計算機設(shè)計與實踐精選(九篇)

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第1篇：計算機設(shè)計與實踐范文

關(guān)鍵詞：計算機機房 建設(shè) 維護 使用

中圖分類號：TP308 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（c）-0023-01

隨著計算機的普及與發(fā)展，越來越多的行業(yè)與領(lǐng)域開始使用計算機來完成各項工作，為了適應社會的需求，我國近年來大力發(fā)展計算機教學。而在大力發(fā)展計算機教學的過程中，計算機機房的建設(shè)、維護與使用是第一個重要環(huán)節(jié)。大部分高校的計算機機房都承擔著本校計算機基礎(chǔ)課程教學、學生的自由上機實踐以及全國計算機等級考試等任務。因此，在建設(shè)過程中應當充分而全面地考慮這些問題，從而有效地提高計算機機房的使用效率，提升本校的信息化程度，為教學活動提供更好的機房環(huán)境，有效地管理機房，一直是機房工作人員和管理人員關(guān)注的重要問題。

1 計算機機房的建設(shè)

總體來說，高校的計算機機房建設(shè)應當堅持“以人為本、功能齊全”的原則，也就是要進行人性化的設(shè)計，注重其使用功能。下面筆者從三個方面加以探討。

1.1 計算機放置的外部環(huán)境

第一，計算機的放置要盡可能地減少長距離的移動，避免損壞硬盤和導致內(nèi)存條松動，通常情況下，要選擇相對牢固的電腦桌。電腦桌優(yōu)先選用一體化的固定鍵盤支架，這樣可以避免電腦各個連線的松動，保證電腦正常運行。第二，機房的布線可以采用電源線與網(wǎng)線從地板下通過的方式。第三，要特別注重機房的衛(wèi)生，因為計算機內(nèi)部一旦進入較多的灰塵就容易導致計算機運行緩慢或不暢，可以在使用前要求學生穿戴鞋套，減少灰塵的污染。

1.2 計算機配置的相關(guān)要求

在我們的機房建設(shè)時，需要考慮計算機的配置問題，這是至關(guān)重要的。對于普通的高校來說，應當選擇同一型號的品牌機，這樣既整齊美觀又便于系統(tǒng)安裝，相對來說性能較為穩(wěn)定，也有利于統(tǒng)一課堂教學。當然，有的高校為了在考試過程中提高效率，可以設(shè)計一個具有遠程喚醒功能的主板，從而節(jié)省大量時間。值得注意的是，一個機房的計算機配置一定要能夠達到教學的最低功能。

1.3 計算機機房的裝修設(shè)計

在計算機機房中，裝修的設(shè)計是十分講究的，它與普通的住房裝修有所不同。第一，應當用鋁合金框架的玻璃門窗把機房內(nèi)的各個機室隔開，這樣既能夠起到防噪音、防塵埃的作用，又可以增加透明度，便于觀察計算機等設(shè)備的運行情況；第二，機房門最好設(shè)計成外開式，留有足夠的空間以確保計算機設(shè)備的進出，門的材質(zhì)最好采用雙層密閉玻璃窗和鋁合金門扇，有利于保持室內(nèi)溫度，而且密封性好；第三，機房的地面應當選擇防靜電的活動地板千萬不要鋪設(shè)地毯，因為容易導致積塵，甚至產(chǎn)生靜電威脅人的健康；第四，機房的墻面應當采用不易吸附塵埃的材料。機房的吊頂要使用具有防水和防潮功能的優(yōu)質(zhì)材料；第五，機房要有足夠的照明度，可以優(yōu)先選用嵌入式熒光燈，效果甚佳。

2 計算機機房的維護與使用

2.1 硬件的維護與使用

我們知道，電源、主板、中央處理器、內(nèi)存、硬盤、顯卡等是計算機的主要組成部分，硬件方面的維護就是圍繞這幾個部分展開的，對于計算機硬件方面的問題，對癥下藥是最重要的。也就是找準有問題的地方，并進行有針對性的修理。下面筆者介紹幾種主要的故障類型。

（1）主板。主板是電腦中的“交通樞紐”集中地，決定著整個計算機工作的穩(wěn)定性。它把計算機的各個部件連接在一起，使之有序地進行數(shù)據(jù)傳輸。因此，它一旦出現(xiàn)了任何問題，整個計算機系統(tǒng)就會處于崩潰狀態(tài)。由于主板上的電容使用時間過長導致的爆漿是時有發(fā)生的，它會直接導致計算機毫無規(guī)律的自動、反復重啟。針對這一問題，我們在維護時要找準問題的癥結(jié)，更換新的電容便可正常使用。另外，當前多數(shù)計算機機箱都是采用立式的，由于內(nèi)存插槽在主板上面，如果經(jīng)常插拔就很容易出現(xiàn)松動的現(xiàn)象，遇此情況可以重新安裝內(nèi)存插槽或者直接更換主板。

（2）內(nèi)存。內(nèi)存方面的故障主要表現(xiàn)為接觸不良，這是機房的常見問題。判斷這一故障有兩種方法：一是系統(tǒng)發(fā)出報警聲；二是計算機出現(xiàn)黑屏。這些問題的出現(xiàn)大多數(shù)是由于主板上的內(nèi)存插槽接觸不良或者內(nèi)存條上與內(nèi)存插槽之間的連接部件被氧化造成的，解決這個問題的方法很簡單，可以用橡皮擦一下該連接部件或者直接換成新的。

（3）中央處理器。這一硬件通常是不易出現(xiàn)故障的，只是它的散熱風扇可能因為灰塵的原因?qū)е聼o法有效的散熱。這種問題也是不容忽視的，因為處理器長期在高溫下運行，尤其是夏季，很可能會被燒毀，因此經(jīng)常清理散熱風扇也是很有必要的。

2.2 軟件的維護與使用

軟件的維護相對來說更有難度。因為學生的計算機使用水平有限，加之部分學生隨意操作，刪改配置，更換操作系統(tǒng)，甚至引起病毒的入侵，這些都可能導致計算機系統(tǒng)面臨癱瘓。機房要想維護正常的運行與使用，就不得不采取相應的技術(shù)措施來加以保障。比如硬盤還原卡、Ghost軟件等。硬盤還原卡是一種硬件芯片，一旦安裝起來，無論學生做何操作，只要關(guān)閉計算機后重啟，系統(tǒng)就會自動地恢復到原來的設(shè)置狀態(tài)，這樣就能夠在保護操作系統(tǒng)的情況下，讓學生大膽實踐，嘗試各種功能的操作，無疑對提升學生的實踐能力很有幫助，也極大地減少了機房管理人員進行軟件維護的工作量。Ghost軟件的功能十分強大，運用在高校的計算機機房十分適宜。當我們發(fā)現(xiàn)一些重要的數(shù)據(jù)或文件被刪除后，利用這個超級急救軟件能快速、準確地進行系統(tǒng)備份和數(shù)據(jù)恢復，避免因此帶來的不必要的損失。

3 結(jié)語

總之，我們要全面、細致地規(guī)劃計算機機房的建設(shè)，注重機房的使用性能。在機房的維護和使用方面，應當堅持注重細節(jié)，強化各方面的管理，使學生正確科學地使用機房設(shè)備，這樣才能從根本上優(yōu)化計算機機房的教學環(huán)境。

參考文獻

[1] 李譯明.淺談關(guān)于高校計算機機房的管理與建設(shè)探索[J].福建電腦，2010（7）：182，176.

