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1、 计算机网络综合实验教学实验室解决目 录一、网络与通信实验室建设总述4二、网络与通信实验室建设需求分析62.1实验室建设需求62.2课程体系建设需求82.3人才培养需求8三、网络工程实验室建设的设计目标93.1 设计目标9四、网络与通信实验系统网络工程模块实验室建设9五、网络与通信实验系统网络信息安全模块实验室建设10五、网络与通信实验系统现代通信技术模块实验室建设11六、实验室布局设计参考126.1.1 岛式布局设计图136.2.1 一字型布局设计图136.3.1 背靠背布局设计图156.4.1 转角布局风格166.5.1多个模块产品同时部署的解决17七、网络与通信实验室各个模块的具体实验内
2、容及结构17（1）网络信息安全模块实验内容及结构177.1 知识类实验187.1.1 社会工程学187.1.2 密码学及应用187.1.3 主机安全197.1.4 网络攻防207.1.5 病毒攻防227.1.6 容灾备份237.1.7 无线安全237.1.8 生物特征237.2 课题类实验247.3 网络模块结构组成24（2） 现代通信技术模块实验内容及结构267.4 实验内容267.5 通信模块结构组成30八、网络与通信实验室各个模块的具体设备清单31一、网络与通信实验室建设总述网络与通信实验室应该是计算机科学与技术、等十几个专业进行网络课程实验教学的专业实验室，开设的实验课程有：计算机网络
3、技术、计算机网络与通信、网络工程、网络信息安全、现代通信技术、计算机网络组建技术等，开设的主要实验项目：计算机组网、网络布线、网络软件安装设置（含操作系统、网卡驱动程序）、网络常用命令使用、网线制作与网络设备认识、计算机网络安全与防火墙技术、常规网络管理工具的应用、网络加密与解密算法的实现、网络服务器架构与管理、密码学技术、网络攻防、病毒攻防、通信原理、移动通信、交换机的基本配置等。实验室应不断加强公共设施建设，完善实验室机制，形成一套科学、规范、系统的示范性网络工程专业课程教学实验体系。使网络工程实验室能开展各种有线和无线的网络设计、构建、测试实验，可以为当前流行的各种网络服务的学习和时间提
4、供平台，能让学生从原理、应用、开发各方面全方位学习和实践网络知识。在互联网迅猛发展的今天，网络技术随时改变着人们的生活和工作方式，社会信息化、网络化已成为当今世界发展的潮流。包括网络工程师在内的很多IT类人才成为了当今社会最紧俏人才，其身价更是节节攀高。巨大的人才缺口，导致企业不惜以重金挖取网络人才。但是高校毕业生的往往因缺乏相关工作经验以及IT课程知识体系滞后，很难胜任这些岗位。高校开展网络工程教学的经验虽然日益丰富，但是如何真正能够达到良好教学效果仍然是一个令人头疼的话题。虽然现在提出了很多课题式、项目式情景教学的理论和模式，但是如何落实到实际的教学中，如何能够培养出满足社会需求的新型网络
5、人才仍然困扰着老师。网络的发展使通信技术也不断成熟，通信技术应用也更加广泛和深入。目前3G技术也不断成熟，3G牌照的发放、3G手机的推出，同样使通信技术在各行各业应用大量增加，近几年来，各类通信技术人员招聘数量以翻倍的速度增长，社会急需一大批既有专业理论知识又有实际工作技能的通信领域合格人才。高校作为向社会输送专业人才的主力军，如何让学生在校期间有机会接触一些前沿技术，开展实际的工程设计和研发训练，提高学生就业竞争力，成为高校教学和实验改革的重要目标之一。随着网络与通信技术的发展，社会对网络与通信人才的需求分工开始越来越细，能力要求也越来越高，培养不通层次、具备不通能力的人才，已经成为高校面临
