時間：2022-05-16 03:15:25
導語：在計算機實驗論文的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
一、應用計算機信息技術(shù)模擬實驗，變抽象為直觀
化學是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化規(guī)律的學科。化學學科有的概念、原理、物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)較為抽象，因此，傳統(tǒng)的語言文字表述和傳統(tǒng)常規(guī)的實驗使學生較難理解。在高中化學教學中，如：不同聚集狀態(tài)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)；電解質(zhì)在水溶液中或熔融狀態(tài)下產(chǎn)生自由移動的離子的過程；微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性；原子核外電子運動；微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì)；分子的空間構(gòu)型；化學平衡和電離平衡；原電池反應原理等理論知識，我們可以借鑒計算機信息技術(shù)制作的課件，就能形象直觀地展示分子、原子、離子等微觀的特征和變化的過程，變抽象為直觀。此外，工業(yè)采用接觸法制作硫酸流程；工業(yè)制硝酸的流程；石油分餾產(chǎn)品；鋼鐵的冶煉，工業(yè)合成氨等內(nèi)容，單一語言表達和掛圖展示，學生的感知認識度不高，此時適當?shù)剡\用多媒體技術(shù)，就能使學生有種身臨其境的感覺，為傳統(tǒng)教學創(chuàng)設(shè)了形象性的教學情境。
二、應用計算機信息技術(shù)補充傳統(tǒng)實驗方式，提高實驗教學效果
在傳統(tǒng)常規(guī)實驗演示中，由于多種因素，有些實驗的過程和現(xiàn)象不顯著，從而直接影響了教學的效果。譬如，分子的擴散、氣體的產(chǎn)生及固體的溶解等現(xiàn)象，學生觀察效果并不明顯。假如把這些實驗的演示通過多媒體投影儀來展示，充分運用它具有的定格、慢放、放大和重播等功能，來幫助學生觀察，學生就能很清晰地看到顏色的變化、沉淀的析出和氣體的產(chǎn)生等現(xiàn)象。再譬如，金屬鈉與水反應實驗，由于反應過程較快，學生不易觀察，同樣可以采用多媒體投影儀來輔助此實驗的演示，使整個反應過程清晰起來。另外，像鋼鐵腐蝕這種現(xiàn)象，需要很長的時間，我們也可以應用計算機信息技術(shù)制作課件，來演示這種腐蝕過程。這樣不僅增強了實驗的直觀性，同時也活躍了課堂的教學氣氛，提高了演示的效果，有助于學生觀察能力的培養(yǎng)。
三、應用計算機信息技術(shù)輔助傳統(tǒng)實驗方式，增強實驗的環(huán)保安全意識
有些化學實驗若不遵循操作步驟和操作規(guī)程，在實驗過程中也會發(fā)生危險的現(xiàn)象。比如，氫氣的實驗室制取及性質(zhì)實驗，點燃氫氣前必須要檢驗純度，不然可能引起爆炸。那么如何來展示它的危險性呢？在實驗前先插入播放制作好的動畫，展示點燃不純氫氣的混合氣體而使啟普發(fā)生器爆炸的情景，直觀且形象的反映出它的嚴重后果。以此來加深學生對點燃可燃性氣體前一定要驗純這一原理。再例如，濃硫酸稀釋時為什么不能將水倒入濃硫酸中，這樣操作會產(chǎn)生什么后果呢？我們也可以應用計算機多媒體技術(shù)，借助動畫、聲音等來模擬這一后果。通過多媒體的如此演示，可以使學生從中得到啟迪，進一步明確實驗操作必須規(guī)范、科學和安全的重要性。另外，有些化學實驗不可避免地產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，那么如何把它的危害性降低呢？筆者認為，可以充分利用計算機信息技術(shù)的強大功能，充分發(fā)揮多媒體的優(yōu)勢，更新傳統(tǒng)實驗方式，模擬這些實驗。比如在課堂上演示實驗室制取氯氣；銅與濃硫酸反應；銅與濃硝酸反應；苯的性質(zhì)實驗；苯的溴化實驗；苯的硝化實驗等等。選擇地替代某些傳統(tǒng)實驗方式，既演示了實驗的整個反應過程和反應結(jié)果，又達到綠色環(huán)保實驗的目的。化學是以實驗為基礎(chǔ)的自然學科。計算機信息技術(shù)的應用是教育教學方法的更新，計算機多媒體模擬實驗是對傳統(tǒng)實驗方式的補充，必須堅持輔助性的原則，同時計算機信息技術(shù)的應用并不能替代老師，屏幕也不能替代黑板，必須堅持教師為主導，學生為主體的原則。計算機信息技術(shù)的應用，推動了教育教學觀念的更新，極大優(yōu)化了課堂結(jié)構(gòu)。不管是傳統(tǒng)教育教學模式，還是現(xiàn)代化的多媒體教育教學方式，都必須服從于教育教學目的，服務(wù)于教育教學的主體――教師和學生，只有把傳統(tǒng)和現(xiàn)代兩種方式有機地結(jié)合，優(yōu)勢互補，才能獲得教育教學效果的最優(yōu)化。
作者：孫潤 單位：江蘇省常熟中學
VC集成了很多類庫，同時還提供很多應用程序的代碼框架，開發(fā)者不用書寫代碼，只需幾個按鈕就行自動的生成一段完整的程序，MATLAB是目前世界上一種流行的用于矩陣計算的開發(fā)工具，其具有矩陣運算、數(shù)值分析、圖像顯示、信號處理等功能。在這種開發(fā)環(huán)境小，開發(fā)者開發(fā)的小波分析、最優(yōu)控制、魯棒控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等工具箱也被廣泛的應用到建立數(shù)學模型系統(tǒng)當中。
1Multisim
Multisim是一款進行高頻電子線路開發(fā)的軟件。這款軟件操作方便、界面美觀，學生也易于入門。Multisim包含了電路原理圖的輸入、硬件描述語言等，從分立元件到集成元件、無源器件到有源器件、模擬元件到數(shù)字元件等元件庫，并且還提供了功能強大的直流交流分析等。利用這款軟件，可以靈活的在上課當中進行試驗的演示，方便學生對電子線路知識的理解。
2計算機仿真軟件在電子技術(shù)教學當中的應用
電子線路當中的高頻電路原理復雜抽象，老師在理論實驗當中進行理論推導，由于知識的復雜，對于學生來說，很難快速掌握。這時候如果采用計算機仿真軟件進行原理圖的仿真教學，形象生動的展示電路的工作原理，這比單純的進行枯燥公式推導印象深刻，學生對于知識的掌握也會很快。在市面上眾多的EDA設(shè)計開發(fā)軟件當中，Multisim軟件非常的適合在電子課堂上進行計算機仿真教學。下面以正弦波振蕩器為例，介紹Multisim對于學生理解高頻電路工作過程的幫助。正弦波振蕩器振蕩不需要在輸入端輸入信號，在輸出端就能產(chǎn)生一定頻率和幅值的正弦電壓的反饋放大電路。該電路是由放大電路、正反饋網(wǎng)絡(luò)、選頻網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅電路組成，其起振的過程包括起振條件和平衡條件兩個過程。起振條件：振幅起振AF>1；相位起振ΦA(chǔ)+ΦF=2nπ(n=0,1,2............n)平衡條件：振幅平衡AF=1；相位起振ΦA(chǔ)+ΦF=2nπ(n=0,1,2............n)起振過程微小的擾動經(jīng)過放大、選頻、反饋、放大、選頻、反饋如此反復的循環(huán)，振蕩電壓增長起來，建立起為穩(wěn)定的振蕩電壓。
對于振蕩條件和平衡條件的理解，盡管在上課的過程中已經(jīng)進行了理論的分析，但是學生還是機械式的了解起振的過程。學生對于這樣的過程理解起來還是具有一定的難度。如果通過計算機仿真軟件演示振蕩電路的起振過程，讓學生了解在起振過程當中起振條件和平衡條件是如何起作用的。其起振的演示波形如下圖所示：使用Multisim軟件仿真振蕩電路，通過示波器對輸出的波形進行觀察，可以看到輸出波形從零開始逐漸的增大，并且隨著時間的推移，波形幅度增大的趨勢開始減緩，最終趨于恒定。上述的過程就對應了振蕩器的起振和平衡條件。通過前面分析可以知道，起振AF>1，振蕩器開始起振，幅度開始增加，隨著放大器進入飽和狀態(tài)，增益A開始見效，增幅減緩，一直到AF=1，達到平衡條件，波形穩(wěn)定。通過Multisim進行演示，直觀明了，可以加深學生對振蕩器起振和平衡條件的理解。
3總結(jié)
計算機仿真模擬輔助教學是當今教育的重要內(nèi)容，計算機仿真進入到實驗領(lǐng)域，可以豐富輔助實驗的手段內(nèi)容，是教育技術(shù)的一次重大的革新。但是，我們也要深刻的認識到計算機仿真教學僅僅是輔助手段，這種方式并不是萬能的，我們要認識到其局限性，不能因為這種實驗手段放棄實訓，只有兩種方法相互結(jié)合，才能夠提高實驗的效率和質(zhì)量。
作者：吳婷
一、計算機性能對實驗教學的影響分析
根據(jù)以上的軟、硬件統(tǒng)計結(jié)果，可以清晰的看出，目前學院基于計算機的實踐教學體系中，軟、硬件的配置存在嚴重的矛盾，對教學過程存在嚴重的影響，比例如表3所示：
1、實驗效率影響目前學院實驗室所配置的計算機的性能嚴重影響教學軟件的應用，承擔公共實驗課的實驗室72%表現(xiàn)出對軟件的性能制約，直接影響教學效率。
2、學生心里影響實驗設(shè)備的運行能力及穩(wěn)定性，直接影響著學生的學習心理，造成不利影響。
3、實驗質(zhì)量影響實驗過程中出現(xiàn)設(shè)備故障或性能不足等其他事件，將直接對課堂教學質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。
4、實驗室利用率的影響由于設(shè)備的不穩(wěn)定性及計算能力不足，直接造成維護頻率增加，維護時間加長，降低利用率。
二、建設(shè)思路
通過以上對實踐教學的需求分析，我們不難看出，計算機實驗教學系統(tǒng)的建設(shè)應在充分結(jié)合各高校的實際教學需要的前提下，同時考慮高等教育教學改革中試驗室的發(fā)展趨勢，以學校的教學計劃及學校各專業(yè)的建設(shè)情況出發(fā)，規(guī)劃計算機實驗室的建設(shè)方向，打破傳統(tǒng)的追新或能用概念，樹立好用、易用的思想，應把計算機實驗室整體結(jié)構(gòu)的調(diào)整作為學院實驗室建設(shè)的重點，根據(jù)實驗教學的需要建立良好的結(jié)構(gòu)體系方案。才能在今后的教學工作中始終保持實驗設(shè)備的先進性、優(yōu)良性能，為實踐教學的質(zhì)量、效率提供優(yōu)良的實踐平臺。首先，應對自身學院的需求做好統(tǒng)計、分析工作，需要對學院的專業(yè)建設(shè)方向，涉及計算機實驗教學的各專業(yè)的發(fā)展規(guī)劃、各專業(yè)教學計劃、各計算機實驗教學課程所涉及的軟硬件需求，以及各專業(yè)在校人數(shù)及計劃招生人數(shù)，有了這些各類學生的準確人數(shù)，我們就不難規(guī)劃出計算機實驗環(huán)境的需要。雖然計算機軟硬件的發(fā)展無法預知其準確的速度及周期性，但可根據(jù)學院實驗室過去幾年的建設(shè)經(jīng)驗，以及學院現(xiàn)有關(guān)專業(yè)及未來的發(fā)展方向初步確定計算機實驗室的建設(shè)目標與階段性任務(wù)。
以目前所需的性能等級比例作為起點，制定學院計算設(shè)計實踐教學所需設(shè)備的更新時間表：按照2012—2013學年的教學任務(wù)及學院的5年規(guī)劃，可確定實踐教學體系中所匱乏的占計算機實驗體系所需50%比重的高性能實驗設(shè)備是目前急需解決的關(guān)鍵問題，應當作為體系建設(shè)起步的重點，在盡快的時間段內(nèi)進行填補，以保證整個實驗體系的基本運轉(zhuǎn)。而占計算機實驗體系30%的性能良好的計算機與20%性能一般的計算機則根據(jù)實踐教學的需要與軟件的發(fā)展逐步由已使用2年以上的高性能計算機填補，按需要逐步替換。其次，從實踐教學軟件入手，通過對實踐教學過程的跟蹤，同時結(jié)合軟件使用環(huán)境及學習內(nèi)容的區(qū)分，大體可將實踐教學分為理論驗證型、工具應用類、軟件開發(fā)、基礎(chǔ)應用四類。因此，在實驗室的建設(shè)上，要充分考慮不同分類的實踐教學過程對不同環(huán)境的需求，盡量在實驗室建設(shè)規(guī)劃階段確定合理的布局結(jié)構(gòu)及管理模式以適應各不同的教學形式。同時，實驗室的建設(shè)應考慮今后的高效率運行、低維護、低消耗、多用途，這樣一個更新周期結(jié)束后，學院總體擁有的實驗室，將會根據(jù)應用的不同，呈現(xiàn)階梯式的分布，表現(xiàn)為對大型軟件及基礎(chǔ)課均有對應滿足教學的實驗設(shè)備，同時延續(xù)更新?lián)Q代，會保持結(jié)構(gòu)化不變而滿足實踐教學及高校教育改革不斷改變的需要。
作者：張文盛
有些參訓人員可能在初期階段就接受過計算機信息技術(shù)的相關(guān)教育，但一些偏遠地區(qū)的機構(gòu)和單位硬件設(shè)施比較差，參訓人員可能在此之前從未真正地接觸過計算機，這類人員的動手能力較差，會影響整體的學習效率。實際訓練和操作過程缺乏主動性傳統(tǒng)的計算機專業(yè)的模式以指導員為中心，參訓人員根據(jù)指導人員布置的實驗內(nèi)容，完全模仿指導員的操作方法和步驟進行上機，缺乏主動思考和主動學習的能力。由于不完善的實驗內(nèi)容和實驗考核的方法，參訓人員普遍降低了對實驗課任務(wù)的重視程度。
改進方式方法，呈現(xiàn)多元化信息首先可適當運用計算機多媒體設(shè)備，采用演示與動手操作相結(jié)合的方式。一般情況下，參訓人員可采用內(nèi)容填充法做隨堂筆記。對于指導員而言，還可實施測法歸納小結(jié)來豐富訓練內(nèi)容。其次還可以組織參訓人員進行小組討論，這樣不僅可以充分調(diào)動參訓人員動手的積極性，提高綜合的思維能力，還可增加指導員與參訓人員之間的信息反饋和交流機會，讓參訓者在討論問題的過程中發(fā)現(xiàn)自身知識點的薄弱環(huán)節(jié)，讓他們做到突出重點、加深對計算機知識的理解，逐漸形成一套完整的知識體系，從而大幅地提高計算機專業(yè)的實訓效果。
引導參與人員正確認識實訓過程傳統(tǒng)的方法中先進行理論講授、后進行上機實踐驗證的方法已經(jīng)不能適應現(xiàn)代化的計算機專業(yè)實踐訓練系統(tǒng)中，計算機理論知識比較抽象復雜，初學者往往需要經(jīng)過反復的消化吸收才能理解。
因此，在學習人員對于未接觸到的抽象的計算機專業(yè)理論知識沒有一定的感性認識之前，對參訓人員進行講解，參訓人員再通過實驗進行對理論知識的驗證，這是一個非常艱難的認識過程。基于現(xiàn)代計算機專業(yè)的實訓理論，對于計算機理論的正確認識過程應該是實踐——認識——再實踐——再認識的過程。參訓者可利用現(xiàn)有的設(shè)備，根據(jù)實訓布置的上機實驗要求，利用已經(jīng)掌握的知識做開放性和設(shè)計性實驗。在傳統(tǒng)的方法上突出新型實驗教學以參訓人員為主體的教學模式，真正發(fā)揮理論與實踐相結(jié)合的意義，從而提高受訓人員綜合分析問題的能力。