第2篇：計算機設(shè)計與實踐范文

關(guān)鍵詞：虛擬機；網(wǎng)絡(luò)管理；實驗教學；設(shè)計

中圖分類號：G434文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2011)31-

Design and Practice of Experiment Teaching for Computer Network Management Course

JING Peng-sen, YAN Dan-dan, WU Jun

(College of Electronics and Information Engineering, Nanjing University of Technology, Nanjing 211816, China)

Abstract: Computer network management course is one of the core courses for the majors of computer network engineering. According to the characteristics of computer network management course, this essay suggests using VMware as virtual experimental operation platform for experimental teaching of this course, gives the function modules of VMware used in the experiments, and specifies one of the experiments, VLANS Design. The practice indicates that, the development and design of virtual experimental operation platform make students understand and master the basic theory of the course better, also can improve the Innovative design and engineering application ability of students.

Key words: virtual machine; network management; experiment teaching; design

1 引言

計算機網(wǎng)絡(luò)管理課程是網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的主干課程，也是一門理論與實踐并重的課程，通過實驗不僅能夠加深學生對課程基本理論的理解和強化，而且能夠進一步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設(shè)計能力和工程意識。在傳統(tǒng)的實驗教學過程中，受一些實際條件的限制，如為了掌握某一項技術(shù)和操作而單獨購買一套設(shè)備等，造成其教學效果都不太理想。虛擬仿真實驗環(huán)境的出現(xiàn)和應用解決了以上的問題。

虛擬仿真實驗就是借助一些專業(yè)仿真軟件來實現(xiàn)與真實設(shè)備相同效果的過程。虛擬仿真實驗是當今技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，也是社會發(fā)展的要求。利用虛擬仿真軟件搭建的虛擬實驗操作平臺，不僅能夠讓學生沉浸在虛擬環(huán)境中，發(fā)揮主觀能動性，進行實驗操作，而且能夠為學生創(chuàng)造良好的實驗環(huán)境，徹底打破空間和時間的限制，能有效促進學校的學習效率，提高學生的思維能力、動手能力和創(chuàng)新能力。

2 虛擬仿真實驗操作平臺選擇

面向?qū)W生開設(shè)的仿真實驗，要求實驗工具操作簡單、功能強大，能滿足學生實驗的大量要求，實驗過程搭建簡潔、易理解，學生上手較快。因此，選擇VMware作為虛擬仿真實驗操作平臺。

虛擬機VMware是一個在Windows或Linux計算機上運行的應用程序，它可以模擬一個基于x86的標準PC環(huán)境，和真實的計算機一樣，有芯片組、CPU、內(nèi)存、顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、軟驅(qū)、硬盤、光驅(qū)、串口、并口、USB控制器、SCSI控制器等設(shè)備，提供這個應用程序的窗口就是虛擬機的顯示器。在使用上，這臺虛擬機和真正的物理主機沒有太大的區(qū)別，都需要分區(qū)、格式化、安裝操作系統(tǒng)、安裝應用程序和軟件，總之，一切操作都跟一臺真正的計算機一樣。。使用VMware來做網(wǎng)絡(luò)管理課程的仿真實驗主要因為：1）不用重新分區(qū)，就可嘗試安裝各種操作系統(tǒng)；2）利用虛擬機可進行軟件測試而無需擔心破壞實際的計算機系統(tǒng)；3）組建虛擬局域網(wǎng)，輕松學習網(wǎng)管知識，進行各種網(wǎng)絡(luò)試驗，而不必購買交換機、路由器、網(wǎng)線等設(shè)備。

3 仿真實驗設(shè)計原則

根據(jù)計算機網(wǎng)絡(luò)管理課程特點和學生的實際學習情況，進行仿真實驗設(shè)計時應遵循以下幾個原則：

1）合理選擇實驗內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)管理課程知識點豐富，涉及的實踐操作較多。因此，在實驗內(nèi)容選擇時，要充分考慮課程內(nèi)容的難點和重點，由易到難，循序漸進。在選擇具有基礎(chǔ)性、代表性和實用性的實驗的同時，要設(shè)計學生自選實驗環(huán)節(jié)，讓學有余力的學生對復雜網(wǎng)絡(luò)進行實踐，促進學生更深層次地理解所學內(nèi)容。

2）重視基礎(chǔ)實驗。課程中有許多驗證性實踐操作，是網(wǎng)絡(luò)管理基礎(chǔ)，也是學生需要掌握的重要知識。在實驗時，要求學生按照課堂教學的內(nèi)容獨立完成，打下堅實的基礎(chǔ)。

3）激發(fā)學生興趣。通過實驗讓學生自己搭建實驗平臺，弄清其中的原由，激發(fā)學生的學習興趣。

4）培養(yǎng)創(chuàng)新精神。對于一些復雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，由學生自己設(shè)計搭建并實現(xiàn)，從而培養(yǎng)其創(chuàng)新精神。

4 仿真實驗設(shè)計

4.1 虛擬仿真實驗操作平臺環(huán)境構(gòu)建

4.1.1 構(gòu)建虛擬機

構(gòu)建虛擬機的方法通常有兩種：一是利用向?qū)?gòu)建虛擬機，即按照向?qū)нM行有關(guān)的參數(shù)設(shè)置，實際上該過程就是硬件配置的過程，向?qū)笤O(shè)置CPU、內(nèi)存、硬盤、網(wǎng)卡等硬件設(shè)備參數(shù)。二是采用備份文件構(gòu)建虛擬機，即選擇已經(jīng)建立好的虛擬機文件，通過選擇“使用已存在的磁盤鏡像文件”，然后對建立好的虛擬機重新配置。

4.1.2 安裝虛擬機操作系統(tǒng)

構(gòu)建虛擬機后，可在新建的虛擬機上安裝操作系統(tǒng)。安裝時可選擇光盤安裝、光盤鏡像安裝、GHO鏡像文件安裝和備份文件安裝四種方式。需要注意的是，操作系統(tǒng)安裝完成后，如果想從虛擬機窗口中切換回主機，需按下Ctrl+Alt熱鍵或者安裝VMware Tools。

在實驗室中，可事先安裝好幾種常用虛擬機操作系統(tǒng)，如Windows XP、Windows Server 2003以及Linux（如Fedora）等，并存放在宿主機中，供學生實驗時調(diào)用。

