齊心，史旅華，楊亞會(huì)，徐洪勝

（湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院，湖北十堰442002）

基于虛擬仿真技術(shù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建

齊心，史旅華，楊亞會(huì)，徐洪勝

（湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院，湖北十堰442002）

分析了高校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀，結(jié)合我校實(shí)際情況，構(gòu)建了基于虛擬仿真技術(shù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室。詳細(xì)探討了實(shí)驗(yàn)室軟硬件條件和教學(xué)內(nèi)容的建設(shè)，進(jìn)一步完善了實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；虛擬仿真；實(shí)驗(yàn)室

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域中重要的主干課程，而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是當(dāng)今世界高新技術(shù)潮流中的主流技術(shù)之一，它的發(fā)展對(duì)其它技術(shù)學(xué)科的發(fā)展具有極為重要的意義。目前我國(guó)信息技術(shù)與信息產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，需要大批掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)人才，這對(duì)培養(yǎng)21世紀(jì)高素質(zhì)創(chuàng)新型計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才提出了迫切的要求。

建設(shè)一個(gè)功能完善的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室需要學(xué)校投入大量的資金，且很難滿(mǎn)足大批量的學(xué)生同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)開(kāi)出率較低，同時(shí)硬件損耗較大，不利于實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展。隨著虛擬仿真軟件技術(shù)的成熟和大量成功應(yīng)用，可以將虛擬仿真軟件技術(shù)融入到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程當(dāng)中，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)起到了很好的推動(dòng)作用［1-3］。

1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)現(xiàn)階段的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)提出了更高的要求，現(xiàn)存的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)只是停留在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)階段，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容不夠系統(tǒng)、不明確、形式松散，學(xué)生只是被動(dòng)的接受抽象的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中沒(méi)有合適的教學(xué)工具和教學(xué)資源來(lái)加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解，普遍存在著理論與實(shí)踐脫節(jié)，導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣下降、被動(dòng)式學(xué)習(xí)、知識(shí)理解片面，不夠深入［4］。

產(chǎn)生此現(xiàn)象的主要原因在于：1）缺乏適應(yīng)各自學(xué)校特點(diǎn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段較為落后，只是停留在早期計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)層面，無(wú)法進(jìn)行高層次的理論和實(shí)踐研究；2）建設(shè)一個(gè)專(zhuān)業(yè)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)備費(fèi)投入較大，如交換機(jī)、路由器等硬件設(shè)備的購(gòu)置，學(xué)生單純通過(guò)硬件設(shè)備來(lái)做實(shí)驗(yàn)，勢(shì)必對(duì)硬件設(shè)備損耗較大，而且計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的更新?lián)Q代速度太快，高校很難跟上設(shè)備的發(fā)展速度，無(wú)法大批量的組織學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)［5］。

2 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)在高等院校的計(jì)算機(jī)課程中占有重要地位，但是在高校的授課過(guò)程中，普遍存在著重理論、輕實(shí)踐的傾向。

針對(duì)目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容不系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)硬件設(shè)備缺乏等問(wèn)題，結(jié)合學(xué)院實(shí)驗(yàn)室自身情況，構(gòu)建了基于虛擬仿真技術(shù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建內(nèi)容包括虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室軟硬件建設(shè)、虛擬仿真教學(xué)資源的建設(shè)和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)共享平臺(tái)的建設(shè)3個(gè)部分。

基于虛擬仿真技術(shù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室結(jié)合高校教育的實(shí)際情況，將網(wǎng)絡(luò)方面的理論知識(shí)通過(guò)軟件模擬來(lái)實(shí)現(xiàn)，讓學(xué)生在實(shí)踐的過(guò)程中更深入地掌握網(wǎng)絡(luò)方面的基礎(chǔ)理論知識(shí)，使學(xué)生能清楚地理解和掌握網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和協(xié)議，通過(guò)編輯各種協(xié)議的數(shù)據(jù)包深入學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部原理。

2.1 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室軟硬件建設(shè)

學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室與吉林中軟吉大信息技術(shù)有限公司合作，將網(wǎng)絡(luò)協(xié)議仿真教學(xué)系統(tǒng)引入到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了新的教學(xué)方法和手段。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室硬件部分由主控中心平臺(tái)、智能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和組控設(shè)備構(gòu)成，用于搭建實(shí)驗(yàn)所需的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，可以靈活實(shí)現(xiàn)多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，設(shè)備硬件連接圖如圖1所示。

