利用虛擬機(jī)技術(shù)提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)效果_以IP地址規(guī)劃為例_圖文

1、利用虛擬機(jī)技術(shù)提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)效果以IP地址規(guī)劃為例*李偉峰,邵明珠,馬同偉(河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校,河南新鄉(xiāng)453000摘要:I P地址規(guī)劃與設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容之一,傳統(tǒng)教學(xué)方法中常采用理論講解的方式,學(xué)生理解和應(yīng)用比較困難。利用虛擬機(jī)技術(shù)對(duì)該教學(xué)內(nèi)容重新進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計(jì),對(duì)IP地址規(guī)劃實(shí)例進(jìn)行了具體實(shí)現(xiàn),強(qiáng)化了理論知識(shí)的應(yīng)用。關(guān)鍵詞:I P地址;子網(wǎng)掩碼;子網(wǎng)規(guī)劃;VMw are中圖分類號(hào):TP393.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1008-2093(201101-0022-031 引言計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程是各類高等院校信息類專業(yè)開設(shè)的核心課程之一,是一門應(yīng)用性、實(shí)踐性和綜合性較強(qiáng)

2、的專業(yè)課程。在當(dāng)前的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)活動(dòng)中,有以下弊端:1沒有示例演示的課堂講解枯燥乏味,難以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有些概念或協(xié)議比較抽象,單靠課件描述以及老師講述難以理解清楚。2示例演示需要專門的設(shè)備和場(chǎng)地,無(wú)法在課堂上開展,理論和實(shí)踐分離。采用虛擬機(jī)技術(shù),可以在一臺(tái)物理計(jì)算機(jī)上安裝多臺(tái)虛擬機(jī),模擬出真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,解決了教學(xué)中對(duì)于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的要求問(wèn)題1,使得教師在課堂上就可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示,寓抽象的理論于淺顯的實(shí)例分析中,從而提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)效果。2 虛擬機(jī)軟件選擇與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境構(gòu)建2.1 虛擬機(jī)軟件選擇目前,虛擬機(jī)軟件種類很多,常用的有M icroso ft V irt u al PC、

3、VMw are W o r kstati o n、V irtual Box等。其中VMw are支持幾乎所有的操作系統(tǒng),計(jì)算機(jī)的所有硬件基本都可以模擬,甚至支持SCSI和USB2.0,并能對(duì)硬件進(jìn)行靈活配置?？傮w來(lái)看,功能更強(qiáng)、穩(wěn)定性更好,更能滿足教學(xué)科研產(chǎn)品研發(fā)和測(cè)試等復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境的需要2。2.2 虛擬機(jī)環(huán)境構(gòu)建虛擬機(jī)環(huán)境構(gòu)建過(guò)程:1在物理計(jì)算機(jī)上安裝VMw are軟件。2啟動(dòng)VMw are軟件,根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)或多個(gè)虛擬機(jī)。3對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行操作系統(tǒng)的安裝,這和在真實(shí)裸機(jī)上安裝操作系統(tǒng)的操作相同。4根據(jù)實(shí)際需要,對(duì)VMw are中的各虛擬機(jī)進(jìn)行相關(guān)設(shè)置。2.3 虛擬機(jī)使用注意事項(xiàng)1恰當(dāng)設(shè)置內(nèi)存

4、。物理計(jì)算機(jī)的內(nèi)存大小決定了可以同時(shí)啟動(dòng)的虛擬機(jī)的數(shù)量。考慮到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的配置演示,在虛擬機(jī)中安裝了W i n do w s Server2003操作系統(tǒng)。虛擬機(jī)給的默認(rèn)內(nèi)存為384MB,實(shí)際上,虛擬機(jī)最低工作內(nèi)存為128MB。所以,當(dāng)所用的物理計(jì)算機(jī)內(nèi)存較低時(shí),可以降低虛擬機(jī)的內(nèi)存,以便開啟更多臺(tái)虛擬機(jī)以滿足實(shí)驗(yàn)要求。2選擇主機(jī)與虛擬機(jī)通信模式。VMw are中虛擬機(jī)和主機(jī)有3種通信模式,B ri d ge(橋接模式、NAT模式和H ost-on l y模式。Bridge模式是最簡(jiǎn)單的一種方式,使用Bridge模式后虛擬機(jī)和真實(shí)主機(jī)的關(guān)系就好像兩臺(tái)接在一個(gè)HUB上的計(jì)算機(jī)。NAT模式主要可以實(shí)

5、現(xiàn)使虛擬機(jī)通過(guò)真實(shí)主機(jī)連接到互聯(lián)網(wǎng),此時(shí),虛擬機(jī)共享真實(shí)主機(jī)的I P地址。H ost-on l y模式用來(lái)建立隔離的虛擬機(jī)環(huán)境。本課程中,采用B ridge模式,將虛擬機(jī)直接連接到物理網(wǎng)絡(luò)。3虛實(shí)結(jié)合搭建高性能網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。同時(shí)開啟的虛擬機(jī)越多,整個(gè)機(jī)器的反應(yīng)速度越慢,所以,要充分利用真實(shí)主機(jī),減少開啟的虛擬機(jī)數(shù)量,在保證實(shí)驗(yàn)效果的基礎(chǔ)上以高性能操作。第19卷第1期 2011年01月河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)Jou r n al ofH enan M echan ical and E lectricalE ngi neeri ng C oll egeJan.2011*收稿日期:2010 10 19基

