計算機網絡云技術教學

毛捷磊

（廣東省海洋工程職業技術學校 廣東廣州 510320）

計算機網絡云技術教學

毛捷磊

（廣東省海洋工程職業技術學校 廣東廣州 510320）

現代計算機專業的核心教程之一就是通過計算機網絡進行專業教學，而計算機網絡實驗云教學又是在計算機網絡課程的重要組成部分和未來發展方向。但是過往的計算機網絡實驗教學中存在硬件設備不足，課程設計理念單薄，云教學內容簡單等多種問題。本文提出結合計算機網絡云教學的設計體系，并結合云教學的理念提出綜合運用云教學平臺，以期對計算機網絡實驗云教學提供一些新的想法和發展新方向。

網絡實驗教學 云實驗平臺 云教學

引言

隨著計算機技術的日益發展與更新換代，大數據存儲時代的來臨，各行各業都急需計算機人才，也在開展信息化管理的改造與革新［1］。高素質的計算機人才需要豐富的理論知識和動手能力，并從動手過程中培養創新能力。因此，計算機網絡實驗云教學的地位就顯得尤為重要，因為它是當今聯絡計算機理論與計算機實踐的橋梁性學科。并且，當今計算機網絡教學的總體趨勢是向著云儲存和云教育方面發展。

1.計算機網絡實驗云教學的特點與現狀

1.1 計算機網絡學科

“計算機網絡”是計算機專業的學生所開設的課程，需計算機軟硬件結合使用，需計算機、通信技術相結合。計算機網絡實驗云教學是現代計算機網絡學科的一個重要組成部分，主要分管計算機網絡實踐部分，實踐計算機課堂云教學中的種種理念，培養學生的動手能力、操作能力和創新能力。

1.2 計算機網絡實驗云教學現存問題

計算機網絡實驗云教學在現實操作中存在諸多問題。第一，傳統課堂中仍以計算機網絡普通教學為主，網絡實驗云教學的教學資源匱乏，計算機與網絡實驗設備不足與落后。雖然一般學校都會配備計算機實驗室，并且還是主機箱加顯示器的形式，性能完全靠單一主機，并沒有專門用于云技術的虛擬主機實驗室。但是計算機時代的必有定律——硬件快速更新，導致了現實驗產品種類多，換代快，淘汰快。實驗室很難與網絡云教學發展同步［2］。第二，實驗教學內容過分簡單，資料過于落后與簡單，導致無法滿足學生的需求，也難以培養所謂的動手能力和創新能力；因而復雜的現代計算機實驗內容受上述發展迅速的設備的限制無法實現；第三，計算機老師缺乏實驗實踐。特別是云教學方面，計算機網絡世界瞬息萬變，再也不是以前一加一等于二可以永恒教授的課程。現階段，有些計算機老師并不完全具備設計、管理、運作、指導大型、復雜的網絡實驗教學的能力；這就必須通過云教學去獲取廣闊資源。第四，實驗課時很難得到強有力的保證；學生的學習是一個系統過程，一門課程設計時需綜合考慮各類課程所占比例。某些復雜的，真正能夠提高學生計算機網絡能力的實驗課程耗時多，程序繁。資料少，學生無法通過云技術獲取知識。學生很難真正完成大規模的設計類實驗，難以全方位、系統性的思考實驗內容和計算機網絡。

2.計算機云實驗教學的改進

2.1 構建計算機網絡云網絡教學專業實驗室

構建專業云教學實驗平臺是為了讓學生全面系統學習從網絡原理到構建云平臺，到應用的各類知識。在專業云實驗室中，計算機老師系統準備一套云實驗教學設計方案，通過云系統終端，實驗課程的進行，使學生完整、清楚的認識、接觸云網絡布局的各環節，學習云網絡模塊構建知識，最終了解、學習并最終掌握云網絡平臺設計、安裝、調試知識。

專業云網絡實驗室主要可以劃分為以下幾個平臺：云網絡終端原理實驗平臺、網組試驗平臺、應用試驗平臺、協議實驗平臺、管理試驗平臺、云綜合實驗平臺。以上幾個平臺相互協作、支持，完整的包含了從云的網絡原理教學，到組成云存儲與教學服務器，光纖操作網路制作、路由器設置，到分析鏈路層、網絡層、傳輸層和應用層協議分析，再到宏觀的網絡安全管理、實訓，最后到網絡綜合試驗，模擬真實云網絡環境的綜合平臺。