主控中心平臺(tái)是本系統(tǒng)的硬件核心，由專(zhuān)用高性能服務(wù)器和中心設(shè)備構(gòu)成，為實(shí)驗(yàn)環(huán)境提供各種系統(tǒng)服務(wù)，保障網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)完整和實(shí)驗(yàn)用戶(hù)數(shù)的有效擴(kuò)展，為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)提供FTP、DNS、DHCP等服務(wù)、實(shí)驗(yàn)室管理服務(wù)。

圖1 硬件結(jié)構(gòu)圖

智能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備用于構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)硬件結(jié)構(gòu)，提供網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的自動(dòng)化管理。通過(guò)按動(dòng)智能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的“Topology”按鈕，就可以在所有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中循環(huán)切換，從而有效避免更改網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)頻繁插拔網(wǎng)線(xiàn)的問(wèn)題，同時(shí)通過(guò)集聯(lián)控制按鈕“Team”設(shè)置智能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的集聯(lián)控制模式，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)所有實(shí)驗(yàn)組網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的一鍵式切換。

組控設(shè)備是系統(tǒng)專(zhuān)用硬件。每個(gè)組控設(shè)備由6個(gè)共享模塊構(gòu)成，配合智能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)多種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；具有數(shù)據(jù)采集、動(dòng)態(tài)緩沖區(qū)分配、均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載等功能。每臺(tái)組控設(shè)備連接6臺(tái)學(xué)生實(shí)驗(yàn)機(jī)器，其角色分別定義為A、B、C、D、E、F。根據(jù)實(shí)驗(yàn)不同，每個(gè)角色有不同的分工。

目前該系統(tǒng)支持5種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容的不同，切換到不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，例如網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一效果圖如圖2所示。

圖2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一效果圖

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室軟件部分由協(xié)議仿真編輯器、協(xié)議分析器和其它工具軟件構(gòu)成。仿真編輯器可以模擬TCP/IP協(xié)議族中多種協(xié)議的數(shù)據(jù)包；協(xié)議分析器可以捕獲仿真編輯器發(fā)送的數(shù)據(jù)包，以及網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包，并將常用協(xié)議的通訊過(guò)程以會(huì)話(huà)圖解的形式直觀展示出來(lái)；工具軟件包括UDP工具、組播工具等輔助教學(xué)的專(zhuān)用軟件。

目前，實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議仿真教學(xué)系統(tǒng)擁有7組組控設(shè)備，每組6臺(tái)機(jī)器，可以同時(shí)容納42名學(xué)生進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，每組同學(xué)需要相互協(xié)作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)了學(xué)生之間的學(xué)習(xí)交流能力，充分鍛煉了學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議仿真教學(xué)系統(tǒng)作為一門(mén)獨(dú)立的課程體系，以實(shí)驗(yàn)為主，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)性和設(shè)計(jì)能力，能夠拓寬學(xué)生的思路，達(dá)到真正的教學(xué)互動(dòng)。同時(shí)利用Boson NetSim for CCNP和思科模擬器Cisco Packet Tracer仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件，可以模擬搭建局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境，在仿真軟件中進(jìn)行模擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)。

另外，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室前期購(gòu)買(mǎi)了多臺(tái)Cisco交換機(jī)、Cisco路由器、網(wǎng)絡(luò)防火墻和多路模擬電話(huà)交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，能夠模擬局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的運(yùn)行環(huán)境，用于學(xué)生在開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中使用。

2.2 虛擬仿真教學(xué)資源的建設(shè)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是綜合性很強(qiáng)的學(xué)科，既有硬件實(shí)驗(yàn)又有軟件實(shí)驗(yàn)，兩者密切結(jié)合，不可分割，先實(shí)物再理論后應(yīng)用的教學(xué)模式，更有利于學(xué)生的理解。教學(xué)資源的建設(shè)應(yīng)該加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的力度，深入理解課程核心知識(shí)內(nèi)容，認(rèn)真選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，制定詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，選擇數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層等重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。把實(shí)驗(yàn)分為操作性、設(shè)計(jì)性、分析性和創(chuàng)新性等類(lèi)型，著力構(gòu)建“厚基礎(chǔ)、重應(yīng)用”的人才培養(yǎng)模式。

