時間：2022-05-24 05:33:10
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隨著計算機技術的發展和運用，社會需要大量的計算機網絡技術方面的專業人才。為了滿足這一需求，許多高校和高等職業院校都設置了計算機網絡技術專業。但是目前所開設的課程存在許多不足之處，其中之一就是因為學校的教學不符合社會的實際需求，教學中理論知識多于實踐操作，使學生走出校門進行網絡方面的工作時，無法駕馭網絡設備選型、網絡設計、故障排除等方面的應用。因此，建立網絡實驗室進行實訓是十分迫切的任務。
一、 計算機網絡實驗室進行實訓的重要意義
（一） 提高計算機網絡課程的教學質量
目前許多高?；蛘呗殬I教育學校開設的計算機網絡課程由于缺乏必要的實驗室練習與操作，使學生的知識掌握與動手能力不能很好地結合在一起，影響了教學水平，教學評估的結果與理想目標相差甚遠。因此建設計算機網絡實驗室，指導學生進行實訓，對提高計算機網絡課程的教學質量具有很大的幫助。
第二，網絡實驗室實訓教學是對教師教學水平的考驗，使教師不再安于現狀。在實訓過程中，教師能夠接觸到比較先進的、位于科技前沿的網絡技術，也對網絡理論的革新有一定的把握，教師的學科素質得到了提高。通過網絡實驗室的實訓教學，教師可以與網絡設備的廠商進行技術上的溝通與交流，以此為紐帶，了解更多的計算機網絡技術方面的新的科研成果，與時俱進，使教授的課程內容緊跟時代步伐，使教學更加適應社會需要。
（二） 網絡實驗室實訓使學生的實踐能力增強，有利于就業
開設計算機網絡課程的目的就是培養這方面的專門人才，現代社會需要的人才不僅有扎實的知識基本功，還要有動手實踐的能力，紙上談兵的不是人才。因此，通過計算機網絡實驗室實訓，學生掌握的理論知識在實踐中得到了驗證，鞏固了知識，動手能力也提高了。學生與學校都明白用人單位更加看重學生的實踐經驗和實踐操作能力，但是目前學校教育中的弊端之一就是“重理論、輕實踐”，而計算機網絡實驗室實訓就能夠很好地改善這一現象。
計算機網絡實驗室中的網絡環境是模擬真實的，學生們能夠在這里親手進行網絡的搭建、網絡的設計以及網絡的調試和網絡的配置，體會理論應用于實踐的這個過程，使學生能夠及時發現問題并解決問題，學生的專業技能和經驗、實戰能力都得到了很大程度的提高，是課堂教學不能比擬的。通過實訓，學生在實際操作運用中了解了所學知識的原理，又積累了經驗，在將來的就業中會占有一定的優勢。
二、 計算機網絡實驗室的標準
現代計算機網絡教學所需要的實驗室已經不是傳統意義上的計算機實驗室了，傳統計算機實驗室往往只具備演示功能和驗證功能，沒有研究開發的功能，顯然已經不能滿足現代企業對于人才的需要?，F代計算機網絡實驗室應當具備以下標準才能夠培養現代所需要的專門人才。
（一）設備必須先進
理應根據當代計算機發展的最先進水平來配置設備，比如硬件和軟件的配置，應當選擇穩定而新近的產品，并且應該根據計算機網絡發展的形勢進行相關設備的更新。因此，在設備配置之前，就應該事先考慮到將來的升級管理。
（二） 計算機網絡通訊協議以及接口要向國際標準看齊。
計算機網絡實驗室的設備必須與國際通用的網絡協議相匹配，這樣做是為了和其他網絡之間實現平滑連接互通。
（三） 設備具有實用價值
計算機網絡實驗室的設備配置考慮的首要原則就是要滿足實訓的需求。在此基礎上，網絡實訓過程應該本著簡易化的原則，即容易安裝和操作，管理方面力求不繁瑣；要購置性價比較高的設備，以便充分利用其多種功能，快要淘汰的設備堅決不要選購，這樣會浪費資金。
三、 計算機網絡實驗室的功能
（一）網絡實驗的功能
為了培養學生的獨立思考能力以及動手實踐的能力，學生在掌握了一定的理論知識后，理應進行網絡實驗，比如網絡組建和網絡應用。因此計算機網絡實驗室必須具備網絡實驗的功能，才能夠進行實訓練習。
（二）一般實驗室的功能
計算機網絡實驗室是在一般計算機實驗室的基礎上建立的，除了重視其網絡實驗功能外，也應該包含一般實驗室的功能，比如數據庫建設的實驗、編程實驗等。
（三） 多媒體教學功能
網絡實驗室需要配備多媒體設備，教學用的電腦以及投影設備等，方便教師講解設備選型、組建網絡的知識，以及任務引入和任務拓撲等。計算機網絡實驗室完全可以承載教學的整個過程，講課以及實訓都可以在此完整進行。
（四） 計算機網絡實驗室的科研功能
現代計算機網絡實驗室都配備了先進的設備，除了教學和實訓的功能，還可以為科研提供必要的環境和所需的條件?？蒲械某晒梢暂o助實訓，使實訓更有價值和意義。
四、 充分發揮計算機實驗室的實訓功能
現代計算機網絡實驗室除了具備以往實驗室的演示功能和驗證功能外，還應具備研究開發功能，這也是當代企業對人才的基本要求。學校本著對學生負責的態度，培養人才的標準應當和社會需求相統一，因此，應當充分發揮計算機網絡實驗室的實訓功能，基于此，可以選用在實訓中模擬某個企業的計算機網絡的管理流程及方式。
在實訓過程中，教師可以充當企業的管理者，根據管理的要求，教師應當擔負起組織、協調、控制和評價的工作。在實訓前，教師組織學生團隊依據當今企業的實際情況設計實訓方案，然后進行細致的分工，每個成員都掌握一項具體的任務，彼此分工協作。學生是實訓的主體，因此實訓應當圍繞提高學生的能力素質展開，為此教師應該嚴格要求，要求每個成員獨立完成任務，并規定時間期限。經過這樣的實訓，使學生在操作的過程中培養了思考以及解決問題的能力，并學會合作，不懂的問題可以大家進行討論解決。這種實踐使學生了解了企業的計算機網絡管理的流程和原理，通過這樣的網絡設計可以達到那些目標，在此基礎上還可以進行哪些技術的改造等問題。通過實訓，學生掌握的計算機網絡知識和社會具體運用的環節實現了有效的銜接，大大提高了學生將知識轉化成能力的效率。教師應當做的是，及時進行評估和總 結，將發現的問題記錄下來師生討論解決，解決不了的，尋求他人以及組織的幫助。
五、 計算機網絡實驗室的具體實訓項目
計算機網絡技術專業的學生，除了應該會應用網絡調試方面的工作外，還應該練習承擔網絡系統的整體設計與維護任務，下面從綜合布線、交換機和路由器的相關任務，無線網絡的配置和服務器的配置等方面來介紹具體的實訓項目。
（一）綜合布線展示
綜合布線系統聯系起數據、信息管理系統，而且和外部的通信網絡連接，是一個建筑物的基本通信設施。在實訓中，首先由老師講解，然后老師進行現場的演示；然后學生要了解展示臺上的綜合布線產品，比如各種類型的通信電纜和必須的安裝工具等；第三，進行管槽安裝練習，可以參照展示的模型；第四，綜合布線中的鏈路安裝練習；第五，進行故障測試；最后，進行實訓的驗收工作。
（二）網絡交換技術的實訓
為了實現信息交換和網絡資源共享，連接幾個計算機網絡或者通信網絡的技術被稱作網絡互連技術；而在高速網絡中，這一技術就被稱作“網絡交換技術”。平時所說的網絡交換機就是進行網絡交換的設備。在對這一模塊的實訓中，學生小組應該先設計繪制拓撲圖，教師再對圖進行點評，學生再去改進，然后就是組裝；在交換機、路由器和防火墻等布局上，應該考率其合理性，并按照需要添置零件，盡量使用節約資源且優質的方案。
（三） 配置無線網絡的實訓
無線網絡的應用越來越普遍，在實訓中應該加強練習，了解無線網絡的配置原理，在此基礎上掌握技能。
（四） 配置網絡服務
計算機網絡實驗室都有服務器區域，可以加以利用，進行訪問權限設置等實驗。
（五）拓展功能實訓
可以和信息安全實驗室建立相互連接，利用信息安全的相關設備，拓展網絡實驗室的功能，使實訓更加切合實際。
總結：
現代計算機網絡技術的應用越來越普遍，社會所需的這方面的人才大增，因此，現代計算機網絡教學應該緊跟時代步伐，了解企業所需的人才標準，在保證學生掌握了基礎知識的前提下，開展具有實踐意義的實訓教學，增強學生的動手能力和專業技能，從而使學生的就業率大大提高。
參考文獻：
前言
在計算機和網絡等有關專業教學中，計算機網絡是基礎必修課程之一，對網絡安全、信息技術、軟件開發等課程有輔助作用。關于計算機網絡的實踐教學，互聯網協議始終是教學的難點問題，傳統課堂教學不能加強學生的感性認知，導致教學效果不佳。因此，基于加強學生對知識理論掌握的目標，許多學校都設置了計算機網絡實驗課程。然而在這種實驗教學模式下，由于采取的是專業性網絡分析應用系統，其功能繁瑣，教學效果不明顯［4］。關于專業性網絡分析應用系統，盡管其被廣泛運用于計算機網絡教學實驗，然而該系統設計的目標并非是教學實驗，而是用于互聯網檢測與分析，采集的數據相對復雜，需相對專業的分析方能被利用，提高了教學實驗開展的困難程度［1－3］。而計算機網絡教學實驗的目標是借助實驗讓學生了解互聯網通訊過程，比如開始和結束會話、通訊協議、會話窗口管理、流量監控等，都是計算機網絡教學實驗的主要內容。結合計算機網絡教學實驗的目的，在TCP/IP協議基礎上，對應每層開發一組實驗項目，關于實驗時所需的數據信息，可借助專用性網絡分析應用系統和教學實驗系統來捕獲。再以Web形式顯示，向學生展示完整的互聯網通訊過程。上述這種方式對捕獲數據的實時性要求不高，便于簡化計算機網絡教學實驗，加強教學效果。并且以Web形式展示的教學成果受環境影響較小，學生可自主學習。