6、的严峻问题。目前高校教学培养人才的具体环节是“理论-实践-实训-实习和毕业设计-就业”，目前在网络与通信技术的各个教育环节中，都存在一系列的问题：1. 理论教学环节，缺乏完整、先进的理论体系，体系不完整，只能适用部分教学；2. 实践操作环节，缺少完善、先进的实验操作环境，很多设备厂商以卖设备为主，解决教学现状为辅；3. 实训环节，缺乏具体的可操作案例，实训专业不对口”；4. 实习和毕业设计环节，实习和毕业设计所学到的技能极其有限，能力提高很小，与实际就业差距很大；由此可见，高校人才培养的最终目标是能够让学生成功、顺利的就业。然而，高校的教育现状必然导致学生的就业困难，这使高校面临巨大的压力。目
7、前高校网络与通信相关专业存在问题主要是教育理念的实践存在障碍。缺乏详尽的岗位群分析，缺乏针对性强的课程体系设计，缺乏先进的教学方法模式。高校培养“知道知识应用到哪里、如何应用、学会应用”的网络应用型人才已经是网络与通信相关专业院校的必须具备的基本条件；网络应用型人才是基础人才，考虑到学科、学院的整体的、长远的发展，学生的整体能力的提高，这就要求高校在具备培养学生实际动手能力、解决问题能力的同时，更要注重培养学生可持续发展能力、分析和研究问题的能力。网络与通信实验室的组建，从知识体系的全面性、完整性、深入性的角度出发，实验系统应由网络工程、网络信息安全与通信技术模块三部分组成。(1)网络工程教学
8、模块，网络工程实验室是专门为高等院校计算机网络及其相关学科提供教育、教学实习和科研的场所。它提供了真实的网络环境，可以让学生亲自搭建网络、亲自动手调试、配置网络，让学生全方位了解各种网络设备和应用环境，真正加深对网络建设技能的掌握，真正提高了学生的网络技能和实战能力，增强他们在将来的就业竞争中的竞争优势。网络工程实验室应该能满足做不同类别的实验，通过灵活方便的进行网络实验组合，能够在网络工程实验室内通过增加功能模块的方式同时完成不同层次人才的培养需要。目前我们西北大学现有近30台（1999年01月采购）XYLAN交换机，可以利用这些交换机做组网的实验，包括基本网络搭建、交换机基本配置、全局配置
9、、端口配置、镜像配置、Vlan划分、查看交换机系统和配置信息、交换机端口隔离、生成树配置等交换机配置及应用的实验内容。(2)网络信息安全教学模块,实验内容应对社会工程学、密码学、主机安全、网络攻防、病毒攻防、容灾备份、无线安全、生物特征八方面的内容都做深入的讲解和剖析，从验证、应用、设计、研究等各个角度全面提高学生的网络信息安全能力。使学生在知道“知识应用到哪里、如何应用、学会应用”同时知道“知识是什么、学会知识、灵活运用知识、研究知识”。(3)现代通信技术教学模块,实验内容应包括通信原理、移动通信原理与技术两门课程。对课程的知识模块进行合理划分，课堂理论讲解和现代通信技术应用相结合，从最初的
10、演示型实验、验证型实验到设计型与综合型实验，实验内容由浅入深、循序渐进，对加强和完善实践教学、培养学生的创新和工程实践能力起到积极作用。通过网络与通信实验室的组建，可以达到如下的效果：1. 保证高校的教学使学生不再枯燥、烦恼，让学生的学习成为一种乐趣；2. 使教师从繁杂的教学活动中解脱出来，让教师成为教学活动的策划者，使教师的教学真正变得轻松、简单、有效；3. 使学校的整体建设向可持续发展的道路健康发展；使社会得到正真需要的人才。吉林中软吉大信息技术有限公司，吸收高校教师教学经验，取材来自行业的应用案例，汇总来自职业岗位的技能需求，提供教学，从实验教学模式、教学内容、教学方法、人才培养等方面满
