朱文普
(廣東省海洋工程職業技術學校 廣東廣州 510320)
計算機網絡管理課程實驗教學設計與實踐
朱文普
(廣東省海洋工程職業技術學校 廣東廣州 510320)
計算機網絡管理課程是計算網絡課程中的核心部分。根據其核心特點,本文提出了以虛擬機VMware為虛擬實驗平臺來進行課程教學的設計,在文中對實驗的核心部分以及所設計到的VMware的特點進行了詳細分析。經過實踐后得出,這套虛擬實驗操作平臺能夠有效的幫助學生了解課程中的重難點,在學生創新能力和設計能力的提高上上有顯著效果。
計算機網絡管理 課程實驗教學 設計與實踐
在計算機網絡工程專業中,網絡管理課程是其中的核心部分,無論是在理論上還是在操作中,需要較強的專業性。在教學中,通過虛擬實驗的方法,不僅能夠幫助學生加強對網絡管理課程的了解,也能對學生的創新能力和實踐能力有一定的提高。在傳統的教學模式下,如果要為網絡管理課程置辦全套設備,需要一大筆花費。在虛擬實驗平臺上,不僅可以有效解決資金,更能讓學生產生興趣,加強學生的實踐能力,大大提高教學質量。
在對虛擬實驗平臺的選擇上,需要實驗工具操作簡單、功能齊全,能夠滿足課程中所需要的大量實踐要求,并且要保證整個過程中能夠被學生所了解,功能全但不繁瑣,易于操作。所以VMware是一個非常好的選擇。
VMware平臺可以在常用的WINDOWS或Linux中進行操作,它能完整的模擬出一個x86的PC環境,和現實中的計算機一樣,虛擬平臺上的計算機也配備著各項零件,例如CPU、顯卡、內存條、網卡、驅動等等,而整個窗口可以看作是虛擬機的顯示器。并且在虛擬機的使用上和現實中也很相似,都需要進行分區、格式化、安裝系統等,讓學生似乎面對著一臺真正的電腦。之所以選擇VMware作為虛擬平臺,有三個原因:第一,在VMware中,每次安裝系統不用重新分區,省略了很多繁瑣的步驟;第二,用虛擬機可以任意進行軟件測試,不必擔心在測試中可能會對計算機帶來的傷害;[1]第三,可以組建局域網,在平臺上教授學生各類網絡知識,省去了購買設備的資金。
根據網絡管理課程的特點,以及學生各自的學習水平,在進行實驗設計時要注意三個原則。
2.1 實驗內容由淺入深
要合理安排實驗內容,在網絡管理的課程中,知識點眾多,有很多都需要進行實踐操作才能完全理解。所以在課程安排時,要注意由淺入深,對學生進行滲透式教學。在重點內容時,可以讓學生自己設計實驗內容和步驟,并進行實踐,教師只需在一旁作為指導,讓學生在實踐中更深入的了解知識點。
2.2 將基礎實驗作為重點
在進行實驗時,不要急功近利。網絡管理中有很多驗證性的操作,這些都是網絡管理中最基礎的內容,是需要學生熟記于心的重點。在實驗時要時刻教導學生循序漸進,按照課堂中規定的內容進行實踐,為將來的課程深入打下奠基石。
2.3 提高學生創新性和興趣
單純的“教師教,學生學”的模式早已經枯燥、乏味,虛擬平臺的創新性讓學生在實踐中求真知,有效激發學生的興趣。在教學中,盡量讓學生自己操作,讓其從搭建開始,慢慢了解其中的原理,讓學生產生求知欲,并在過程中開發學生的創新思維。
根據網絡管理課程的結構以及虛擬實驗的設計原則,實驗內容可以分為以下多個方面。
3.1 網絡服務器配置
網絡服務器配置中要求學生能配置DHCP服務,DNS服務和WINS服務。在實驗中,要注意關閉VMware平臺自帶的DHCP服務器,避免產生混亂。可以在VMware中新建分組并重命名,然后采用克隆鏈接的方式添加另外兩臺虛擬機,1臺為WINDOWS Server 2012,另1臺為WINDOWS 7,接著加入專屬的“LAN”,再讓其余全部虛擬機和此LAN連接。
3.2 磁盤陣列
在磁盤陣列的實驗中,要求學生能用磁盤陣列創建實驗,并對磁盤陣列中的數據進行找回。在這項實驗中,首先一樣是在VMware中新建分組,用克隆鏈接的方式添加另外1臺WINDOWS Server 2012的虛擬機。此時要注意,在此分組中不需要創建專屬的“LAN”。最后編輯虛擬機,并向其中加入5塊1GB的SCSI虛擬硬盤。[2]
3.3 多VLAN網絡設計
在這項實驗中所需要完成的內容較多,包括:設計多VLAN網絡拓撲結構;規劃多VLAN網絡中的IP地址;根據網絡拓撲結構組建網絡環境;在配置網絡環境的同事,實現多VLAN間的路由鏈接。首先,在VMware中新建分組,并根據網絡需要,對虛擬網卡進行設定,同時要停止VMware的DHCP服務。新建分組完成后還是采用克隆鏈接的方式對添加虛擬機,此時也不要設置專屬的“LAN”。對新建的分組編輯,將某臺虛擬機作為路由器進行模擬,并添加模擬網卡。最后編輯各個虛擬機,并添加虛擬網卡。
3.4 多路由器廣域網設計
此實驗中對學生的要求和上個實驗基本相似,只是將設計目標改為多與路由器廣域網,并通過Internet組建VPN路由。和上個實驗不同,此分組中需要創建多項專屬“LAN”,并要對虛擬機的“連接”屬性進行調試。最后在為虛擬路由器添加了網卡后,調整其“連接”屬性。
3.5 文件服務器配置實驗
實驗中包括對主域控制器的安裝和調試,域網中對額外控制器的添加與調試,分布式文件系統的調試和調用,以及文件服務器和SMTP服務器的設置。首先在VMware中新建分組,接著用克隆鏈接的方式添加3臺WINDOWS Server 2012、1臺WINDOWS 7,在此分組中不需要設置專屬的“LAN”。修改分組中所有虛擬機的“連接”屬性,將其改為NAT,并根據虛擬機的網絡參數,對NAT數值進行修改。
3.6 網站發布實驗
試驗中要求實現WWW服務器的安裝和設置,FTP服務器的安裝和設置,網頁制作軟件的安裝和設置以及上傳,虛擬路由器的端口映射。在VMware新建分組之后,將2臺虛擬機利用克隆鏈接的方式項鏈,不用添加專屬“LAN”,和上個實驗一樣,修改虛擬機的“連接”屬性為NAT,并根據網絡參數對NAT數值進行調整。
根據VMware平臺所設計的6個實驗,基本上涵蓋了網絡管理中所有的重難點課程。通過實驗的效果,學生能夠更直觀的、更深入的了解課堂上所講授的理論知識,充分激發了學生的興趣,提高了學生的實踐能力和創新能力。由于虛擬平臺的特殊性,將現實中制約的場地、經費等問題輕松解決,并避免了因操作失誤而可能造成的機器損害。對于課堂學習中,難以用語言表達出的內容,也可以很好的表現出來,豐富了網絡管理的教學方式,大大提高了教學的效率,為培養計算機全面化的人才邁出了重要的一步。
[1]景朋森,顏丹丹,吳軍.計算機網絡管理課程實驗教學設計與實踐[J].電腦知識與技術,2011,31:7801-7804.
[2]張寧.計算機網絡課程實驗教學的研究和實現[D].新疆師范大學,2014.