6、金項(xiàng)目:河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校2010年度教學(xué)改革研究項(xiàng)目作者簡(jiǎn)介:李偉峰(1979 ,男,河南禹州人,講師,碩士,主要從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究。3 VM w are 在I P 地址規(guī)劃教學(xué)中的應(yīng)用IP 地址規(guī)劃的課堂教學(xué)內(nèi)容主要包括子網(wǎng)掩碼的作用,子網(wǎng)劃分和I P 地址規(guī)劃等部分內(nèi)容3,虛擬機(jī)在這幾部分內(nèi)容中的具體應(yīng)用如下。pc1、pc2均連接在一臺(tái)交換機(jī)上,I P 地址和子網(wǎng)掩碼配置如表1所示,問(wèn)pc1和pc2之間能否通信。表1 教學(xué)實(shí)例中IP 地址配置信息 首先在計(jì)算機(jī)上安裝虛擬機(jī)環(huán)境,在虛擬機(jī)中新建兩臺(tái)計(jì)算機(jī)并安裝操作系統(tǒng)。然后,給虛擬機(jī)起名(如pc1、pc2,并指定該虛擬機(jī)文件存放位置,設(shè)置

7、虛擬網(wǎng)絡(luò)連接方式為橋接模式。在TCP /I P 協(xié)議屬性對(duì)話框中配置I P 地址和子網(wǎng)掩碼信息,如圖1所示,然后用ping 命令進(jìn)行測(cè)試,如圖2所示。1子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼的存在就是為了標(biāo)識(shí)在子網(wǎng)編址情況下,主機(jī)I P 地址中哪些位表示網(wǎng)絡(luò)、子網(wǎng)和主機(jī)部分 的。圖1 配置IP 地址和子網(wǎng)掩碼 圖2 p i ng 測(cè)試結(jié)果網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)通過(guò)將I P 地址和子網(wǎng)掩碼按對(duì)應(yīng)位做與運(yùn)算來(lái)確定該主機(jī)所屬的網(wǎng)絡(luò)號(hào),如果兩臺(tái)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)號(hào)相同,則說(shuō)明兩臺(tái)主機(jī)處于同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中,就可以互通,如果兩臺(tái)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)號(hào)不同,則兩臺(tái)主機(jī)處于不同網(wǎng)絡(luò)中,就不能互通。2子網(wǎng)劃分例3的子網(wǎng)掩碼比例2的子網(wǎng)掩碼多了2位,把原來(lái)作為主機(jī)號(hào)

8、的位用作了子網(wǎng)號(hào),增加了網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量,縮小了網(wǎng)絡(luò)的范圍,這就是子網(wǎng)劃分。以C 類網(wǎng)絡(luò)地址為例,列出常用的子網(wǎng)劃分關(guān)系如表2所示4。李偉峰等:利用虛擬機(jī)技術(shù)提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)效果表2 C類網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)劃分表 分屬于不同的子網(wǎng),每個(gè)子網(wǎng)最多支持20臺(tái)主機(jī),現(xiàn)表3IP 地址分配表 利用p i n g 命令測(cè)試子網(wǎng)劃分、I P 分配和計(jì)算機(jī)配置是否正確。同一子網(wǎng)的計(jì)算機(jī)能夠通信,不同子網(wǎng)的計(jì)算機(jī)不能通信。具體方法如下:算機(jī),觀察pi n g 命令輸出結(jié)果。4 教學(xué)效果分析教學(xué)效果評(píng)價(jià)是檢驗(yàn)教學(xué)方法是否得當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn),方法有多種,像問(wèn)卷調(diào)查和走訪等5。我們采取了問(wèn)卷調(diào)查的方法,對(duì)班上60名學(xué)生進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查,問(wèn)卷

9、問(wèn)題1:VMw are 軟件對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)與掌握是否有幫助?問(wèn)題2:你對(duì)本節(jié)課授課方式是否滿意?調(diào)查結(jié)果如表4所示。表4教學(xué)評(píng)價(jià)調(diào)查表 從問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果看,大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為VMw are 軟件對(duì)學(xué)習(xí)I P 地址規(guī)劃理論有幫助,并普遍喜歡這種授課方式。從以上教學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)果我們可以看到引入VMw are 軟件后對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)效果的提升。(責(zé)任編輯 呂春紅參考文獻(xiàn):1錢愛增.Bos on N et S i m 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用研究J.中國(guó)教育信息化,2009,(9:60-63.2潘錦.關(guān)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)中虛擬機(jī)技術(shù)應(yīng)用的探討J .成人教育,2009,(12:89-90.3徐立新.計(jì)

