利用虚拟机技术提升计算机网络教学效果_以IP地址规划为例_图文

1、利用虚拟机技术提升计算机网络教学效果以IP地址规划为例*李伟峰,邵明珠,马同伟(河南机电高等专科学校,河南新乡453000摘要:I P地址规划与设计是计算机网络课程教学的重点内容之一,传统教学方法中常采用理论讲解的方式,学生理解和应用比较困难。利用虚拟机技术对该教学内容重新进行了教学设计,对IP地址规划实例进行了具体实现,强化了理论知识的应用。关键词:I P地址;子网掩码;子网规划;VMw are中图分类号:TP393.2 文献标识码:A 文章编号:1008-2093(201101-0022-031 引言计算机网络课程是各类高等院校信息类专业开设的核心课程之一,是一门应用性、实践性和综合性较强

2、的专业课程。在当前的计算机网络课程教学活动中,有以下弊端:1没有示例演示的课堂讲解枯燥乏味,难以提高学生的学习兴趣,有些概念或协议比较抽象,单靠课件描述以及老师讲述难以理解清楚。2示例演示需要专门的设备和场地,无法在课堂上开展,理论和实践分离。采用虚拟机技术,可以在一台物理计算机上安装多台虚拟机,模拟出真实的网络环境,解决了教学中对于网络环境的要求问题1,使得教师在课堂上就可以进行实验演示,寓抽象的理论于浅显的实例分析中,从而提升计算机网络课程的教学效果。2 虚拟机软件选择与网络环境构建2.1 虚拟机软件选择目前,虚拟机软件种类很多,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支持几乎所有的操作系统,计算机的所有硬件基本都可以模拟,甚至支持SCSI和USB2.0,并能对硬件进行灵活配置。总体来看,功能更强、稳定性更好,更能满足教学科研产品研发和测试等复杂应用环境的需要2。2.2 虚拟机环境构建虚拟机环境构建过程:1在物理计算机上安装VMw are软件。2启动VMw are软件,根据需要创建一个或多个虚拟机。3对虚拟机进行操作系统的安装,这和在真实裸机上安装操作系统的操作相同。4根据实际需要,对VMw are中的各虚拟机进行相关设置。2.3 虚拟机使用注意事项1恰当设置内存

4、。物理计算机的内存大小决定了可以同时启动的虚拟机的数量。考虑到网络服务的配置演示,在虚拟机中安装了W i n do w s Server2003操作系统。虚拟机给的默认内存为384MB,实际上,虚拟机最低工作内存为128MB。所以,当所用的物理计算机内存较低时,可以降低虚拟机的内存,以便开启更多台虚拟机以满足实验要求。2选择主机与虚拟机通信模式。VMw are中虚拟机和主机有3种通信模式,B ri d ge(桥接模式、NAT模式和H ost-on l y模式。Bridge模式是最简单的一种方式,使用Bridge模式后虚拟机和真实主机的关系就好像两台接在一个HUB上的计算机。NAT模式主要可以实

5、现使虚拟机通过真实主机连接到互联网,此时,虚拟机共享真实主机的I P地址。H ost-on l y模式用来建立隔离的虚拟机环境。本课程中,采用B ridge模式,将虚拟机直接连接到物理网络。3虚实结合搭建高性能网络环境。同时开启的虚拟机越多,整个机器的反应速度越慢,所以,要充分利用真实主机,减少开启的虚拟机数量,在保证实验效果的基础上以高性能操作。第19卷第1期 2011年01月河南机电高等专科学校学报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、金项目:河南机电高等专科学校2010年度教学改革研究项目作者简介:李伟峰(1979 ,男,河南禹州人,讲师,硕士,主要从事计算机应用研究。3 VM w are 在I P 地址规划教学中的应用IP 地址规划的课堂教学内容主要包括子网掩码的作用,子网划分和I P 地址规划等部分内容3,虚拟机在这几部分内容中的具体应用如下。pc1、pc2均连接在一台交换机上,I P 地址和子网掩码配置如表1所示,问pc1和pc2之间能否通信。表1 教学实例中IP 地址配置信息 首先在计算机上安装虚拟机环境,在虚拟机中新建两台计算机并安装操作系统。然后,给虚拟机起名(如pc1、pc2,并指定该虚拟机文件存放位置,设置