通過(guò)對(duì)理論課程教學(xué)知識(shí)體系結(jié)構(gòu)的分析，結(jié)合學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室自身軟硬件條件，對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)驗(yàn)大綱進(jìn)行了修訂，部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容進(jìn)行了更新，有選擇地加入了CCNA課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議仿真教學(xué)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置如表1所示。

表1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目列表

各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置及內(nèi)容說(shuō)明如下：

實(shí)驗(yàn)1：帶領(lǐng)學(xué)生參觀網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室，建立起計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)初步的概念，了解該網(wǎng)絡(luò)由哪些硬件設(shè)備構(gòu)成（設(shè)備名稱(chēng)、功能、主要技術(shù)指標(biāo)）；掌握局域網(wǎng)中電纜線(xiàn)的作用及使用雙絞線(xiàn)作為傳輸介質(zhì)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)連接的方法。學(xué)會(huì)制作2種類(lèi)型的RJ-45接頭。掌握在Windows系統(tǒng)中進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置及在Windows系統(tǒng)中進(jìn)行TCP/IP協(xié)議配置。熟悉使用ping、ipconfig、tracert等命令工具來(lái)進(jìn)行測(cè)試。

實(shí)驗(yàn)2：學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議仿真教學(xué)系統(tǒng)環(huán)境中進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生理解以太網(wǎng)MAC幀格式的2種標(biāo)準(zhǔn)，掌握以太網(wǎng)的報(bào)文格式、MAC地址的作用、MAC廣播地址的作用、掌握LLC幀報(bào)文格式和仿真編輯器和協(xié)議分析器的使用方法。

實(shí)驗(yàn)3：學(xué)生通過(guò)虛擬仿真軟件自行設(shè)計(jì)并模擬搭建局域網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境，掌握局域網(wǎng)中交換機(jī)的基本配置方法，能夠?qū)粨Q機(jī)進(jìn)行VLAN（虛擬局域網(wǎng)）的劃分。使學(xué)生能夠掌握局域網(wǎng)運(yùn)行特點(diǎn)及搭建過(guò)程，掌握交換機(jī)VLAN的作用和劃分方法。

實(shí)驗(yàn)4：學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議仿真教學(xué)系統(tǒng)環(huán)境中進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握ARP協(xié)議的報(bào)文格式和工作原理，理解ARP高速緩存的作用和緩存表的維護(hù)過(guò)程。

實(shí)驗(yàn)5：學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議仿真教學(xué)系統(tǒng)環(huán)境中進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生理解特殊IP地址的含義和IP分片過(guò)程；掌握IP數(shù)據(jù)報(bào)的報(bào)文格式、IP校驗(yàn)和計(jì)算方法、子網(wǎng)掩碼和路由轉(zhuǎn)發(fā)。

實(shí)驗(yàn)6：學(xué)生通過(guò)虛擬仿真軟件自行設(shè)計(jì)并模擬搭建廣域網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境，掌握廣域網(wǎng)運(yùn)行特點(diǎn)、路由器的配置方法、路由選擇協(xié)議的工作原理和設(shè)置方法，使學(xué)生綜合學(xué)習(xí)路由器操作系統(tǒng)IOS操作、路由選擇協(xié)議、路由配置方法、子網(wǎng)劃分、超網(wǎng)構(gòu)造、網(wǎng)絡(luò)診斷及路由器操作命令等知識(shí)。

實(shí)驗(yàn)7：學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議仿真教學(xué)系統(tǒng)環(huán)境中進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握TCP協(xié)議的報(bào)文格式、TCP連接的建立和釋放過(guò)程、TCP數(shù)據(jù)傳輸中編號(hào)與確認(rèn)的過(guò)程、TCP協(xié)議校驗(yàn)和的計(jì)算方法、理解TCP重傳機(jī)制的工作原理。

實(shí)驗(yàn)8：理解Socket的基本概念和原理，掌握Socket的建立、監(jiān)聽(tīng)、連接、發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)綜合了高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信協(xié)議、運(yùn)輸層相關(guān)原理及Socket編程思想、方法等知識(shí)［6-8］。