以任務(wù)為驅(qū)動提升計算機專業(yè)解決問題的能力近年來，全球范圍內(nèi)的計算機技術(shù)有了突飛猛進的提升。同時，我國經(jīng)濟也得到了飛速發(fā)展，這就導致了我國對高級計算機素質(zhì)人才有著迫切的需求，并且需求量正在不斷的增加。為了能夠給國家培養(yǎng)高素質(zhì)的計算機應用人才，就要努力提高計算機從業(yè)人員的能力，讓他們在掌握高端理論知識的同時，更要具有實際的操作和應用能力。在這些需求的要求下，就要適當采用實驗法，讓參訓人員根據(jù)設(shè)置的題目去進行實踐，并在實踐中通過發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的過程中提升自己的應用能力，以適應社會這個大舞臺。實施開放型和創(chuàng)新型的實驗模式在當前的計算機實驗過程中，存在著許多問題亟待解決，他們嚴重阻礙著計算機實驗質(zhì)量的提升。
為了適應市場的需求，就需求對當前的實驗方法進行改革。多提倡以項目開發(fā)和和創(chuàng)新式實驗方式，以一個項目為主體，對參訓人員進行指導，讓他們自主地查閱相關(guān)資料，從而保證他們既能夠掌握基本的實驗原理和方法，還能夠擴展相關(guān)知識。
作者：隋新
隨著社會地方經(jīng)濟建設(shè)的飛速發(fā)展，地方經(jīng)濟建設(shè)的需要對地方大學計算機專業(yè)對學生計算機信息技術(shù)的應用能力掌握的要求越來越高。計算機應用能力的掌握程度已成為衡量當代大學生能力結(jié)構(gòu)的重要標志，為了滿足社會發(fā)展和地方經(jīng)濟建設(shè)的需要，培養(yǎng)具有高素質(zhì)和計算機應用性能力的專門技術(shù)人才，是我院地方大學計算機實驗教學的主要目標。
我院是一所地方綜合性大學，為學生成功奠定基礎(chǔ)；為地方發(fā)展提供支撐，是當前我校的辦學宗旨。為實現(xiàn)“為學生成功奠定基礎(chǔ)”的辦學宗旨，學校凝練了“一二三四”人才培養(yǎng)體系。“一”就是一個培養(yǎng)目標：培養(yǎng)高素質(zhì)的復合型、應用性人才；“二”就是把握好兩大關(guān)鍵環(huán)節(jié)：建設(shè)高水平的課程體系，營造良好的成才環(huán)境；“三”就是培育學生三項素養(yǎng)：高度的責任心、持續(xù)的進取心、強烈的好奇心；“四”就是發(fā)展學生四大基本能力：表達能力、動手能力、創(chuàng)新能力、和諧能力。為實現(xiàn)“為地方發(fā)展提供支撐”的辦學宗旨，學校提出了全面服務(wù)于地方經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展規(guī)劃，并提出了為政府提供決策咨詢；為企業(yè)解決技術(shù)難題；為個人提供再學習機會的三個服務(wù)層次，并提出為地方發(fā)展提供四大支撐：即人才支撐、技術(shù)支撐、文化支撐、思想支撐的發(fā)展思路。為了實現(xiàn)我院提出的全面服務(wù)于地方經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展規(guī)劃，根據(jù)地方經(jīng)濟建設(shè)對計算機專業(yè)信息人才的發(fā)展需求，培養(yǎng)出具有高素質(zhì)、應用型、創(chuàng)新型能力的專業(yè)技術(shù)人才的發(fā)展目標，筆者在長期從事計算機實驗教學的基礎(chǔ)之上，對計算機實驗教學方法進行了一些探索，提出幾點行之有效的實驗教學方法，與同行們進行商榷。
1驗證性實驗教學
驗證性實驗教學法是計算機實驗課程教學最基本的方法之一，其實驗課程是以驗證性為主，目的是驗證計算機專業(yè)理論課教學的正確性、邏輯性、實踐性，強調(diào)理論實踐的重要性，是計算機專業(yè)實驗課教學和理論課教學之間相對獨立而有機的結(jié)合方法，加強了學生對計算機專業(yè)理論課知識的鞏固和理解，以提高學生分析問題和解決問題的思維能力、操作能力、動手能力，并提高學生對計算機專業(yè)理論知識學習的積極性。
2計算機基礎(chǔ)實驗教學
計算機基礎(chǔ)實驗教學是計算機基礎(chǔ)課程教學中的重要組成部分，是計算機實驗教學中最主要的方法之一。它囊括了計算機專業(yè)基礎(chǔ)課程和公共計算機專業(yè)基礎(chǔ)課程的實驗教學。它是抽象思維與形象思維、傳授知識與訓練技能相結(jié)合的過程，它起到了計算機基礎(chǔ)理論課教學和其他教學環(huán)節(jié)不可替代的作用。計算機基礎(chǔ)實驗教學內(nèi)容包括計算機基礎(chǔ)的通用性、技術(shù)性、實用性、應用性等基礎(chǔ)知識實驗，指導教師根據(jù)計算機基礎(chǔ)實驗課程教學計劃和實驗項目內(nèi)容的具體要求，對基礎(chǔ)實驗項目內(nèi)容進行篩選和取舍，采取了循序漸進、步步深入、深入淺出的指導方法，并安排學生難度適中、操作方便并普遍適用的實驗，使學生盡快深入、擴展、系統(tǒng)撐握計算機基礎(chǔ)實驗的基本知識、基本方法與基本技能、計算機設(shè)備和儀器儀表的操作方法、維護法和使用方法、應用基本技能與編程技能，以培養(yǎng)學生分析問題和處理實驗數(shù)據(jù)結(jié)果整理等基本能力。
3計算機綜合實驗教學
綜合性實驗教學法是指多門專業(yè)課程融合的實驗教學法。實驗指導教師根據(jù)實驗內(nèi)容歸類梯次訓練逐步深化的要求，從計算機應用技術(shù)的完整性、系統(tǒng)性、統(tǒng)一性、時代性總體設(shè)計教學內(nèi)容和課程體系，根據(jù)實驗內(nèi)容的要求，把實驗內(nèi)容相近或類別相同的實驗進行重新組合，如把平面設(shè)計、網(wǎng)頁靜態(tài)設(shè)計、網(wǎng)頁動態(tài)設(shè)計，C語言程序設(shè)計與C++，計算機輔助設(shè)計，數(shù)據(jù)庫等，將分散于各相關(guān)學科的知識進行整體化、系統(tǒng)化，實現(xiàn)多學科的知識融合，采取由淺入深、逐步推進、融會貫通等方法，以提高培養(yǎng)學生綜合運用多學科知識分析和解決專業(yè)問題的能力。
4計算機創(chuàng)新型實驗教學
計算機創(chuàng)新型實驗教學法是指自主性、開放性、綜合性實驗教學法。由指導老師根據(jù)實驗教學計劃的安排，講授實驗課程的基本思路、實驗設(shè)計的基本原則、進行文獻檢索的基本方法、科研論文寫作的基本要求，并采用啟發(fā)性的教育方式，以提高學生搞科研的積極性和創(chuàng)造性，引導學生按照完整的課題形式，自主選擇課題，自行設(shè)計實驗課題研究方案，自主擬定技術(shù)路線，并應用各種實驗方法與手段，綜合應用自己所學的課程知識，進行分析、歸納與總結(jié)，得出相對客觀的研究結(jié)論，并以研究論文或?qū)嶒瀳蟾娴男问剑瓿烧n題研究任務(wù)。這種方法，目的在于培養(yǎng)學生的自主創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神，并在以后從事工作中，為自己搞科研打下良好的基礎(chǔ)。
5計算機實驗教學考核
實驗教學考核法是針對學生通過實驗教學學習后，對他們的實驗學習成績、學習效果、掌握程度進行綜合評估測試的一種基本方法。考核標準我們可采取兩種方法進行。一種是采用五級記分制：分優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。第二種是采取百分制：90分以上為優(yōu)秀，90以下至80分為良好，70分左右為中等，60分為及格，60分以下為不及格。考核成績可分為兩部分組成，平時成績加期末考試成績。平時成績比可占總分的60%，期末考試成績可占總分40%。考核的辦法我們可以采取以下幾種方法。平時成績考核的內(nèi)容主要包括實驗課出勤時率、基本操作能力、實驗結(jié)果、實驗報告、自主實驗能力、自我創(chuàng)新能力等。具體內(nèi)容包括：第一指實驗項目內(nèi)容提前完成或按時完成，并有正確理解或創(chuàng)新思想；第二指實驗項目能基本完成任務(wù)，能夠正確地獨立操作和理解程序，回答問題基本正確。第三指實驗項目內(nèi)容完成稍晚，能夠大體說明實驗編程過程，操作或編程方法基本正確，但問題回答不夠全面。第四指實驗項目完成時間滯后，不能獨立操作和編程，對實驗程序解釋不清楚。期末考試成績主要采取筆試和實驗相結(jié)合的兩種方式進行。
6計算機實驗教學組合法
計算機實驗教學組合法是充分利用學生課外空余時間靈活掌握實驗教學內(nèi)容的一種方法。它的表現(xiàn)方法有三種。第一、利用開放性實驗室，將課內(nèi)教學內(nèi)容與課外實驗相結(jié)合，將集中與分散相結(jié)合，將自主安排與統(tǒng)籌安排相結(jié)合，以提高學生自我創(chuàng)新能力與綜合素質(zhì)培養(yǎng)能力。第二、充分發(fā)揮計算機輔助教學功能，安裝計算機實驗模擬、仿真學習軟件，將教師引導與學生自主學習相結(jié)合，為學生提供課外實驗的學習機會，鞏固和提高學生的實驗教學知識和計算機應用知識能力。第三、成業(yè)計算機專業(yè)業(yè)余愛好組，實驗室給予必要的平臺支持，專業(yè)指導教師給予恰當?shù)闹笇В瑢W生們可根據(jù)自主性和個性化的需要，將實驗教學的內(nèi)容與自主創(chuàng)新設(shè)計的內(nèi)容結(jié)合起來，將向社會橫向服務(wù)的任務(wù)與自己所學的專業(yè)結(jié)合起來，學生們通過自主學習以及社會實踐，既不但掌握了實驗教學的基本內(nèi)容和專業(yè)知識，同時，促進了學生的個性化發(fā)展，培養(yǎng)了學生專業(yè)知識能力和解決了社會實踐問題的能力。
計算機實驗教學是計算機專業(yè)教育的重要組成部分，計算機實驗教學的質(zhì)量好壞和教學方法的對與否對學生掌握計算機專業(yè)知識有直接的影響，因此，我們要在長期工作實踐中不斷地總結(jié)經(jīng)驗教訓和摸索出一套我行之有效的實驗教學方法，才會不斷提高我們的教學水平，在這里我只是根據(jù)在長期從事計算機實驗教學中，提出一些浮淺的體會，希望能為同行們起到一些拋磚引玉的作用。
【摘要】科學合理地安排實驗課，開展“開放性、研究性”教學。實驗課程從理論課程體系中脫離出來，獨立開設(shè)，改革實驗內(nèi)容體系，系統(tǒng)地構(gòu)建實驗課程模塊，轉(zhuǎn)變以人為主的管理方式，根據(jù)不同學科的特點，提高實驗教學的時數(shù)在總培養(yǎng)時數(shù)的比例，加大綜合性、設(shè)計性實驗項目，加強學生實踐技能的訓練和自主性學習，通過建立全天候開放實驗室管理平臺，實現(xiàn)實驗室全天候開放、實驗內(nèi)容開放。鼓勵學生早進實驗室，在導師指導下開展科學研究。
【關(guān)鍵詞】實驗室教學改革強化創(chuàng)新
一、實驗教學體系和工作概況
實驗室是進行實驗教學、科學研究的主要基地。計算機實驗教學在培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新型IT人才中起著至關(guān)重要的作用。隨著經(jīng)濟全球化的高速進展和科技進步的日新月異以及國際間的人才競爭，人們對實驗教學在創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要作用上有了更加深刻的認識。因此，在以培養(yǎng)創(chuàng)新人才為核心，開展對學生進行實踐教學、加強能力培養(yǎng)的同時，應十分重視實驗教學的改革，以適應社會發(fā)展的需要。
實驗教學是教學任務(wù)中的重要環(huán)節(jié)，承擔著課程實驗、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等能充分鍛煉和提高學生動手創(chuàng)新能力的知識領(lǐng)域。實驗室應建立健全實驗教學大綱、教學任務(wù)書、實驗課程表、實驗項目管理等各種教學檔案，符合評估標準。實驗教學內(nèi)容上要適應學科發(fā)展、計算機技術(shù)的更新并注重學生實踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實驗教學環(huán)節(jié)的每個實驗均應有實驗報告和批閱，每科實驗成績均在該課成績中占有一定比例，有相應的考核方法，形式要結(jié)合每門課程的特點，均有成績記載。
計算機學科發(fā)展變化日新月異，是其他學科所無法相比的。只有根據(jù)計算機科學和技術(shù)的發(fā)展，緊跟新理論、新技術(shù)、新方法，不斷更新實驗教學大綱和教材，促進教學內(nèi)容的重組和體系更新，才能使學生既學到專業(yè)基礎(chǔ)知識，提高實踐創(chuàng)新能力，又能緊跟當前技術(shù)主流，強化實際應用能力的培養(yǎng)，造就應用型、實用型的計算機人才。
二、實驗教學改革勢在必行
傳統(tǒng)模式的實驗教學是以教師為中心，學生往往是按照教師設(shè)置好的設(shè)備和儀器，根據(jù)實驗指導書上規(guī)定的方法和步驟按部就班的進行。這種模式的實驗教學存在一定的弊端，如單一的進行固定實驗的操作，影響學生思路的開拓，因此在整個實驗過程中，學生始終處于被動地位，使學生的學習主動性和積極性受到壓抑，同時也不利于學生個性的發(fā)展，不利于創(chuàng)新思維和創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)。
針對上述情況，開發(fā)設(shè)計型實驗成了當務(wù)之急。學生通過設(shè)計型實驗，學習從被動變主動，查資料、設(shè)計調(diào)整電路、學習儀器的使用等，實際動手能力得到鍛煉提高，反映非常好，同時也有效的遏制住少數(shù)人混實驗的現(xiàn)象發(fā)生，提高了實驗效率。
綜合實驗是近年來實驗教學改革的產(chǎn)物。為了使學生能更好的學習和掌握實驗原理、目的及實驗方法，而把相關(guān)幾個實驗按其規(guī)律組成一個小的系統(tǒng)，使學生在實驗課上對所學知識有更加全面的認識和了解。通過實踐證明它們對提高學生獨立分析問題、解決問題的能力，促進學生創(chuàng)新精神起到了重要的作用。為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力全面提高素質(zhì)教育，部分實驗獨立設(shè)課很有必要。實踐表明，獨立設(shè)課開放式實驗教學方式，拓寬了學生知識面，增長了學生實際動手能力，有利于發(fā)揮學生的認知主體作用。激發(fā)了學生學習的積極性和主動性，促進了學生自我創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。
實驗教學改革根據(jù)計算機科學技術(shù)、現(xiàn)代教育發(fā)展趨勢和對創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求，以培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力為目標，我們對實驗課程內(nèi)容進行整合，將每一個實驗課程的實驗項目分為3個層次進行實驗內(nèi)容重組，即“基礎(chǔ)驗證型、綜合設(shè)計型和研究創(chuàng)新型”，精選基礎(chǔ)型實驗，加強綜合設(shè)計型和研究創(chuàng)新型實驗，編寫配套實驗教材，實現(xiàn)多媒體輔助教學，并依此構(gòu)建計算機實驗教學體系。
實驗教學是理論教學的補充和強化，理論教學是實驗教學的基礎(chǔ)，二者的關(guān)系是相輔相成的。因此，我們認為關(guān)鍵的必須的驗證性實驗仍需保留，設(shè)計型、綜合性實驗必須要有。處理好這些關(guān)系，是將實驗教學提高到一個高水平的重要方面。
三、目前實驗教學改革的方式