4.1.3 安裝VMware Tools

VMware Tools相當于VMware虛擬機的主板芯片組驅(qū)動和顯卡驅(qū)動、鼠標驅(qū)動，在安裝VMware Tools后，可以極大提高虛擬機的性能，并且可以讓虛擬機分辨率以任意大小進行設(shè)置，還可以使用鼠標直接從虛擬機窗口中切換到主機中。點擊VMware菜單下選擇安裝VMware Tools。按照提示安裝，最后重新啟動虛擬機即可。

4.2 實驗項目內(nèi)容

根據(jù)計算機網(wǎng)絡(luò)管理課程大綱教學內(nèi)容和仿真實驗設(shè)計原則，實驗內(nèi)容如下：

1）網(wǎng)絡(luò)服務器配置實驗。實驗內(nèi)容：配置DHCP服務、配置DNS服務和配置WINS服務。實驗要點：關(guān)閉VMware自帶的DHCP服務器；在VMware中，新建分組，名為“網(wǎng)絡(luò)服務器配置實驗”，并采用鏈接克隆的方式添加2臺虛擬機（Windows Server 2003和Windows XP），然后添加專有的“LAN”，并讓所有虛擬機使用該“LAN”。

2）磁盤陣列實驗。實驗內(nèi)容：磁盤陣列創(chuàng)建實驗（RAID0、RAID1和RAID5）和磁盤陣列數(shù)據(jù)的恢復實驗。實驗要點：在VMware中，新建分組，名為“磁盤陣列實驗”，并采用鏈接克隆的方式添加1臺虛擬機（Windows Server 2003），注意不要創(chuàng)建分組中專有的“LAN”；編輯虛擬機，向虛擬機中添加5塊SCSI虛擬硬盤（各1GB）。

3） Active Directory組網(wǎng)實驗。實驗內(nèi)容：升級Windows Server 2003到Active Directory；將Windows XP Professional加入到Active Directory網(wǎng)絡(luò)中。實驗要點：在VMware中，新建分組，名為“Active Directory組網(wǎng)實驗”，并采用鏈接克隆的方式添加2臺虛擬機（Windows Server 2003和Windows XP），然后添加專有的“LAN”，并讓所有虛擬機使用該“LAN”。

4）多VLAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)計實驗。實驗內(nèi)容：設(shè)計多VLAN網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)；規(guī)劃多VLAN網(wǎng)絡(luò)中的IP地址；根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)組建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境（添加虛擬交換機、虛擬路由器等）；配置網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實現(xiàn)多VLAN間的路由。實驗要點：在VMware中，添加VMnet2等虛擬網(wǎng)卡（根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需要設(shè)定），并停止VMware DHCP服務；在VMware中，新建分組，名為“多VLAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)計實驗”，并采用鏈接克隆的方式添加虛擬機（根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需要設(shè)定），注意不要創(chuàng)建分組中專有的“LAN”；編輯分組，為模擬“虛擬路由器”的虛擬機添加一塊虛擬網(wǎng)卡，并指定其“連接”屬性；編輯虛擬機，為其分配各自虛擬網(wǎng)卡。

5）多路由器廣域網(wǎng)設(shè)計實驗。實驗內(nèi)容：設(shè)計多路由器廣域網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)；規(guī)劃多路由器廣域網(wǎng)中的IP地址；根據(jù)廣域網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)組建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境（添加虛擬交換機、虛擬路由器等）；配置網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實現(xiàn)通過Internet組建VPN路由。實驗要點：在VMware中，添加VMnet2虛擬網(wǎng)卡（根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需要設(shè)定），并停止其DHCP服務；在VMware中，新建分組，名為“多路由器廣域網(wǎng)設(shè)計實驗”，并采用鏈接克隆的方式添加虛擬機（根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需要設(shè)定），注意要在分組中創(chuàng)建多個專有的“LAN”（根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需要設(shè)定）；編輯分組，修改各虛擬機的“連接”屬性。同時，為模擬“虛擬路由器”的虛擬機分別添加一塊虛擬網(wǎng)卡，并指定其“連接”屬性；編輯虛擬機，為其分配各自虛擬網(wǎng)卡。

6）文件服務器配置綜合實驗。實驗內(nèi)容：主域控制器的安裝與配置；域網(wǎng)絡(luò)中額外域控制器的添加與配置；分布式文件系統(tǒng)的配置與使用；文件服務器的配置；SMTP服務器的配置。實驗要點：在VMware中，新建分組，名為“文件服務器配置綜合實驗”，并采用鏈接克隆的方式添加4臺虛擬機（3臺Windows Server 2003和1臺Windows XP），注意不要創(chuàng)建分組中專有的“LAN”；編輯分組，修改各虛擬機的“連接”屬性為NAT；查看虛擬交換機網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，設(shè)置NAT網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。

7）網(wǎng)站綜合實驗。實驗內(nèi)容：WWW服務器的安裝與配置；FTP服務器的安裝與配置；網(wǎng)頁制作軟件的安裝及網(wǎng)站并上傳；虛擬路由器的端口映射。實驗要點：在VMware中，新建分組，名為“網(wǎng)站綜合綜合實驗”，并采用鏈接克隆的方式添加2臺虛擬機（Windows Server 2003和Windows XP），注意不要創(chuàng)建分組中專有的“LAN”；編輯分組，修改各虛擬機的“連接”屬性為NAT；查看虛擬交換機網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，設(shè)置NAT網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。

8）復雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實驗。實驗內(nèi)容：① 多主機組建局域網(wǎng)實驗環(huán)境；② 多主機組建廣域網(wǎng)實驗環(huán)境。實驗要點：兩臺或兩臺以上主機，需要有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；虛擬機根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實驗拓撲需求進行自由組合。

4.3 實例

下面以“多VLAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)計實驗”為例，介紹其實驗教學過程。

4.3.1 規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)拓撲及IP地址

根據(jù)實驗要求，規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如圖1。

圖1 實驗環(huán)境網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

在圖1中，網(wǎng)絡(luò)共劃分了5個VLAN（每個端口連接一個不同的子網(wǎng)），其網(wǎng)絡(luò)地址規(guī)劃如表1。其中，端口1所連接的服務器將運行DHCP服務器，并且為端口2、端口3、端口4所屬的VLAN中的計算機分配IP地址及相關(guān)參數(shù)；端口24連接路由器，路由器另一端連接Internet，其他VLAN都通過端口24連接的“路由器”訪問Internet。