學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)后，需進(jìn)行計(jì)劃內(nèi)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。課程設(shè)計(jì)教學(xué)是在學(xué)完計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程之后綜合利用所學(xué)知識(shí)，完成一個(gè)具有一定難度的綜合設(shè)計(jì)題目。通過(guò)課程設(shè)計(jì)訓(xùn)練，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的分析問(wèn)題能力、軟件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力、用戶(hù)界面的設(shè)計(jì)能力、程序設(shè)計(jì)的基本技能和技巧。

在計(jì)劃內(nèi)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)外，學(xué)生還可以選做實(shí)驗(yàn)室提供的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。之前在Bonson NetSim和Cisco Packet Tracer虛擬仿真軟件環(huán)境中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，可以用交換機(jī)、路由器等硬件設(shè)備搭建網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行真實(shí)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)踐操作技能。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議仿真教學(xué)系統(tǒng)中除了實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中開(kāi)設(shè)的計(jì)劃實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目外，還提供了應(yīng)用層協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)攻防、網(wǎng)絡(luò)故障分析和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)等方面的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，從全方位、多角度對(duì)學(xué)生計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)技能進(jìn)行訓(xùn)練，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鍛煉了學(xué)生獨(dú)立思考、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

通過(guò)多層次，全方位的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和工程訓(xùn)練，學(xué)生可以更好的學(xué)習(xí)和掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部原理，實(shí)踐教學(xué)課程體系層次結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 實(shí)踐教學(xué)課程體系層次結(jié)構(gòu)

2.3 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)共享平臺(tái)建設(shè)

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)共享平臺(tái)依托于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議仿真教學(xué)系統(tǒng)，平臺(tái)包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理信息系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)兩部分。

管理信息系統(tǒng)安裝于主控中心平臺(tái)，教師通過(guò)教師機(jī)以Web頁(yè)面形式訪(fǎng)問(wèn)管理信息系統(tǒng)，能夠輔助教師更好的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理。通過(guò)該系統(tǒng)，教師可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)報(bào)告管理、實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)管理、實(shí)驗(yàn)信息管理、實(shí)驗(yàn)方案管理、實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理和實(shí)驗(yàn)公告信息管理。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)安裝于學(xué)生客戶(hù)端，學(xué)生上機(jī)時(shí)可以將教師在管理信息系統(tǒng)中安排的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)公告等信息同步下載到學(xué)生客戶(hù)端，能夠輔助學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，提供實(shí)驗(yàn)操作環(huán)境的軟支撐。該平臺(tái)是指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的教學(xué)平臺(tái)，輔助教師授課，并將實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所需要的各種輔助工具、實(shí)驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)講解、實(shí)驗(yàn)過(guò)程指南、實(shí)驗(yàn)思考問(wèn)題等內(nèi)容集成在平臺(tái)中，為學(xué)習(xí)者提供便捷的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，從而提高學(xué)習(xí)效率。

3 網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室對(duì)理論教學(xué)的影響

實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)是平行而又相互協(xié)調(diào)、相輔相成的，具有相等重要地位，是培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)課程是理論課程的延伸，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、解決實(shí)際問(wèn)題、加深對(duì)網(wǎng)絡(luò)理論知識(shí)的理解和應(yīng)用起著非常重要的作用。

新建設(shè)的虛擬仿真網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室有先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱、完整的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容教學(xué)體系，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程理論教學(xué)有較大影響。

1）虛擬仿真網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室給網(wǎng)絡(luò)課程提供了實(shí)驗(yàn)操作的物質(zhì)基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式促進(jìn)了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程跟其他專(zhuān)業(yè)的課程有所不同，它需要系統(tǒng)掌握一套理論，然后進(jìn)行實(shí)踐驗(yàn)證和思考，如果只講理論，沒(méi)有配套的實(shí)驗(yàn)課程，教學(xué)效果會(huì)不理想。

2）虛擬仿真網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)可以提高教師教學(xué)水平。當(dāng)代社會(huì)電子產(chǎn)品淘汰非常快，包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，但理論基礎(chǔ)卻長(zhǎng)期不變。如果沒(méi)有實(shí)驗(yàn)室，教師也只能一再重復(fù)教學(xué)理論，不了解最新設(shè)備特點(diǎn)，知識(shí)不能及時(shí)更新，教師能力成長(zhǎng)速度緩慢。