隨著我國高等教育的發(fā)展，大學逐步由教學科研型大學向研究型大學轉(zhuǎn)變，碩士研究生、博士研究生規(guī)模不斷擴大。特別是對于本科生，實驗教學是重要實踐性教學環(huán)節(jié)。實驗教學向?qū)W生傳授的是認識世界的方法，實驗學習是學生接受知識，培養(yǎng)能力，開發(fā)創(chuàng)新思維的重要途徑，當前國內(nèi)各學校都在做實驗教學的改革探索，我們也一直在這方面做了很多工作。
初期的實驗室建設(shè)面臨的主要問題是儀器設(shè)備陳舊、分散、規(guī)模不夠；且部分實驗的實驗內(nèi)容、實驗板逐漸老化，對本科生的專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)有一定的不利影響。
針對上述基本情況，我們的思路是優(yōu)化實驗教學體系，盡快開發(fā)新的實驗內(nèi)容和實驗裝置，逐步增加設(shè)計型、綜合性的實驗，為學生創(chuàng)造更好的實驗教學平臺。
根據(jù)我們學院各個專業(yè)的課程特點，我們的實驗教學分三個層次：
認知型：即驗證性實驗。部分課程的理論教學中都會有一些關(guān)鍵的結(jié)論需用實驗來說明，因此必要的驗證性實驗是應當保留的。
設(shè)計型：綜合所學知識，培養(yǎng)設(shè)計能力，是工科大學本科生的培養(yǎng)目標，也是學生能力培養(yǎng)的重要方法。
綜合型：系統(tǒng)的概念對信息類專業(yè)的學生十分重要，根據(jù)認識規(guī)律從器件到單元電路到小系統(tǒng)到大系統(tǒng)，通過這類實驗給學生建立系統(tǒng)的基本概念。
根據(jù)各個課程的內(nèi)容特點，合理設(shè)置不同層次的實驗內(nèi)容，既要符合認識規(guī)律，又要滿足教學要求，還要盡量調(diào)動學生學習的主動性。
四、實驗教學改革思路的進一步探討
1.科學合理地安排實驗課，開展“開放性、研究性”教學。實驗課程從理論課程體系中脫離出來，獨立開設(shè)，改革實驗內(nèi)容體系，系統(tǒng)地構(gòu)建實驗課程模塊，轉(zhuǎn)變以人為主的管理方式，根據(jù)不同學科的特點，提高實驗教學的時數(shù)在總培養(yǎng)時數(shù)的比例，加大綜合性、設(shè)計性實驗項目，加強學生實踐技能的訓練和自主性學習，通過建立全天候開放實驗室管理平臺，實現(xiàn)實驗室全天候開放、實驗內(nèi)容開放。鼓勵學生早進實驗室，在導師指導下開展科學研究。
2.開展實踐教學質(zhì)量的評估研究，從知識與能力方面全面評價學生的學習成績。多方面、多角度探討全面評價學生學習成績的體系方法，全面衡量學生的實驗技能與創(chuàng)新能力，使學生全面發(fā)展。學生成績的評價包括實驗態(tài)度、實驗操作、實驗設(shè)計（綜合設(shè)計性實驗）、實驗結(jié)果和分析等，從多角度、全面地考查和評價學生的成績和能力。
3.建立一套完善的符合自身特點的實驗室開放管理制度和管理方法，強化整體、質(zhì)量、開放和創(chuàng)新意識。從制度、體制上保證實驗內(nèi)容、實驗場地、實驗設(shè)備等實驗教學資源和時間上實行開放，提高實驗場地的使用率、儀器設(shè)備的利用率和使用率，發(fā)揮實驗室資源的最大效益。實驗室的全方位開放，是實驗教學質(zhì)量、學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的有力保障。
4.樹立“優(yōu)化課內(nèi)、強化課外”意識，提倡“科學研究滲入實驗教學”。中心按照體現(xiàn)基礎(chǔ)性、先進性、系統(tǒng)性、綜合性的原則，對實驗教學內(nèi)容進行調(diào)整、更新、重組。改革教學組織形式，創(chuàng)造學生自主學習、參加課題研究的條件，依托教師的科研條件和指導力量，將科學研究滲入實驗教學，使學生獲得更多的直接知識，培養(yǎng)學生的反向思維和發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的能力，提高學生探究未知新知識能力的提高，滿足學生個性化發(fā)展的需要。
5.在加大力度引進既有IT企業(yè)工作經(jīng)驗，又有豐富教學經(jīng)驗的雙師型人才的同時，也注重培養(yǎng)本院青年教師，堅持學院自我培養(yǎng)和外部引進相結(jié)合的原則，進一步提高中心實驗教學隊伍整體水平。同時不斷充實和擴大專職實驗教學管理隊伍，有計劃有步驟地加強實驗教學與管理人員的培訓，形成一支高水平的實驗室管理隊伍，使中心的管理進一步規(guī)范化和科學化。
6.加強校企共建，豐富實驗實訓項目，拓展實訓內(nèi)容，提高學生實踐創(chuàng)新能力。為了充分發(fā)揮高校與企業(yè)相結(jié)合的優(yōu)勢，加強與企業(yè)的合作和共建，使實驗教學、科研創(chuàng)新和技術(shù)開發(fā)密切結(jié)合，強化實驗教學與實踐應用能力的培養(yǎng),實驗室可與企業(yè)建立聯(lián)合實驗室，聯(lián)合實驗室不僅能為大學生提供實驗創(chuàng)新的場所，同時也為大學生參加程序設(shè)計大賽、軟件設(shè)計競賽、計算機仿真大賽、電子工藝實訓等提供平臺，提高學生實踐能力，更好適應現(xiàn)代社會發(fā)展需要，為走上工作崗位做好充足的準備。
摘要：計算機網(wǎng)絡(luò)教學包括理論教學和實驗教學，實驗教學必不可少而且教學難度較大.本文對計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學存在的問題進行了分析，探討了如何對計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學進行改革.將實驗內(nèi)容分為驗證型實驗，綜合型實驗，設(shè)計型實驗，制訂了循序漸進的教學內(nèi)容；然后采用自底向上的實驗教學模式；最后搭建了新型化的網(wǎng)絡(luò)實驗平臺以獲得更好的教學效果，提高學生的創(chuàng)新能力和實踐能力.
關(guān)鍵詞：實驗內(nèi)容；教學模式；實驗平臺；計算機網(wǎng)絡(luò)實驗
0引言
計算機網(wǎng)絡(luò)是一門實踐性很強的課程，對于應用型本科院校計算機專業(yè)的學生來說，不僅僅要理解計算機網(wǎng)絡(luò)理論知識，同時也對實踐動手能力熟練程度提出了更高的要求.當前計算機網(wǎng)絡(luò)的教材大多數(shù)都是偏向理論基礎(chǔ)教學，學生學習的重點是計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，涉及到的課程實驗落實較差，只單純地進行理論教學，學生很難理解理論知識，這樣的教學效果很難保證.所以強化實驗教學是加深理解和驗證計算機網(wǎng)絡(luò)理論知識的重要環(huán)節(jié).
1計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學存在的若干問題
1.1實驗過程內(nèi)容單一
計算機網(wǎng)絡(luò)實驗主要是講授理論知識和簡單驗證，內(nèi)容容易實現(xiàn)，實驗課程課時較少，導致學生不重視實驗.違背了計算機網(wǎng)絡(luò)課程實踐性很強的教學宗旨.此外，有些學校設(shè)置的實驗內(nèi)容多年未變，實驗內(nèi)容陳舊單調(diào)因而沒有辦法提高學生的學習興趣，無法將所學理論知識轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)的實際操作技能，滿足不了社會對計算機網(wǎng)絡(luò)人才的需求.實驗教學受課時的限制，只能開展一部分基礎(chǔ)驗證型實驗，不能涵蓋課程包含的重要原理，導致學生實踐能力不健全，無法開展綜合型、設(shè)計型的實驗項目，培養(yǎng)學生創(chuàng)新型思維受到限制.
1.2教學模式落后
計算機網(wǎng)絡(luò)課程主要是計算機技術(shù)和通信技術(shù)結(jié)合.理論性較強、知識面較寬，具有應用廣泛、實用性強等特點.作為計算機專業(yè)的核心課程，是一門公認的較難授課的課程，特別是隨著網(wǎng)絡(luò)協(xié)議不斷升級、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，計算機網(wǎng)絡(luò)理論教學和實驗教學的難度進一步的加大.各高校都在積極探索網(wǎng)絡(luò)實驗教學和理論教學改進方法，盡管取得了一定效果，但從近年的效果來看仍未取得更多的標桿性新成果和新方法.不過是側(cè)重點不同，終究是擺脫不了“理論與實踐相結(jié)合、教學與科研相結(jié)合、工學結(jié)合”老套的“舊三結(jié)合”教學方法，這種教學模式不適合新時代的需要，沒有提高學生的創(chuàng)新能力.
1.3實驗平臺建設(shè)落后
隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在各行各業(yè)的推廣應用，計算機網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)課程在各個工科高校基本都開設(shè)，雖然近幾年教育經(jīng)費投入有所提高，但各種問題在高校的網(wǎng)絡(luò)實驗教學中總是出現(xiàn)，效果不佳.網(wǎng)絡(luò)實驗室建設(shè)方向總體投入較多，各高校網(wǎng)絡(luò)實驗室裝備相對比較簡陋，主要實驗還是基于局域網(wǎng)組建、綜合布線、連通性測試等方面，不過是計算機網(wǎng)絡(luò)初級水平，難以到達更深的層次（比如網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議、架構(gòu)、系統(tǒng)、安全測試等）教學與研究.要落實深層次實驗，高質(zhì)量的設(shè)備和系統(tǒng)必不可少，然而資金存在缺口.
2計算機網(wǎng)絡(luò)實驗內(nèi)容的改革
我們構(gòu)建多層次的實驗內(nèi)容，包括基礎(chǔ)驗證型，綜合型和設(shè)計型三種類型的實驗項目。讓學生掌握該門課程的理論基礎(chǔ)知識可以通過基礎(chǔ)驗證型實驗完成，了解計算機網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)技能.學生對理論知識的綜合運用可以通過綜合型實驗完成，加強學生的綜合運用能力.設(shè)計型實驗由授課老師按照教學大綱設(shè)定綜合性強、接近實際應用的實驗教學內(nèi)容，在實驗過程中進行分組實驗，老師在實驗前基于理論指導，在實驗中給予相應的輔助，讓學生自己真正的設(shè)計網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)地址協(xié)議，建立網(wǎng)絡(luò)框架結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議，具體的實驗要求通過實驗室的軟硬件環(huán)境構(gòu)建完成，讓學生充分理解網(wǎng)絡(luò)框架結(jié)構(gòu)加強學生的學習能動性，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際能力.
3創(chuàng)新計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學模式
應用型本科院校基本都采用謝希仁編著的教材《計算機網(wǎng)絡(luò)》，該教材第一版到第六版采用“自底向上”的模式，即基于OSI參考模型，由底層（物理層）向高層（應用層）逐層講解.該教學模式的特征在于強調(diào)通信原理，注重計算機網(wǎng)絡(luò)底下三層的具體實現(xiàn)技術(shù)，注重讓學生了解計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程.因此，在此基礎(chǔ)上的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程的內(nèi)容設(shè)置，從底層的基礎(chǔ)實驗作為起點較為符合原理課程的需求.
第一次實驗內(nèi)容建議以增強學生的興趣為主，例如網(wǎng)線制作與網(wǎng)絡(luò)連接實驗，鼓勵學生嘗試自己動手制作網(wǎng)線進行電腦間的連接.實驗雖然簡單，但卻非常容易激發(fā)學生的興趣，同時也引導學生了解計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程.
第二次實驗基于原理課程講解數(shù)據(jù)鏈路層的知識，重點在于理解數(shù)據(jù)鏈路層的MAC幀的概念.建議實驗內(nèi)容以計算機網(wǎng)絡(luò)的中間設(shè)備（比如網(wǎng)橋、中繼器）以及MAC幀的概念為主，例如通過雙絞線把多臺電腦與交換機相連.使學生了解到數(shù)據(jù)幀進行總線廣播，使星型上所有的終端都可以接收到數(shù)據(jù)幀；也可以通過網(wǎng)絡(luò)中間設(shè)備進行轉(zhuǎn)發(fā)，使互連的多臺電腦可以接收到數(shù)據(jù)幀.當講解的原理課程進入到網(wǎng)絡(luò)層知識時，即可顯示協(xié)議分析的重要性.
第三次實驗可以使用協(xié)議分析器分析數(shù)據(jù)包捕獲、IP報頭分析為主，將復雜與抽象的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議直觀地展現(xiàn)在學生面前，強調(diào)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議在計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的重要性，讓學生加深對計算機網(wǎng)絡(luò)理論知識的理解.
第四次實驗設(shè)置建議用協(xié)議分析器捕獲HTTP協(xié)議，分析其中的TCP三次握手的連接過程，以及四次握手的釋放過程，幫助學生理解TCP協(xié)議與UDP協(xié)議二者之間的相同與不同之處.
第五次實驗內(nèi)容重點分析應用層的協(xié)議，例如通過Socket的基本知識與某種高級語言結(jié)合，去實現(xiàn)某個經(jīng)常使用的應用軟件或命令，比如實現(xiàn)Ping、Tracert等命令.讓學生通過實驗了解如何用程序?qū)崿F(xiàn)Ping命令的運行過程，尤其是實現(xiàn)Ping請求與應答報文，進一步加深理解網(wǎng)絡(luò)通信的具體實現(xiàn)流程.通過以上描述的每一層的實驗內(nèi)容設(shè)置，可以較好地指導學生從底層開始，讓學生逐步了解網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議特性，體會網(wǎng)絡(luò)的基本知識與工作原理，使實驗課程和原理課程的教學模式達到良好效果.
4搭建高效的網(wǎng)絡(luò)實驗平臺
高效的實驗平臺是提高實驗質(zhì)量和學生動手能力的前提.統(tǒng)一的管理控制平臺應該包括以下硬件，以太網(wǎng)交換機、路由器、防火墻等設(shè)備，按照要求進行多種網(wǎng)絡(luò)實驗，在實驗過程中，根據(jù)實驗要求設(shè)置網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)結(jié)構(gòu)，使學生根據(jù)實驗大綱配置不同的網(wǎng)絡(luò)實驗.每個學校可以根據(jù)本校情況，開展分組實驗，每個實驗平臺由若干名學生組成，每個實驗平臺都可以使用一組設(shè)備，學生在同一時間分別完成相同實驗內(nèi)容.