1計算機網絡模型和網絡協議
通常來講，計算機網絡模型是實現互聯網通訊的基本條件之一，其分層架構劃分出互聯網通訊過程中的各項功能，任何計算機網絡教學都是在網絡模型的分層架構基礎上開展的［5］。計算機網絡模型一般可分為開放性互聯參照模型與TCP/IP模型兩種。1.1OSI模型和網絡協議關于OSI參照模型，主要是由數據物理層、數據層、網絡層、傳輸層、會話層、顯示層和應用層七層，并且定義了每層的功能，而網絡模型中每層功能是通過網絡協議實現的。在OSI參照模型公布時，隨之也了有關的網絡協議，但這些協議的整體發展并不理想。正是由于上述原因，OSI參照模型目前只能用于計算機網絡教學實踐之中，市場上應用較多的是TCP/IP模型［6］。2.2TCP/IP模型和網絡協議盡管OSI參照模型對網絡不同層的功能進行了定義，然而由于沒有有效網絡協議的支撐，導致其應用難以實現。目前，在計算機網絡之中，采用的TCP/IP協議群又被稱為TCP/IP網絡模型。TCP/IP網絡模型及相應的協議如圖1所示。在TCP/IP模型中，每一層TCP/IP協議族都被賦予了固定的協議，從而來實現該層被指定的功能，使得TCP/IP成為互聯網通訊的標準。
2基于TCP/IP模型的計算機網絡教學典型實驗設計
關于網絡通信的發展，TCP/IP的應用較為廣泛，因此對網絡通信的認識即對TCP/IP網絡模型各協議的認識［7－8］。網絡協議抽象性的特征使其講授比較困難，是計算機網絡課程教學的難點問題。對此，本文就實際運用比如網頁瀏覽器等，通過分析網頁瀏覽器服務器連接、網頁跳轉、網頁下載等內容，來了解兩個系統間的通訊過程，從而對基于TCP/IP網絡模型的計算機網絡教學實驗設計進行研究。網頁瀏覽器是學生常用的應用程序，對其感性認知較強，可通過對該應用程序的通訊來讓學生全面了解互聯網通訊。
2.1HTTP應用協議和應用程序通信
一般而言，計算機通訊的實質是兩個系統間的通訊。就應用程序而言，可按照是否具有通訊功能來劃分應用程序。比如:Excel表格只能在本地工作，不具備互聯網通訊功能;IE瀏覽器、微信、Skype等都具備互聯網通訊功能，屬于互聯網通信應用程序［9］。不管是哪一種網絡模型，HTTP應用協議都作用于用戶程序之中，生成傳遞方的用戶信息。按照網絡通訊原理，網絡架構中每層都是由對應協議來定義相關功能的。結合應用程序的不同功能，應用層會采用對應網絡協議，來進行數據封裝。由此可見，就應用程序而言，可從應用層協議功能及其創建來加強學生對HTTP應用協議的理解。
2.2TCP傳輸協議和傳輸監控實驗
關于TCP/IP網絡模型，TCP協議是用于創建、斷開連接和流量監控，是針對連接的傳輸協議。在某個程序要進行互聯網通訊時，會向TCP申請建立連接來傳遞數據，直至連接斷開為止。在TCP接收程序連接申請時，將通過三次握手來創建連接。在連接創建之后，TCP協議將分段封裝協議數據，獲得用于傳遞的TCP段，再傳遞給下一層，也就是IP協議［10］。對TCP協議的理解，可從三次握手和協議分段封裝兩方面來理解，結合數據形式可深入理解窗口、接口等抽象定義。
2.3IP網絡協議和網絡尋址
在互聯網通訊之中，TCP協議負責雙向通訊，要確保兩方都能理解傳遞數據，接收一方能解封裝和監控流量，不管是三次握手亦或數據發送，都要確保路由的準確性，還要將TCP段封裝為IP包，而IP包是通過IP協議實現的。TCP段通過調用IP協議來封裝IP包，要含有源主機與目的主機的IP地址，其是網絡尋址的重要條件。在IP包通過路由時，路由會按照IP包中的目的主機IP地址，將數據包通過不同網絡傳遞到目的主機［11－12］。
2.4接入層協議和信息傳遞
在對數據進行IP包封裝之后，可確保數據包能從源主機傳遞至目的主機，在局域網中，數據接收和發送是根據互聯網連接的MAC地址來確定的。由此可見，在傳輸數據包之前要將其封裝為數據幀格式，而幀封裝通常是在網卡中運行的。按照互聯網類型的不同，數據也會被封裝為各類數據幀。關于將數據包封裝為數據幀，也就是在數據包上添加源主機MAC地址和目標主機MAC地址，一般情況下，每個計算機系統中都存儲了一個MAC地址表，含有本機MAC地址和有通訊聯系的其他主機MAC地址［13］。對于需通訊的主機MAC地址不在系統MAC地址表中的情況，計算機會廣播ARP來取得目標主機的MAC地址［14］。關于目標主機的MAC地址取得，有以下兩種情況:第一，雙方在同一網絡之中，目標主機在接受源主機ARP廣播之后，會反饋給其MAC地址;第二，雙方在不同網絡之中，目標主機會接收不到源主機的ARP廣播，此時對應網關會反饋其MAC地址，實現鏈路層封裝，源主機將數據傳遞給網關，再根據IP地址傳遞至目的網絡。
提升計算機網絡實驗教學的效率，首先需要開設獨立的計算機網絡實驗課程，其目的在于實驗教學不再完全依附于理論課程，其獨立設課，不需要與理論課程同步進行。計算機網絡實驗教學的目的在于幫助提高學生的實驗素質，培養其實驗與創新能力，教學任務往往通過一些設計性、研究性與驗證性的實驗活動，幫學生掌握網絡分析、管理、應用和設計能力，從而提升學生的綜合網絡能力與素質。計算機網絡實驗教學是對理論教學的補充與深化，獨立設課，能夠讓學生認識到實驗課程的重要性，樹立正確的學習理念，明確學習態度，從而加強對理論與實踐的結合。通過理論知識指導實踐，能夠引導學生在實驗中遇到的問題運用理論知識來解決，體現計算機網絡實驗課程和理論課程的互相融合，相輔相成。
1.2建立層次化的網絡實驗教學體系
針對目前國內計算機網絡實驗教學的狀況，需要建立一個層次化的計算機網絡實驗教學體系，注意培養學生的網絡創新能力、編程設計能力、網絡應用能力和工程實踐能力等，可以分三個層次構建教學體系：第一層次實驗主要以計算機網絡基礎課程為主，開設基本的網絡技能實驗課程，包括網絡素材的搜集與使用、網絡的基本故障定位與判斷和網絡的基本接入實驗等，主要培養學生的網絡應用能力。第二層次實驗主要是計算機網絡原理課程，開設網絡協議仿真實驗，加強學生對計算機網絡原理知識的認識與理解，主要培養學生對網絡原理的理解與應用能力。第三層次實驗是面向網絡管理與工程課程為主，開設網絡管理與網絡工程的實驗項目，以此來培養學生的工程實踐能力、創新能力、網絡管理能力和編程能力。
1.3完善計算機網絡實驗教學的內容
計算機網絡課程比較復雜，理論性較強，包括計算機軟件、硬件與通信等。通過實驗教學具體操作，可以培養學生的網絡分析、管理、應用、設計和分析等能力，能夠加深對計算機網絡理論知識的認識和理解。在計算機網絡實驗教學過程中，各個實驗之間的關系聯系緊密，后續實驗往往需要以之前的實驗為基礎，實驗綜合性較強、知識跨度較大，因此對實驗教學的要求較高。計算機網絡實驗內容的設計與完善在整個教學活動中，地位十分重要，是提升教學水平與質量的突破口。因此，計算機網絡教師需要制定和完善實驗教學內容，根據教學大綱要求和實驗條件，在實驗教學中貫穿理論知識，保證實驗內容的可操作性與先進性，還可以設置層次性實驗項目，從而開展靈活性、科學性和層次性的計算機網絡實踐教學活動。
1.4創新計算機網絡實驗教學的項目
在計算機網絡教學中，運用創新型的實驗教學項目，目的在于與強化學生網絡方案的設計能力、網絡工程實踐能力、網絡理論的系統應用能力與團體項目的創造能力等。目前主要包括以下兩個網絡實驗項目：第一，要求學生根據具體情況，設計出一些網絡解決方案，包括實驗室機房組網、辦公室組網、網吧組網和宿舍組網等，可以提升學生對計算機網絡知識的綜合運用能力，包括理論和實踐等。第二，IPV6實驗，學校根據自身網絡實驗室機房的田徑，讓學生親身參與IPV6實驗，包括其協議的安裝、局域網的互聯、IPV6和IPV4的相互連接及轉換、登錄訪問、服務器的設置與IPV6服務的應用等。通過這些創新型的網絡實驗教學項目，主要培養學生的動手實踐能力，從而提升計算機網絡技術應用的綜合能力。
1.5計算機網絡實驗教學的組織管理
在計算機網絡實驗教學過程中，需要強調教師的主導作用，樹立學生為教學主體地位，加強教師在教學中的引導、管理與組織作用。在每一個計算機網絡實驗項目開始之前，教師都應該詳細的講解該實驗項目的理論知識點、實驗內容、實驗目的、實驗中的與難點等，然后引導學生進行實驗。在實驗過程中，教師要多加巡視，發現問題首先讓學生自主處理，如果較為困難可以給學生給予一定的氣氛和指導。學生在實驗完成后，需要結語實驗過程，分析實驗結果，而計算機網絡教師要根據學生的實驗報告進行結語反思，從而使學生在網絡實驗項目中積累經驗，掌握更多的實驗技巧，提升計算機網絡實驗能力，同時還能夠加深對計算機網絡理論知識的學習與理解。
《計算機網絡》是許多高校計算機專業學生的必修課之一,是計算機專業學生對計算機網絡及其相關應用進行深入研究的基礎課程。不同高校根據不同專業的要求,對于課程的教學有偏重基本理論與注重具體實現兩種大趨勢。通過優化組合計算機網絡的實驗課程,可將學生從枯燥的單一實驗中解放出來,提高實驗的趣味性和知識相關性,增強學生的動手創新能力,從而幫助學生加深對基本概念、原理的理解,極大地提高學生實驗的積極性。針對這種情況,我對傳統計算機網絡課程的實驗內容進行了優化組合,在實踐中收到了理想效果。
