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1、 财经类高校综合网络实验室创建及模块设计 摘要：本文就财经类高校综合网络实验室的硬件规划和实验模块设计进行详细论述，使学生学习计算机网络相关课程后能掌握网络设备的结构、功能和使用方法，并动手进行必要的网络设计、网络组建和网络应用的实验，培养学生独立科研能力和动手能力，培养高素质人才。关键词：计算机网络，实验室，层次化，模块化，实验项目基金项目：“高校综合网络实验环境创建与实验项目设计”山西财经大学2009年教改课题。计算机网络在社会各个领域的广泛应用，深刻地改变着人们的生活习惯和生活方式，高等学校中除了信息类专业开设了网络课程外，一些文科专业也在纷纷开设网络应用类课程。而计算机网络类课程应用性
2、、实践性很强，如何开展实验教学课程体系、内容、方法的研究，规范实验教学，建立与理论教学改革相协调的实验教学体系，提供齐备的实验环境，保证和提高实验教学质量，满足不同专业不同层次的学习需要，是值得探讨和研究的问题。对综合网络实验环境创建的主要内容体现在以下几个方面：1 综合网络实验体系规划经过对财经类高校综合网络实验环境建设环境进行客观分析，提出层次化、模块化、差异化综合建设网络实验环境的规划策略。将财经类高校的网络实验环境的教学实验在总体上分为面向网络教学、面向实习基地、面向网络研究三个层面；在课程实验上分为面向计算机科学与技术、信息管理与信息系统和电子商务、非信息类专业三个网络教学模块及以网
3、络为平台的其他课程实验模块；在建设规划上分为网络硬件环境建设和软件实验项目设计。面向教学和实习基地的网络实验在设计上偏重验证性、设计性和综合性，实验室提供真实的网络环境，学生亲自搭建网络、亲自动手调试、配置网络，从而让学生直观、全方位了解各种网络设备和应用环境，真正加深对网络原理、协议、标准的认识，通过在综合网络实验环境中的学习和实践，真正提高学生的网络技能和实战能力，这些都会成为他们在将来的就业竞争中非常明显的优势。面向研究的网络为教师和研究人员提供了科研的环境，通过在专业的综合网络实验环境中进行各种前沿的研究性实验，教师及其他研究人员跟踪先进网络和通信技术，开阔思路和眼界，不仅可以提高科研
4、水平，还可以丰富教学内容，提高教学质量。面向信息类专业的计算机网络技术、计算机网络通信原理、组网技术及网络安全技术类课程教学注重网络环境的搭建、协议软件的验证等建网实验，而其他非信息类专业的相关课程的教学注重网络平台的应用实验。2 网络实验室综合功能2.1 网络实验功能为信息类和非信息类专业学习计算机网络提供方便的并且能与课程及当前应用相应的实验，能够满足学习网络课程的不同专业学生对不同实验难度实验的要求。通过让学生在学习理论知识的基础上，动手进行网络组建和网络应用的实验，培养学生的独立科研和动手能力。2.2 多媒体演示功能在实验室内配备投影仪，教师可以方便对交换机、路由器、远程访问单元网络设
5、备及对配置进行现场演示，使讲课、参观、演示、实验等均可在实验室内进行，既为教师授课提供了方便，又加深了学生的印象，提高了教学效果。2.3 网络应用实验功能在实验室设计和实验设计上，充分考虑到很多专业课程以计算机网络为平台的需要和网络实验室的特殊性，实现在进行网络实验的同时，也能进行其他以网络为平台的实验，如数据库实验、管理信息系统、网络营销、电子商务等课程实验，从而达到实验设备的共享。2.4 研究实验功能由于在实验室内配备了较为先进的网络设备，这就为教师进行科学研究和创新实验提供了必要的环境和条件，如视频并发处理测试、网络存储实验、网络软件测试等。教师和研究生可利用该网络实验室进行一些相关的研
6、究，充分发挥设备的利用率。3 综合网络实验室结构设计财经类高校综合网络实验环境解决方案采用分区布局，分期建设。全部实验区分六部分：路由交换分组实验区、无线网实验区、安全防护实验区、视讯会议实验区、统一通信实验区和IP SAN存储实验区。第一期工程实现路由交换分组实验、无线局域网实验、安全防护实验。分组实验采用实验台的概念，整个实验室是由1组教师实验控制台和几组学生实验台构成。每个实验台就是一个教学模块，每组六台电脑，一台二层交换机、一台三层交换机和一台IPV6路由器，可完成基本的组网实验和网络协议原理实验，组路由器都连在核心路由器，组与组之间可合作完成大型网络实验。分组设备跳线分布在各组实验桌