11、足高校教学需求，希望运用信息技术手段推动中国教学模式改革，真诚服务高校、服务老师、服务学生，最终实现服务社会。二、网络与通信实验室建设需求分析无论是研究型大学还是应用工程型大学，基础课程的教学理念进一步向研究型教学模式转化，已经全面而深入地开展了教学内容、教学体系和教学方法的现代化改革，网络安全与通信类课程是高校相关专业必修的重点课程，它在整个专业建设和课程体系中占据重要地位，与各个专业及各个领域息息相关。1、 在教学内容方面，由于网络与通信技术的高速发展，教师很难在第一时间更新资料，导致了教学内容滞后。另外，由于网络与通信庞大的理论体系，教师很难把握一条清晰的教学主线，导致人才培养困难；2、
12、 在教学模式方面，现有的教学模式缺乏有效的网络与通信实验环境，实践操作性不强，导致高校学生普遍存在着“理论强、实践弱、缺乏设计创新能力”的现象；3、 在教学效果方面，高校一般采用硬件设备厂商提供的实验室解决，购置的硬件成本偏高，设备后期维护资金较高，导致学校在实验室建设投入更多的资金，却并未得到应有的教学效果；4、 在人才培养方面，人才培养模式单一，优秀人才培养能力薄弱，几乎完全不能满足社会对人才的要求；2.1实验室建设需求随着网络与通信教学的普及，网络与通信专业已经成为各大高校相关专业的重要组成部分，国内很多理工科高校正在开设或准备开设网络与通信相关的专业。西北大学信息科学与技术学院也适时开
13、设了网络与通信专业，努力为社会培养大批网络与通信方面的优秀人才。网络工程实验过程是如何运用理论、技术的过程，是告诉学生技术用到哪里的过程，不是理论、技术的再学习过程，从培养可持续发展人才的角度出发，必须要加强网络基础中网络安全、通信内容的深入学习。但是网络与通信专业是一门综合性极强的学科，涉及了社会工程学、密码学、主机安全、网络攻防、病毒攻防、容灾备份、无线安全及生物特征，共八方面网络信息安全方面的内容和通信原理、移动通信等通信方面的各个领域。1. 目前很多学校的网络与通信课程体系都没有体现学科本身的特点，课程设置和教学内容过散，难以构成专业的知识结构体系，实验室软硬件建设不健全，教学手段单一
14、。西北大学信息科学与技术学院同样面临着类似的问题，学院网络与通信专业的发展，需要借助教学工具更好的整合教学过程中的相关资源，打造完美教学实验室，来保证课程体系的科学性、系统性、完整性、前沿性与先进性，保证学科建设更好、更快发展；通过“理论+实践”的先进实验室的组建，提高教育教学质量，大力培养有创新精神和较强实践能力的高素质应用型人才。2. 吉林中软吉大结合多年开发的成功经验和吉林大学、东北师范大学等众多知名高校教师的使用反馈，公司开发的“网络信息安全教学实验系统”和“现代通信技术实验教学系统” 产品，从教学模式的角度，提出了开展“理论实践教学”的观点，将传统的“课堂教学实验环节”的模式提升为“
15、全面实验教学”，进一步深化网络与通信的教学改革。3. 通信模块创新地将“通信器件库”、“信号处理过程”、“自定义器件”等技术应用到现代通信教学中，设计了丰富的通信实验，为通信教学提供了新的教学方法，对深化教学模式改革起到积极的推动作用，力争培养优秀高级通信专业人才。4. 网络安全模块实验设计采用“进阶式”理念，实验难度由浅入深，实验类型由验证到设计，实验对象层次由低到高；通过自主研发的密码学工具箱、Flash、洪泛工具等多种工具和实验表现手法的运用，力争为社会培养优秀高级网络管理人才、网络程序开发人才和网络科研型人才。5. 在互联网迅猛发展的今天，信息已经成为社会发展的重要战略资源，信息技术随时改变着人们的生活和工作方式，社会信息化已成为当今世界发展的潮流。信息的获取、处理和安全保障能力成为综合国力的重要组成部分，这使信息安全、信息保障成为事关国家政治、社会和经济稳定的全局性问题，社会迫切需要大批的具有信息安全专业技能的人才。6. 各级各类大学高校是对信息安全研究和培训教育工作最重视和最