7、虚拟网络连接方式为桥接模式。在TCP /I P 协议属性对话框中配置I P 地址和子网掩码信息,如图1所示,然后用ping 命令进行测试,如图2所示。1子网掩码子网掩码的存在就是为了标识在子网编址情况下,主机I P 地址中哪些位表示网络、子网和主机部分 的。图1 配置IP 地址和子网掩码 图2 p i ng 测试结果网络中的主机通过将I P 地址和子网掩码按对应位做与运算来确定该主机所属的网络号,如果两台主机的网络号相同,则说明两台主机处于同一个网络中,就可以互通,如果两台主机的网络号不同,则两台主机处于不同网络中,就不能互通。2子网划分例3的子网掩码比例2的子网掩码多了2位,把原来作为主机号

8、的位用作了子网号,增加了网络的数量,缩小了网络的范围,这就是子网划分。以C 类网络地址为例,列出常用的子网划分关系如表2所示4。李伟峰等:利用虚拟机技术提升计算机网络教学效果表2 C类网络子网划分表 分属于不同的子网,每个子网最多支持20台主机,现表3IP 地址分配表 利用p i n g 命令测试子网划分、I P 分配和计算机配置是否正确。同一子网的计算机能够通信,不同子网的计算机不能通信。具体方法如下:算机,观察pi n g 命令输出结果。4 教学效果分析教学效果评价是检验教学方法是否得当的标准,方法有多种,像问卷调查和走访等5。我们采取了问卷调查的方法,对班上60名学生进行了问卷调查,问卷

9、问题1:VMw are 软件对课堂教学内容的学习与掌握是否有帮助?问题2:你对本节课授课方式是否满意?调查结果如表4所示。表4教学评价调查表 从问卷调查结果看,大多数学生认为VMw are 软件对学习I P 地址规划理论有帮助,并普遍喜欢这种授课方式。从以上教学评价结果我们可以看到引入VMw are 软件后对计算机网络课程教学效果的提升。(责任编辑 吕春红参考文献:1钱爱增.Bos on N et S i m 在计算机网络教学中的应用研究J.中国教育信息化,2009,(9:60-63.2潘锦.关于计算机网络安全教学中虚拟机技术应用的探讨J .成人教育,2009,(12:89-90.3徐立新.计

10、算机网络技术M .北京:人民邮电出版社,2009.4And re w S .Tan enbaum.计算机网络(第3版M .雄桂喜,王小虎译.北京:清华大学出版社,1998.5王瑞杰,李艺,冯满堂.目标与过程的比较:探究信息技术教学的有效性J.中国电化教育,2010,(1:100-103.(下转第68页发挥团队精神,建立一个制作团队,鼓励专任教师参与其中,统筹规划,分工合作,共同开发高水平的液压传动教学动画。2注重学生的反馈与意见。液压传动动画的对象主要是学生,考虑到学生的接受能力有限与激发学生的学习兴趣的需要,在制作动画时应准确把握动画的节奏,注意动画表述的内容是否正确清晰且易于吸收。为此,液

11、压传动动画的制作要特别注重学生的意见和反馈。3开发系统化的液压传动动画。现有液压传动动画大多数属于独立的演示性动画,动画播放时忽略了观众的主观能动性。如果能够将已有的动画资源进行一个整合,将元件的结构或原理动画与其在系统回路的应用有机地联系起来,形成一个液压传动动画教学系统,让学生能依据个人条件的不同,自主地去选择动画学习,如此将大大提高学生的自学能力和兴趣。4拓展交互性实验动画。液压传动是一门理论和实践并重的课程,但是由于受到实验条件的限制,实验教学往往是本课程教学中的一个软肋。怎样提高液压传动实验教学的效果成为一个难题。拓展交互性实验动画,建立液压虚拟实验将成为一个有效解决途径。目前国内已

12、经取得了一定的成果4,5,不过应用范围有限,需要进一步开发与应用。3 结束语动画技术已成为液压传动课程教学的重要组成部分,在教学中发挥了重要的作用。但我们也应该清楚地认识到,动画技术的应用是为了激发学生的学习兴趣,提高学生的参与度,加深对专业课程的理解和认识。液压传动教学动画的制作也应该围绕课程教学目标实施,具有明确的目的性。(责任编辑 吕春红参考文献:1储伟俊,王强,等.液压与气动CA I课件中三维动画的制作J.液压与气动,2003,(3:33-34.2李军,张苗根,等.模具三维动画制作的技术难点分析J.成都航空职业技术学院学报,2003,(6:30-33.3孙树文,杨建武,等.F l u

13、i dS I M仿真软件在机电一体化教学中的应用J.中国现代教育装备,2008,(5:94-95.4徐小东.液压传动网络课程中回路模拟实验的设计J.苏州市职业大学学报,2007,(1:91-93.5杜巧连,等.液压传动课程实验教学软件开发及仿真研究J.实验技术与管理,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页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