5結(jié)論
計算機網(wǎng)絡(luò)課程的顯著特點就是知識點不停的更新，在一個信息高度發(fā)達的社會，經(jīng)濟的發(fā)展對互聯(lián)網(wǎng)人才的需求量很大.為滿足國家經(jīng)濟發(fā)展的需求，對計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學進行改革必不可少.過去網(wǎng)絡(luò)實驗教學模式以實驗驗證性為主，難以調(diào)動學生學習的積極性.隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展，對計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才要求不斷提高，計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學應從多種途徑進行相應的改革，對不同能力的學生進行分層次的培養(yǎng)，進一步加強學生的綜合應用能力.
作者：張萬禮 單位：宿州學院
［摘要］
計算機技術(shù)在生活之中應用越來越廣泛，已經(jīng)成為了高校教學的熱門專業(yè)之一，而計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議教學又是計算機網(wǎng)絡(luò)課程的重點、難點內(nèi)容。為了進一步讓學生們了解網(wǎng)絡(luò)模型以及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之間的關(guān)系，熟悉各個協(xié)議之間的作用，總結(jié)出相關(guān)協(xié)議分析工具和教學平臺優(yōu)勢。文章基于TCP／IP網(wǎng)絡(luò)模型作為研究基礎(chǔ)，研究計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議教學實驗設(shè)計與實現(xiàn)相關(guān)問題，以期提升教學質(zhì)量和效果。
［關(guān)鍵詞］
TCP／IP；計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；教學實驗；設(shè)計；實現(xiàn)
計算機技術(shù)已經(jīng)成為了人們?nèi)粘Ｉ钪蟹浅Ｖ匾囊婚T生活技能，這都緣于計算機技術(shù)的普及和教育的重視。計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議教學作為信息安全、網(wǎng)絡(luò)教育的重要先導課程，其在高校專業(yè)課程教學中占據(jù)著非常重要的地位。計算機網(wǎng)絡(luò)課程實驗中計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議一直是課程教學的難點和重點［1］。因為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議作為一種抽象虛擬的知識，課堂教學中難以做到形象生動教育，學生更是難以從根本上理解計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和計算機網(wǎng)絡(luò)模型。
一、計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議教學概述
計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程教學中，很多學校采用專業(yè)網(wǎng)絡(luò)分析軟件進行數(shù)據(jù)分析，但是由于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能非常復雜，實驗教學的效果并不理想。專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)軟件分析雖然被廣泛用于日常實驗教學中，但是由于軟件分析不是實驗教學目的，而是對計算機網(wǎng)絡(luò)開展實時監(jiān)聽和分析，致使獲取的數(shù)據(jù)比較復雜，必須要具備專業(yè)分析能力才能夠做出數(shù)據(jù)判斷。計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議教學實驗的時候，其主要的教學目標是采用實驗方式來印證課堂理論，使得學生對計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議模型有更深層次的認識。即包含了監(jiān)理會話、終止會話、建立窗口、協(xié)議格式、流量控制等網(wǎng)絡(luò)操作。根據(jù)計算機網(wǎng)絡(luò)實驗的目標進行定位，實現(xiàn)以TCP／IP作為模型，研究計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實驗教學方法。對于教學項目中獲取的數(shù)據(jù)，通過專用的網(wǎng)絡(luò)軟件進行分析，利用計算機專業(yè)知識進行網(wǎng)絡(luò)實驗教學和數(shù)據(jù)采集［1］。
二、計算機網(wǎng)絡(luò)教學相關(guān)研究
計算機網(wǎng)絡(luò)課堂教學中，實驗作為網(wǎng)絡(luò)課堂教學的重要組成部分，教學包含三個方面：1．協(xié)議分析類實驗；2．硬件配置類實驗；3．網(wǎng)絡(luò)安全類實驗等幾個方面。硬件配置類教學包含了綜合布線和設(shè)備配置實驗等方面，硬件配置類實驗為軟件教學、計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議教學提供基礎(chǔ)設(shè)施。網(wǎng)絡(luò)安全類教學主要包含了典型的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和功能、路由器訪問以及列表控制等方面教學。不同學校開展網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)置也存在著差異，根據(jù)自身學校的條件以及學校的專業(yè)設(shè)置情況決定課程內(nèi)容［2］。計算機網(wǎng)絡(luò)課堂教學的時候常會借助一些第三方工具：1．虛擬實驗系統(tǒng)，如OPNET和NS2等系統(tǒng)具備網(wǎng)絡(luò)拓撲仿真功能、網(wǎng)絡(luò)通信以及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議仿真功能。2．網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析工具，如Nextray、Sniffer、Iris等工具具備撲捉數(shù)據(jù)包，并對數(shù)據(jù)進行分析，進而實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、封裝以及抽象概念講解與教學。3．實驗教學平臺。實驗教學平臺主要是為計算機網(wǎng)絡(luò)課程的教學開發(fā)而設(shè)計，而實驗平臺又分為具有網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備的平臺和Web虛擬系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)實驗平臺。教學手段常常借助上述三種工具，使用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析辦法對網(wǎng)絡(luò)通信展開實時分析，但是缺點則是由于分析功能復雜造成學生的學習困難，尤其對于專用的教學系統(tǒng)需要以實驗教學為基礎(chǔ)。雖然很多網(wǎng)絡(luò)教學課堂設(shè)置都是從教學角度出發(fā)，但是還需要專用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和軟件體系支持。通過設(shè)計一組基于TCP／IP模型的實驗項目，以網(wǎng)頁做模型架構(gòu)基礎(chǔ)可以有效避免協(xié)議工具的復雜性和專用性限制，進而設(shè)計出符合計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學條件的模型。
三、計算機網(wǎng)絡(luò)模型以及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
計算機網(wǎng)絡(luò)作為網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)理論，分為對網(wǎng)絡(luò)通信進程進行功能界定和劃分，計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議課程的組織和設(shè)置均以網(wǎng)絡(luò)模型的分層結(jié)構(gòu)組織作為基礎(chǔ)。計算機網(wǎng)絡(luò)模型主要有OSI模型和TCP／IP模型兩種［3］：
（一）OSI模型與網(wǎng)絡(luò)分層OSI作為網(wǎng)絡(luò)模型的基礎(chǔ)模型，它分為七層，自上而下分別為：應用層、表示層、會話層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層等幾個層次。網(wǎng)絡(luò)模型中每個層次功能均由相應的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議完成，OSI參考模型的時候也必須公布一系列的協(xié)議，但是這些協(xié)議無很好的發(fā)展空間。實際計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議教學過程中，使用TCP／IP作為最廣泛的網(wǎng)絡(luò)教學模型，其在實際應用中相當多。
（二）TCP／IP模型和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議OSI模型中對于每個層次的功能都有定義，但是沒有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議支撐，因此OSI模型結(jié)構(gòu)在實際工作中并無應用。隨著目前計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)很多都是采用TCP／IP協(xié)議模型作為基本的試驗教學模型。TCP／IP模型將網(wǎng)絡(luò)分為四個層次：應用層、傳輸層、接入層、網(wǎng)絡(luò)層等幾個層次。TC／IP協(xié)議模型層次與OSI模型層次之間相互對應，應用層對應OSI模型層次5～7層，網(wǎng)絡(luò)層則對應OSI模型的傳輸層。TCP／IP模型各個層次的協(xié)議如圖1所示，TCP／IP模型中對于每一層的TCP／IP協(xié)議族定義了相應的協(xié)議，并以此來實現(xiàn)該層次的網(wǎng)絡(luò)功能［4］。
四、基于TCP／IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議模型的實現(xiàn)
（一）應用層HTTP協(xié)議與軟件通信實驗計算機之間實現(xiàn)通信其實質(zhì)就是兩個系統(tǒng)程序之間完成通信，因此從程序的角度來講可以將系統(tǒng)程序分為有通信功能程序和無通信功能程序兩個方面。如Word處理器只能在本地運行，不存在網(wǎng)絡(luò)通信功能；IE瀏覽器、MSN以及QQ等具有通信功能，這些均屬于網(wǎng)絡(luò)通信軟件。TCP／IP協(xié)議中應用層主要在應用軟件之中，需要生成要傳遞的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)通信原理可知每個層的功能都由網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實現(xiàn)。利用Web瀏覽器搭建實驗教學平臺，用戶必須向瀏覽器發(fā)送URL，然后Web根據(jù)用戶命令將頁面信息傳輸?shù)娇蛻舳恕Ｕ麄€過程經(jīng)歷了網(wǎng)絡(luò)連接、終止、網(wǎng)絡(luò)尋址、域名解析等幾個具體流程［5］。
（二）傳輸控制以及傳輸層TCP協(xié)議實驗在TCP／IP模型之中，傳輸控制協(xié)議主要負責建立鏈接和終止鏈接、流量控制、可靠的傳輸層協(xié)議。應用程序試圖進行通信的時候，必須要請求TCP建立起通信，用于收發(fā)信息數(shù)據(jù)以及最后連接關(guān)閉等。TCP收到應用層的請求之后建立起連接，然后將應用層的協(xié)議數(shù)據(jù)進行分段和封裝，進而得到TCP傳輸段，再傳輸給下一個層次。
（三）網(wǎng)絡(luò)IP協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)尋址網(wǎng)絡(luò)通信的時候，TCP連接全部都是雙工通信，并且在TCP段保證了通信雙方可以對彼此數(shù)據(jù)有一定了解，使得數(shù)據(jù)接收方可以對其進行精確封裝和流量控制。TCP數(shù)據(jù)段調(diào)用IP協(xié)議并將其封裝成為IP包，IP包包含了源主機和目標主機的IP。當IP包經(jīng)過路由器時，路由器根據(jù)目標地址IP將數(shù)據(jù)包從一個網(wǎng)絡(luò)交換到另外一個網(wǎng)絡(luò)，并最終抵達目的網(wǎng)絡(luò)［6，7］。
（四）數(shù)據(jù)傳輸和接入層協(xié)議當數(shù)據(jù)完成封裝之后，確保數(shù)據(jù)從源主機抵達目的網(wǎng)絡(luò)，局域網(wǎng)之中數(shù)據(jù)的收發(fā)應通過MAC地址來進行數(shù)據(jù)標識。數(shù)據(jù)收發(fā)之前必須對其進行封裝，然后再將其封裝成為數(shù)據(jù)幀，然后根據(jù)不同的數(shù)據(jù)幀封裝包裝上源主機MAC和目的地址以及常用通信MAC地址。值得注意的是若目的MAC地址不在本地MAC地址列表上，應發(fā)送ARP廣播來獲取目的主機的MAC地址。若數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r候需要獲取目標地址的MAC地址，則分為兩種情況：1．源主機地址和目的主機地址在同一網(wǎng)絡(luò)段，那么目的主機則可以接收到源主機的ARP廣播，并且在廣播中返回到MAC之中。2．若目的主機和源主機不在同一網(wǎng)絡(luò)，那么此時的目標主機將會無法收取源主機發(fā)出的ARP廣播，同時也不能夠返回MAC地址。此時源主機的網(wǎng)關(guān)將會應答主機發(fā)出的ARP廣播，并返回MAC地址，最終實現(xiàn)鏈路層封裝，進而將數(shù)據(jù)從源主機發(fā)到網(wǎng)關(guān)，然后通過網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)包進行封裝，最后根據(jù)數(shù)據(jù)封裝包中的目的IP從一個網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到另外一個網(wǎng)絡(luò)。計算機已經(jīng)逐漸深入到人們的日常生活之中，計算機網(wǎng)絡(luò)課程逐漸成為學校課堂教學的重要組成部分。計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的核心，協(xié)議模型在教學過程中顯得非常抽象，而網(wǎng)絡(luò)協(xié)議教學往往屬于學生們的學習難點問題。基于TCP／IP模型的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學的時候?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)協(xié)議清楚直白地表示出來成為了課堂教學的難點問題。本文針對網(wǎng)絡(luò)專業(yè)化進行分析，結(jié)合計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學需求實現(xiàn)了計算機協(xié)議教學實驗設(shè)計探討，為開展網(wǎng)絡(luò)教學提供借鑒。
