郭文平，陳 盈，梁旭玲

（臺(tái)州學(xué)院 數(shù)學(xué)與信息工程學(xué)院，浙江 臨海 317000）

1 引言

進(jìn)入21世紀(jì)以來，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅速，各種新技術(shù)和應(yīng)用不斷涌現(xiàn)［1］。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，“網(wǎng)絡(luò)就是計(jì)算機(jī)”的概念深入人心，也使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)成為一門相對(duì)獨(dú)立、涉及多學(xué)科技術(shù)的重要學(xué)科。從課程設(shè)置來看，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已成為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子信息工程、通信工程、自動(dòng)化、電氣工程、電子科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的主干課程［2］；從人才培養(yǎng)角度來看，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已成為大多數(shù)高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)重要的人才培養(yǎng)方向；從科學(xué)研究上來看，與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相關(guān)的研究一直是國家、省市各級(jí)各類科研項(xiàng)目資助的重點(diǎn)。

近年來，很多高校開始以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程群來規(guī)劃計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方向的人才培養(yǎng)模式。以臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)方向的課程設(shè)置為例，除《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》核心課程外，還開設(shè)《網(wǎng)絡(luò)工程》、《網(wǎng)絡(luò)安全》、《現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)》、《網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)開發(fā)》、《華為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》等5門計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的課程，而且每門課程都有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

因此，建設(shè)一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是十分必要的，也是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程群建設(shè)的一個(gè)后續(xù)工作。

2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)現(xiàn)狀

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程群的實(shí)驗(yàn)教學(xué)涉及的實(shí)驗(yàn)設(shè)備眾多。除了計(jì)算機(jī)外，還包括二層/三層交換機(jī)、路由器、防火墻、無線AP、光纖熔接儀等。由于每個(gè)高校的辦學(xué)層次、辦學(xué)定位、專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、人才培養(yǎng)模式等方面差異較大，導(dǎo)致高校在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)方面也千差萬別。

2.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)現(xiàn)狀

國內(nèi)高校財(cái)力差異懸殊。對(duì)于重點(diǎn)高校，由于資金投入較為充足，往往已建立起比較完善的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室，基至按專業(yè)或課程建立起計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室、網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)室、網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)室等；但對(duì)于地方性高校而言，受實(shí)驗(yàn)用房和資金等因素的限制，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)主要有以下幾種情況:

（1）把公共機(jī)房作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室

公共機(jī)房需要為全校的計(jì)算機(jī)教學(xué)服務(wù)，在這種機(jī)房里，計(jì)算機(jī)硬件無法改動(dòng)，軟件無法自行安裝，因此無法完成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)。

（2）提供計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的機(jī)房作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室

事實(shí)上這樣的機(jī)房是為全校提供連網(wǎng)服務(wù)或監(jiān)控服務(wù)的，學(xué)生進(jìn)去也是只能看不能摸，僅僅是一個(gè)參觀的場(chǎng)所。

（3）由少量交換機(jī)、路由器和計(jì)算機(jī)組成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室

這種實(shí)驗(yàn)室在功能上可以完成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)，但由于數(shù)量太少，最后往往變成了教師演示各種網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)，而無法讓學(xué)生完成相應(yīng)的操作。

（4）直接引進(jìn)成套的專業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)

這種實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)成本太高，以銳捷云虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)-RG-CVM1000為例，能同時(shí)滿足60人上機(jī)的整套設(shè)備，總價(jià)在100萬元以上，這對(duì)于地方性高校來說，一次性投入較為困難。

2.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)現(xiàn)狀

目前多數(shù)高校中，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大都沿用與課程綁定的方式，并以漸進(jìn)的方式進(jìn)行教學(xué)?；旧?，國內(nèi)高校在開設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的課程時(shí)，都會(huì)安排一定的實(shí)驗(yàn)課時(shí)。由于受各方面條件限制，國內(nèi)高校在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)上主要分為以下幾類，如表1所示。

表1 典型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)及評(píng)價(jià)

綜上所述，目前國內(nèi)還沒有非常成熟的可供計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程群同時(shí)使用的綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)方案，我們課程組老師在實(shí)驗(yàn)室布局設(shè)計(jì)、硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)建設(shè)等方面進(jìn)行了探索。

3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)目標(biāo)

以教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”提出的強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力為導(dǎo)向[3]，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)目標(biāo)如圖1所示。

圖1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)目標(biāo)

4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建

4.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)置

（1）實(shí)驗(yàn)室的布局設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程群的相關(guān)實(shí)驗(yàn)通常涉及多種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，而且實(shí)驗(yàn)教學(xué)上也主要以分組的形成開展，因此在實(shí)驗(yàn)室的布局設(shè)計(jì)上與普通機(jī)房相比有其自身的特點(diǎn)。以30人的教學(xué)班為例，把實(shí)驗(yàn)室分為兩個(gè)部分，一是學(xué)生的實(shí)驗(yàn)區(qū)，二是網(wǎng)絡(luò)綜合布線實(shí)訓(xùn)區(qū)。

學(xué)生的實(shí)驗(yàn)區(qū)分為6個(gè)小組，每個(gè)小組以5臺(tái)計(jì)算機(jī)和一個(gè)機(jī)柜組成，機(jī)柜要求能夠堆放5-6臺(tái)設(shè)備（通常包含兩臺(tái)路由器、一臺(tái)二層交換機(jī)、一臺(tái)三層交換機(jī)、一臺(tái)防火墻），要求底部安裝萬向輪，方便各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的連網(wǎng)。

網(wǎng)絡(luò)綜合布線實(shí)訓(xùn)區(qū)主要提供實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地，培養(yǎng)學(xué)生的工程能力。

實(shí)驗(yàn)室的布局如圖2所示，實(shí)踐中可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)用房、授課學(xué)生規(guī)模、設(shè)備數(shù)量等因素進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

（2）實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

圖2 實(shí)驗(yàn)室布局示意圖

實(shí)驗(yàn)室采用星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，接入交換機(jī)和核心交換機(jī)通過跳線架連接，可以靈活改變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，方便分組實(shí)驗(yàn)或聯(lián)合實(shí)驗(yàn)等。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖3所示。的實(shí)驗(yàn)基地；

圖3 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

（3）為部分師生的科學(xué)研究提供網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

圖4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)群

5 結(jié)束語

本文分析了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)現(xiàn)狀，從實(shí)驗(yàn)室布局設(shè)計(jì)、硬件平臺(tái)建設(shè)、軟件平臺(tái)建設(shè)和實(shí)施效果等方面討論了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建。當(dāng)然，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要根據(jù)技術(shù)的演進(jìn)不斷實(shí)踐和改進(jìn)，以便更好的推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生工程能力和創(chuàng)新能力的提高。

［1］中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心.第32次中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告［R］.2013年7月.http://www.cnnic.net.cn/hlwfzyj/hlwxzbg/hlwtjbg/201307/P020130717505343100851.pdf

［2］陳慶章,王子仁,段云飛.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)［J］.計(jì)算機(jī)教育，2009（19）:127-130.

［3］教高〔2011〕1號(hào).《教育部關(guān)于實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的若干意見》.http://www.moe.gov.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s6342/201102/xxgk_115066.html

［4］董毅驊,陳盈,吳雀屏.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)群的規(guī)劃與建設(shè)［J］.計(jì)算機(jī)教育，2012（3）:98-101.