3）實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)有利于提升學(xué)?？蒲心芰?。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)研究很多都是在理論創(chuàng)新的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，沒(méi)有實(shí)驗(yàn)室就無(wú)法驗(yàn)證，理論創(chuàng)新就無(wú)說(shuō)服力，科研能力就得不到提高。

由于現(xiàn)代社會(huì)對(duì)人才的需求越來(lái)越高，不但要求學(xué)生具備一定的知識(shí)，更要求學(xué)生具備一定的能力。需要把理論教學(xué)轉(zhuǎn)換為實(shí)際動(dòng)手能力，只有在不斷的實(shí)驗(yàn)中嘗試、摸索、更正后才能具備敏銳的觀察力和敏捷的判斷能力。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，構(gòu)建了一個(gè)高度仿真的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)對(duì)象，將網(wǎng)絡(luò)方面的理論知識(shí)通過(guò)軟件模擬來(lái)實(shí)現(xiàn)，將虛擬仿真軟件技術(shù)融入到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)課程當(dāng)中，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)起到了很好的推動(dòng)作用，逐步形成完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，真正把理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐，把知識(shí)轉(zhuǎn)化成能力，從而滿(mǎn)足現(xiàn)代社會(huì)的需求，促進(jìn)學(xué)生的就業(yè)，提升教師的科研能力。

［1］王春枝，李紅，歐陽(yáng)勇.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究［C］//全國(guó)計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集，2007.

［2］肖濤,程?hào)|,何懷文.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)研究與探索［J］.實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2010，8（2）：81-82.

［3］付雪峰，劉有珠，徐文飛，等.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)探討［J］.南昌工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，27（2）：59-60.

［4］伍麗華，張鵬.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2003，22（6）：28-29.

［5］馬南，張妹，等.在應(yīng)用型大學(xué)開(kāi)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)課程的探索［J］.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2008，25（11）：100-103.

［6］黃聲烈，邢磊，等.網(wǎng)絡(luò)協(xié)議仿真教學(xué)系統(tǒng)平臺(tái)的構(gòu)建［J］.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2005，22（11）：83-86.

［7］黃聲烈，黃毅.構(gòu)建“網(wǎng)絡(luò)協(xié)議仿真教學(xué)系統(tǒng)”平臺(tái)的研究［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2006，25（2）：187-188.

［8］謝慧，聶峰.基于Boson Netsim的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究［J］.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理.2007，24（5）：89-91.

圖8 改善后D310流水制造周期

參考文獻(xiàn)：

［1］范中志，張樹(shù)武，孫義敏.基礎(chǔ)工業(yè)工程［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.

［2］劉勝軍.精益生產(chǎn)方式現(xiàn)場(chǎng)IE［M］.深圳：海天出版社，2002.

［3］周密.IE方法實(shí)戰(zhàn)精解［M］.廣州：廣東經(jīng)濟(jì)出版社，2003.

［4］白東哲.生產(chǎn)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)工作研究［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社2004.

［5］李峰.空壓機(jī)裝配生產(chǎn)線(xiàn)平衡的研究的改善［J］.湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，26（3）：36-39.

Construction of Computer Network Laboratory Based on Virtual Simulation Technology

Qi Xin,Shi Lühua,Yang Yahui,Xu Hongsheng
（School of Electrical&Information Engineering,Hubei University of Automotive Technology,Shiyan 442002,China）

The current status of computer networks experimental teaching in colleges and universities was analyzed.According to the actual situation of Hubei University of Automotive Technology,a computer network laboratory was built based on virtual simulation technology.The construction of laboratory hardware condition and the teaching content was discussed in detail.The experimental teaching system was improved.

computer network;virtual simulation technology;laboratory

TP393

A

1008-5483（2015）01-0068-05

10.3969/j.issn.1008-5483.2015.01.015

2014-11-09

湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金項(xiàng)目（ZDK2201404）；湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院本科教學(xué)工程基金項(xiàng)目（SJ201415）

齊心（1977-），男，湖北十堰人，碩士，主要從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用實(shí)踐教學(xué)研究。E-mail：qixin622@163.com