1.《計算機網絡》實驗教學現狀
《計算機網絡》是計算機專業學生了解網絡及其相關應用的基礎課程,要讓幾乎沒有理論基礎的學生能接受網絡基本理論,并且逐步深入理解。其主要內容有:計算機網絡體系結構與網絡協議的相關概念,局域網、城域網技術與組網,Internet基礎,網絡操作系統,基本的網絡應用服務,網絡安全與管理,等等。通過學習這門課程,學生可以系統性地了解到計算機網絡的主要種類和常用的網絡協議及其相關應用,對學生進行計算機網絡設計、操作、管理和維護提供了最基本的知識框架。而當前的計算機網絡課程實驗,由于實驗本身對高校軟硬件要求較高,存在以下幾個問題。
(1)實驗條件和實驗環境要求較高。計算機網絡課程一般學習人數都是一個自然班幾十號人,而對于實驗所需要的交換機、路由器、網線、服務器等實驗設備,各高校都無法做到人手一套,一般都是進行分組實驗。
(2)實驗項目較為單一,缺乏規劃與總體統籌的層次感。計算機網絡課程在各高校的教學計劃中學時并不多,教師多半根據當前理論課教學內容來設計代表性的實驗,實驗之間互不相關,因此無法保持知識的連貫性,學生對于單一的實驗興趣不大,因為學到的知識并不能直接加深他們對計算機網絡的總體理解,無法做到融會貫通。
(3)實驗結果的考核方式較為陳舊。大部分高校對于計算機網絡實驗還是采用傳統的實驗任務書和遞交實驗報告為主的形式,而學生對于相對來說較為簡單的實驗不愿意用大量文字去描述,導致產生厭學心理,同時也扼殺了學生的創新性和主動性。
2.優化與改革方案
針對以上幾個存在的問題,我通過對于傳統的計算機網絡課程實驗的重新組合和優化,以具體的任務帶動一系列的相關實驗,使學生在進行實驗時感覺到不僅僅是在做一個實驗,而是多個實驗互相配合,在接收到大量的知識的同時產生解決問題的濃厚興趣,并在解決問題的過程中能運用自己的理論知識進行理解,在一定程度上鞏固了對基礎理論的認識,極大地提高了學生對實驗的積極性。
傳統的計算機網絡課程主要有以下幾種:
在上表中,有許多實驗是無法讓學生有強烈目的驅動的,比如1、2、6、9等實驗,完成之后可以看見的成果并不能讓學生有一種強烈的成就感,從而使學生在進行實驗時興趣不高,而由于實驗資源較少,分組時往往是大多數人看,少數人動手,造成實驗效果不理想,
解決問題的方法有二:一是將復雜的實驗從一開始就定義為整個綜合實驗的目的,以目的驅動實驗,通過幾次實驗課程完成一個大的實驗流程。讓學生在一開始的時候就知道自己要做一件很復雜的工作,從而產生強烈的好奇心和求知欲,在做一些比較枯燥的工作時也能有強烈的興趣。二是在分組時不要讓所有的組都做相同的實驗,不同的組可以負責不同類型的實驗,而所有的組別通過合作可以促進整個大實驗流程的進行,這樣可以使學生產生競爭心理,并且加深他們的互助合作,取長補短,總體上提高學生的學習樂趣。
經過改進后,計算機網絡課程的實驗可以成為以下方式:
經過改進后,原先的十幾個實驗被并入兩個大的綜合實驗中,而綜合實驗可以不用在一個實驗學時中就完成,可以延續多個學時,在每個學時設置階段性成果,讓學生感覺自己在一步一步接近目標。同時,不同的小組在做完了自己小組的工作后,可以參與到其他小組的工作中去幫忙,在所有小組的工作都做完后可以將綜合實驗重做一遍,只是不同小組互換彼此的角色,而且在做設計網絡相關的工作時,不同的小組可以體現不同的設計理念。這樣既有助于學生把握整個實驗的各方面細節,鞏固知識,又能更好地發揮學生的創新性和主觀能動性,提高計算機網絡實驗的趣味性和知識性。在進行綜合實驗時,教師還可以針對不同小組出現的問題從理論上予以解答,這樣能更加加深學生對理論和實踐的融會貫通。
3.結語
計算機網絡是一門知識高度綜合的課程,理論性強,實踐環節也非常重要。針對計算機網絡實驗教學的現狀,以及各高校對學生培養目標的要求,本文通過對傳統實踐教學課程的優化設計出一種綜合實驗內容的實踐方案。教師通過加強綜合實驗的目的性,對各個學生的小組進行明確目標分配及分工合作,這樣會使學生積極地準備,從而充分調動學生的主觀能動性,并能增強學生的創新意識。由于網絡技術發展很快,網絡產品種類繁多且更新換代頻率高,要有效利用現有資源并不斷改進計算機網絡實驗教學方法、探索實驗教學的改革、更新教學內容以獲得最大投資收益。為了讓高等院校學生更好地掌握計算機網絡課程的知識內容,具備理論聯系實際的應用能力,計算機網絡課程的實驗教學必須不斷更新、與時俱進,才能真正使學生學以致用。
參考文獻:
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計算機網絡實驗教學是提高計算機應用專業學生實際動手解決問題能力的一個重要環節。在當今計算機網絡應用非常廣泛的時代，面對不斷更新的網絡技術，開創加強基礎、培養能力、提高素質、鼓勵探索、勇于創新的計算機網絡實驗教學改革思路。在教學方法上，注重啟發學生的科學思維和創新意識，并注重動手能力的培養。為培養學生的不斷跟蹤、學習網絡新技術的能力，必須優化計算機網絡實驗教學環境。在優化實驗教學內容基礎上，必須大力提倡開設綜合開放性實驗和設計性實驗。
一、計算機網絡實驗教學策略
培養創新人才，實施創新教育必須注重開發訓練學生的創造思維，鼓勵學生以獨特的方法去思考，不斷地提出問題，并以實驗驗證，鼓勵學生開拓思路，用不同的方案解決同一個問題，以求最佳實驗效果，力求在實踐中得到驗證。計算機網絡實驗環節教學設計是依據對學習需求的分析，提出解決問題的最佳方案，使教學效果達到優化的系統決策過程。根據計算機網絡實驗教學的要求和目標，對適合實驗教學的內容進行教學設計，在實踐中可以采用如下策略：
1.自主式學習策略
教師對計算機網絡實驗的內容進行分析，通過精心地教學設計，培養學生獨立搜集、分析、組織和表達信息的能力，培養學生自主探究的意識和技能。在計算機網絡實踐的內容和環節上進行改革，堅持以學生為本，教師將每次實驗內容制作成實驗指導書，簡要地概括本次實驗相關的基本理論知識點、實驗目的、實驗重點內容及操作難點在所，結合實驗難點給出相應提示，對學生實驗提出具體要求。教師要求學生自己通過查閱相關資料和使用網絡資源來獨立完成實驗內容，倡導由學生自主研究解決實驗過程中出現的問題。在一些關鍵問題上，教師作相應的啟發性提示、釋疑和引導。
2.探究式學習策略
在教師指導下，學生研究式學習，在這種方式下，教師鼓勵學生發現實驗過程中出現的問題，引導學生進行合理地推理分析，將所學知識創造性地解決實際問題。以校園網建設為例進行網絡拓撲圖的設計，教師引導學生熟悉不同網絡設備以及相關的接口，如路由器、交換機、主機，在這基礎上學習利用不同網絡設備搭建網絡系統。
3.協作式學習策略
協作式學習具有交互方便、靈活多樣的特點。在計算機網絡實踐性教學中，采取分組實驗，讓學生合作來共同解決問題，這樣既可以加強學生之間的相互學習研究、協調溝通能力，又可以培養學生的團隊合作精神，在相互協作中快速地完成實驗項目，集體的成功的會極大地激發學生的學習計算機網絡的積極性。
4.情感激勵法策略
情感激勵法是教師在教學過程中利用情感因素的作用激發學生的學習積極性、提高教學效率的方法。在計算機網絡實驗時，教師的面對面的對學生進行提問，現場評分，無形中促使學生之間產生一種競爭和激勵，這種競爭和激勵會進一步推動學生學習的主動性和能動性。在情感激勵法下，不少學生在做完基本實驗內容后，主動積極地去擴展實驗內容，這樣會使學生更進一步地拓展學習網絡相關理論。
二、實驗室開放的總體要求與模式
計算機網絡實驗教學促進了學生對計算機網絡理論知識的理解，開放的計算機網絡實驗室給學生提供一個相對輕松的學習場地，有利于學生對計算機網絡基本理論知識的掌握和理解。學生在計算機網絡實驗過程中發現問題后會創新性提出解決方案，從而提高了學生的創新能力。
為培養學生的創新能力，開放教學實驗室就形成了一定的環境，給學生創造了一定的條件。不僅在時間上開放實驗室，而且在教學方法和教學手段上開放，從而改變傳統的以傳授知識為主的教學方式，樹立以傳授知識和培養能力并重的觀念，將學習的主動權交給學生，最大限度地激發學生學習的積極性。因此，這也是教師計算機網絡實踐性教學觀念意識上的開放。為了培養學生的創新精神，體現以學生為中心的教育理念，實行全方位、多層次的開放式實驗教學與管理。在長期的實踐中，使用了以下幾種開放方式：
1.時間的開放
突破實驗教學在時間上的限制，結合學院特點和專業特色，開放實驗網上預約系統、為學生搭建網絡化實驗教學平臺。在工作日保證開放實驗室的基礎上，根據學生實際需要安排晚上及雙休日開放實驗室。時間上可以預約開放，由學生事先向實驗室提出申請，對需要做的實驗內容及所需的儀器、設備、元器件提出要求，然后網絡實驗室根據學院的實際情況、學生人數及實驗內容由實驗室統計統一安排。
2.內容的開放
學生可以做基礎實驗，也可以做尚未取得實驗結果的實驗，更歡迎做一些自行設計的實驗。學生在完成一個階段實驗任務后，由教師統一安排時間，對該階段的實驗內容集中開放。各階段學生可按照實驗室所規定的時間去實驗外，還可以自己安排開放時間去實驗室復習和操作。學生除完成規定的實驗內容外，鼓勵學生參加科技活動型開放實驗，吸收優秀學生參與教師的科研項目。在計算機網絡實驗內容的多層次、多角度地考慮，促使更多學生在完成基礎性實驗后去參與復雜的具有創造力的實驗。
