学习网络课程的培养计划和培养方案不一致，不同专业不同方向开设网络技术课程数目、课时安排、学习目的和要求不同。如计算机科学与技术专业一般可以选择性开设计算机网络、网络操作系统、网络数据库等；而网络工程专业可以选择性开设计算机网络、网络信息安全、网络工程、网络规划与管理、Web开发技术、接入网技术、网络通信软件开发等课程。不同专业培养目标和培养要求不一样，学生学习网络技术目的和要求的差异，实验环节所要求掌握的实验目的、实验内容迥异。要求实验室建设满足多层次、跨专业、不同方向的教学实验需求。
2）满足不同实验级别。
计算机网络实验室建设和软件既能够完成一系列的验证型、测试型实验等一系列基本专项实验和多知识点结合的综合型实验，又能够满足学生独立组建、调试、配置网络的自主设计型实验、创新研究型实验。
3）满足不同就业方向的实训要求。
从学生的未来就业看，网络方向主要分为3类：应用型、工程型、科学型。无论属于哪一类，实验教学环节对于网络课程的学习都非常重要。
网络学习应用型人才培养目标主要是系统的建设、运营与维护，实验环节主要是通过借助一些网络工具来学习计算机网络、网络数据库及网络安全技术的基本应用。例如，通过网络流量的窃听工具，来学习不同网络层次的数据包结构和变化规律；通过防火墙、入侵检测系统和入侵工具，来学习和分析不同的访问控制策略，不同的安全配置，不同攻击工具和方法的入侵效果及其相应的防御对策与措施。此外，通过虚拟机平台装配异构的多操作系统，来练习搭建各种服务器及其应用，从而加深对网络的理解，为未来熟练操作或维护运营信息系统打下基础。
工程型人才培养目标主要任务是开发信息化需求的产品，要求学习生掌握网络技术涉及路由、交换等众多的网络设备，通过实验环节为更好地部署和应用这些设备打好基础，为将来的网络工程设计和开发做准备。从实验内容看，网络课程的实验环节，主要包括实验程序设计类的实验和网络设备配置类实验等。程序设计类实验是通过高级语言程序设计来实现特定网络应用，比如Web开发、Socket编程等。网络设备配置类实验是借助模拟软件或真实的设备，完成相关实验，如交换机涉及的实验：交换机端口的配置与管理、端口聚合、虚拟局域网等；路由器涉及的实验：路由器接口的配置、NAT、ACL、DCHP、路由协议的配置与设计、交换机与路由器相互结合的实验、广域网接入技术、安全认证相关实验（拨号认证、PPPOE、RADIUS、VPN等）；无线AP、无线路由器、Wi-Fi接入等，通过对网络设备的部署、配置、调试来进行网络的学习，进而进行设计型和综合型实验。网络设备是网络技术的实物体现，如何利用不同网络设备进行组网至关重要。
研究型人才培养目标主要是基础理论、核心技术创新与研究，要求学习者的实验环节能帮助加深其对理论知识的理解，为进一步学习和研究打好基础，为将来的网络应用开发作准备，比如IPv6的部署研究、下一代网络的研究等。
2 网络实验室的搭建
2.1 硬件平台
基于实验室现有的计算机、1OOMB交换式以太网、多媒体投影仪。
2.2 软件平台
学生机安装Windows XP操作系统，并安装Vmware Workstation、Virtual PC、Virtual Box、Java虚拟机等虚拟软件、网络设备模拟器、广州远志多媒体教学网系统的学生端、还原软件冰点客户端等学习应用软件；教师机基本与学生机相同，不同的是安装了教学网系统的教师端；管理机安转Windows Server 2003安装企业冰点控制台、网络管理、网络安全等相关软件。
1）采用虚拟机搭建实验室。
虚拟机软件能够在一台计算机上虚拟出多台计算机，进而为学生学习和实践如何组建网络和进行网络攻防实验提供必要的条件。目前构建虚拟环境的软件平台主要有Virtual PC、VirtualBox、Java虚拟机（JVM）和VMware等，其中Virtual PC简单易学，对网络的支持也较好，系统安装后，可以移植等优点，VMware可以结合GNS3等软件，完成虚实结合的网络实验。JVM有完善的硬件架构和指令系统，它屏蔽了操作系统平台相关的信息，使得Java程序只需生成在JVM上运行的目标代码，就可以在多种平台上不加修改地运行。因此，建议安装Virtual PC作为计算机网络、网络工程实验的学习与入门的教学，安装VMware作为计算机网络工程、网络信息安全等的学习，JVM作为Java语言程序设计、JSP技术等的学习。
通过虚拟机模拟多操作系统连接，实现宿主机、虚拟机之间多操作系统的联网，通过构造网络环境，可以完成lP配置、网络互联、资源数据共享、网络映射、IP路由与远程访问、网络命令和数据包捕获等网络实验；也可以完成服务器配置与管理实验，比如活动目录的安装和管理、用户和组的管理、磁盘管理、创建与管理DNS服务、创建与管理DHCP服务、创建与管理WWW服务、FTP服务、E-mail服务等；还可以通过虚拟机的Linux系统学习Linux系统的命令、网络命令以及各种应用服务器软件的安装调试等。