表1 VLAN實驗地址規(guī)劃表

4.3.2 組建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

為了實現(xiàn)圖1所示的實驗環(huán)境，在VMware中搭建虛擬機網(wǎng)絡(luò)連接示意圖，如圖2。

圖2 虛擬機網(wǎng)絡(luò)連接示意圖

1）添加虛擬網(wǎng)卡

在VMware中，選擇“編輯?虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)置”，進入“虛擬網(wǎng)絡(luò)編輯器”窗口。首先在“主機虛擬適配器”選項卡中，依次添加4個虛擬網(wǎng)卡：VMnet2、VMnet3、VMnet4、VMnet5。然后在“主機虛擬網(wǎng)絡(luò)映射”選項卡中，分別設(shè)置VMnet2為192.168.2.0、VMnet3為192.168.3.0、VMnet4為192.168.4.0、VMnet5為192.168.0.0，同時修改VMnet8為204.200.200.0。最后在“NAT”選項卡中，設(shè)置VMnet8網(wǎng)關(guān)為204.200.200.254。

2）新建分組

在VMware中，創(chuàng)建名為“多VLAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)計實驗”的分組，并在分組中，添加2臺Windows Server 2003克隆鏈接的虛擬機（分別名為Server和Route）、3臺Windows XP克隆鏈接的虛擬機（分別名為PCA、PCB、PCC），注意不要創(chuàng)建分組中專有的“LAN”。

創(chuàng)建分組完成后，點擊“編輯分組設(shè)置”，首先在“虛擬機”選項卡中調(diào)整Route的順序至最后。然后在“連接”選項卡中，為Route添加一塊虛擬網(wǎng)卡（以太網(wǎng)2），并指定其“連接”屬性為NAT，同時設(shè)置Route和PCA、PCB、PCC的默認虛擬網(wǎng)卡（以太網(wǎng)）的“連接”屬性為“橋接”，而Server的“連接”屬性則為“host-only”。

編輯分組中的每一臺虛擬機，刪除每臺虛擬機的聲卡，修改虛擬機的軟驅(qū)為“不連接”。然后編輯Server虛擬機使用VMnet1，PCA虛擬機使用VMnet2，PCB虛擬機使用VMnet3，PCC虛擬機使用VMnet4，Route虛擬機的第1塊虛擬網(wǎng)卡使用VMnet5，第2塊虛擬網(wǎng)卡使用VMnet8（即NAT網(wǎng)卡）。

4.3.3 配置網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實現(xiàn)多VLAN間的路由

1）主機路由器配置

在Windows Server 2003主機上，點擊“開始程序管理工具服務”，首先停止服務：“VMware DHCP Service”和“Windows Firewall/Internet Connection Sharing(ICS)”，即將服務屬性修改為“禁用”。然后從“管理工具”運行“路由和遠程訪問”服務，將當前計算機配置為“路由器”，即選擇“配置并啟用路由和遠程訪問自定義配置LAN路由啟用服務配置完成”。

2）對分組中的虛擬機進行設(shè)置

啟動分組中所有的虛擬機，首先依次進入每臺虛擬機（Server、PCA、PCB、PCC、Route），為每臺虛擬機修改計算機名稱、設(shè)置IP地址及網(wǎng)關(guān)、DNS。

虛擬機Server：主機名為“Server”，IP地址為“192.168.1.100”，網(wǎng)關(guān)為“192.168.1.254”。

虛擬機PCA：主機名為“PCA”，IP地址為“192.168.2.100”，網(wǎng)關(guān)為“192.168.2.254”。

虛擬機PCB：主機名為“PCB”，IP地址為“192.168.3.100”，網(wǎng)關(guān)為“192.168.3.254”。

虛擬機PCC：主機名為“PCC”，IP地址為“192.168.4.100”，網(wǎng)關(guān)為“192.168.4.254”。

虛擬機Route：主機名為“Route”，第1塊網(wǎng)卡網(wǎng)絡(luò)連接名為“LAN”，其IP地址為“192.168.0.100”，第2塊網(wǎng)卡網(wǎng)絡(luò)連接名為“Internet”，其IP地址為“204.200.200.100”，網(wǎng)關(guān)為“204.200.200.254”，DNS為“202.119.248.66”。同時，因沒有添加內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)卡的網(wǎng)關(guān)造成其他子網(wǎng)不能訪問，可使用route命令，添加到其他子網(wǎng)的路由，命令如下：

route Cp add 192.168.1.0 mask 255.255.255.0 192.168.0.254

route Cp add 192.168.2.0 mask 255.255.255.0 192.168.0.254

route Cp add 192.168.3.0 mask 255.255.255.0 192.168.0.254

route Cp add 192.168.4.0 mask 255.255.255.0 192.168.0.254

最后，切換每一臺虛擬機，使用ping命令，進行相互間的測試，發(fā)現(xiàn)全網(wǎng)互通。

3）配置虛擬機Server為DHCP服務器

在虛擬機Server中，首先添加DHCP服務器，完成后，進入DHCP服務器，創(chuàng)建3個作用域，分別為PCA、PCB、PCC所在的子網(wǎng)分配IP地址及其相關(guān)參數(shù)（網(wǎng)關(guān)、DNS等）。然后，在Windows Server 2003主機中，打開“路由和遠程訪問”添加“DHCP中繼服務”，接著對“DHCP中繼服務”依次添加網(wǎng)絡(luò)接口：VMnet2、Vmnet3、Vmnet4，并添加服務器地址為“192.168.1.100”。最后，進入虛擬機PCA、PCB、PCC，分別修改網(wǎng)絡(luò)參數(shù)為自動獲取地址，并進入命令提示符，使用ipconfig/renew重新獲取地址，之后使用ipconfig/all檢查獲得的地址參數(shù)，使用ping命令，再次進行相互間的測試，發(fā)現(xiàn)全網(wǎng)互通。

4）配置虛擬機Route為其他計算機的服務器

在虛擬機Route中，從“管理工具”運行“路由和遠程訪問”服務，將當前計算機配置為“NAT服務器”，即選擇“配置并啟用路由和遠程訪問?網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）Internet網(wǎng)卡?啟用服務?配置完成”。注意，如果將虛擬機Server、PCA、PCB、PCC與Route的設(shè)置在同一網(wǎng)段，則這幾臺虛擬機都可通過Route中的NAT共享上網(wǎng)。但是，實驗中虛擬機Server、PCA、PCB、PCC與Route并不在同一個子網(wǎng)，如果需要通過Route共享上網(wǎng)，還需在主機路由器上添加一條靜態(tài)路由，使其指向Route內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)卡地址（192.168.0.100）。

5）在主機上添加靜態(tài)路由

首先編輯Route的虛擬機設(shè)置，讓第2塊網(wǎng)卡（外網(wǎng)網(wǎng)卡）屬性為“橋接”方式，并設(shè)置一個合法的地址（或者與主機“本地連接”同一網(wǎng)段的一個地址），否則會因Route通過NAT共享上網(wǎng)而造成“循環(huán)”路由。然后，進入主機系統(tǒng)，進入“路由和遠程訪問”服務，添加靜態(tài)路由（接口：VMnet5，目標：0.0.0.0，掩碼：0.0.0.0，網(wǎng)關(guān)：192.168.0.100）。最后，進入虛擬機PCA（PCB或PCC），打開IE瀏覽器，進行網(wǎng)站訪問測試，發(fā)現(xiàn)可以正常訪問。需要注意的是，實驗中由于修改了主機的路由設(shè)置（已作為路由器使用），故實驗時主機是不能上網(wǎng)的，實驗完成后，主機若要上網(wǎng)，必須在“路由和遠程訪問 靜態(tài)路由”中刪除上述靜態(tài)路由信息。