3.對象的開放
可以對學生開放，鼓勵學生多進實驗室多做實驗，提高學生的動手能力和創新能力，也可以對教師開放，鼓勵教師多做科研實驗、進行科學研究，促進實驗室的和諧發展。這樣增加了師生之間的交流活動，激發學生的學習計算機網絡相關理論的熱情，同時也對教師的業務能力提出了更高的要求，形成良性的循環。
三、改革實驗內容，提高學生的創新能力
加強實驗教學內容的設計，改革實驗教學內容，從而培養學生綜合運用所學計算機網絡知識，解決實際問題，加深對計算機網絡基本理論和基礎知識的理解與應用。計算機網絡實驗教學內容的設計要符合實驗室實際情況，緊緊圍繞實驗教學目標和教學任務來開展。從基本操作型、驗證型出發，逐步開展綜合型與創新型計算機網絡實驗。對于硬件設備無法滿足的實驗，可以選擇使用相應的仿真系統，讓學生對新技術新設備的設置有個直觀的認識，同時可以彌補計算機網絡實驗設備購買經費相對不足對實驗的影響。
通過基本操作型、驗證型實驗，讓學生掌握基本實驗理論和實驗方法，掌握網絡設備的操作。我們在實踐中使用了以下基本操作型、驗證型實驗：
1.網線制作和局域網組建
（1）學會使用網線制作工具并制作二種不同標準的網線，完成后進行檢測；
（2）了解網線制作的技能技巧及對網絡性能的影響；
（3）利用做好的網線通過HUB和SWITCH組建局域網。通過雙絞線的制作、局域網的組建，培養學生動手能力，同時對局域網有了更一步的理解，在實驗內容設置時注重社會應用。
2.在PC機上熟悉常用網絡命令
如Ping.exe，Netstat.exe， Telnet.exe， Tracert.exe， Winipcfg.exe，Arp.exe，Ftp.exe， Ipconfig.exe， Net.exe， Route.exe等網絡命令使用。
3.使用SNORT觀察網絡數據包和TCP鏈接
（1）安裝使用自由軟件SNORT；
（2）截獲以太網數據包，并描述以太網數據包的各層的幀結構；
（3）截獲ARP，ICMP協議數據包并進行分析。
學生通過綜合型實驗，運用所學計算機網絡知識，觀察、分析一些典型的工程技術問題，設計實驗方案、選擇實驗設備，從而達到培養學生綜合應用能力的目的。我們在實踐中使用了以下綜合型實驗：
1.使用SOCKET編程實現mini FTP Client/ Server及聊天程序
（1）獨立完成mini FTP Client端及 Server端程序；
（2）聊天程序要求：能相互對發文本消息；
（3）嘗試與現有的標準FTP Server互通，實現GET file，PUT file，CD(change Directory)，PWD(display current directory in server)等功能。
（4）可以進一步在自己機器上的linux / unix平臺下實現mini FTP Client/ Server或聊天程序。
2.復雜網絡設計
（1）通過參考軟件中自帶的幫助、參考資料和教師的講解等，熟悉模擬器操作的常用命令。對配置模式、配置參數的查看、保存、清除等進行了解。
（2）網絡拓撲圖的設計。熟悉不同網絡設備以及相關的接口，如路由器、交換機、主機，學習利用不同網絡設備搭建網絡系統。
（3）網絡路由器不同端口的配置。學習如何對網絡路由器的以太網接口、快速以太網接口、串行接口以及相關參數的配置，以及環回接口、令牌環接口的配置，并且能夠對配置結構進行驗證。
（4）靜態路由的配置。學習靜態路由的設置，默認路由的設置，以及已有路由的刪除。
（5）動態路由的配置。深入掌握RIP協議的原理，能夠進行動態RIP路由設置，并對設置的結果進行驗證。
由此可見，我們的計算機網絡實驗安排遵循由易到難、由淺入深的原則，學生通過基本操作型、驗證型實驗，掌握了計算機網絡的基本知識。學生通過綜合型實驗，深入理解協議的運行機理，培養其編程開發能力，學生的創新意識和創新能力得以培養。
四、結束語
在計算機網絡實驗教學中，強調學生的主體性，要求充分發揮學生在學習過程中的主動性、積極性和創造性。通過計算機網絡實驗，不僅深化掌握了計算機網絡的理論知識，而且使學生具備、分析、維護、開發軟硬件產品的能力，學習掌握和應用現有設備的能力，特別是組織構造系統應用環境的集成能力，使學生學有所用，在計算機網絡實驗教學中逐步養成科學態度，培養創新意識，提高實踐能力。
參考文獻：
[1]何建新，習勝豐，陳偉宏.網絡實驗教學改革研究與實踐[J].實驗科學與技術，2009，7(4)：99-101.
學號：
姓 名
成績
班 級
指 導 教 師
課程名稱
計算機網絡基礎
學時
2學時
設備型號及配置
DELL
地點
目的 :
1、了解RJ－45接口標準；
2、理解直通線、交叉線使用場合；
3、掌握雙絞線的制作規范、制作步驟；
4、掌握剝線鉗、壓線鉗的使用；
5、掌握雙絞線網線連通性的測試方法。
步驟 :
1、先用雙絞線剝線器將雙絞線的外皮除去3厘米左右。
2、4對芯線（顏色各不相同），將絞在一起的芯線分開縷直，按照T568B的標準 ( 白橙－橙－白綠－藍－白藍－綠－白棕－棕 ) 排列好。
3、把線理直整齊，將裸露出的雙絞線用專用鉗剪下，只剩約1.4厘米的長度，并剪齊線頭。RJ-45插頭的彈簧卡朝下，然后將正確排列的雙絞線插入RJ-45插頭中。
4、確定雙絞線的每根線已經放置正確，并查看每根線是否進入到水晶頭的底部位置。
5、將插入雙絞線的RJ-45插頭插入網線鉗的壓線插槽中，用力壓下網線鉗的手柄，使RJ-45插頭的針腳都能接觸到雙絞線的芯線。同樣完成另一端的接頭。
6、使用測線器對網線進行測試，如果8個綠色指示燈都順利閃過，說明制作成功。
結果 :
一、引言
社會對計算機網絡技術人才的需求與日俱增，如何培養專業技能扎實、職業素養全面的人才成為了中職計算機網絡專業的重要任務。在對中職計算機網絡教學現狀的研究過程中，我們發現，許多學校由于實驗室條件不足，在組織課程教學活動時重理論、輕實踐，造成學生實踐能力薄弱，對理論知識缺乏深刻理解[1]。為轉變這種教學現狀，必須加強計算機網絡實驗室的建設，全面培養學生的實踐能力，為社會輸送合格的計算機網絡技術人才。
二、對中職計算機網絡實驗室建設的三點建議
2.1遵循先進性原則。職校的計算機網絡實驗室建設頻繁用于教學活動，因此開展建設工作應考慮學生的實驗需求，合理設計網絡架構，滿足不同學生、不同階段的學習需求。社會對計算機網絡技術的要求在變，學生的實踐需求也隨之改變。個別學校實驗室設備陳舊、技術落后，已明顯不能滿足學生的實驗需求，背離了學生的學習需要?！靶缕垦b舊酒”式的實驗室建設沒有多大意義，并不符合“先進性”原則。學生在變，實驗室建設工作也要順勢而變，時刻以學生需要為第一工作指向，保證實驗室的計算機網絡技術始終走在學生前面，最大限度地支持老師的正常教學。計算機網絡技術同生產實踐緊密結合，食品加工、服裝制造、車間工作、機器生產、建筑設計等等，無一不與計算機網絡技術息息相關。在計算機網絡實驗室的建設過程中，應參考當前社會生產實踐的現實情況，做出有針對性、有計劃性、有目的性的改革工作。遵循先進性原則，要將目光放長遠一些，關注社會對計算網絡技術的新需求，做到常改常新，始終使建設工作朝著有效方向發展。實驗室的建設還要參考網絡通信技術的最新發展，開設一些水平較高的網絡和通信實驗課程。
2.2硬件建設是核心。中職計算機網絡實驗室建設要以硬件建設為核心工作。實用先進的實驗專用設備是提高學生實驗質量、保證科研活動順利開展的物質基礎，同時也是衡量一所學校辦學水平的重要指標。辦學競爭激烈，很多中職學校已經實行學費全免的政策，如果不能形成自己的辦學優勢，非常容易在競爭中掉下隊來。建設高水平職校、培養高素質的創新型計算機網絡人才離不開高水平的實驗室和硬件設備。干凈的墻壁、寬敞的空間、明亮的門窗、清潔的實驗臺面、整齊擺放的設備、高端精密的儀器，不僅能給學生帶來愉悅舒適的心情，還能讓學生對實驗活動產生好感，愿意積極參與實踐活動[2]。儀器設備的購置既要考慮計算機網絡專業的教學需要，也要考慮科研活動的研究需要。網絡接口卡、中繼器、網橋、集線器、交換機、路由器、網關等計算機網絡專用設備的配置要兼顧先進性和實用性原則，在“精”不在“多”，保證學科教學需要和科研發展要求即可。以硬件設備為計算機網絡實驗室建設工作的核心，并不是要鋪張浪費，造成經費緊張，資源應優化配置，避免重復購置，不擠占學校其他學科的發展空間。購置儀器設備，要從職校的發展規劃、計算機網絡專業設置、實驗室教學需求、科研需要等角度出發，統籌規劃，實事求是，科學購買。
2.3滿足專業科研需要。網絡技術作為計算機學科中最前沿的領域之一，是社會應用中最有前途的領域，如果能在科研上有所突破，很快就能轉化為生產力，促進經濟社會的進步。設備先進的一流網絡實驗室要跟上技術發展的前沿，科研人員通過在專業的實驗室中進行前沿實驗，可以跟蹤先進網絡技術，開闊科研思路，提高科學研究水平。實驗室還可嘗試與計算機網絡設備供應商建立合作伙伴關系，從供應商身上獲得最新的技術信息。合作順利的供應商，學?？梢耘c其合資，建立聯合開發研究實驗室，共同進行科研開發，爭取以最快的速度將科研成果轉化為產品。計算機網絡是一門與實踐緊密結合的課程，各職校要高度重視實驗室建設工作，為學生提供真實豐富的實驗環境，為科研人員提供良好的科研平臺，幫助學生在動手實驗的過程中加深對網絡基礎理論的認識，為他們從學校到社會工作的過渡打好基礎，提高創新能力，完成實驗教學目標。