作者：吳義三 單位：咸寧職業(yè)技術(shù)學院
摘要：
本文對中職院校計算機教學中“學習環(huán)”模式的運用進行了深入的分析，以期為中職計算機教學改革提供理論和實踐支持。
關(guān)鍵詞：
中職院校；計算機教學；學習環(huán)
中職教育作為我國職業(yè)教育體系的重要組成部分，在應用型人才培養(yǎng)方面發(fā)揮著重要的作用。中職教育要求學生具備較高的實踐技能和職業(yè)水平，這使得中職院校中的各學科教學均注重對實際運用知識能力的培養(yǎng)。計算機學科作為當前社會最熱門的學科體系之一，其本身的特點使其具備較強的實踐性要求，這就需要對中職計算機教學進行深入的改革，提高實際教學效果。
一、“學習環(huán)”模式的教學過程中職計算機課程
“學習環(huán)”模式的教學過程主要分五個步驟：第一步是引入階段，主要包括教學情景創(chuàng)設(shè)、形成問題并提出假設(shè)。教師在教學設(shè)計的配合下引入“學習環(huán)”教學模式，并將學生引入有效的學習環(huán)境。第二步是探索階段，主要包括收集數(shù)據(jù)并分析和整理，一般通過學生小組對上一步中提出的問題和假設(shè)進行數(shù)據(jù)收集，獲得有效的信息，為自己的假設(shè)提供支持。第三步是解釋階段，學生對自己收集到的數(shù)據(jù)信息進行統(tǒng)計分析，并驗證與假設(shè)是否一致，分別探究和解釋驗證結(jié)果。第四步是交流和擴展階段，包括師生之間的交流和學生之間的交流，目的在于通過交流和探討，獲取學生所需要的真實信息。第五步是評價與反思階段，包括教師評價、同學互評以及自我評價等。
二、中職計算機教學“學習環(huán)”模式的分析與設(shè)計
1.“學習環(huán)”模式的設(shè)計目標與原則
在新課標思想的指導下，中職計算機教學目標應該包括三個方面：一是知識與技能培養(yǎng)目標。這是中職計算機教學最基本的目標，包括夯實學生計算機基礎(chǔ)理論知識，提高實際操作能力，能夠組織、重構(gòu)和解釋實驗。二是過程與方法培養(yǎng)目標。中職計算機教學的目標不僅包括知識和技能，還應注重過程與方法，使學生在學習過程中掌握學習的方法，能夠提出問題、分析問題、解決問題，并能及時自我評價和反思。三是情感、態(tài)度和價值觀目標，這也是中職計算機教學的重要目標之一。在中職計算機“學習環(huán)”教學模式的使用中，要結(jié)合學生的實際情況和計算機學科的特征，遵循一定的原則，例如程序性和遞進性原則、目的性原則、學生主體性原則、普遍性原則、開放性原則、情境性原則、實踐性與創(chuàng)新性原則、科學性與教育性原則等。
2.中職計算機“學習環(huán)”模式的設(shè)計與實施過程
中職計算機“學習環(huán)”教學模式的設(shè)計一方面要結(jié)合計算機學科的特點，另一方面還要結(jié)合中職學生的心理發(fā)育特征和計算機知識基礎(chǔ)。因此，教學設(shè)計通常被分為五個階段：第一，結(jié)合中職計算機教學的實際情況對教學模式進行改進，將傳統(tǒng)的教學模式改進為“學習環(huán)”模式。第二，教師在課前，要對當前環(huán)節(jié)及下一環(huán)節(jié)需要呈現(xiàn)的問題進行準備，包括學生分析、學習需要分析、資料準備、教學內(nèi)容分析和教學目標分析。第三，在進入中職計算機課堂教學時，教師要將預先準備的問題呈現(xiàn)出來，然后開始師生之間的交流。問題的呈現(xiàn)主要包括發(fā)現(xiàn)問題與提出假設(shè)兩個部分。第四，問題提出之后即進入解決問題階段，主要包括數(shù)據(jù)收集、信息分析驗證、組織結(jié)論、展示交流等。第五，進入評價和反思階段，主要運用調(diào)查法、作品分析法、測驗法、檔案袋法等開展評價和反思。在評價和反思方面要體現(xiàn)多元化、豐富化，評價與反思的形式主要包括教師評價、同學互評和自我評價。
三、中職計算機“學習環(huán)”模式的教學實踐
為了探討“學習環(huán)”模式在中職計算機教學中的應用效果，筆者結(jié)合所在學校計算機教學現(xiàn)狀及學生的基本情況進行了以下教學實驗。
1.教學實踐方案設(shè)計
首先教師結(jié)合計算機教學情況提出實驗假設(shè)：認為在中職計算機教學中運用“學習環(huán)”模式能夠在知識方面提升學生的掌握和運用程度；在學習興趣、態(tài)度和習慣方面能夠改善現(xiàn)有狀況；在能力方面能夠提升學生自主、合作的探究能力；在情感方面能夠大大提升學生積極的學習態(tài)度，建立實事求是的科學態(tài)度。其次在教學實驗設(shè)計方面，教學實驗對象選擇本校具有計算機相關(guān)課程的2014級4個班級，共計162名學生，分為對照組（80人）和實驗組（82人）。試驗方法則采用不等組前后測設(shè)計，即將4個班級以班為單位分為實驗組與對照組各兩個班級，原班級人員不作變動，方法則包括測驗、調(diào)查問卷、觀察、訪談、評價表等。在實驗材料的設(shè)計上，教學材料選擇學校計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教材，而測評材料則選用計算機應用試卷、學習興趣調(diào)查表、評價表。
2.實施教學實驗
教學實施以學期為周期，對一個學期的教學結(jié)果進行測評，而整個教學過程則根據(jù)教學設(shè)計分為三個階段：第一階段，計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識教學。問題呈現(xiàn)采取學生探究形式，問題解決與評價反思則通過教師演示與講解形式。課前準備包括教師對學生基本情況和學習需求的分析、學習目標和內(nèi)容的分析，教學過程以情景模式引入和呈現(xiàn)問題。第二階段，計算機網(wǎng)絡(luò)知識的深入認知。問題的呈現(xiàn)、問題解決兩個環(huán)節(jié)采用學生探究形式，包括小組探究和獨立探究，評價反思環(huán)節(jié)則采用教師演示和講解的形式。第三階段，計算機網(wǎng)絡(luò)知識的實踐運用。該階段問題的呈現(xiàn)、問題的解決、評價反思采用學生探究形式。學生始終處于主體地位，教師作為教學的設(shè)計者、組織者、引導者對教學過程起協(xié)調(diào)和配合作用。在第三階段，學生通過以上兩個階段的學習，對計算機網(wǎng)絡(luò)知識已經(jīng)有了基本的掌握，有了更深刻的認知，這就需要開始培養(yǎng)學生實際運用計算機網(wǎng)絡(luò)知識的能力。以組建局域網(wǎng)為例，“學習環(huán)”模式的具體實施如下。
（1）教學內(nèi)容：
組建局域網(wǎng)，2課時。
（2）課前準備：
學生已基本具備了計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識并能夠熟練操作，對計算機網(wǎng)絡(luò)知識有了更高的要求，例如組建局域網(wǎng)。在此基礎(chǔ)上，設(shè)置教學目標：掌握采用雙絞線組建局域網(wǎng)的方法、過程，并增進團隊合作意識，端正學習態(tài)度。
（3）教學過程：
利用辦公室三臺電腦連入Internet的情境提出問題，之后進入問題解決環(huán)節(jié)，包括學生以小組的模式制作組建圖、設(shè)計網(wǎng)線布局、獲取需要的軟件。然后，制作水晶頭，獲取并安裝相關(guān)軟件，設(shè)置相關(guān)協(xié)議，最后完成調(diào)試。在完成局域網(wǎng)組建后，學生以小組為單位演示結(jié)果，并進行討論和分析，進而找出最佳方案，討論通常包括水晶頭制作和Ping命令出現(xiàn)問題時的解決方式。
（4）評價與反思：
學生自我評價整個學習過程中出現(xiàn)的問題及較為滿意的地方，教師課后反思整個教學過程的收獲和問題。
3.實驗教學結(jié)果及分析
為了驗證“學習環(huán)”模式在中職計算機教學中的實踐運用效果，筆者特別將4個班級分為對照組和實驗組，對照組采用常規(guī)教學方法，實驗組采用“學習環(huán)”教學模式。一個學期結(jié)束后，實驗班學生的測試分數(shù)明顯高于對照組，成績的提升幅度也明顯高于對照班。這說明“學習環(huán)”教學模式對中職計算機教學效果具有明顯的提升功能，適合中職計算機教學。在學生的學習興趣方面，實驗班學生在學習興趣、學習態(tài)度、自主學習積極性方面的表現(xiàn)均對照組，而且差異較為明顯。這說明“學習環(huán)”模式能明顯提升學生學習計算機的興趣。而從學生的計算機基礎(chǔ)知識、應用能力、探究能力、團隊合作能力等方面的表現(xiàn)來看，實驗組的表現(xiàn)同樣比對照組要好，組間具有顯著的差異。這說明“學習環(huán)”模式能顯著提升學生的計算機應用能力，此外，對培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)和能力也有積極的促進作用和價值。
作者：武曉慧 單位：大同煤炭有限責任公司技師學院
【摘要】
如今已經(jīng)進入到了信息化時代，計算機已經(jīng)成了人們?nèi)粘W習、工作和生產(chǎn)、生活中不可或缺的必需品，革新了人們以往的生活方式、工作方式以及學習方式。此種時代背景和發(fā)展形勢下，計算機教學越來越受到各高校的重視，同時，也積極利用現(xiàn)代化的計算機技術(shù)不斷優(yōu)化教學手段和形式，在計算機教學中引入虛擬技術(shù)已經(jīng)成為一種必然的發(fā)展趨勢。本文就虛擬技術(shù)在計算機實驗教學中的應用問題展開了研究。
【關(guān)鍵詞】
虛擬技術(shù)；獨立院校；教學實驗；應用
突破物理結(jié)構(gòu)間的壁壘把物理資源轉(zhuǎn)成邏輯上能夠管理的資源，且可以進行自動化分配就是人們常說的虛擬化，虛擬化技術(shù)就是實現(xiàn)這種狀態(tài)的一個工具，成功的把硬件和軟件分離開來。在高校計算機實驗教學中應用虛擬化技術(shù)不僅可以在很大程度上節(jié)省教學空間，為學生模擬出真實計算機環(huán)境，還豐富了教學形式，方便學生進行自主學習。下面就其在獨立院校計算機實驗教學中的應用問題展開進一步探討。
1虛擬技術(shù)應用于計算機教學中的優(yōu)勢分析
通常來說，虛擬技術(shù)可以分成三種類型，分別是以存儲虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化為主的基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)虛擬化；實現(xiàn)服務(wù)器和桌面虛擬化，將操作系統(tǒng)與計算機分離的系統(tǒng)虛擬化；能夠?qū)煤透呒壵Z言虛擬化的軟件虛擬化，其中系統(tǒng)虛擬化是當前階段最被人熟知，也是應用最為廣泛的一種。
通常情況下，獨立院校計算機機房都是公用的，不論是計算機網(wǎng)絡(luò)課程，還是計算機軟件技術(shù)、多媒體技術(shù)有關(guān)課程，乃至非計算機專業(yè)學生日常上機、考試都需要在機房內(nèi)完成，以致要在機房服務(wù)器上安裝多種操作系統(tǒng)、軟件，且不同專業(yè)學生對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的配置還有不同需求[1]。對于整個計算機實驗室來說，存在著諸多問題，比如，學生在實驗過程中進行系統(tǒng)安裝、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境配置或是網(wǎng)絡(luò)攻防等操作時一旦操作失誤就會很難將系統(tǒng)恢復到原來的狀態(tài)，進而影響到其他專業(yè)學生使用；實驗機房中的計算機上同時安裝著Windows7、Linux等多種系統(tǒng)，且系統(tǒng)還會不斷進行升級、更新、發(fā)展，給機房的管理與維護造成困擾等。虛擬化技術(shù)的應用有效避免了這些問題的出現(xiàn)，下面具體分析下其在計算機實驗教學中應用的優(yōu)勢：其一，通過虛擬計算機只需要某個軟件就可以將整個計算機硬件系統(tǒng)模擬出來，想要增加計算機功能時完全不必再另置場地、計算機、網(wǎng)線、網(wǎng)卡、交換機等硬件設(shè)備，通過虛擬機就可以隨時、免費地對計算機操作系統(tǒng)環(huán)境進行修改，同時，因為操作都是在虛擬機的系統(tǒng)上進行的，所以并不會對主機造成任何影響。從這點來看，虛擬技術(shù)的應用不僅在很大程度上減少了產(chǎn)地空間的占用，解決了設(shè)備不足的問題，還提高了設(shè)備的安全性，既方便管理，又節(jié)約了資源和成本。
其二，虛擬技術(shù)通過一臺計算機部分硬盤、內(nèi)存資源就可以虛擬出若干臺具有獨立CMOS、操作系統(tǒng)和硬盤，相互不干擾，同時獨立運行的計算機，這種情況下，即使其中的一臺虛擬計算機發(fā)生故障，也不會對其他虛擬計算機和物理主機造成影響，使用更加方便的同時，維護也變得更為簡單。其三，虛擬機上的系統(tǒng)文件都是以映像包的性質(zhì)被存儲起來的，當用戶想要在其他計算機上使用時，只需復制映像包到其他計算機上即可，無需再安裝系統(tǒng)，同時，也方便對多臺計算機進行統(tǒng)一部署。這樣在進行計算機教學時，只要教師使用的物理計算機上的操作系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)，就可以實現(xiàn)不同的教學目的。其四，虛擬機可以進行網(wǎng)絡(luò)連接，當講授網(wǎng)絡(luò)管理、維護和組建方面的課程時可利用虛擬機搭建虛擬的網(wǎng)絡(luò)教學環(huán)境，更加直觀地將教學內(nèi)容呈現(xiàn)在學生面前，更好地帶動學生學習興趣。此外，虛擬機還易移植，只要學生掌握虛擬機使用以及虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗環(huán)境搭建原理和方法，就可以在諸如寢室這樣機房實驗室之外的場所自行練習相關(guān)課程實驗內(nèi)容。
2虛擬技術(shù)在計算機實驗教學中的具體應用
2.1滿足了多操作系統(tǒng)和多課程的實驗環(huán)境不同的計算機課程需要不同的實驗環(huán)境作為支持，而計算機實驗室又是多個年級多個課程的教學場所，可能一個課程需要Windows+SQL、Server+HTTP的支持環(huán)境，一個課程需要RedhatLinux+MYSQL+APACHE的支持環(huán)境，而像MCSE這樣的專業(yè)課程則需要更多不同的操作環(huán)境[2]。針對這種情況，只要安裝配置出不同操作系統(tǒng)環(huán)境的虛擬機，然后在機器上部署這些虛擬機文件，就可以隨啟隨用。物理主機上的每臺虛擬機都是能夠兼容所有主流操作系統(tǒng)的獨立子系統(tǒng)，同時還可以模擬真實客戶機上不同的操作系統(tǒng)。