虚拟机技术在计算机网络课程教学中的应用，为教学和学生实验提供了平台，弥补了当前实验环境的不足，不但投入少，而且使用灵活、便于管理，在保证教学实施的同时获得了理想的教学效果。
2）采用网络模拟器搭建实验室。
采用网络模拟器进行网络实验是一种非常便捷日.有效的方法，常见的网络模拟软件有PacketTracer、Boson NetSim、GNS3和Dynamips等，网络模拟器可以很好地模拟完成交换机和路由器相关的试验，还可以构造新的网络，结合虚拟机最高程度的仿真网络与信息安全方面的实验，比如防火墙、入侵检测等实验。
GNS3是一款允许运行在Windows、Linux平台的Cisco网络设备模拟器，在GNS3中，所运行的是实际的iOS，能够使用IOS所支持的所有命令和参数。GNS3模拟器为设计和配置网络拓扑提供了平台和技术支持，可以根据制的需求，模拟不同的模块搭建网络拓扑和环境、GNS3的虚拟网络设备接口和VMware虚拟机的虚拟网卡桥接，物理主机与虚拟机通过Loopback桥接，实现GNS3和VMWare的互通，不同操作系统联网，异构网络互联，可以最高程度地仿真网络试验，为创建虚实无缝结合的网络综合实训平台创造条件，提高学习者的学习热情和兴趣。
3）构建虚拟网络实验室优点。
（1）构建虚拟网络实验室无需另外购买昂贵的网络设备和服务器等设备，节省投资，减少成本
（2）虚拟机灵活可移植、跨平台，模拟器软件免费，安装简单易行，适合大规模教学与实验，便于推广。还可以由学生在自己电脑单机环境下构建，突破传统实验时问、空间等束缚，便于自主学习。
（3）模拟器采用虚拟封包技术可以很精确地模拟现实网络，而且模拟器的操作命令基本一同真实的路由器、交换机的iOS命令保持一致，虚拟机模拟PC机和服务器，采用的也足真实的系统镜像，教学效果很理想。
（4）真实实验需要频繁变换线路和插拔线，造成设备损耗和损坏；而虚拟网络实验室平台不易造成设备损坏，在实验过程中，安装在计算机中的虚拟机、虚拟网络设备等软件能够经受大量学生反复使用，虚拟机、虚拟网络设备等软件被破坏了可以随时恢复或者重新安装，不需额外成本；学生可以放开手脚去做实验，解决了真实环境中由于学生操作网络设备不规范，导致网络设备损坏的问题，同时提高实验的效率和成功概率。
总之，本虚拟网络试验室的构架是通过装配上述软件，利用网络模拟器结合虚拟机可以完成不同阶段不同程度的教学实践，并且可以进行大规模的试验与教学。让学习者可以选择性地使用适合自身的试验软件，循序渐进地完成基础专项实验、综合型实验和创新型实验。
3 实验室的教学与管理
3.1 网络实验室的教学
网络实验室可以开设多个课程的各种网络实验内容，满足多个专业不同方向的需求，当然可以根据教师和学生的实际情况，选择性地完成实验。表l列出网络实验室开设的部分实验。
另外，利用Java虚拟机可以完成网络编程的相关实验，比如计算校验和、封装Ethernet帧、解析IP数据包、判断IP地址的合法性等。
3.2 网络实验室的管理
1）实验室日常管理制度规范。
首先，健全和规范实验室管理制度；严格要求执行实验室管理制度，规范管理。
2）设备的管理。
实验室除了基本的配套设备，如空调、安全开关等外，计算机系统及应用软件的管理需要通过软件备份和系统保护等方式，进行管理和维护。这里推荐用企业版的冰点7：管理机装控制台配置管理程序，对客户机统一进行安装预配置，学生机装客户端，被控制台管理与监控；学生机全部“冰冻”，管理机开放驱动器和分区“解冻”，通过网络映射方式共享到每台学生机，让学生仍能将文档、电子表格和其他数据保存到处于“解冻”状态的映射驱动器和分区。这样可使计算机配置免遭破坏，同时，解决了数据存储的问题，降低了支持成本和管理成本。
3）网络配置的备份。
网络设备的管理。网络设备的配置应备份，利用Copy命令实现路由器或交换机的Running-config、Startup-config、Flash和TFTP服务器进行多次备份，遇到故障，可以及时恢复配置。比如Copy Running-config TFTP是把路由器或交换机Running-config的配置复制到TFTP服务器。
4）多媒体教学管理。
在教师机上安装好多媒体教学软件的控制端，学生机上安装好多媒体教学软件的被控制端，便于教师实验课上配合多媒体投影机一起示范教学。
4 结语
搭建一套实验室设备与软件相结合，软件应用中虚实结合的实验室基础设施与虚拟网络相互交融的综合网络实验平台，减少了实验窒管理成本，使网络实验不受时间与空间限制，可为教师进行网络类专业课程教学及学生进行综合实验提供良好的参考依据；能够调动学生学习的积极性，充分发挥其学习自主性，为其进行综合性、研究性实验提供更灵活、更便利的条件。
参考文献：
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