參考文獻
中圖分類號：G642 文獻標識碼：B
1引言
清華大學計算機系從1985年起開設“計算機網絡原理”課程，開設了滑動窗口協議和應用層協議等網絡實驗內容。之后陸續開設了“計算機網絡體系結構”、“無線網絡和移動計算”和“計算機網絡前沿研究”等研究生課程。2006年開設了強化實驗課程“計算機網絡專題訓練”。在教學實踐中，我們提出了“本科打基礎、碩士重能力、博士出創新、科研促教學、實踐貫始終”的教學理念，強化了計算機網絡實驗教學。針對不同階段的學生，設置了不同的實驗內容。本科生的網絡課程重點在于基礎網絡協議和原理的掌握，通過配置觀察實驗和基本協議實驗，加強感性認識，提高動手能力；碩士生的網絡課程注重綜合能力和對網絡體系結構的整體把握，通過復雜協議編程實驗，提高包括分析、設計和實現等在內的綜合能力；博士生的課程則注重研究和創新，利用實驗系統的可擴展性設計新實驗、驗證新算法。圖1給出了計算機網絡實驗教學內容、課程體系和人才培養目標之間的關系。
計算機網絡實驗教學設計存在很多難點。網絡協議數量巨大，TCP/IP協議棧的常用協議有數百個，主機、路由器等網絡結點的協議棧實現有很大區別，各個協議的原理、功能和實現均不相同；協議描述文本難于理解、協議實現復雜，例如RFC 793(TCP)有85頁，代碼長度近一萬行，RFC 2328(OSPF)有244頁，代碼長度超過三萬行；課程實驗依賴具體的操作系統，常用的操作系統包括Windows、Linux、BSD、Solaris等；網上存在大量開源代碼供學生參考使用，難以公平評價學生的實驗結果；網絡協議棧復雜，難以有效檢查；學生多，實驗多，難以管理。
總結國內外以往的計算機網絡原理實驗教學，主要存在以下幾個不足：
由于缺乏軟硬件支撐環境，通常會設計一些模擬實驗來代替實際的網絡實驗。這樣做的缺點是學生缺乏對真實網絡環境的感性認識和理解。
由于常用的操作系統只提供應用層的網絡編程接口，學生只能做網絡應用實驗。應用層實驗雖然能夠鍛煉學生網絡編程的能力，但卻不容易幫助學生理解底層協議的原理和工作流程，進而忽視“計算機網絡原理”課程的核心內容和教學目標。
缺乏網絡核心協議的實驗，例如BGP和OSPF。
網絡實驗的管理和維護非常困難。做網絡實驗的學生多、實驗項目多。在每次實驗之前，實驗管理人員和助教需要花費大量的時間調整網絡來滿足實驗要求。
我們在長期從事計算機網絡教學的基礎上，利用科研成果，研制開發了NetRiver計算機網絡實驗系統。NetRiver系統包括客戶端、測試服務器和管理服務器三個組成部分，具有以下特點：可控真實的全協議棧網絡實驗環境，支持實驗代碼編輯、編譯和調試的集成編譯環境，可視化的協議報文捕捉與行為分析，多層次實驗手段，基于腳本語言的可擴展實驗描述和執行，基于協調測試法的自動實驗測試和功能豐富的實驗管理平臺。NetRiver實驗系統拓寬了計算機網絡實驗內容，豐富了實驗手段，提高了實驗效率。
2相關工作
北京航空航天大學在2004年啟動“先進計算機網絡實驗基地建設”項目，建立了北京市重點實驗室――網絡技術實驗室。該網絡實驗室基本上采用全套的華為網絡路由器和交換機設備，從低端到高端，建立了一個小型的互聯網模擬實驗室。該實驗室構建了國內一流的計算機網絡技術教學實驗環境，但其存在一個很大的問題就是硬件投資過大，并且在IT技術發展迅猛的今天，這些硬件設施存在生命期短的問題。
Stanford大學本科計算機網絡課程“Introduction to Computer Networks”為學生的實驗提供了一個Linux操作系統下的集群作為中央服務器，學生可以遠程登錄，在集群環境中對自己的代碼進行編譯及調試。但由于沒有便捷的一體化集成環境，在Linux操作系統中所有編譯和調試的工作都需要學生手工進行，要求比較高，可能造成學生精力分散，無法集中于網絡協議的設計和實現，并且這也需要Linux下編程的相關先修課支持。
MIT大學的本科生網絡教學是放到課程“Computer Systems Engineering”中進行的，主要的動手環節是學生自己做Project的全套工作。雖然這樣比較鍛煉學生的動手能力，但跟Stanford大學的實驗類似，對學生Linux下編程能力要求比較高，對于沒有修過相關課程的學生來說，精力過多消耗在Linux編程上，而淡化了網絡協議的理解。
3計算機網絡實驗系統NetRiver
計算機網絡實驗系統NetRiver是為計算機網絡教學開發的一套網絡實驗平臺系統。目前的網絡實驗大多以配置觀察實驗為主，無法使學生深入了解網絡協議運行機制。由于網絡實驗本身往往涉及到系統底層實現，在真實環境中進行模擬實驗一般會比較困難。比如進行TCP實驗時，由于操作系統內核對TCP協議棧已經有了實現，因此學生所寫測試程序發出的數據包往往會作系統處理或丟棄，導致無法進行TCP處理過程的模擬。針對上述問題，本系統為學生提供了進行網絡協議編程、調試、可視化執行和自動測試的實驗平臺。在此平臺上，學生無需關心系統對實驗的影響，能夠直接編寫和測試協議相關的核心內容。
圖2為實驗系統常用的連接拓撲示意圖。NetRiver系統由一臺或多臺測試服務器、一套客戶端軟件和一套實驗管理軟件構成。測試服務器通過與客戶端交互協議包，實現實驗功能，并提供自動測試和實驗結果評分。客戶端軟件運行于多臺PC機上，為用戶提供基于Windows的集成實驗環境，學生編寫實驗代碼、調試和運行實驗程序均在客戶端軟件上執行。管理服務器保存用戶信息、測試例、實驗代碼和測試結果，管理客戶端和測試服務器，實現基于Web的實驗管理功能。
3.1NetRiver客戶端
NetRiver客戶端提供了界面友好的編程開發、調式和測試環境，同時還可以動態捕捉和分析實驗過程中收發的數據報文，方便學生檢查程序錯誤和進行調試。
圖3所示是代碼編寫界面，學生在此界面中可以編寫代碼，并使用系統自帶的編譯工具進行編譯和調試。
圖4是報文分析界面，提供可視化的報文分析功能，可清楚的看到發出和收到的數據包，同時對數據包中的字段進行解析并顯示，幫助學生分析程序中可能存在的問題。
3.2NetRiver測試服務器
學生完成實驗之后，可選擇相應測試例并開始對自己所做實驗進行測試。測試過程是在客戶端和測試服務器之間自動完成的，包含一系列的發包、收包過程。整個過程由事先編寫好的腳本系統控制。根據實驗內容和所選測試例，測試服務器會向客戶端發出包含一定內容的數據報文，由學生所編寫的程序對該報文進行處理，并得出一定結果(如回復、轉發、丟棄或接受等)，經過一系列的收發包過程，測試服務器會對實驗完成情況做出相應評測，并將結果提交到管理服務器。
整個測試過程可描述如下：測試服務器打開腳本配置文件script，并將腳本裝載到內存?？蛻舳烁鶕鹘缑鎮魅氲拿钚袇但@得需要測試服務器IP、測試例號和測試項目號?？蛻舳撕蜏y試服務器建立socket連接。測試服務器收到建連請求后創建一個腳本解析器。客戶端建立一個解析器?？蛻舳讼驕y試服務器發送下載腳本的請求。測試服務器收到請求后，找到對應地腳本解析器，并在腳本解析器中完成初始化，步驟包括以下兩個部分。根據請求中包含地測試項目號和測試例號組裝包含客戶端腳本內容的分組，并發送給客戶端。根據請求中包含地測試項目號和測試例號下載服務器端的腳本內容到本解析器，初始化相關變量。客戶端收到包括腳本的分組后，填充到解析器中，并完成初始化操作?？蛻舳撕蜏y試服務器端的解析器根據腳本的內容逐行解釋執行，并調用相應的回調函數完成測試過程。測試服務器判定測試結果是否正確。測試服務器將結果發送到客戶端?？蛻舳藢⒔Y果發送到主界面。
3.3NetRiver管理服務器
管理服務器用于對學生和實驗信息進行管理，包括學生帳號和基本信息、實驗內容及測試例、每個學生的試驗完成情況等。由于整個實驗是一個基于腳本控制的自動完成的過程，學生在對自己的實驗進行測試之后，成績會自動提交到管理服務器進行登記。教師或者助教可方便的在管理服務器提供的Web界面上查看所有學生的實驗完成情況并進行匯總統計，學生也可通過該界面查看自己的實驗結果。
3.4目前支持的網絡實驗
NetRiver實驗系統目前所支持的實驗如表1所示。由于系統使用了可擴展的腳本描述方法來定義實驗和測試例，因此教師可根據需要方便的增加所需實驗內容，實現擴展實驗。NetRiver系統為每個實驗都提供配置實驗和編程實驗兩種實驗方式，適應不同的實驗要求。
4NetRiver實驗系統的特色和創新點
可控真實的全協議棧網絡實驗環境
本實驗系統提供了一個IPv4/IPv6全協議棧的網絡實驗環境，并且該環境建立在可控真實網絡基礎上。學生在一個真實網絡環境中做實驗，但是實驗過程中不會受到雜亂數據的影響，可集中關注與實驗相關的數據包收發。同時，學生實驗可涉及到完整協議棧，無論是數據鏈路層、網絡層還是傳輸層和應用層，都可以通過編程開發或者交互式配置觀察來深入理解相應網絡協議機制。