2.2方便學生課余時間的自主學習日常教學有課時限制，基礎(chǔ)和接受能力差或是想要進一步提高的學生下課后就無法進行加強和鞏固練習，因為以往只有機房實驗室能夠提供環(huán)境支持。虛擬技術(shù)引進后就解決了這一難題，學生通過移動硬盤或U盤就可以將機房實驗室內(nèi)已經(jīng)部署好的虛擬機文件轉(zhuǎn)移到其他計算機上使用。另外，以往以多用戶操作系統(tǒng)為支持的網(wǎng)絡(luò)教室存在需要遠程登錄，且隔離性不強的缺點，一旦有一個使用者操作失誤，感染上病毒或出現(xiàn)宕機問題，就會引發(fā)整個系統(tǒng)崩潰[3]。同時，此種情況下的使用者權(quán)限低，無法完成一些特權(quán)操作；一旦有一個使用者的操作耗費計算，就會影響到其他用戶和整個系統(tǒng)的運行速度。虛擬技術(shù)支持下的網(wǎng)絡(luò)教室則是每一個用戶都有專供自己使用的虛擬機，且相互之間完全獨立；每個用戶都可以以管理員身份進行登錄，享有較高使用權(quán)限；可以在創(chuàng)建之初或在運行過程中根據(jù)需要來設(shè)定或調(diào)整規(guī)則，保證資源分配的公平性。
3結(jié)束語
綜上，虛擬技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展為獨立院校的計算機教學提供了新的方向和可能，大大降低成本花費、節(jié)省空間的同時，能夠打破時間和空間的限制給學生提供更多自主學習的機會，豐富了教學手段和形式，使教學效率和質(zhì)量得到有效提升。
作者：侯春多 單位：東北師范大學人文學院
摘要：
為了提高學生的動手能力和綜合能力，高校的實驗教學正從演示性實驗向綜合性和設(shè)計性實驗發(fā)展。加工過程中的振動給加工過程帶來許多不利的影響，為使學生對振動現(xiàn)象有直觀認識和了解，設(shè)計了機床振動測量的綜合性實驗，對實驗目的、實驗內(nèi)容和實驗方式等進行了介紹，對實驗效果進行了分析，并提過了實驗下一步計劃。
關(guān)鍵詞：
機械制造技術(shù)基礎(chǔ)；振動；綜合性實驗
機械加工中的振動是一種十分有害的現(xiàn)象，因為振動對于加工質(zhì)量和加工生產(chǎn)效率都有很大影響。在加工過程中通過測量機床的振動情況，對于及時了解加工狀況，進而采取有效措施減輕或消除振動的影響是十分必要的。在高校工科機械類專業(yè)中，《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程是一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。因此，機床振動的測量無論是在實際生產(chǎn)還是在教學科研中都具有很強的實用性，《機床振動的計算機測量》實驗作為《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》中一個傳統(tǒng)的重要實驗，對于學生結(jié)合實際，更加深刻的理解課堂知識，具有重要意義。傳統(tǒng)的演示性實驗方式在實際的實驗教學中已經(jīng)不能滿足高校學生的需求，學生的主觀能動性不能很好的調(diào)動起來，實驗效果差，同時也不能培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新能力，為了培養(yǎng)學生綜合運用知識的能力，提高學生的實驗興趣，結(jié)合當今的計算機和測量技術(shù)設(shè)計了綜合性實驗-《機床振動的計算機測量》。
1實驗目的
1.1認識機床振動現(xiàn)象及振動對機床和機械加工過程質(zhì)量的影響。
1.2熟悉測量機床振動所使用的儀器及使用方法；
1.3掌握對振動信號頻譜分析的初步方法，并通過對現(xiàn)場測量振動信號的分析結(jié)果，初步了解機床空運轉(zhuǎn)條件下引起振動的不同原因。
1.4了解計算機測量系統(tǒng)的主要組成部分及測量原理。
1.5學習了解信號處理的方法和應用，主要了解頻譜分析在振動信號分析中的應用。
1.6通過自己動手實驗，加深對課本知識的理解，加強動手能力的培養(yǎng)。
2實驗原理及實驗設(shè)備
本實驗綜合了傳感技術(shù)，計算機技術(shù)，信號處理技術(shù)，組成了計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，實驗原理如圖1所示。實驗系統(tǒng)由工件、夾具、刀架、數(shù)據(jù)采集卡、三軸加速計，渦流傳感器，霍爾元件和計算機處理系統(tǒng)組成。傳感器采集振動信號，然后將采集到的振動信號經(jīng)過信號預處理后（信號放大和濾波），進行A/D轉(zhuǎn)換，送給數(shù)據(jù)采集，然后經(jīng)過USB數(shù)據(jù)傳輸處理，最后傳輸給計算機。實驗設(shè)備如下：（1）數(shù)控車床及其加工工件；（2）數(shù)據(jù)預處理電路板（自己設(shè)計制造）；（3）數(shù)據(jù)采集卡（阿爾泰usb2851）；（4）三軸加速計（GY521mpu-6050）；（5）渦流位移傳感器（CWY-DO-504）；（6）霍爾元件（ACS758LCB-050B-PFF）。
3實驗方式
為了拓寬學生的知識面，提高學生綜合運用知識和實際動手能力，改變傳統(tǒng)的演示性實驗方式，具體措施如下：
3.1教師結(jié)合實驗設(shè)備進行多學科知識點的拓展講解：除了《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課堂上講授的機床振動的相關(guān)知識外，介紹如下相關(guān)知識點：3.1.1數(shù)控機床相關(guān)知識學習：通過現(xiàn)場的數(shù)控機床，學生可以進一步加深對數(shù)控機床結(jié)構(gòu)，組成及原理等相關(guān)知識的理解。
3.1.2傳感器相關(guān)知識學習：通過對實驗中使用的三軸加速計傳感器，渦流位移傳感器和霍爾測速傳感器的學習，加深對傳感器測量原理的理解，對傳感器在機械加工過程中的應用有進一步的認識和理解。
3.1.3計算機測量系統(tǒng)知識：針對現(xiàn)場的機床振動計算機測量系統(tǒng)，講解機械加工過程中如果利用計算機技術(shù)構(gòu)建機床的檢測系統(tǒng)。
3.2學生結(jié)合實驗設(shè)備的自主學習和實驗設(shè)計
3.2.1為了鍛煉學生自主學習和實踐動手的能力，提高學生實驗的主觀能動性，采取分組的方式，讓學生提前對實驗方案和實驗方法進行設(shè)計，讓學生自己考慮如何設(shè)計實驗對機床的振動進行測量。
3.2.2實驗現(xiàn)場，每組學生在教師指導下，根據(jù)自己的實驗方案進行實驗前準備，主要包括傳感器的安裝，儀器設(shè)備的接線和測量軟件的使用等。同時，給予學生一定的自主時間針對實驗設(shè)備進一步的認知和學習。
4實驗內(nèi)容及實驗步驟
學生設(shè)計的實驗方案主要能完成如下實驗：
4.1數(shù)控車床主軸箱絕對振動信號的測量及其振動信號的頻譜分析。可以測量數(shù)控車床整體在X、Y、Z三個方向上的振動位移，通過對振動信號的頻譜分析可以查找振動源。
4.2數(shù)控車床工件與刀架相對振動信號的測量和振動信號的頻譜分析。可以測量裝夾在主軸三爪卡盤上的工件與車刀刀尖之間沿Y方向上的相對振動。工件與刀尖之間的相對振動會在工件表面上留下波紋，影響被加工工件的形狀精度和表面粗糙度。
4.3測量數(shù)控車床主軸的轉(zhuǎn)數(shù)。開動車床使其主軸轉(zhuǎn)速從低到高，分別測量其絕對振動和相對振動量，可以獲得車床空運轉(zhuǎn)條件下，車床振動量與主軸轉(zhuǎn)速之間關(guān)系的規(guī)律。
4.4振動信號分析通過實驗測量的不同轉(zhuǎn)速下的振動信號，利用頻譜分析方法分析振動信號的頻譜，確定振動的性質(zhì)，進一步分析查找振動來源。
5實驗總結(jié)及下一步計劃
5.1實驗總結(jié)在天津工業(yè)大學機械工程學院機械制造及其自動化專業(yè)10個班的機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程中，自2014年開設(shè)了機床振動測量實驗的選做實驗，經(jīng)過了2屆學生共200余人的實驗，從如下幾個方面對學生的實驗情況分析：
5.1.1學生的主觀能動性大大增強：雖然是選修實驗，還是吸引了眾多學生（約1/3）進行實驗。實驗過程中，對于自己動手進行實驗的準備部分，學生反映認知度很高，學生一致認為這是吸引他們進行實驗的主要原因。
5.1.2實驗效果好：實驗過程中，學生和教師之間的交流和互動大大增加，改變了原有演示實驗過程中比較沉默的現(xiàn)象。學生普遍反映對于振動的認識大大增強了，對于計算機測量系統(tǒng)在機械制造中的作用應用方法有了直觀的認識，對于自己以后的工作和學習都有很大的啟發(fā)和引導作用。
5.1.3現(xiàn)有實驗設(shè)備不能保證學生實驗學時現(xiàn)有的一套機床振動測量系統(tǒng)，每次只能保證一組6個學生的實驗，對于總共300人的實驗需求遠遠不夠。
5.2實驗下一步計劃:通過2屆學生的選做實驗檢驗后，制定了實驗的下一步計劃：
5.2.1增加振動測量的實驗設(shè)備為了保證學生的實驗課時，爭取把振動測量的實驗設(shè)備增加到4-5套，可以同時滿足1個班的實驗需求。
5.2.2把實驗面向全校開放，學生通過預約可以隨時到實驗室進行機床振動測量的相關(guān)實驗，進一步增加實驗設(shè)備的利用率，為更多的學生提供相關(guān)的實驗條件。
6結(jié)論
設(shè)計了機床振動測量的綜合性實驗，對實驗目的，實驗設(shè)備，實驗方式，實驗內(nèi)容等進行了介紹，通過2屆學生的實驗檢驗，證明了此綜合性實驗對于提高學生的實驗興趣，增強學生綜合能力具有較好的效果。
作者：彭軍強 于鴻彬 靳曉曙 單位：天津工業(yè)大學 機械工程學院 天津市現(xiàn)代機電裝備技術(shù)重點實驗室
摘要:
隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,相關(guān)技術(shù)也得到了一定的完善,高校在進行信息化建設(shè)的過程中,要通過強化建設(shè)來實現(xiàn)師生之間的信息交流和共享,教師與學生利用互聯(lián)網(wǎng)來進行辦公和查詢,提升了師生的交互性,也增強了教學效果。在本文中,闡述了當前高校計算機實驗室的現(xiàn)狀,分析了計算機實驗室網(wǎng)站設(shè)計的需求,最后探討了計算機實驗室網(wǎng)站的設(shè)計與實現(xiàn)。
關(guān)鍵詞:
計算機實驗室網(wǎng)；站設(shè)計；系統(tǒng)實現(xiàn)
隨著社會的發(fā)展,計算機實驗室所面臨的要求也越來越高,為了充分的滿足需求,在利用現(xiàn)有實驗室資源的基礎(chǔ)上,進行網(wǎng)站設(shè)計與開發(fā),加強信息、共享與管理,促進教學效果的提升。
1高校計算機實驗室現(xiàn)狀
1.1硬件建設(shè)成本高當前,高校在進行計算機實驗室建設(shè)時,依據(jù)為各個院系自身制定的專業(yè)規(guī)劃,由此一來,計算機實驗室與專業(yè)環(huán)境相適應,然而各個專業(yè)所建設(shè)的計算機實驗室操作系統(tǒng)和應用軟件各不相同,導致計算機實驗室的通用性比較差,與其他專業(yè)的共享難以實現(xiàn)[1]。各個院系的計算機實驗室建設(shè)完成之后,會根據(jù)自身的需要采購硬件設(shè)施,這導致硬件設(shè)施的重復采購現(xiàn)象比較嚴重,這無疑增加了硬件設(shè)施采購成本。
1.2軟件系統(tǒng)管理困難為了保證系統(tǒng)的正常運行,就需要通過專業(yè)人員來管理和維護計算機實驗室。在管理的過程中,為了滿足教學需要,管理人員會不斷地更新應用軟件。管理人員為了保證計算機系統(tǒng)的安全性,會在系統(tǒng)中安裝還原軟件以及硬盤保護卡,U盤的使用有著很大的限制性。學生在利用計算機實驗室做實驗時,產(chǎn)生的實驗成果只能通過網(wǎng)絡(luò)保存到不會丟失的地方,然而當數(shù)據(jù)過大時,會影響上傳,造成實驗數(shù)據(jù)丟失,影響實驗進程的順利開展,挫傷學生實驗的積極性[2]。
1.3正版軟件授權(quán)問題計算機實驗室硬件系統(tǒng)建設(shè)完成之后,需要安裝相應的教學設(shè)計軟件、仿真軟件,為了保證軟件的性能以及實驗的正常開展,需要購買正版軟件,正版軟件授權(quán)以及后續(xù)更新都需要花費比較多的成本,由于經(jīng)費有限,會限制正版軟件的購買。而如果使用盜版軟件,安全漏洞比較多,法律風險也比較大,這都在很大程度上限制了計算機實驗室的發(fā)展。
2基于計算機實驗室網(wǎng)站設(shè)計與實現(xiàn)
2.1網(wǎng)站設(shè)計首先,設(shè)計功能和內(nèi)容。計算機實驗室網(wǎng)站主要包含四項功能:第一,網(wǎng)上展廳,所謂網(wǎng)上展廳,就是為學生提供一個展示平臺,學生可以將自己的創(chuàng)新成果、優(yōu)秀作業(yè)等通過網(wǎng)上展廳在網(wǎng)站中展示出來。第二,中心簡介,主要是對實驗室的相關(guān)情況進行介紹,包含設(shè)備、人員、成立時間等,在計算機基礎(chǔ)實驗室中,融合了專業(yè)基礎(chǔ)課以及公共基礎(chǔ)課的實驗,承擔了所有學生的計算機實驗課程任務(wù);第三,用戶管理,用戶管理就是指用戶管理員,對系統(tǒng)中的所有用戶展開有效的管理;第四,課程管理,在進行課程查詢時,主要是查詢課程安排時間,查詢通過SQL來實現(xiàn),在進行實驗的安排時,以學期為時限,科學安排整個學期的計算機實驗,這樣一來,學生可以對實驗時間有所了解。其次,設(shè)計網(wǎng)站結(jié)構(gòu)。之所以要進行計算機實驗室網(wǎng)站,主要的目的是管理用戶信息、查詢實驗課程,最終實現(xiàn)提升實驗水平。在進行實驗安排時,必須要堅持實事求是,注重整體發(fā)展的同時,分步驟實現(xiàn)。具體說來,網(wǎng)站的結(jié)構(gòu)為WEB三層結(jié)構(gòu),通過中間層應用服務(wù)器,實現(xiàn)具體邏輯。
2.2網(wǎng)站實現(xiàn)第一,前臺的系統(tǒng)實現(xiàn)。在前臺的系統(tǒng)中,包含主頁以及實驗室簡介兩個功能模塊,在進行設(shè)計時,二者的設(shè)計思想、設(shè)計功能各不相同。用戶瀏覽網(wǎng)站時,第一眼看見的便是網(wǎng)站的主頁,因此,主頁設(shè)計直接決定了用戶對網(wǎng)站的印象,在進行網(wǎng)站主頁設(shè)計時,要注重主頁的美化,可以適當?shù)倪\用圖片、色調(diào)等。第二,后臺的系統(tǒng)實現(xiàn)。后臺的系統(tǒng)包含兩個功能模塊,一個是管理模塊,一個是用戶注冊登錄模塊。在計算機實驗室網(wǎng)站中,管理模塊主要實現(xiàn)的為課程管理的功能,包含課程表錄入編輯以及課程查詢,普通用戶登錄之后,可以進行查詢和修改自己的信息,管理員在登錄網(wǎng)站之后,可以進行添加、刪除、修改,編輯等,具備的權(quán)限比較多,管理員管理界面如圖1所示。計算機實驗室網(wǎng)站的主要使用用戶為教師和學生,為了加強管理,管理員需要賦予教師和學生不同的權(quán)限。學生在瀏覽網(wǎng)站時,有些功能需要注冊之后才能使用,在網(wǎng)站首頁的登錄框中,設(shè)有注冊按鈕和登錄按鈕,學生點擊注冊按鈕,注冊用戶名和密碼,注冊完成之后,在登錄框中將用戶名和密碼輸入進去,登錄到網(wǎng)站之后就可以進行相應的操作。
3結(jié)語
通過計算機實驗室網(wǎng)站的設(shè)計與實現(xiàn),有效的實現(xiàn)了計算機實驗課程管理,通過此網(wǎng)站,教師和學生可以實現(xiàn)相互交流,提升了學生的學習效果,鍛煉了學生的實踐能力。
作者：魯宛生 單位：南陽理工學院
當代計算機網(wǎng)絡(luò)應用已遍及各行各業(yè)，深入到社會領(lǐng)域的方方面面，并深刻影響和改變著人們的日常生活和工作方式。在這種形勢下，高校作為國家高層人才培養(yǎng)基地，相繼開設(shè)了計算機網(wǎng)絡(luò)課程。如何使課程的教學適應網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特點，跟上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域的快速發(fā)展成為當前研究的重點。本文針對實驗教學這塊進行探討。