5 結(jié)束語

利用VMware搭建虛擬仿真實驗操作平臺設(shè)計的8個實驗，包含了計算機網(wǎng)絡(luò)管理課程的全部教學要求實驗，通過上述實驗，學生普遍反映該實驗教學從更直觀的角度，使他們能進一步理解和鞏固課堂所學的理論知識，調(diào)動了他們的學習興趣。同時，使用VMware虛擬機軟件，還彌補了由于實驗場地、儀器設(shè)備和經(jīng)費缺乏等帶來的不足，避免了因誤操作而對實驗儀器造成的損失，而且對于以前不能實現(xiàn)的教學要求也可以開展實驗，極大地豐富了課程的實驗內(nèi)容，受到了廣大師生的好評。

參考文獻：

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[5]張更路,李銀鎖,魏峰,等. VMware在實驗教學中的應用[J].電腦編程技巧與維護,2009(4):77-79.

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[7]斯康.虛擬機技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò)實驗中的應用[J].廣東技術(shù)師范學院學報:自然科學,2009(2):37-39.

[8]何增穎.虛擬機技術(shù)的實驗教學應用[J].實驗科學與技術(shù),2010(1):80-84.

[9]彭英,季飛.利用VMware虛擬機模擬RAID實驗[J].科技廣場,2009(1):177-179.

收稿日期：2011-09-26

第3篇：計算機設(shè)計與實踐范文

【關(guān)鍵詞】云計算 計算機 實驗室建設(shè)

一、引言

目前云計算已經(jīng)成為了IT界所關(guān)注的熱點，同時也是計算機服務的重要技術(shù)支持，也是計算機運算發(fā)展的一種趨勢。云計算的構(gòu)成本質(zhì)是大量的計算機組，在這些計算機組同時工作的情況下能夠?qū)ΜF(xiàn)有的資源進行動態(tài)分配，在分配資源的過程中還能夠進行相應的實時監(jiān)控，讓整個資源系統(tǒng)能夠處于一個良好的工作環(huán)境當中。目前我國的計算機實驗室雖然取得了一定的發(fā)展，但是相對于歐美國家還存在著一定的差距，上述情況在我國的高校中十分常見，而云計算為計算機實驗室的建設(shè)帶來了十分有利的技術(shù)支持[1]。通過構(gòu)建虛擬化資源池，以此來加速云端資源服務的獲取。同時還能夠根據(jù)不同的動態(tài)組織資源構(gòu)建相應的應用環(huán)境。在云計算的支持下，可以更好地進行資源共享，讓資源共享最大化。

二、云計算概述

從客觀角度上來看，云計算并沒有一個相對標準的定義。廣義上認為云計算是將計算機運算通過大量的計算機組來進行從而實現(xiàn)分布式運算，在網(wǎng)絡(luò)的存在下可以對現(xiàn)有的資源進行調(diào)用，并將這些資源轉(zhuǎn)換到相關(guān)的應用上，從而讓這些網(wǎng)絡(luò)資源實現(xiàn)共享。云計算主要有以下特點：（一）可靠性強。云計算在處理數(shù)據(jù)的時候是通過冗余方式來進行，這就讓數(shù)據(jù)的出錯率得到了有效的控制，保證了數(shù)據(jù)的可靠性。（二）實用性。云計算具有很強的實用性，主要體現(xiàn)在存儲和運算兩個方面，這使得云計算較以往的計算機運算方式具有極大的優(yōu)勢，同時云計算還能夠?qū)?shù)據(jù)節(jié)點進行智能化檢測，以此來保證整個系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。（三）構(gòu)建成本相對較低。雖然說超級計算機有著強大的功能，但是卻需要很大的構(gòu)建費用。而云計算的構(gòu)建成本則相對較低，但是在性能上卻與超級計算機基本持平，這能夠大大地節(jié)約開發(fā)成本，具有很好的經(jīng)濟性。（四）多層次服務。根據(jù)不同層次的用戶可以進行相匹配的差異化服務。（五）更易于編程。云計算給廣大的程序開發(fā)者帶來了很好的開發(fā)環(huán)境和編程模型，開發(fā)者能夠根據(jù)自己的實際需求來進行編程，這為程序開發(fā)帶來了極大的便利，同時也讓開發(fā)資源得到了有效的節(jié)約[2]。

三、基于云計算的計算機實驗室構(gòu)建

在云計算計算機實驗室構(gòu)建過程中要構(gòu)造出云計算平臺，其主要結(jié)構(gòu)為：云客戶端、云管理層、虛擬資源層、物理資源層。

（一）云客戶端

云客戶端是云計算平臺的重要組成部分，它能夠為使用者帶來相應的統(tǒng)一化標準接口。比如我們?nèi)粘Ｋ玫降腎E瀏覽器、谷歌瀏覽器、火狐（Firefox）瀏覽器都屬于云客戶端的范疇。在云客戶端的存在下，使用者能夠?qū)?shù)據(jù)信息、應用資源進行迅捷的訪問。在計算機實驗室的構(gòu)建過程中，可以讓終端計算機來容納云客戶端。而云客戶端對于計算機硬件的要求并不是太高，這就從一定的程度上節(jié)約了實驗室設(shè)備的投入資金。云客戶端可以讓使用者對云計算平臺進行有效地訪問，同時獲取大量的資源信息。通過這種方式，即便是學生的計算機設(shè)備并不是很高端，但是可以借助云計算平臺來進行體驗。

（二）云管理層

云管理層的主要功能是對云資源數(shù)據(jù)進行整合化的管理，并保證云計算平臺的安全。在數(shù)據(jù)資源管理中會涉及到很多方面，如資源的監(jiān)控狀態(tài)、資源分配、資源維護等等。通過對數(shù)據(jù)資源、應用資源的有效管理能夠讓整個平臺的負載更趨于平衡化。在安全管理方面，云管理層可以對用戶登錄、網(wǎng)絡(luò)完全、用戶訪問進行綜合性的管理，與此同時還能夠面向不同的客戶提供多層次的權(quán)限服務。

（三）虛擬資源層

虛擬資源層可以說是云計算平臺的基本保障。通過虛擬資源層的作用能夠讓物理資源向邏輯資源進行過渡，這樣就起到了簡化資源的效果。通過對這些資源進行虛擬化，能夠讓資源利用率得以提升，并讓系統(tǒng)的維護變得更加方便。在虛擬資源層的構(gòu)建中采用了分布式儲存技術(shù)，通過這種技術(shù)可以在不受權(quán)限的情況下進行數(shù)據(jù)讀取，這樣就可以減少操作的次數(shù)同時提高整個平臺的工作效率。以Google File System為例進行說明，如下表所示：