支持實驗代碼編輯、編譯和調試的集成編譯環境
實驗系統面向學生的客戶端提供了一整套開發調試解決方案。學生可在客戶端上完成包括登錄、實驗選擇、測試例選擇、代碼編寫、編譯、調試和測試在內的完整過程。界面設計友好，可讓學生迅速進入實驗狀態。
可視化的協議報文捕捉與行為分析
為了便于學生觀察報文和調試程序，本實驗系統還提供了可視化報文分析功能。系統可在學生程序運行過程中實時捕捉實驗相關報文，并且按照其時間順序和發送方向以可視化的方式在界面上描繪出來，并且學生也可具體查看每個分組解析之后各域的內容，從而判斷自己的程序潛在的錯誤。
面向因材施教的多層次實驗手段
實驗系統不但提供了全協議棧的實驗支持，而且對學生也提供了多種可選的實驗手段。除了編程開發實驗之外，也可進行交互式配置觀察實驗。即，學生可在圖形化界面上根據當前實驗要求通過手動填寫分組各個域的值來完成實驗。這樣既可以讓學生掌握分組組成和協議運行過程，同時也不要求學生掌握編程技術，可適合于文科類學生使用。
基于腳本語言的、可擴展的實驗描述和執行
實驗系統所支持的實驗是基于腳本語言編寫的，具有良好的可擴展性。即，當實驗內容發生變化，或者需要增刪實驗時，只需要修改或編寫相應的腳本，而無需對系統本身進行修改，極大地簡化了實驗系統的更新和維護工作，同時使其具有非常靈活的可定制性。
基于協調測試法的自動實驗測試
完成某個實驗之后，實驗平臺可按照學生選擇的測試例自動對該學生所做的配置或者編寫的代碼進行測試，同
時返回測試通過的數量和失敗的數量。學生可在此基礎上進行檢查和調試，整個過程無需教師或助教的參與。
功能豐富的實驗管理平臺
實驗系統針對學生和實驗管理提供了一個功能豐富的B/S結構管理平臺。學生可登錄到該Web界面查看自己做過哪些實驗以及實驗的通過情況；助教可通過該平臺查看所有學生的實驗情況，并可進行匯總分析；教師除了可看到所有學生的情況之外，還可對學生和實驗進行增刪等管理操作。該平臺避免了手工管理大量學生實驗成績的繁瑣，可十分高效、方便而又準確的對學生實驗情況進行管理。
5總結
NetRiver實驗系統從2006年開始在 “計算機網絡原理”課程中使用，取得了很好的效果。到目前為止，共有約兩千多人次使用本系統完成教學實驗。通過便捷、系統的實驗以及與原理課程的緊密結合，極大促進了學生對網絡體系結構的認識和對網絡協議及相關原理的掌握。另外，由于實驗系統的使用，打破了傳統教學中需要學生學習復雜的系統接口、無法深入編寫協議相關代碼、無法清晰的觀察協議運行機理的局面，贏得了學生的高度評價。
目前NetRiver系統已經在以下幾個單位得到了部署和應用：清華大學計算機系、清華大學軟件學院、清華大學網絡中心dragonlab實驗室、北京大學、信息工程大學。另外，黑龍江大學和浙江工商大學等院校正在遠程試用。
參考文獻
客戶端若要在Windows XP操作系統下登錄局域網的服務器，只要在該平臺的網絡對象圖標添加網絡操作系統協議及網卡驅動程序，以及設置一些相關的參數?？蛻舳司湍茉L問服務器，客戶端之間就可以互相通信、資源就能共享。可以說這些都需要計算機網絡在計算機實驗室中發揮作用。下文對此進行了探討。
一、網絡在實訓教學方面所發揮的作用
(一)保證學生實訓數據(文件)的安全性及學習的連續性目前，由于計算機的普及，對于所有的學校來說，幾乎所有的班級都需要到計算機實驗室上與計算機課程相關的實操課。例如某大學的計算機實驗室有8間，大約有400百臺計算機，基本組建成Windows Server2003及Linux/ Windows XP局域網實驗室。每學期開設計算機實操課的班級有六十多個班次，平均每個班有50人左右，這樣，就存在著學生文件存放安全問題。即以前單機模式時，學生來計算機實驗室上實訓課時，一般把文件數據存放在本地硬盤上，就有可能會被下一個使用該計算機的學生破壞。有了網絡就能解決這一問題。
例如:可以在服務器或教師機的D盤為每個班級開辟一個空間，也就是為每個班級建一個文件夾;然后，在每個班級文件夾里將該班所有學生的名字新建子文件夾名，并給予設定相應的屬性或權限。這樣，學生每次上機只要登錄了局域網、訪問到服務器或教師機、找到自己班級的文件夾，就可以到自己的文件夾進行取、寫數據。保證了學生數據的安全性和學習的連續性。以上的做法可以通過一些面象對象的編程軟件來實現，這樣，更能體現網絡的先進性。
(二)便于考生數據實時、安全傳送及無紙化考試目前，某大學所有專業的學生每年(幾千人次)要參加《全國高等學校計算機課程聯合考試》即計算機等級考及《高等學校英語應用能力考試(A、B級)》。近十年來，某大學計算機中心都是作為該等級考試的考點。而考試的方式從原有的單機、用3寸軟盤存儲、有紙化;到采用局域網C/S網絡結構收發卷系統、半有紙化;再到近年開始采用了B/S網絡結構的考試系統、該系統是通過FTP服務將客戶端考生數據實時、安全傳送到服務器端保存、完全的無紙化考試。另外，在日常的實訓教學中網絡也起到節省紙張資金的作用。我們可以把所有的資料以文件的形式錄入存放在文件服務器中，然后把其共享供客戶端用戶存、取。
二、網絡在計算機實驗室管理與維護方面所發揮的作用
(一)便于硬件的管理與資源共享
網絡可以實現資源共享。也就是說，計算機實驗室如果有了網絡就可以節約經費及造成不必要的資源浪費。因為，一些比較昂貴的配件可以通過網絡來實現共享。如大容量的硬盤、激光打印機等，若每臺工作站都配備，費用極高，而且這些設備多數時候都處于空閑狀態，這樣就浪費了資源。所以，我們可以通過網絡共享的形式，減少設備的投入，提高設備的使用效率，而且便于管理。通常打印機一般安裝在教師機上。如果工作站要使用它，就可通過網絡進行共享。例如:某臺工作站需要打印文件時，我們可先在教師機的Windows XP平臺桌面的“網上鄰居”圖標上點擊鼠標右鍵，再按“屬性”按鈕，打開網絡對話框，再按“文件與打印共享”按鈕，選擇“允許其它計算機使用我的打印機”的復選框。然后，該工作站可通過合法用戶登錄網絡，通過遠程把文件傳送到教師機的打印機上輸出。
(二)便于軟件的安裝、升級及管理與維護
1.便于客戶端(工作站)Windows XP系統及應用軟件的備份與恢復由于Windows XP操作系統是安裝在硬盤上，無法控制用戶對它的操作，有些用戶在操作過程中有時會有意或無意刪除了一些系統文件，會導致Windows XP操作系統無法正常工作，這種情況只能重新安裝Windows XP操作系統及相關的軟件。而有的用戶將系統平臺上的一些圖標改名或改變圖標、有的用戶把“控制面板”里的有些對象設置改變，給下一個上機用戶設置障礙，作為管理者就必須找出原因，把設置更改好。 所以管理和維護Windows XP操作系統就要花比較多的時間和精力。另外，對于實驗室的計算機，由于學生經常使用，系統將會不斷的產生一些臨時文件，或是注冊表被改，造成系統越用越慢，所以，建議最好3個月左右重新安裝系統。一間機房通常大約有50臺左右同樣配置的機器，而一臺PC從安裝Windows XP操作系統、安裝應用軟件，到添加網絡操作系統協議、網卡驅動程序，以及設置一些相關參數等。這一全過程的安裝和設置需要3 h~4 h才能完成。那么，要完成這批機器所有軟件的安裝，所需要的時間就得幾天。如果有了網絡，再通過其它一些工具軟件的輔助，只要一天的時間就可以完成。首先，我們選一臺工作站，將Windows XP系統和實訓教學所要用到的應用軟件及添加網絡操作系統協議、網卡驅動程序，以及設置一些相關參數安裝到本機的C盤，然后，將該工作站以管理者身份登錄NetWare網絡的服務器，把Ghost.exe(克隆工具軟件)拷貝到服務器K:\TOOLS\目錄下，然后執行Ghost.exe命令(這條命令是將C盤的數據打包。將產生后綴名為gho (如:WinXPback.gho)的映像文件)，這時出現了主菜單“Symantec”，我們只要依次的選擇LocalPartition(分區)To Image(做映像到)，再按提示一步一步的選擇相關的按鍵，大約十分鐘在服務器的K:\TOOLS\的目錄里就產生了WinXPback.gho的映像文件。制做該映像文件目的是:提高工作效率，保證實訓教學的順利進行。即便于日后在短時間內，對所有同樣配置工作站的C盤進行數據恢復。例如:某臺工作站的系統崩潰，需要重裝，只要把該工作站以管理者登錄NetWare環境，到服務器的K:\TOOLS\的目錄里執行Ghost.exe命令，這時出現了主菜單“Syman-tec”，我們只要依次的選擇LocalPartition(分區)FromImage(把映像做到)，然后選擇WinXPback.gho的映像文件，大約10分鐘的時間，該工作站的所有軟件系統就可以完全得到恢復。另外，即使有多臺工作站需要重新恢復數據，也可同時執行該映像文件，因為，NetWare網絡操作系統在DOS狀態下，可實現一對多的映像工作。
2.便于計算機防病毒軟件的升級