1計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學的現(xiàn)狀與特點
1.1現(xiàn)狀當前，大部分高校分配到每個學生名下的實驗設(shè)備與技術(shù)力量較薄弱，造成學生在計算機網(wǎng)絡(luò)實驗中，對實驗項目的設(shè)置不能全面考慮其可操作性和可行性。目前，計算機網(wǎng)絡(luò)實驗更多地以驗證性實驗為主，理論與實踐脫節(jié)，導致學生在實際應用中不能學以致用。
1.2特點
1.2.1系統(tǒng)性計算機網(wǎng)絡(luò)由計算機網(wǎng)絡(luò)的硬件和軟件組成，而硬件和軟件的構(gòu)成都比較復雜，它們不是簡單的微機接口加上系統(tǒng)應用軟件就可以的。其也要求學生具有一定的綜合知識、實驗技能和計算機網(wǎng)絡(luò)知識，才能更好地開展網(wǎng)絡(luò)實驗。
1.2.2繼承性繼承性是由其系統(tǒng)性特點決定的，繼承性分硬件繼承性和軟件繼承性。硬件繼承性是指必須先完成組網(wǎng)實驗內(nèi)容，在完成后面的實驗；軟件繼承性是指只有先完成網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的配置實驗，才能完成其他實驗。
2計算機網(wǎng)絡(luò)實踐教學改革措施
2.1更新實驗內(nèi)容和教材隨著科學技術(shù)的進步，計算機技術(shù)的發(fā)展不斷加快，要想使學生掌握最前沿的理論和技術(shù)動態(tài)，就需要及時更新實驗內(nèi)容和教材，使教材和實驗內(nèi)容更具有代表性，從而激發(fā)學生的學習興趣，增強學生的動手能力。
2.2加強實驗的組織和管理根據(jù)學生能力的差異性來組織實驗團隊，常見的方法是分組實驗和獨立實驗相結(jié)合。在分批分組實驗中，學生通過相互學習、相互討論，培養(yǎng)了合作精神。而能力特別突出的學生，可以采用獨立實驗的方式進行學習，教師也可以引導他們做一些實驗輔導工作，使其主動參與到實驗教學中。
2.3提倡素質(zhì)教育，由注入式教學轉(zhuǎn)向啟發(fā)式教學改變傳統(tǒng)“填鴨式”的教學方式，尊重學生的主體作用，通過教師的引導，讓學生成為知識的主動創(chuàng)建者，給學生提供交流和討論的平臺。
2.4應用虛擬機和模擬技術(shù)，提高網(wǎng)絡(luò)實驗教學的質(zhì)量在學校教學設(shè)備不足的情況下，教師可以考慮借助虛擬機，利用模擬技術(shù)，將虛擬實驗和真實的實驗結(jié)合起來。如進行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備操作實驗時，先利用PacketTracer軟件，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計網(wǎng)絡(luò)，再針對該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行配置實驗。
2.5加強計算機網(wǎng)絡(luò)任課教師實踐能力和經(jīng)驗由于計算機網(wǎng)絡(luò)面廣，涉及的設(shè)備較多，且設(shè)備價格較昂貴，因此，要想使每位任課教師都具有管理大型網(wǎng)絡(luò)的能力不是一件易事。但如果教師不能完全搞懂搞透實驗內(nèi)容，又如何更好地對學生進行創(chuàng)新性教學呢。因此，學校要提供和創(chuàng)造機會，讓更多的計算機網(wǎng)絡(luò)任課教師參與到學校校園網(wǎng)和信息化建設(shè)中，提高教師的動手能力。
3網(wǎng)絡(luò)實驗改革對理論教學的影響
（1）通過實驗教學，加強了學生對理論知識的理解。課堂上講的有些理論過于抽象，在實驗過程中，通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議仿真教學系統(tǒng)的演示，學生可以形象地了解數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)傳輸中的過程，使晦澀難懂的理論知識變得易于理解。（2）通過實驗，讓學生參與其中，提高了學生的積極性。實驗場地比課堂教學更有激情和創(chuàng)造性，有利于學生對網(wǎng)絡(luò)理論的吸收和消化。（3）加強了學生動手能力，進一步激發(fā)了學生創(chuàng)新的動力。學生通過動手實驗，會發(fā)現(xiàn)新問題，要想解決問題，就要分析問題，這不僅培養(yǎng)了學生獨立思考和解決問題的能力，而且激發(fā)了學生的創(chuàng)新能力，為以后理論應用于實踐奠定基礎(chǔ)。
4結(jié)語
計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一門綜合性的交叉學科，它包括計算機技術(shù)和通信技術(shù)，不僅要求學生掌握理論知識，而且要求學生進行實驗。計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應用廣泛，更新?lián)Q代較快，在這種情況下，如何提高實驗教學質(zhì)量，為社會培養(yǎng)出既具有理念知識，又具有分析、開發(fā)技能的網(wǎng)絡(luò)人才，是當前高校的一個熱點問題。
作者：吳敏綱 詹沐清 單位：景德鎮(zhèn)陶瓷學院 信息工程學院 現(xiàn)代教育技術(shù)中心
計算機是門實踐性、操作性很強的學科，其實驗課程教學是整個教學過程中不可或缺的一部分，知識的掌握與能力的培養(yǎng)在很大程度上依賴于學生上機實驗。如何通過新的教學模式和新的教學手段滿足不同層次學習者多樣化的興趣需要，成為高校計算機教學改革的一個重大課題。
1當前計算機實驗教學現(xiàn)狀
我校目前開設(shè)計算機類課程有大學計算機基礎(chǔ)、網(wǎng)頁設(shè)計與制作、數(shù)據(jù)庫程序設(shè)計、辦公自動化、多媒體技術(shù)等，課程一般分為理論課與實驗課，實驗課時達50％以上。近年來，我校的計算機類課程教學基本采用的是“教師講授—多媒體演示—學生上機練習—考試”的教學方法，在信息技術(shù)發(fā)展日新月異的今天，該方法難以調(diào)動學生學習的積極性和主動性。
1．1無法實施因材施教按照目前教學方法進行教學，統(tǒng)一理論講授，統(tǒng)一實驗操作，導致部分學生不能從教學中受益。高校學生大都來自不同的地區(qū)，來自文化經(jīng)濟較發(fā)達地區(qū)的學生計算機水平較強，而來自經(jīng)濟文化水平低地區(qū)的學生計算機水平較弱，學生計算機水平存在較大的差異。這就使計算機實驗教學出現(xiàn)有的學生跟不上教學節(jié)奏而產(chǎn)生厭學情緒的情況，而另外有一些學生因為無法獲得新知識而出現(xiàn)懈怠心理的問題。
1．2重理論，輕實驗，學生難以掌握真才實學，應用能力弱長期受到傳統(tǒng)教學模式的影響，我國高等學校教育中一直存在著重視理論基礎(chǔ)，輕視實踐與應用的現(xiàn)象，在這種思想理念的影響下，導致學校的領(lǐng)導階層、教師以及學生對計算機實驗教學重要性的認識程度不夠，缺乏正確認識。這樣就存在學生在實驗實習過程中只能按照實驗實習的操作步驟機械模仿，對實驗課實質(zhì)性內(nèi)容的掌握大打折扣。這時，實驗教師常常是把大量的時間花費在解答學生理論知識的空缺上，而不是指導相關(guān)的實驗課。學生對遇到的問題只能求助教師，但在課外時間難以與教師溝通，并且機械模仿操作后，記憶并不深刻，以后再遇到類似問題，大部分同學還是不知道如何解決，導致實驗課效果不明顯。
1．3實驗教學中應試教育突出在部分計算機課程中，教師將省（區(qū)）級、國家級計算機一級考試的考試大綱作為教學大綱，有針對性地開展教學實踐活動，通過不斷的實驗操作，確實能提高學生考級的通過率，但這無法激發(fā)學生對計算機知識學習的積極性和主動性。而且，考試大綱知識更新慢，有些知識點比較陳舊。這種教學模式下，學生只是機械性地學習，而沒有充分發(fā)揮自己的主觀能動性和豐富的想象空間，使大學計算機實驗教學失去了它的魅力和作用。
1．4網(wǎng)絡(luò)實驗教學工作量認定困難，相關(guān)教學激勵制度缺失多數(shù)高校雖有網(wǎng)絡(luò)教學平臺，或建設(shè)有各類網(wǎng)絡(luò)課程，但在網(wǎng)絡(luò)平臺上開展實驗教學活動的很少。一方面，教師開展網(wǎng)絡(luò)教學，會在一定程度上打破原有的教學時間安排，也會存在一些無法認定的教學工作量，當學校沒有相關(guān)的教學激勵制度時，網(wǎng)絡(luò)教學不會可持續(xù)地開展下去。另一方面，有些網(wǎng)絡(luò)平臺上有實驗操作資源，但這些資源往往是課堂實驗資源的網(wǎng)絡(luò)化，該形式既沒有充分利用現(xiàn)在豐富的教學環(huán)境，又抹殺了學生自主學習的動力。
2新形勢下教育技術(shù)對計算機實驗教學的影響
2．1網(wǎng)絡(luò)開放計算機教育的沖擊當前網(wǎng)絡(luò)化教育教學方法風起云涌，大規(guī)模在線開放課程（以下簡稱MOOC）、翻轉(zhuǎn)課堂（FlippedClassroom）、微課（Micro－lecture）等教學方法、策略引導教育教學改革，并有許多成功的經(jīng)驗。隨著MOOC大規(guī)模發(fā)展，教育的成本大大降低，優(yōu)質(zhì)的教育資源可以得到廣泛共享，推動了全民教育的發(fā)展和高校的教學改革。在MOOC的眾多課程中，計算機相關(guān)課程占很大比例。當采用自動化的實驗方式，學習者可以在線自主完成實驗并且自動完成實驗的評判和檢查工作，實驗教師只需要安排好實驗內(nèi)容和實驗驗證方式就可以了。翻轉(zhuǎn)課堂和微課教學是把傳統(tǒng)學習方式的優(yōu)勢和E－Learning的優(yōu)勢結(jié)合起來的一種混合式教學方法，重新調(diào)整課堂內(nèi)外的教學組織結(jié)構(gòu)和教學分配時間，將學習的主動權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學生。學生在課前就通過微視頻先學習課程實驗的重點難點問題，并即時獲得反饋，可有效解決學生計算機水平參差不齊的問題，提高學生學習的積極性和主動性。
2．2移動終端上網(wǎng)率高，學生獲取知識的能力整體得到提高據(jù)調(diào)查，我校93％的大學生擁有移動終端并能隨時上網(wǎng)，對于計算機實驗中的一般性問題，學生在百度搜索一下就有了比較正確的答案。所以，計算機實驗設(shè)置要有一定的難度和層次，當難度過低時，學生到網(wǎng)絡(luò)上一查詢就能獲得相應的實驗操作方法，就會喪失學習該課程的興趣。
2．3教學實驗課時減少在幾輪課程體系修訂后，大學計算機類課程課時量削減多。隨著信息技術(shù)的普及，計算機類課程課時變少了，有些課程縮減達40％～50％。但是，目前眾多高校非計算機類專業(yè)課程教材，考慮理論知識的全面性，仍是按原有的課時數(shù)來設(shè)計，如何在課時數(shù)變少的情況下，實現(xiàn)學生計算機實驗操作水平的提高是一大難題。
2．4部分計算機類課程考核方式改變?nèi)鐝V西區(qū)級計算機等級考試從2014年下半年開始取消了，計算機等級證書不再是學生畢業(yè)的必需條件。而原來教學中，大多數(shù)教材是以一級水平為難度設(shè)計的，當取消區(qū)一級考試后，學生要想獲得證書，只能參加全國計算機等級考試。大部分學生有獲得全國計算機一級等級證書的愿望，部分學生還希望能考個二級以上等級證書。在這種新的形勢下，計算機實驗教學如何設(shè)計也是我們亟需解決的問題。
3計算機實驗教學改革的思路與方法
3．1以教學團隊為基礎(chǔ)，利用網(wǎng)絡(luò)資源，打造優(yōu)質(zhì)實驗課程組織精英團隊即集中高學歷、有敬業(yè)精神、責任心強、有豐富教學經(jīng)驗的各學科帶頭人，負責指導本學科教師備課，嚴把質(zhì)量關(guān)，并組織研制高質(zhì)量的教學課件（學院要配套出臺經(jīng)濟支持和相應的激勵措施），將課件及時發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)教學平臺上以便共享［4］。計算機類教學資源在網(wǎng)絡(luò)上非常豐富，需要教師精心搜集、整理，像《大學計算機基礎(chǔ)》授課班級多，可以參照此法達到事半功倍的效果。條件成熟的學校建議購買相關(guān)公司（如超星公開課）的計算機類課程，率先開展MOOC教學，這時理論課部分由學生上網(wǎng)自主學習，并按要求做實驗，學校大部分教師只集中負責實驗指導和在線解答，減少許多工作量。學生完成學習后獲得由商業(yè)公司提供的成績，該成績學校同樣認可。
3．2開展翻轉(zhuǎn)課堂和微課教學、打造立體化教學環(huán)境在課前，學生先觀看視頻，學習重點難點問題，查詢相關(guān)資料；課堂上，教師重點解決學生預習時遇到的問題，完成理論教學和師生交流；課后，學生完成拓展性實驗。開展翻轉(zhuǎn)課堂或微課教學策略方法只需掌握相關(guān)教學理論，利用多媒體工具自行制作難度低、傳播廣、成效好的教學視頻。學生利用零碎時間在移動端都可隨時隨地學習，即使有不懂的地方，也可反復觀看直到掌握，解決差生學習跟不上的問題。有些計算機類課程如數(shù)據(jù)庫程序設(shè)計、網(wǎng)頁設(shè)計與制作，在課前，教師除了錄制一定數(shù)量的微視頻供提前學習外，在課堂上也需要把有些軟件應用操作的步驟錄屏成視頻供學生課后復習。
3．3開放計算機實驗室建立自主學習平臺，建設(shè)網(wǎng)絡(luò)資源平臺，免費開放計算機實驗室供學生自主學習，解決課時少、學習時間不足問題。專門免費開放幾個計算機實驗室作為學習的自主學習平臺，利用現(xiàn)有的教學資源建設(shè)一個共享程度高的網(wǎng)絡(luò)資源平臺，把計算機相關(guān)資源上傳到該資源平臺上，開展網(wǎng)絡(luò)化教學活動。目前大多數(shù)學校都有開放計算機實驗室的硬件條件，只需要協(xié)調(diào)好相關(guān)部門，安排人員管理就能做到。網(wǎng)絡(luò)資源平臺建設(shè)需要相關(guān)教師把整理好的資源提交到網(wǎng)絡(luò)平臺上，實現(xiàn)共享最大化。
3．4實驗教學內(nèi)容以應用為本計算機是個龐大的科學體系，對于非計算機專業(yè)學生來說，學習計算機課程應與日常應用緊密聯(lián)系。一方面，針對學生常用的一些操作內(nèi)容，提供FAQ，讓學生自行查詢相關(guān)操作方法；另一方面，搜集一些問題的新解決方案、軟件新版本的新功能操作方法放在網(wǎng)絡(luò)資源平臺上，使學生及時了解新功能及計算機發(fā)展趨勢。另外，像辦公自動化、網(wǎng)頁設(shè)計與制作等課程實驗，教師應該在適當?shù)臅r候給學生一些有難度的問題或案例，提供最終效果讓學生自己先思考可以采取哪些方法手段，用什么技術(shù)實現(xiàn)，然后通過收集相關(guān)資料，逐步完成實驗，這樣才能大大提高學習實踐操作能力。
作者：段寧貴 黃健偉 陶福章 鄭冬紅 單位：右江民族醫(yī)學院計算機科學與信息技術(shù)中心
網(wǎng)絡(luò)安全的實驗教學具有很強的實踐性。由于互聯(lián)網(wǎng)龐大的規(guī)模、復雜的結(jié)構(gòu)使其無法在實驗室里搭建；為實驗教學而設(shè)置網(wǎng)絡(luò)安全漏洞會產(chǎn)生巨大風險；在真實的網(wǎng)絡(luò)中開展網(wǎng)絡(luò)攻擊、病毒注入等實驗，將釀成災難性后果。因此，網(wǎng)絡(luò)安全類課程的實驗教學難以在真實的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中完成。虛擬仿真實驗為網(wǎng)絡(luò)安全實驗教學的開展提供了新的思路，即利用虛擬仿真技術(shù)開展網(wǎng)絡(luò)安全的實驗教學。