10、算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)M .北京:人民郵電出版社,2009.4And re w S .Tan enbaum.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(第3版M .雄桂喜,王小虎譯.北京:清華大學(xué)出版社,1998.5王瑞杰,李藝,馮滿堂.目標(biāo)與過(guò)程的比較:探究信息技術(shù)教學(xué)的有效性J.中國(guó)電化教育,2010,(1:100-103.(下轉(zhuǎn)第68頁(yè)發(fā)揮團(tuán)隊(duì)精神,建立一個(gè)制作團(tuán)隊(duì),鼓勵(lì)專任教師參與其中,統(tǒng)籌規(guī)劃,分工合作,共同開發(fā)高水平的液壓傳動(dòng)教學(xué)動(dòng)畫。2注重學(xué)生的反饋與意見。液壓傳動(dòng)動(dòng)畫的對(duì)象主要是學(xué)生,考慮到學(xué)生的接受能力有限與激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的需要,在制作動(dòng)畫時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確把握動(dòng)畫的節(jié)奏,注意動(dòng)畫表述的內(nèi)容是否正確清晰且易于吸收。為此,液

11、壓傳動(dòng)動(dòng)畫的制作要特別注重學(xué)生的意見和反饋。3開發(fā)系統(tǒng)化的液壓傳動(dòng)動(dòng)畫。現(xiàn)有液壓傳動(dòng)動(dòng)畫大多數(shù)屬于獨(dú)立的演示性動(dòng)畫,動(dòng)畫播放時(shí)忽略了觀眾的主觀能動(dòng)性。如果能夠?qū)⒁延械膭?dòng)畫資源進(jìn)行一個(gè)整合,將元件的結(jié)構(gòu)或原理動(dòng)畫與其在系統(tǒng)回路的應(yīng)用有機(jī)地聯(lián)系起來(lái),形成一個(gè)液壓傳動(dòng)動(dòng)畫教學(xué)系統(tǒng),讓學(xué)生能依據(jù)個(gè)人條件的不同,自主地去選擇動(dòng)畫學(xué)習(xí),如此將大大提高學(xué)生的自學(xué)能力和興趣。4拓展交互性實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫。液壓傳動(dòng)是一門理論和實(shí)踐并重的課程,但是由于受到實(shí)驗(yàn)條件的限制,實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往是本課程教學(xué)中的一個(gè)軟肋。怎樣提高液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果成為一個(gè)難題。拓展交互性實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫,建立液壓虛擬實(shí)驗(yàn)將成為一個(gè)有效解決途徑。目前國(guó)內(nèi)已

12、經(jīng)取得了一定的成果4,5,不過(guò)應(yīng)用范圍有限,需要進(jìn)一步開發(fā)與應(yīng)用。3 結(jié)束語(yǔ)動(dòng)畫技術(shù)已成為液壓傳動(dòng)課程教學(xué)的重要組成部分,在教學(xué)中發(fā)揮了重要的作用。但我們也應(yīng)該清楚地認(rèn)識(shí)到,動(dòng)畫技術(shù)的應(yīng)用是為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的參與度,加深對(duì)專業(yè)課程的理解和認(rèn)識(shí)。液壓傳動(dòng)教學(xué)動(dòng)畫的制作也應(yīng)該圍繞課程教學(xué)目標(biāo)實(shí)施,具有明確的目的性。(責(zé)任編輯 呂春紅參考文獻(xiàn):1儲(chǔ)偉俊,王強(qiáng),等.液壓與氣動(dòng)CA I課件中三維動(dòng)畫的制作J.液壓與氣動(dòng),2003,(3:33-34.2李軍,張苗根,等.模具三維動(dòng)畫制作的技術(shù)難點(diǎn)分析J.成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2003,(6:30-33.3孫樹文,楊建武,等.F l u

13、i dS I M仿真軟件在機(jī)電一體化教學(xué)中的應(yīng)用J.中國(guó)現(xiàn)代教育裝備,2008,(5:94-95.4徐小東.液壓傳動(dòng)網(wǎng)絡(luò)課程中回路模擬實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)J.蘇州市職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2007,(1:91-93.5杜巧連,等.液壓傳動(dòng)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件開發(fā)及仿真研究J.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2006(10:74-76.Application of Ani m ati ons in Hydraulic Teachi ngWANG W e,i et al(H enan M echanical and E lectrica lEng i n eeri n g Co llege,X i n x iang453000,Ch i

14、 n aAbst ract:I n th is paper,so m e ani m ation m aking m ethods o f hydrau lic are i n vo l v ed.In or der to i m prove the qua lity o f ani m ations,so m e suggesti o ns are provided for better cartoons acco r d i n g to the experiences in the practices of teach i n g.K ey w ords:ani m ati o n;hy

15、draulic teach i n g;CA I(上接第24頁(yè)Use of Virt ualM achi ne Tec hnol ogy toEnhance t he Co mputer Net work Teachi ngL IW ei-feng,et al(H enan M echan ical and E lectrical Eng i n eering College,X i n x iang453000,Ch i n aAbst ract:It is a difficult content o f co m puter net w ork teach i n g to plan and design I P address,in the trad itional teach i n g m ethod w e al w ays use t h e theory explanation teaching w ay,it is difficult to understand and applicati o n for students.U se the v irtua