計算機病毒是一種人為編制的程序，它以各種各樣的形式不斷的出現，它不僅能破壞軟件系統，也能破壞硬件系統。為了維護設備的完好，保證實訓教學的順利進行。我們可以通過網絡，實時對所有工作站的防病毒軟件進行升級。例如:工作站都采用了金山毒霸防病毒軟件，那么，我們要對它進行實時的升級該怎樣做呢?首先，我們找一臺能訪問互聯網的工作站，因為金山毒霸軟件給我們提供了訪問互聯網的主網，所以，我們只要雙擊“金山毒霸”圖標，單擊“幫助”菜單，點擊“金山毒霸主頁”，來到該主頁我們可按以下順序點擊(下載專區升級選擇標準版金山毒霸標準版完整升包(大小3 M左右)以FTP下載方式選擇金山毒霸廣州，將KVII*.EXE文件(該文件是一個升級包)下載到該工作站的D盤)。然后，通過局域網把該文件共享，并發送到各個工作站，在各個工作站上，執行該防病毒軟件包進行更新。這樣，我們就可以對工作站的防病毒軟件進行實時的更新。
3.便于應用軟件的安裝及更新由于應用軟件的增加或版本的不斷更新，為了滿足實訓教學需要，每學期計算機實驗室都要安裝一些新的應用軟件或更新版本。如果在單機進行安裝(工作站沒有光驅)，那么所需的工作量是很大的。如果有了網絡，我們可以發揮網絡操作系統及工作站Windows XP操作系統的各自功能，盡可能快速的安裝或更新應用軟件，以保證教學?？偠灾?，只要我們能充分利用計算機網絡在計算機實驗室的功能，不僅可以達到資源共享、信息交換的目的，還能使網絡技術的先進性、優越性充分發揮出來以提高工作效率，同時還可以科學地管理和維護計算機實驗室。
參考文獻:
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2010) 07-0000-02
Computer Network Application Research in the Computer Lab
Lin Han
(Dazhou Vocational and Technical College,Dazhou635000,China)
Abstract:The current Web page authoring software,multimedia authoring software,professional software necessary to support the Windows XP operating system installation and operation be carried out. So network application specific computer labs can be reflected in what.Present theory with practice on the computer network in the computer lab Gongneng discussed the application of Jin Xing.
Keywords:Computer networks;Practical teaching;Laboratory management and maintenance
客戶端若要在Windows XP操作系統下登錄局域網的服務器,只要在該平臺的網絡對象圖標添加網絡操作系統協議及網卡驅動程序,以及設置一些相關的參數?？蛻舳司湍茉L問服務器,客戶端之間就可以互相通信、資源就能共享?？梢哉f這些都需要計算機網絡在計算機實驗室中發揮作用。下文對此進行了探討。
一、網絡在實訓教學方面所發揮的作用
(一)保證學生實訓數據(文件)的安全性及學習的連續性目前,由于計算機的普及,對于所有的學校來說,幾乎所有的班級都需要到計算機實驗室上與計算機課程相關的實操課。例如某大學的計算機實驗室有8間,大約有400百臺計算機,基本組建成Windows Server2003及Linux/ Windows XP局域網實驗室。每學期開設計算機實操課的班級有六十多個班次,平均每個班有50人左右,這樣,就存在著學生文件存放安全問題。即以前單機模式時,學生來計算機實驗室上實訓課時,一般把文件數據存放在本地硬盤上,就有可能會被下一個使用該計算機的學生破壞。有了網絡就能解決這一問題。
例如:可以在服務器或教師機的D盤為每個班級開辟一個空間,也就是為每個班級建一個文件夾;然后,在每個班級文件夾里將該班所有學生的名字新建子文件夾名,并給予設定相應的屬性或權限。這樣,學生每次上機只要登錄了局域網、訪問到服務器或教師機、找到自己班級的文件夾,就可以到自己的文件夾進行取、寫數據。保證了學生數據的安全性和學習的連續性。以上的做法可以通過一些面象對象的編程軟件來實現,這樣,更能體現網絡的先進性。
(二)便于考生數據實時、安全傳送及無紙化考試目前,某大學所有專業的學生每年(幾千人次)要參加《全國高等學校計算機課程聯合考試》即計算機等級考及《高等學校英語應用能力考試(A、B級)》。近十年來,某大學計算機中心都是作為該等級考試的考點。而考試的方式從原有的單機、用3寸軟盤存儲、有紙化;到采用局域網C/S網絡結構收發卷系統、半有紙化;再到近年開始采用了B/S網絡結構的考試系統、該系統是通過FTP服務將客戶端考生數據實時、安全傳送到服務器端保存、完全的無紙化考試。另外,在日常的實訓教學中網絡也起到節省紙張資金的作用。我們可以把所有的資料以文件的形式錄入存放在文件服務器中,然后把其共享供客戶端用戶存、取。
二、網絡在計算機實驗室管理與維護方面所發揮的作用
(一)便于硬件的管理與資源共享
網絡可以實現資源共享。也就是說,計算機實驗室如果有了網絡就可以節約經費及造成不必要的資源浪費。因為,一些比較昂貴的配件可以通過網絡來實現共享。如大容量的硬盤、激光打印機等,若每臺工作站都配備,費用極高,而且這些設備多數時候都處于空閑狀態,這樣就浪費了資源。所以,我們可以通過網絡共享的形式,減少設備的投入,提高設備的使用效率,而且便于管理。通常打印機一般安裝在教師機上。如果工作站要使用它,就可通過網絡進行共享。例如:某臺工作站需要打印文件時,我們可先在教師機的Windows XP平臺桌面的“網上鄰居”圖標上點擊鼠標右鍵,再按“屬性”按鈕,打開網絡對話框,再按“文件與打印共享”按鈕,選擇“允許其它計算機使用我的打印機”的復選框。然后,該工作站可通過合法用戶登錄網絡,通過遠程把文件傳送到教師機的打印機上輸出。
(二)便于軟件的安裝、升級及管理與維護
1.便于客戶端(工作站)Windows XP系統及應用軟件的備份與恢復由于Windows XP操作系統是安裝在硬盤上,無法控制用戶對它的操作,有些用戶在操作過程中有時會有意或無意刪除了一些系統文件,會導致Windows XP操作系統無法正常工作,這種情況只能重新安裝Windows XP操作系統及相關的軟件。而有的用戶將系統平臺上的一些圖標改名或改變圖標、有的用戶把“控制面板”里的有些對象設置改變,給下一個上機用戶設置障礙,作為管理者就必須找出原因,把設置更改好。所以管理和維護Windows XP操作系統就要花比較多的時間和精力。另外,對于實驗室的計算機,由于學生經常使用,系統將會不斷的產生一些臨時文件,或是注冊表被改,造成系統越用越慢,所以,建議最好3個月左右重新安裝系統。一間機房通常大約有50臺左右同樣配置的機器,而一臺PC從安裝Windows XP操作系統、安裝應用軟件,到添加網絡操作系統協議、網卡驅動程序,以及設置一些相關參數等。這一全過程的安裝和設置需要3 h~4 h才能完成。那么,要完成這批機器所有軟件的安裝,所需要的時間就得幾天。如果有了網絡,再通過其它一些工具軟件的輔助,只要一天的時間就可以完成。首先,我們選一臺工作站,將Windows XP系統和實訓教學所要用到的應用軟件及添加網絡操作系統協議、網卡驅動程序,以及設置一些相關參數安裝到本機的C盤,然后,將該工作站以管理者身份登錄NetWare網絡的服務器,把Ghost.exe(克隆工具軟件)拷貝到服務器K:\TOOLS\目錄下,然后執行Ghost.exe命令(這條命令是將C盤的數據打包。將產生后綴名為gho (如:WinXPback.gho)的映像文件),這時出現了主菜單“Symantec”,我們只要依次的選擇LocalPartition(分區)To Image(做映像到),再按提示一步一步的選擇相關的按鍵,大約十分鐘在服務器的K:\TOOLS\的目錄里就產生了WinXPback.gho的映像文件。制做該映像文件目的是:提高工作效率,保證實訓教學的順利進行。即便于日后在短時間內,對所有同樣配置工作站的C盤進行數據恢復。例如:某臺工作站的系統崩潰,需要重裝,只要把該工作站以管理者登錄NetWare環境,到服務器的K:\TOOLS\的目錄里執行Ghost.exe命令,這時出現了主菜單“Syman-tec”,我們只要依次的選擇LocalPartition(分區)FromImage(把映像做到),然后選擇WinXPback.gho的映像文件,大約10分鐘的時間,該工作站的所有軟件系統就可以完全得到恢復。另外,即使有多臺工作站需要重新恢復數據,也可同時執行該映像文件,因為,NetWare網絡操作系統在DOS狀態下,可實現一對多的映像工作。
2.便于計算機防病毒軟件的升級
