計算機網絡類課程虛擬實訓環境的實現

九江職業大學 李 杰

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計算機網絡類課程虛擬實訓環境的實現

九江職業大學 李 杰

【摘要】隨著科技的進步，網絡信息科技和虛擬化技術得到了飛速的發展，對整個社會的發展有很大的推動作用，與人們的聯系也越來越密切。在計算機網絡課程中，虛擬化技術的發展促進了相關虛擬設備的使用，可以使高校的硬件設備不足與教學的手段和方法落后等問題得到解決，利用相關技術可以在網絡設備中建構虛擬的實訓環境，為教師與學生提供一個自主進行操作的平臺，進而提高計算機網絡類課程的教學質量，促進學生的全面發展。

【關鍵詞】計算機網絡；虛擬實訓環境；實現

課題項目：2012年江西省高校教學改革研究課題“高職網絡類課程虛擬實訓模式的實踐與研究”（編號：JXJG-12-31-5）。

1　引言

隨著社會的發展和進步，我國的高職教學也不斷發展，但是隨著各高校的擴招，對學校教學的環境帶來很大壓力和挑戰，一些學校內的教學基礎設施和實踐的環境已經落后于時代的潮流，尤其是計算機網絡專業，其網絡的組建和規劃中需要的各種硬件和軟件設備的建設比較落后，具有完善網絡和規劃的實驗室也很少，所以需要不斷對其進行改革，加大虛擬化技術在課程中的應用，借助信息科技創設出虛擬的實訓環境和課堂教學模式，實現虛擬實訓的教學，提高整個專業的發展水平。本文主要對計算機網絡類課程虛擬實訓環境的實現進行研究，以便促進整個教學質量的提高，促進學生成長。

2　研究的目的和理論基礎

2.1研究的目的

目前，我國的教學改革進程不斷加快，推動各類教學培養的模式和課程的體系的創新與改革，使用新技術和方法進行革新，尤其是將信息科技應用在教學中是整個社會發展的需要。面對這一時代背景，使用虛擬化技術和數字技術的方法對教學模式進行改革，對計算機網絡課程的虛擬實訓環境進行探索可以使學生的興趣得到有效的激發，提高整個教學的質量與學習的效果，促進學生實踐能力的提高。

2.2研究的理論基礎

人類社會經過長久的發展，有過很多不同的形態，虛擬化與數字化的發展，產生了一種新的形態——虛擬實踐。這是一種使用計算機網絡和虛擬現實等技術，在虛擬的空間內有著明確的目的，利用純符號的手段能動的進行探索和改造虛擬客體的客觀活動。虛擬實訓就是虛擬實踐在計算機網絡教學中的應用，按照相關的實訓要求，組建虛擬工程的實訓環境，利用各種各樣的虛擬實驗的儀表和儀器以及設備進行實時的仿真訓練。雖然其存在的形態是虛擬化的，但是卻具有真實存在的價值和真實的體驗，具有很多優勢，其需要的設備非常經濟，價格不高，在進行實踐時具有試誤性和反復性，有利于學生能力的提高。

3　實現計算機網絡類課程虛擬實訓環境的具體措施

3.1加大對數字化的學習資源的開發與設計

數字化的學習資源是進行數字化學習的重要環節，主要利用教師進行開發，學生自主創作，研究人員的協作和交流，在市場上購買或者網絡上下載等方式進行開發和設計。使用有效的途徑和方法建立具有豐富內容的網絡規劃與組建的數字化資源，主要有教學、學習、實踐、擴展的資源四個方面，例如，學習的資源中會對基本的網絡裝置進行介紹，對設備配置的命令和配置過程進行介紹，可以使學生在實驗開始之前就對虛擬實訓環境有著整體的理解。