（四）物理資源層

物理資源層即為實現(xiàn)云計算平臺的硬件設(shè)備，如個人計算機、服務器、工作站以及數(shù)據(jù)存儲設(shè)施等等，在這些硬件設(shè)備的存在下，才能夠構(gòu)建出“云”計算平臺。

四、結(jié)語

基于云計算的計算機實驗室能夠通過低成本投入獲得高運算能力，同時該實驗室具備了很強的資源儲存能力，在維護工作上也較為簡單，關(guān)鍵是能夠讓資源共享的范圍得到很大的擴充?？傊朴嬎闫脚_為計算機實驗室的構(gòu)建帶來了良好的解決方案，這對于我國計算機實驗室的建設(shè)有著重要的意義。

參考文獻：

第4篇：計算機設(shè)計與實踐范文

[關(guān)鍵詞]外部設(shè)備；效益；實訓

[DOI]10. 13939/j. cnki. zgsc. 2016. 06. 164

計算機的外部設(shè)備（包括打印機、掃描儀、移動存儲設(shè)備、數(shù)碼照相機、光盤刻錄機等）的應用已遍及各個領(lǐng)域，學會使用計算機外部設(shè)備，并能對計算機外部設(shè)備進行日常維護和簡單故障的處理，是學生應該掌握的基本技能。

1 計算機外部設(shè)備實訓室的建設(shè)

計算機外部設(shè)備實訓室實用面積60平方米，配置針式打印機一臺，噴墨打印機1臺，黑白激光打印機LJ3650DN 1臺、LJ6350 1臺、彩色激光打印機HP451DN 1臺，平板式掃描儀LiDE210 1臺，移動硬盤希捷STBX1000301 2塊，數(shù)碼相機Canon EOS 7D 1臺、Sony SLT A65K 2臺，光盤刻錄機2臺，數(shù)碼復合機1810CPS 1臺，數(shù)碼展臺1個，傳真機1臺，投影儀1臺。

2 計算機外部設(shè)備實訓室的應用

2. 1 實訓目的

使學生全面系統(tǒng)地了解計算機外部設(shè)備，掌握計算機外部設(shè)備的基本工作原理、基本結(jié)構(gòu)和主要性能參數(shù)，掌握設(shè)備的操作使用方法與技巧、維護保養(yǎng)與簡單故障的檢修，以及選購與安裝。

2. 2 實訓項目

序號實訓項目實訓內(nèi)容：

（1）針式打印機。針式打印機的結(jié)構(gòu)、使用、維護；

（2）噴墨打印機。噴墨打印機的結(jié)構(gòu)、使用、維護；

（3）黑白激光打印。黑白激光打印的結(jié)構(gòu)、使用、維護；

（4）彩色激光打印機。彩色激光打印機的結(jié)構(gòu)、使用、維護；

（5）平板式掃描儀。平板式掃描儀的結(jié)構(gòu)、使用、維護、常見故障處理方法；

（6）移動硬盤。移動硬盤的結(jié)構(gòu)、使用、維護；

（7）數(shù)碼相機。數(shù)碼相機的結(jié)構(gòu)、使用、維護；

（8）光盤刻錄機。光盤刻錄機的結(jié)構(gòu)、使用、維護；

（9）數(shù)碼復合機。數(shù)碼復合機的結(jié)構(gòu)、使用、維護；

（10）數(shù)碼展臺。數(shù)碼展臺的結(jié)構(gòu)、使用、維護；

（11）傳真機。傳真機的結(jié)構(gòu)、使用、維護；

（12）投影儀。投影儀的結(jié)構(gòu)、使用、維護。

3 計算機外部設(shè)備性能及在教學與辦公中的使用效益

計算機外部設(shè)備是用戶與機器之間的橋梁，主要體現(xiàn)輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、I/O接口三個方面，輸入設(shè)備的任務是把用戶要求計算機處理的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為計算機所能接受的編碼形式存入到計算機內(nèi)。輸出設(shè)備的任務是把計算機的處理結(jié)果以用戶需要的形式輸出。輸入輸出接口負責電氣性能的匹配和信息格式的轉(zhuǎn)換。

3. 1 打印機

現(xiàn)代化辦公中打印機是不可缺少的計算機外部設(shè)備，無論是公文還是日常生活中所用的紙制材料基本上都是由打印機輸出，目前常用打印機有針式打印機、噴墨打印機和激光打印機，打印機主要有三種類型的接口，并行、USB、IEEE1394，從用途上看主要有專用打印機、商用打印機、家用打印機、便攜打印機、網(wǎng)絡(luò)打印機。

針式打印機打印速度較慢，精度較低，但在打印多聯(lián)票據(jù)時是不可缺的設(shè)備。激光打印機具有高質(zhì)量、高速度、低噪聲、易管理等特點，現(xiàn)在家庭、辦公中多數(shù)用激光打印機。與前兩者相比，噴墨打印機也是現(xiàn)在市場上的主流，尤其在快照中顯示出了打印的高性能。

3. 2 掃描儀

在工作和學習中可能有大量的圖紙、照片和各式圖表，需要輸入到計算機進行編輯和修改，將是一個非常繁重的工作。因此，掃描儀就是處理這些工作所必需的，它通過專用的掃描程序?qū)⒏鞣N圖片、圖紙、文字輸入計算機，其中進行文字掃描時存在一定的誤碼率，掃描圖片時速度較慢、沒有原稿清晰，并屏幕上顯示出來，使用一些圖形圖像處理軟件，對文字、圖片等資料進行各種編輯及后期加工處理了。

掃描儀常見的有手提式、像紙式、平臺式、內(nèi)置式、滾動式、底片掃描儀，又可把它分為黑白掃描儀和彩色掃描儀等。

3. 3 光盤刻錄機

光盤技術(shù)是一項激光信息存儲技術(shù)，光盤刻錄機是指專業(yè)刻錄CD或DVD的設(shè)備。它外觀和普通光驅(qū)差不多，但在前置面板上標示著寫入、復寫、讀取三種類型，從功能上講，刻錄機主要分為CD-R刻錄機與CD-R/W刻錄機。CD-R刻錄機能夠刻錄CD-R盤片，而CD-R/W刻錄機除了能刻錄CD-R盤外還能使用CD-R/W盤片。CD-R盤只能寫入一次（支持分段刻錄），CD-R/W可多次擦寫。在刻錄時盡量選擇低速，這樣能夠保證光盤數(shù)據(jù)存儲的穩(wěn)定性，不至于損壞光盤。

刻錄機有內(nèi)置的和外置的，有IDE接口、SCSI接口、USB接口類型，可將文件、圖片、視頻、聲音等存儲到盤片上，為工作學習資料進行存儲，節(jié)約生活存儲空間。

