管理權限。不會影響其他專業課程或公共課程對實訓室的使用;第二、通過VMware恢復命令能夠恢復之前的配置或通過快照功能保存之前操作,這樣使得學生能很快從失敗中恢復操作;第三、同時執行多個虛擬機系統可以完成許多復雜的實訓項目,還可以相互示范比較;最后,虛擬機系統可以幫助教師增加課程內容并使用更多更復雜的實訓項目,從而為學生提供更豐富的學習經驗。
當然VMware的使用還有一定的挑戰,首先,因為在主機操作系統中要求設置管理權限,需要注意一致的網絡配置和定制的網絡配置。教師需要提前確定是需要一致的網絡配置還是自定義的網絡配置,并通過手動或自動程序創建。第二,由于虛擬機鏡像文件的數量和大小各有差別,需要準備充足的備份虛擬機鏡像,教師和實驗室管理員需要確保足夠的網絡帶寬、存儲容量和充分的時間來完成所需備份。
6 總結
利用虛擬機技術整合計算機實訓環境、搭建虛擬實驗教學平臺既可以保證教學質量,緩解實驗設備不足,又可以減少實驗室的管理難度,有利于發展學生的創新能力,非常適合高校的實驗教學需要。
參考文獻:
[1] 陳剛.基于虛擬機技術實現多操作系統環境的新途徑[J].職大學報,2006(4):83-85.
[2] 林友瓊.計算機虛擬機在實驗中的使用[J].福建電腦,2005(11):115.