1計算機信息安全與網(wǎng)絡(luò)攻防實驗教學現(xiàn)狀
由于網(wǎng)絡(luò)安全實驗本身具有特殊性和破壞性，目前開展網(wǎng)絡(luò)安全的實驗教學和研究工作一般都是在一個獨立的網(wǎng)絡(luò)中，利用硬件設(shè)備搭建物理實驗環(huán)境，或者采用虛擬仿真技術(shù)模擬真實網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。利用硬件進行網(wǎng)絡(luò)安全實驗對實驗室的有很高的要求，而且當攻防實驗所需的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模龐大和拓撲結(jié)構(gòu)復雜時，在實驗室中仍無法進行。因此，目前的網(wǎng)絡(luò)攻防實驗大多采用虛擬仿真技術(shù)來進行。已有的基于虛擬仿真技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)攻防教學和培訓產(chǎn)品，對網(wǎng)絡(luò)安全的實驗和研究起到了良好的推動作用，但也存在以下問題：（1）由于真實網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的復雜性和多樣性，僅依靠虛擬化技術(shù)或硬件設(shè)備，難以實現(xiàn)對多樣化的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和攻防場景的模擬［3］；（2）不能通過網(wǎng)絡(luò)開展遠程攻防實驗，實驗設(shè)備利用率較低。因此，利用虛擬化和云技術(shù)，開發(fā)出可以供遠程用戶使用并靈活配置出多種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的實驗教學平臺成為目前的研究熱點。
2基于云技術(shù)和虛擬化的實驗平臺功能
本文設(shè)計的實驗平臺提供自助式虛擬實驗項目建設(shè)體系，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，多種媒體（如音頻、視頻、圖像、文字等）來輔助學生對虛擬仿真實驗項目內(nèi)容的認知和理解。學生根據(jù)教學要求，在線學習虛擬仿真實驗知識，通過網(wǎng)絡(luò)共享平臺的軟硬件資源，進行網(wǎng)絡(luò)安全實驗。平臺可以將實驗過程和實驗結(jié)果數(shù)據(jù)反饋給學生，供學生分析和總結(jié)。如圖1所示，虛擬仿真教學平臺由8個模塊組成。（1）遠程接入控制模塊。支持用戶通過局域網(wǎng)接入或互聯(lián)網(wǎng)遠程接入到虛擬仿真平臺進行信息安全實驗和攻防實驗。（2）虛擬攻擊機云模塊。利用虛擬化技術(shù)，根據(jù)實驗的攻擊方法，可以生成配置有不同攻擊和防護工具的Windows虛擬機和Linux虛擬機。（3）虛擬靶機云模塊。利用虛擬化技術(shù)，根據(jù)實驗的攻擊方案，可以生成具有不同操作系統(tǒng)漏洞的虛擬靶機和具有應用軟件漏洞的虛擬靶機，根據(jù)靶機的防護方案，為靶機安裝了不同類型的防護軟件。（4）擴展設(shè)備配置模塊。允許用戶為虛擬攻擊機云平臺配置防火墻、入侵檢測系統(tǒng)和安全審計系統(tǒng)等硬件設(shè)備，以構(gòu)建多樣化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境開展實驗。（5）監(jiān)控中心模塊。在實驗進行時自動捕獲平臺中的虛擬攻擊機和虛擬靶機流入和流出的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流，在實驗完成后，局域網(wǎng)用戶或互聯(lián)網(wǎng)用戶可下載這些數(shù)據(jù)包信息以進行分析。（6）管理中心模塊。添加和維護通過網(wǎng)絡(luò)使用該平臺的賬號；維護虛擬攻擊機和虛擬靶機的操作系統(tǒng)鏡像庫和攻擊軟件工具。（7）實驗配置模塊。允許互聯(lián)網(wǎng)用戶和局域網(wǎng)用戶配置虛擬攻擊機和虛擬靶機的IP地址和虛擬網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)等信息。（8）教學運行管理模塊。具有信息、互動交流、實驗預約、成績評定和成果展示等教學管理功能。
3基于Openstatck的實驗平臺建設(shè)方案
3．1實驗平臺硬件結(jié)構(gòu)本文設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)攻防實驗教學平臺拓撲結(jié)構(gòu)如圖2所示。其中應用服務(wù)器包括8臺DellR910，分別連接到交換機、第一網(wǎng)絡(luò)云存儲和第二網(wǎng)絡(luò)云存儲。第一網(wǎng)絡(luò)云存儲通過防火墻連接到交換機。防火墻是可選的網(wǎng)絡(luò)防護設(shè)備，可以用其他網(wǎng)絡(luò)防護設(shè)備替代，或者直接連接交換機。使用防火墻是為了配置多樣化的網(wǎng)絡(luò)防護環(huán)境。第一網(wǎng)絡(luò)云存儲中保存著具有操作系統(tǒng)漏洞和應用軟件漏洞的操作系統(tǒng)鏡像文件，可以用來創(chuàng)建Windows或Linux虛擬靶機實例。第二網(wǎng)絡(luò)云存儲直接連接到交換機，保存著已安裝攻擊工具的操作系統(tǒng)鏡像文件，利用這些鏡像文件可以創(chuàng)建出Windows或Linux虛擬攻擊機實例。互聯(lián)網(wǎng)用戶通過VPN網(wǎng)關(guān)、局域網(wǎng)用戶通過交換機連接到該虛擬仿真系統(tǒng)。
3．2實驗平臺系統(tǒng)架構(gòu)實驗平臺是在云計算平臺開源項目OpenStack基礎(chǔ)上構(gòu)建的，可以利用OpenStack實現(xiàn)類似于Am－azonEC2和S3的云基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)（見圖3）。構(gòu)建平臺主要用到OpenStack以下模塊的服務(wù)：（1）Nova調(diào)派資源實例化虛擬機；（2）Glance提供虛擬機實例化時需要的鏡像；（3）Network提供網(wǎng)絡(luò)連接；（4）Cinder提供外接的塊存儲服務(wù)；（5）Ceilometer從以上與虛擬機相關(guān)的幾個服務(wù)中收集數(shù)據(jù)，用于統(tǒng)計、監(jiān)控、計費、報警等；（6）Swift可以為Glance提供鏡像的存儲服務(wù)，可以為Cinder提供卷的備份服務(wù)。控制服務(wù)器和服務(wù)器節(jié)點都安裝了Ubuntu操作系統(tǒng)；其中控制服務(wù)器還安裝了Network模塊，服務(wù)器節(jié)點安裝了Nova和Swift，其他幾個模塊也在平臺中得到了應用。實驗平臺利用控制服務(wù)器管理各個服務(wù)器節(jié)點，根據(jù)第一網(wǎng)絡(luò)云存儲和第二網(wǎng)絡(luò)云存儲中的鏡像，建立虛擬靶機和虛擬攻擊機。虛擬靶機和虛擬攻擊機之間可以通過虛擬網(wǎng)絡(luò)連接，也可以通過網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備連接，以此構(gòu)建出多樣化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
3．3實驗平臺維護和實驗過程實驗平臺維護和實驗過程如圖4所示。實驗平臺初始化時，管理員維護賬號信息庫，包括用戶名、口令和可以操作的實驗類別，為賬號在第一和第二網(wǎng)絡(luò)云存儲中分配磁盤空間，指定用戶可以操作的實驗類別。管理員維護第一網(wǎng)絡(luò)云存儲中的虛擬靶機Win－dows和Linux操作系統(tǒng)鏡像文件庫，維護第二網(wǎng)絡(luò)云存儲中的虛擬攻擊機Windows和Linux操作系統(tǒng)鏡像文件庫，同時維護在虛擬攻擊機實例上使用的攻擊工具和虛擬靶機實例上使用的漏洞庫資源。局域網(wǎng)用戶提供正確的用戶名和口令后直接連接到該虛擬仿真系統(tǒng)；互聯(lián)網(wǎng)用戶通過VPN建立與實驗平臺的連接。當局域網(wǎng)用戶和互聯(lián)網(wǎng)用戶連接到該平臺后，可以使用管理員預先為其分配好的位于第一網(wǎng)絡(luò)云存儲和第二網(wǎng)絡(luò)云存儲上的磁盤空間。用戶根據(jù)實驗類別，選擇虛擬攻擊機和虛擬靶機的鏡像文件，在屬于自己的磁盤空間內(nèi)創(chuàng)建虛擬攻擊機實例和虛擬靶機實例，配置虛擬攻擊機實例和虛擬靶機實例的IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認網(wǎng)關(guān)和DNS服務(wù)器，建立虛擬攻擊機實例和虛擬靶機實例之間的網(wǎng)絡(luò)連接，然后登錄到自己創(chuàng)建的虛擬靶機實例內(nèi)，利用第一網(wǎng)絡(luò)云存儲上提供的具有安全漏洞的軟件配置虛擬靶機實例，使其具備被攻擊的條件。用戶登錄到自己創(chuàng)建的虛擬攻擊機實例內(nèi)，利用第二網(wǎng)絡(luò)云存儲上提供的攻擊工具配置虛擬攻擊機實例使其具備攻擊能力。用戶可以自行在虛擬攻擊機實例上安裝其他攻擊工具，在虛擬靶機實例上安裝其他防護工具。為了真實地模擬復雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，用戶可以為虛擬靶機實例配置防火墻，將虛擬靶機實例納入防火墻的安全防護范圍內(nèi)。用戶登錄到虛擬攻擊機防火墻的安全防護范圍內(nèi)和虛擬攻擊機實例內(nèi)，利用所配置的攻擊工具對虛擬靶機實例發(fā)動網(wǎng)絡(luò)攻擊。監(jiān)控中心模塊捕獲流經(jīng)虛擬攻擊機實例和虛擬靶機實例的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，保存虛擬攻擊機實例和虛擬靶機實例的操作系統(tǒng)日志和相關(guān)軟件工具的日志。網(wǎng)絡(luò)用戶可隨時下載由監(jiān)控中心模塊捕獲的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，以分析實驗結(jié)果。實驗完成后，監(jiān)控中心模塊會自動監(jiān)控長時間內(nèi)沒有活動的虛擬攻擊機實例和虛擬靶機實例，將其關(guān)閉以釋放資源。
4實驗教學體系和實驗平臺應用效果
4．1計算機信息安全與網(wǎng)絡(luò)攻防實驗教學體系建設(shè)一個高水平的信息安全與網(wǎng)絡(luò)攻防實驗室，使其成為計算機網(wǎng)絡(luò)與安全技術(shù)實驗基地和人才培養(yǎng)基地，有利于促進網(wǎng)絡(luò)安全的理論和實踐教學，提升學生的實踐創(chuàng)新能力［7］。長春理工大學國家級虛擬仿真實驗中心建設(shè)了有線網(wǎng)絡(luò)攻防模擬、病毒攻防等10個計算機信息安全與網(wǎng)絡(luò)攻防實驗模塊（見圖5），近200個實驗題目，為14門課程開設(shè)了實驗。
4．2實驗平臺應用效果為了驗證平臺的教學使用效果，對計算機科學與技術(shù)、軟件工程和網(wǎng)絡(luò)工程等3個專業(yè)6門課程的教學效果（使用平臺前后的課程平均分）進行了對比（見圖6）。結(jié)果表明，使用該平臺的學生的平均成績要高于未使用的學生。
5結(jié)束語
本文提出了基于云計算和虛擬化的計算機信息安全與網(wǎng)絡(luò)攻防實驗教學平臺建設(shè)方案，結(jié)合創(chuàng)新人才培養(yǎng)要求，設(shè)計了滿足基礎(chǔ)性、探索性和研究性實驗需求的實驗體系。教學效果分析表明，該平臺教學效果良好。
作者：底曉強 張宇昕 趙建平 單位：長春理工大學 計算機科學技術(shù)學院
1破解開機密碼的問題
一種方法是在DOS提示符下，運行DEBUG命令后輸入：-o7021回車，-o7120回車，-o7222回車，-Q。另一種方法就是放電法，放電要麻煩一些，需要打開機箱，找到跳線放電，CMOS密碼就被徹底破解了。為了防止學生設(shè)CMOS密碼或改動CMOS的硬件設(shè)置，造成計算機機器故障，管理老師應預先設(shè)好CMOS密碼，設(shè)置方法：開機后按下鍵盤上的“Delete”鍵進入主板的CMOS界面，選擇SUPERVISORPASSWORD項，然后回車，出現(xiàn)ENTERPASSWORD后，輸入密碼再回車，這時又出現(xiàn)CONFIRMPASSWORD，在其后再次輸入同一密碼，是對才輸入的密碼進行校驗，選擇SAVE&EXITSETUP項回車，出現(xiàn)提示后按Y鍵再回車，以上設(shè)置的密碼即可生效。
2系統(tǒng)維護的問題
高校計算機實驗機房需要來進行教學活動，因此，其安裝的教學軟件也相對較多，這樣就會使得計算機實驗機房系統(tǒng)的工作量加大，系統(tǒng)運行的時間也會相應的增長。這就使得日常的維護工作變得更加的困難，而要想解決這種問題可以從以下幾方面入手：
2.1硬件保護針對硬件保護需要安裝相應的硬件保護卡，利用硬件保護卡對硬件進行有效的防護，減少病毒對硬件的破壞，同時也可以利用硬件保護卡對硬件中的系統(tǒng)文件和科研教學附加文件進行有效的防護。在高校計算機實驗機房中應用硬件保護卡，不僅有效的減少了操作上的失誤，而且在一定程度上也防止了病毒對硬件的侵害，從而極大的提高了高校計算機實驗機房系統(tǒng)的安全。就計算機硬盤來說，其一般分為C盤、D盤以及E盤這三個主要的硬件盤。其中C盤主要是系統(tǒng)盤，D盤主要是程序盤，而E盤則主要是數(shù)據(jù)盤。三個硬鍵盤構(gòu)成了計算機系統(tǒng)硬件區(qū)。這三個硬件盤都對計算機系統(tǒng)的運行有著一定的影響，因此，需要對這三個硬件盤進行有效的保護。采用硬盤保護卡來對C盤和D盤進行有效的維護，對兩個硬盤采取的是只讀保護模式，而對E盤進行保護時，可以將對E盤的讀寫權(quán)限進行設(shè)置保護。對三個硬盤實施分離保護，可以使得系統(tǒng)在出現(xiàn)問題或者是系統(tǒng)崩潰時，可以在較短的時間內(nèi)恢復硬盤的正常運行。
2.2系統(tǒng)備份配置新機房時，就要考慮系統(tǒng)受損時的恢復，即制作系統(tǒng)備份，最常用的是運用“GHOST”軟件。當系統(tǒng)必須重裝時，采用“克隆”專家“GHOST”是一種快速有效的方法，大概十分鐘左右，系統(tǒng)完全恢復。克隆技術(shù)是現(xiàn)代機房維護的得力工具，應用克隆技術(shù)使機房管理的工作量大大降低，把安裝好系統(tǒng)、應用軟件和教學軟件后的硬盤作為母盤，以克隆的方法進行硬盤復制，也可利用鏡像文件進行系統(tǒng)恢復，克隆如其名，快速而統(tǒng)一。針對高校計算機實驗機房系統(tǒng)的維護，方法和手段是多方面的，在實際工作中，我們要針對學生和教學內(nèi)容的特點，結(jié)合多種方法，加強對機房系統(tǒng)的維護。
3結(jié)語
綜上所述，由于高校計算機實驗機房的利用率逐漸提升，使得其硬件以及軟件都存在一定的問題，要想有效保障計算機實驗機房系統(tǒng)可以正常的運行，就需要采取有效的措施，對計算機實驗機房系統(tǒng)進行有效的維護。而隨著計算機軟件以及硬件的發(fā)展，高校計算機實驗機房系統(tǒng)出現(xiàn)的問題也會逐漸增多，因此，就需要相關(guān)計算機系統(tǒng)維護人員不斷的學習新知識，充分的利用各種新的維護手段，改善高校計算機實驗機房系統(tǒng)運行的環(huán)境，從而保障高校計算機實驗機房系統(tǒng)可以順利的應用于教學中。
作者：郝榮 單位：山西大學商務(wù)學院