3. 4 投影儀

投影儀又稱投影機，是一種可以將文字、圖片、視頻投射到幕布上的設(shè)備，可以通過不同的接口同計算機、VCD、DVD等相連接播放相應的視頻信號。投影儀由流明度這項主要參數(shù)決定了投射到屏幕上的清晰度，目前辦公與教學用投影儀流明度為4000左右。投影儀根據(jù)工作方式不同，有CRT、LCD、DLP等不同類型。

投影儀的使用可以將會議內(nèi)容清晰地展現(xiàn)在人們面前，便于大家識記。在教學中能夠生動形象的展示教學內(nèi)容，教學效果良好。

3. 5 數(shù)碼復合機

數(shù)碼復合機是以復印功能為基礎(chǔ)，可選打印、掃描、傳真功能，采用數(shù)碼原理，以激光打印的方式進行文件輸出，可以根據(jù)需要對圖像、文字進行編輯操作，擁有較大容量紙盤，高內(nèi)存、大硬盤、強大的網(wǎng)絡(luò)支持和多任務并行處理能力，能夠滿足用戶的大任務量需要。

數(shù)碼復合機的使用更加科學有效地將各種形式的數(shù)據(jù)材料按照使用者的意愿方便快捷的進行處理，是現(xiàn)代化辦公的標志性產(chǎn)物。

4 結(jié) 論

計算機外部設(shè)備是教學現(xiàn)代化與辦公自動化的物質(zhì)基礎(chǔ)，是計算機技術(shù)、通信技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)等一系列現(xiàn)代科學技術(shù)的結(jié)晶，它能夠及時、準確、快捷地處理各種教學內(nèi)容及辦公業(yè)務，大大提高了工作效率。

第5篇：計算機設(shè)計與實踐范文

計算機控制理論與設(shè)計課程是控制科學與工程一級學科重要專業(yè)基礎(chǔ)課,在碩士研究生培養(yǎng)中起著重要作用。計算機控制理論與設(shè)計課程作為控制理論與控制工程學科學位課程,于1998年開設(shè),已有10多年的歷史,通過多年建設(shè),在課程內(nèi)容、知識體系、教學方法等方面取得顯著成績。

1 明確專業(yè)培養(yǎng)目標,體現(xiàn)智能建筑特色

沈陽建筑大學是遼寧省唯一的一所建本文由收集整理筑類院校,我?？刂瓶茖W與工程學科以智能建筑技術(shù)為學科特色,智能建筑技術(shù)的核心計算機控制技術(shù)。隨著計算機控制技術(shù)的發(fā)展,對計算機控制理論和技術(shù)要求越來越高,但多年來計算機控制理論與設(shè)計課程教材內(nèi)容上沒有太大變化,教材內(nèi)容陳舊是主要問題之一;其二,計算機控制理論課程與實際脫節(jié),就理論講理論,內(nèi)容枯燥,不易理解;其三,很難能找到適應建筑類院校研究生培養(yǎng)的教材。

為此,對該課程進行了改革,取得了良好效果。

1.1 引進前沿技術(shù)

結(jié)合計算機控制技術(shù)的發(fā)展和最新成果,引入計算機控制研究的前沿技術(shù),不斷更新教學內(nèi)容,使學生能學習掌握最新的知識和技術(shù)。

1.2 注重基礎(chǔ)教學

按照“基本原理－系統(tǒng)分析－系統(tǒng)設(shè)計”的思路講授課程,結(jié)合實例分析和實踐環(huán)節(jié),使學生掌握計算機控制系統(tǒng)基本原理、方法和技術(shù),具備計算機控制系統(tǒng)的應用和設(shè)計能力。

1.3 反映智能建筑特色

結(jié)合智能建筑系統(tǒng)工程實例講授,使計算機控制理論與智能建筑系統(tǒng)設(shè)計融合,體現(xiàn)智能建筑技術(shù)特色。

1.4 重在能力培養(yǎng)

將計算機控制理論學習與工程案例分析、科研成果相結(jié)合,通過課堂討論、專題報告、專家教學、科研活動等實踐環(huán)節(jié)訓練,培養(yǎng)學生的實踐能力。

2 豐富教學內(nèi)容,滿足社會發(fā)展需求

2.1 收集相關(guān)資料,充實課程內(nèi)容

注意學科發(fā)展動態(tài),收集國內(nèi)外控制理論與控制工程的相關(guān)資料,特別是控制理論方面的有重要價值的論文、參考書籍及控制理論方面的原版教材,將計算機控制技術(shù)中最新、最先進的知識引入教學,大大充實了計算機控制理論與設(shè)計課程的教學內(nèi)容,擴大了學生的知識視野。

2.2 將科研成果引入教學

在課程講授的過程中結(jié)合科研工作研究成果,將科研中成功應用的計算機控制系統(tǒng)的工程實例開展案例教學,通過對計算機控制系統(tǒng)實例進行解剖分析,從硬件設(shè)計到軟件控制程序,從軟硬件接口電路到大系統(tǒng)連接,從常規(guī)的控制方法到先進的智能控制方法,結(jié)合實際系統(tǒng)設(shè)計中的經(jīng)驗,理論聯(lián)系實際,受到學生普遍歡迎。

3 改進教學方法,提高教學效果

3.1 改進教學模式,促進學生積極思考,激發(fā)創(chuàng)造性思維

建立以學生為主體、以教師為主導的基于探索和研究的教學模式。在課堂教學中,以國內(nèi)外典型計算機控制工程實例為載體,引導學生多方位、多角度地發(fā)現(xiàn)問題,有效地調(diào)動學生的學習積極性,激發(fā)學生的潛能;在課堂教學中鼓勵師生交流;啟發(fā)式教學,引導學生通過思考、分析和探索學習,鼓勵學生大膽質(zhì)疑、獨立思考和創(chuàng)新思維。教學模式的改變,調(diào)動了學生學習的積極性,又激發(fā)了學生的創(chuàng)造性思維;開展研究型教學,開展學科前沿知識研討、理論難點研討、系統(tǒng)設(shè)計難點研討等專題討論。具體方法是:事先布置研討內(nèi)容,讓學生查閱資料,針對實際問題,闡述自己的觀點,每個研究主題指定主講述人,并進行專題研討,通過多媒體等現(xiàn)代化教學手段激發(fā)學生學習的興趣,通過與學生互動,包括課程介紹、圖片和錄像資料、系統(tǒng)實例分析等教學資料,進行深度思考。

3.2 案例教學收到良好效果

在課堂教學中,將基本理論、設(shè)計方法、實例分析等按模塊化進行歸類,采用模塊化教學分析方法,每章歸納出知識結(jié)構(gòu),從知識結(jié)構(gòu)了解各個知識點之間的聯(lián)