7、面，学生通过每个实验台的相应跳线口登录到试验设备上做实验，这样方便学生的实验操作，这是业内现在比较先进的实验模式。采用实验台后，学生做实验时不再需要直接对设备进行插拔配置线操作，不仅最大限度地保护了网络设备的console口；同时把学生的精力集中到如何配置设备的关键内容上。而且，教师实验台的设计使得教师在教师机上即可登录到学生实验的设备上，指导、检查学生实验的过程和结果，还可以进行实验演示，这样一位老师可以轻松管理多组实验，节约了宝贵的师资资源，进一步提高了教学实验的效率，取得了显著教学效果。4 实验项目设计高等院校各专业计算机网络相关课程是实践性很强的课程，实验环节在教学过程中起着重要的作用
8、。通过实验不仅可以加深学生对原理的理解和掌握，更重要的是培养学生在网络方面的应用、管理和维护能力，并根据所学知识分析解决网络应用过程中出现的问题。在设计综合网络实验室实验项目时分层次、分模块进行。4.1 面向教学的实验规划本类实验包括了计算机科学技术专业、信息管理与信息系统专业、电子商务专业与计算机网络原理、技术及应用相关的课程实验。分为以下几个模块：(1)网络原理及组网实验。计算机网络原理实验是基于各种协议标准的，而网络技术主要是组网技术及网络互联技术，因此项目组成员规划的网络原理实验主要包括：STP协议、RSTP协议、MSTP协议、VRRP协议、ACL访问控制列表、NAT(网络地址转换)、
9、STATICROUTE(静态路由)、RIP协议、OSPF协议、IGMP Snooping协议等，网络技术实验主要包括：交换机基础类实验(太网交换机的基本配置方法、以太网交换机上常用的配置命令、VLAN的基本配置方法、VLAN Routing的基本配置方法、生成树配置、802.1X认证等)、路由器基础实验(路由器的基本配置方法、路由器上的常用配置命令、静态路由协议和动态路由协议等的配置方法、包过滤核心技术、访问控制列表应用、地址转换的应用和配置)、无线网实验，在此基础上，可以完成大型局域网组网、网络互联、广域网接入等实验。(2)网络安全实验。网络安全技术主要需要解决两个基本问题：网络应该只为其合
10、法用户提供规定范围之内的数据传输服务；网络应该能够保障它正在传输的信息的安全。对于前者，主要是网络接入认证技术以及数据过滤技术；对于后者主要是指信息保护技术。网络安全技术实验模块主要包括用于验证授权和计费的AAA技术、用于报文过滤的防火墙技术、用于地址隐藏的地址转换技术、用于提供私有传输服务的VPN技术和用于信息保护的IPSEC技术实验。(3)网络管理实验。随着网络规模的增大和网络中设备种类的日益增多，为有效地保证网络中设备可靠运行，使得网络性能达到用户的满意程度，需要对大量的网络信息进行管理。网络管理系统由一组软件组成，基本功能包括：故障管理、配置管理、安全管理、性能管理和计费管理。网络管理
11、实验包括：网络的规划、设计、操作运行、管理、监视、分析、控制、评估等。(4)网络应用实验。在实验室设计和实验设计上，应充分考虑到普通计算机实验室的需要和综合网络实验环境的特殊性，实现既可以进行网络实验，也能进行其他的实验，如电子商务技术实验、网络营销实验、数据库系统实验、Java程序设计实验、管理信息系统实验等，这些实验均以网络为实验平台，网络性能的好坏、网络系统的可靠性是这些实验成功的保证，同时综合网络实验室可以达到实验设备共享提高设备利用率的目的。4.2 面向实习基地的实验规划本类实验包括了计算机科学技术专业、信息管理与信息系统专业、电子商务专业与计算机网络原理、技术及应用相关的课程设计及
12、毕业设计。分为以下几个模块：(1)网络工程。学生可以结合企业实际业务模拟企业网的组建，企业网模拟实验是综合实验，是对计算机网络课程中所学重要知识的总结和掌握程度的检验，同时通过大型的实验可以加强学生对理论知识的理解，可以提高学生的动手能力和综合运用所学知识解决实际问题的能力。(2)系统开发。计算机科学与技术、信息管理与信息系统专业的学生在毕业设计或毕业实习阶段的题目是系统开发，而系统开发的硬件环境是计算机网络，所以计算机网络规划是系统设计与开发的基础。通过对系统的需求分析规划系统的网络环境、设计拓扑结构、进行技术设备选型、搭建系统硬件环境，在此基础上进行代码设计、程序调试、最终实现系统功能。4.3 面向科研的实验规划实验室可为教师和研究生进行研究提供必要的环境和条件，从而可作为科学研究基地，充分发挥设备的利用率。此类实验包括：服务器群集实验、分布式处理实验、IP存储技术实验、网络技术研究实验、3G通信实验等。参考文献：1回瑞华，侯冬岩，李铁纯，等.开设综合实验与专业素质培养的探索J.鞍山师范学院学报，2004，6(4).2高红，阮亮.开设自主性实验，培养学生的创新意识和创新能力J.实验技术与管理,2009(6). -全文完-