在實際實驗室的設計中，分配多組獨立云實驗桌，每組4個或8個組員。每組需獨立配備試驗設備，如路由器、交換機、云終端PC機、RCMS，Console，創建新虛擬機，建立VMware終端訪問等。當然根據組內的實驗需求不同，可以擴充相關的安全、無線、存儲、網絡協議等模塊。在教學中，根據實驗需要，可以通過傳輸介質將兩個或兩個以上的組連接起來，共同完成試驗要求，或者進行競賽。

2.2 構建多層次實驗體系

上文闡述了對實驗室硬件的需求，而計算機網絡云實驗的課程教學理念就應當包括驗證性實驗、綜合性實驗、設計性實驗等多層次實驗體系。［2］驗證性試驗，主要是為了鍛煉學生基本的數據收集、操作云網絡、撰寫報告的能力；綜合性實驗是鍛煉學生熟練運用各類軟硬件設備，實施簡單的實驗設計，鍛煉學生的觀察、動手和判斷能力；設計性試驗則由學生自主設計研究，可以單獨完成，也可以分組別合作完成。設計性試驗的終極目的是為了鍛煉學生的綜合設計能力、實踐操作能力、團隊合作能力和實踐創新能力。

需要注意的是，上述三種試驗比例應當合理劃分，控制。針對普遍中專學校，驗證性、綜合性實驗所占比例應當維持在至少70%以上，設計性試驗適當開展；對于大專生而言，驗證性實驗所占比例應當下降，綜合性和設計性試驗所占比例應當提升，后兩者至少應當占80%以上，且以設計性試驗為主。

2.3 充分運用云教學平臺

當今快速發展的社會，數據已經滲透到每一領域，我們生活的每一分每一秒。在大數據時代，云計算的出現，打破了傳統教育資源有限，個性化教學難以開展的巨大限制。［3］在網絡實驗教學中運用云服務端提供的結構化、半結構化、非結構化數據。同時，運用云計算提供的軟件、安全、存儲等技術，使學生快速、準確、高效地獲取信息。并且在云教學中，由于數據、信息、素材的全面多樣，信息存儲海量持久，可以引導學生自主學習、創新。

例如以本人在最近一次由浪潮公司組織的計算機云培訓中。獲知現在總體計算機的教學已經開始全面向云教育方面發展了。首先就是需要學校機房要配置高性能的服務器來做為云教學和云存儲的終端，然后在學生個人終端進行桌面虛擬化教學，桌面虛擬化是基于虛擬化應用交付平臺和虛擬化框架平臺的集成，以托管服務的形式交付桌面給學生，簡化桌面部署，大量的使用云技術與虛擬化技術可以同時提高可用性、安全性，并大幅降低學校采購及機房維護成本。減少桌面維護和支持成本 快速更新應用和桌面，提高安全性，降低數據丟失風險，以高度可用的桌面解決方案，提供最長運行時間和最大程度的數據保護即無需經常對機器設備進行升級改造。學校機房可以實現統一化，任一機房可以進行同一教學或不同教學的需求，學生所需的資料均可通過云終端進行調取與隨時存儲調用。在網絡教學當中，云技術的大量運用可以大減輕老師的工作負擔，特別是在今后的網絡教學中，會運用到更多的云技術，最大的特點是用戶可從各種設備實現遠程訪問，安全性和合規性，資料隨處訪問，業務辦理敏捷性，移動性和自帶設備訪問方便性，可以為學校節約運營開銷等好處。

當然，云教學環境需要進行平臺設計：云資源管理層，針對學生對各種云資源的訪問和下載進行管理；大數據處理層，主要包含數據采集、分析和挖掘。采集學生的學習數據后進行維護分析等，然后運用聚合算法、回歸算法等抽取隱含信息。最后一層是云數據應用層。即對數據采集、比較、分析后，對教學效果進行評估和預測，對學生的信息進行分析和挖掘，對各高校乃至全國的教學數據進行比較分析，最終完善本實驗室的教學［3］。

3.結語

實驗室環境的好壞直接關系到學生對云技術網絡的感知和把握程度；實驗理念的好壞，直接關系到學生教學課程中的收獲和提升程度；教學設計方案的好壞，直接關系到綜合素質的計算機人才的培養。隨著時代的發展，實驗設備需要革新，實驗理念需要進步，設計理念需要創造，所有的一切，最終目的都是為了培養高素質計算機人才。

［1］林元乖.創新型計算機網絡實驗教學研究 ［J］.實驗技術與管理，2010，12:174-177.

［2］羅芳瓊.高校計算機網絡實驗教學研究［J］.福建電腦，2011，01:32-34.

［3］劉中宇，劉海良.基于大數據的云教學環境設計［J］.中國教育信息化，2013，24:24-26.