3.2基于多種系統虛擬網絡課程的架構實現

面對計算機網絡類課程虛擬實訓環境在實踐中存在的缺陷和不足，多系統虛擬網絡課程的架構研究是利用虛擬軟件的幫助，把網絡課程在教學中需要使用的各種系統安裝到一臺計算機設備上，接著可以模擬出各種操作系統相連接并使用的效果，進而實現在單機上對多個操作的系統進行聯網，以便網絡類課程教學為學生提供直觀且便捷的環境，有利于虛擬實訓環境的實現?？梢杂行У陌l揮出多媒體和計算機系統的作用與優勢，展現出計算機網絡類課程虛擬實訓環境的邏輯和嚴密性，使學生能夠充分的發揮思維和想象的空間，有利于學生創新能力和意識的培養。在虛擬實訓環境的實踐中，利用計算機網絡系統可以大大提高學生的自主學習能力和學習的積極性，學生在虛擬環境中能夠依照自己行動的反饋，提高對現實中各種客觀物質的認識，使學生解決問題的實際能力得到提高。

具體的操作如下：教師首先用一臺計算機建立起虛擬實訓環境試驗需要的虛擬機與虛擬的網絡，接著把記載著虛擬機和網絡的參數文件上傳到相應的服務器上和學生進行共享，也就是說，教師把虛擬實訓環境試驗需要的模板已經做好，并與學生分享，學生借助老師已經完成的模板，很快的就可以在計算機內建立起一個虛擬環境所需的虛擬網絡來進行實驗。利用虛擬實訓環境，可以對多種操作系統不能在一臺計算機上進行操作的問題進行有效的解決，進行網絡裝置之間的組網、模擬和連接，進行一些危險的操作卻不會對電腦產生影響。VMware可以提供很多虛擬的設備以及使用這些進行聯網的手段與方法，只要對這些虛擬設備以及聯網的方法進行了解，就可以隨意的對自己需要的虛擬網絡進行定制，建立任何形態的局域網。如果計算機主機具有很高的配置，就可以對許多服務器進行模擬，利用這些手段和功能，可以使計算機網絡類課程的虛擬實訓更加符合實際，能夠有效且高效的是學生的技能和水平得到提高。

3.3虛擬實訓中需要的網絡設備及其配置

VMware軟件可以在不同的系統之間實現連接，對多種操作系統的支持可以為學生提供一個很好的平臺，但是這種軟件并不能對所有的設備和系統進行模擬，在對路由器和交換機的命令和配置的模擬方面比較缺乏，不僅不能使學生直觀的對路由器和交換機的外觀進行體會，也不能使學生借助這種軟件對這些設備的命令配置進行熟悉，沒有實現學習的價值和目的。但是還是由許多產品可以對路由器和交換機進行模擬，例如，近些年比較常見的Dynamips，這種軟件是專門的路由器模擬器，可以對很多硬件的平臺進行模擬，而且使用標準IOS的印象文件，這是其直接進行運行的文件，所以可以達到百分之百模擬，就像操作一臺真正的路由器，以前的一些軟件則只是仿真而已。目前，主流BOSON支持命令的數量隨支持設備的增加而不斷增多，更加具有仿真操作的界面讓人產生真正操作路由器的感覺，尤其是BOSON可以提供自己獨特的網絡拓撲工具，可以自己制作拓撲并保存，啟動NETSM后可以對這些自制的拓撲進行選擇。所以這個軟件有一個很大的好處，其附帶的Network Designer能夠完全的設計出虛擬實訓環境，這是其他的所有模擬器沒有具備的，有了這一模擬器，可以使VMware虛擬網絡的架構進行補充，使相關課程的虛擬實訓環境更加合理與完善。

4　結論

計算機網絡類課程虛擬實訓環境的實現可以有效的解決學校設備的不足和場地的限制等問題，有利于學生學習能力和水平的提高，當然，虛擬實訓畢竟只是虛擬的，無法真正的替代真實上機的實訓，這點需要相關人員注意，在運用虛擬實訓的基礎上，切實提高學生的實際操作能力。

參考文獻

［1］陳東華.網絡組建與規劃課程虛擬實訓模式的研究與實現［J］.高校實驗室工作研究，2010（3）：101-102.

［2］劉仲鵬.基于虛擬仿真的計算機類課程實驗教學改革研究［J］.品牌，2015（2）.

［3］王文學，沈文華.虛擬網絡設備實驗室的設計與實現［J］.職業教育研究，2009（2）.

［4］高磊，馬秀峰.現代教育技術虛擬實驗系統的實踐［J］.中國教育網絡，2008（1）.

作者簡介：

李杰（1981-），男，江西湖口人，講師，碩士，研究方向：計算機教學。