計算機病毒是一種人為編制的程序,它以各種各樣的形式不斷的出現,它不僅能破壞軟件系統,也能破壞硬件系統。為了維護設備的完好,保證實訓教學的順利進行。我們可以通過網絡,實時對所有工作站的防病毒軟件進行升級。例如:工作站都采用了金山毒霸防病毒軟件,那么,我們要對它進行實時的升級該怎樣做呢?首先,我們找一臺能訪問互聯網的工作站,因為金山毒霸軟件給我們提供了訪問互聯網的主網,所以,我們只要雙擊“金山毒霸”圖標,單擊“幫助”菜單,點擊“金山毒霸主頁”,來到該主頁我們可按以下順序點擊(下載專區升級選擇標準版金山毒霸標準版完整升包(大小3 M左右)以FTP下載方式選擇金山毒霸廣州,將KVII*.EXE文件(該文件是一個升級包)下載到該工作站的D盤)。然后,通過局域網把該文件共享,并發送到各個工作站,在各個工作站上,執行該防病毒軟件包進行更新。這樣,我們就可以對工作站的防病毒軟件進行實時的更新。
3.便于應用軟件的安裝及更新由于應用軟件的增加或版本的不斷更新,為了滿足實訓教學需要,每學期計算機實驗室都要安裝一些新的應用軟件或更新版本。如果在單機進行安裝(工作站沒有光驅),那么所需的工作量是很大的。如果有了網絡,我們可以發揮網絡操作系統及工作站Windows XP操作系統的各自功能,盡可能快速的安裝或更新應用軟件,以保證教學?？偠灾?只要我們能充分利用計算機網絡在計算機實驗室的功能,不僅可以達到資源共享、信息交換的目的,還能使網絡技術的先進性、優越性充分發揮出來以提高工作效率,同時還可以科學地管理和維護計算機實驗室。
參考文獻:
計算機網絡實驗管理系統是基于客戶/服務器模式進行研發的，根據學校中的主要用戶主體，可以分別提供教師使用時的功能以及學生使用時的功能.在教師身份登錄的條件下，計算機網絡實驗管理系統可以完成以下幾個功能：其一，教師可以向所有學生或者是某一個學生發送實驗的內容以及實驗要求；其二，教師可以與學生進行交流，了解學生的學習進程；其三，教師可以利用該系統對學生進行監視，從而實現自動在線點名[1]；其四，教師可以對學生提交的實驗報告進行自動收取；其五，教師可以對學生的實驗情況進行全程監督，同時還可以對某一個學生顯示器上呈現的內容進行有效的動態撲捉.在學生身份登錄的條件下，計算機網絡實驗管理系統可以完成以下幾個功能：其一，學生可以對教師發送的實驗內容與實驗要求進行瀏覽，從而了解實驗的基本信息；其二，學生可以向教師提交實驗的報告；其三，學生可以對實驗進行模擬；其四，學生可以利用該系統與教師以及學生進行交流.通過以上分析，可以看出，計算機網絡實驗管理系統的應用不僅可以大大減少教師的工作量，提高教師的教學效率，而機上對話功能的運用可以降低實驗室內的噪音，從而使實驗室保持良好的環境.同時，該系統的應用還可以有效地調動學生的學習積極性，激發學生的學習潛能，提高學生的學習效果.
2計算機網絡實驗管理系統的設計
2.1計算機網絡實驗管理系統的設計目標
計算機網絡實驗管理系統在設計過程中必須具有以下幾個方面的功能：第一，該系統應該建立兩種類型的數據庫，分別是教師數據庫與學生數據庫，從而滿足教學過程中教師與學生的不同需求；第二，該系統必須建立運行庫，而運行庫應該是在注冊信息與數據庫關聯的基礎上建立起來的，同時運行庫還必須擁有導出功能；第三，該系統應該具有監視網絡上每一臺機器運行情況的功能；第四，該系統應該可以使教師對實驗要求進行講解并可以分發到每一臺機器中，同時還可以對學生的實驗報告進行提交與保存；第五，該系統應該具有對實驗進行模擬的功能[2]；第六，該系統應該能夠為教師與學生交流意見時提供對話的平臺.在以上六種功能之外，還可以適當的增加一些智能化的功能，比如自動輸入的功能.
2.2計算機網絡實驗管理系統的模塊設計
根據計算機網絡實驗管理系統功能的需求，我們可以將系統分解為以下五種模塊：第一，系統的登錄與注銷模塊.對于登錄模塊來說，該系統可以根據登錄模塊對用戶的身份以及上機時間的長短進行確定，同時可以根據用戶身份的不同提供不同的功能.對于注銷模塊來說，該系統可以對用戶的下機時間進行確定.通過登錄與注銷模塊、數據庫以及運行庫的情況，從而對教師與學生的出勤情況進行考察.從教師的角度來說，能夠計算出教師每個月的課時數；從學生的角度來說，能夠檢查出學生遲到、早退以及曠課的情況，這在無形中幫助教師實現了點名.第二，系統的實驗相關模塊.該系統的實驗相關模塊中主要包含了三個功能，分別是實驗要求的分發、實驗報告的提交以及對實驗進行模擬.在實驗要求的分發功能中系統應該具有信息群發與單發的功能；在實驗報告的提交功能中系統應該有自動存盤的功能.第三，系統的意見交換平臺模塊.該系統的意見交換平臺模塊應該實現教師與學生的對話要求，主要包括兩種方式，分別是“一對一”與“一對多”的方式.第四，系統的監視模塊.該系統的監視模塊只有教師可以使用，該模塊可以顯示每個終端的連接情況，實現對終端使用情況的監視.此外，它還可以對運行資料庫進行查閱，同時對運行資料庫進行導出并保存所需的信息.第五，系統的幫助模塊.該系統的幫助模塊可以對軟件的操作方法進行講解，同時還可以使用戶迅速的學會軟件的使用方法[3].
2.3計算機網絡實驗管理系統的數據庫設計
計算機網絡實驗管理系統中包括了三個數據庫，分別是教師庫、學生庫以及運行庫.其中，教師庫與學生庫中包括了教師的相關信息，比如用戶的身份標識號、姓名以及上機時間等信息，從而掌握教師與學生的上機情況；運行庫中主要包括了該系統在運行過程中所需要的一些基本信息.與此同時，該系統在運行過程中可以建立一個臨時庫，從而可以方便儲存一些臨時需要的數據.
3計算機網絡實驗管理系統的實現
3.1Socket接口
所謂的Socket是一個網絡上跨平臺的應用程序進程間的通信機制，對于計算機的應用程序來說，Socket類似于一個服務協議插座，程序中不同的協議，對應著不同的端口[4].微軟公司在它們的Windows平臺上提供了WindowsSocket規范，主要是為了給應用程序的開發者提供API，同時為了使軟件供應商能夠有統一遵守的規范.與此同時，WindowsSocket也定義了一個二進制接口，從而有效保障WindowsSocketAPI的應用程序可以在任何網絡供應商的符合WindowsSocket協議的實現上工作.WindowsSocket規范定義并記錄了API與網絡協議族連接，特別是對于全部的WindowsSocket實現都可以支持流套接口以及數據報套接.應用程序主要是利用WindowsSocket的API，從而實現了計算機相互之間的通訊.同時WindowsSocket又可以通過下層的網絡通訊協議功能以及操作系統調用實現實際的通訊工作，它們之間的關系如下圖所示.在建立分布式應用的時候，目前主要使用的方法是運用客戶服務器模型.該模型在使用過程中有一定的要求，即使用過程中必須有一整套由客戶機與服務器達成共識的協議，該協議可以有效保障服務能夠被提供或者是可以被接受.在不同的情況下，該協議的存在方式兩種，分別是對稱性的不對稱性的.其中，在對稱性的協議中，協議中的每一方都有可能會扮演主從角色.而在不對稱性的協議中，往往是一方扮演著主機角色，相應地另一方則扮演著從機的角色.對于一個服務程序而言，往往是在一個“熟知端口”監聽對方服務的請求，這也就是說，在沒有請求發出的時候，該服務器進程是處在休眠狀態的，直到有客戶對這個服務器提出了連接的請求，此時，服務程序會被這一請求而“喚醒”，同時立即給客戶提供相應的服務，即對客戶的請求進行相應的反應.一般來說，在設計客戶服務器應用程序的時候，連接的服務是其設計的標準，但是在特殊情況下，某些服務也是可以利用數據報套接口來提供的.Socket作為應用程序間的通信端口，在同一臺計算機上的不同計算機的兩個進程間可以分別建立兩個Socket.通過連接之后，應用程序的兩個進程之間就可以進行數據的相互交換工作.一般來說，Socket接口主要包括三個部分，分別是Socket的IP地址、Socket的通信端口以及Socket的類型，其中，Socket的IP地址主要是為了確定通信目的的計算機；Socket的通信端口主要是為了確定目的計算機的應用程序進程；Socket的類型中的套接口根據通訊的性質可以分為三種類型，分別是流式套接口、數據報套接口以及原始套接口[6].通常情況下，應用程序主要是用在同一類的套接口之間的通訊，但是只要底層的通行協議允許，那么不同類型的套接口之間也可以實現通訊.目前，對于客戶而言，可以使用的套接口有兩種，分別是流量套接口與數據報套接口.
3.2計算機網絡實驗管理系統的實現
本文中設計的系統的總體結構如下圖所示.在使用該系統的時候，主要是通過Delphi語言來實現，使用Delphi語言的數據庫引擎BDE可以使系統程序的編寫與移植更加的簡便，同時還能夠有效地適應客戶/服務器模式.Delphi的使用主要具有以下兩種功能：其一，通過使用Delphi提供的訪問數據庫功能，從而可以對教師與學生數據庫進行管理，同時還可以對學生上機時的出勤情況進行考察.此外，它還可以實現數據庫的相關功能；其二，Delphi的集成開發環境提供了客戶與服務器端Socket的ClinetSocket與ServerSocket構件，通過Delphi的Socket集成，從而可以達到教師與學生以及學生與學生之間進行交流的目的，其交流內容主要包括了實驗要求的分發、實驗報告的提交以及每個終端之間的對話等.