轉(zhuǎn)貼于

系,以及模塊中的各個知識單元到模塊與模塊之間的內(nèi)在聯(lián)系,深入淺出,由理論到工程應用,使學生易于掌握。

3.3 教學方法和手段的多樣化,提高了學生的學習興趣

深入實際:到中科院沈陽自動化所、科學家花園智能工程現(xiàn)場等單位進行現(xiàn)場教學。事先布置一些思考題,讓學生帶著問題學習,把課堂的理論知識和實踐知識有機地結(jié)合起來。請專家講解計算機理論在機器人控制、智能建筑中的應用技術(shù),并通過現(xiàn)場的演示和實際操作,從理論到實踐,展示了計算機控制理論在實際對象中的應用情況,更真實、直觀,使學生更加真實地了解了計算機控制理論的重要性。

專家講座:聘請有智能建筑實際工作經(jīng)驗的專家到校內(nèi)做學術(shù)報告,做計算機控制技術(shù)發(fā)展國內(nèi)外發(fā)展狀況及計算機控制技術(shù)在智能建筑技術(shù)中的應用方面的報告,擴大了學生的知識視野開闊了學生的知識視野。

將現(xiàn)代技術(shù)與教材有機結(jié)合:現(xiàn)代技術(shù)與教材有機結(jié)合,形成立體化的教學環(huán)境。多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)教學軟件、文字引導學生開展科研訓練,學生自主選題,搜集資料,開展科研訓練計劃,鼓勵研究生開展研究性學習,以鞏固學生課程所學知識,并使課堂教學與科學研究融為一體,激發(fā)他們的科研和創(chuàng)新熱情。

多種教學方式的融合:如課本文由收集整理堂討論教學與教師講授相結(jié)合,學科前沿知識與教材基本內(nèi)容相結(jié)合,理論與工程實際相結(jié)合,科研成果與教學內(nèi)容相結(jié)合,課堂教學與實踐教學相結(jié)合等,大大提高了講課效果。

(1)采用模塊分析方法,深入淺出。系統(tǒng)設(shè)計要結(jié)合科研工作實際,從理論到實踐,通過工程實例講述,使設(shè)計更貼近實際;(2)將抽象的理論描述轉(zhuǎn)化為形象化的描述。利用圖形、圖像信息資源使學生能夠盡可能的接近實際系,從而提高學生認知度和學習興趣。(3)在分析系統(tǒng)特性時,采用對比的分析方法,有助于學生深入理解各種分析方棕的特點、區(qū)別、適用條件及相互之間的關(guān)系。

3.4 理論聯(lián)系實際,培養(yǎng)學生的解決實際問題的能力

第6篇：計算機設(shè)計與實踐范文

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控 流量測量 采集技術(shù) 技術(shù)構(gòu)架 局域管理

伴隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，以網(wǎng)絡(luò)連接為主導的科技力量逐漸增強，并形成了多點傳輸、兼容運行的管理機制，視頻、下載、多播等技術(shù)手段日益豐富。然而在網(wǎng)絡(luò)應用不斷擴大，線路錯綜、流量范圍不斷復雜的今天，網(wǎng)絡(luò)連接不流暢、流量堵塞、鏈接速度緩慢、網(wǎng)絡(luò)病毒傳播等現(xiàn)象凸顯出來，影響到我們的正常使用。因此，加強網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控，合理規(guī)劃流量布置，調(diào)整網(wǎng)絡(luò)運用時差，有效控制網(wǎng)絡(luò)病毒傳播，研發(fā)新型網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控系統(tǒng)勢在必行。

1 分析計算機網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控技術(shù)現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控技術(shù)，是建立在某一區(qū)域內(nèi)，點對點的直線傳輸和管理的，它的監(jiān)控原理是：通過控制數(shù)據(jù)端口和輸出端口的IP流量，來檢測系統(tǒng)內(nèi)的流量，分析網(wǎng)絡(luò)資源。基于人們對現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展需求，開發(fā)設(shè)計新型網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控系統(tǒng)，可高效、快捷的進行局域網(wǎng)絡(luò)管理，調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)流量資源，達到快速上網(wǎng)和減少病毒傳播的目的，同時可借鑒傳統(tǒng)流量監(jiān)控技術(shù)，合理設(shè)計局域網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。這類設(shè)計應用的特點是：通訊流量大、種類繁多、無固定服務端口、特征變化迅速和可控制管理等。其監(jiān)控系統(tǒng)應具有的技術(shù)功能：TCP/IP協(xié)議，建設(shè)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)單元；數(shù)據(jù)采集和流量測量技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理的必備條件等。

2 計算機網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控的設(shè)計與實現(xiàn)

2.1 計算機網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的技術(shù)構(gòu)架

為滿足人們?nèi)找嬖鲩L的網(wǎng)絡(luò)需求，實現(xiàn)快速、高效的網(wǎng)絡(luò)鏈接，合理調(diào)節(jié)資源配置，有效防范病毒傳播，進行可控的網(wǎng)絡(luò)管理，對局域網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控進行設(shè)計（如圖1）。由圖可知，局域網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控系統(tǒng)是由系統(tǒng)管理、流量采集、實時性能監(jiān)控、站點流量管理、P2P流量及分析統(tǒng)計模塊組成，它們相互促進，協(xié)調(diào)管理，共同完成網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控。

2.2 網(wǎng)絡(luò)流量的測量與采集主要模塊技術(shù)

在網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控系統(tǒng)中，最為重要的功能模塊：網(wǎng)絡(luò)流量測量與采集技術(shù)，這也是基于Net-Flow網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控設(shè)計的核心組成部件。網(wǎng)絡(luò)流量測量在其形式上分為主動測量和被動測量兩種方式。所謂的主動測量方式，是指通過向網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控系統(tǒng)中，放入可探測流量的軟件或數(shù)據(jù)包，通過數(shù)據(jù)反饋或數(shù)據(jù)入庫跟蹤等，得到有效測量流量的一種方式。例如，網(wǎng)絡(luò)中綜合對寬帶信號進行定位和流程測量，具體措施就是通過植入探測流量器，來實現(xiàn)寬帶網(wǎng)絡(luò)的流量配置，它的鏈接方式就是通過主動測量方式進行的。被動測量，就是根據(jù)各個有效站點反饋的數(shù)據(jù)和記錄，進行數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計，從而通過計算等方式得到的間接的流量獲得方式。例如，P2P網(wǎng)絡(luò)流量系統(tǒng)中經(jīng)常通過交換機、路由器或其它監(jiān)測設(shè)備，通過之路數(shù)據(jù)采集，從而得到網(wǎng)絡(luò)流量。被動測量憑借不單獨依附特殊設(shè)備運行、可避免系統(tǒng)的不兼容等特點，略優(yōu)于主動測量方式。

網(wǎng)絡(luò)流量采集技術(shù)，是按照系統(tǒng)所反饋的信息內(nèi)容進行劃分、重組的。一般分為四個類型：第一種實現(xiàn)了直接從一個端口到另一個端口的直線連接，即傳統(tǒng)意義上的IP流量，其中包含了大量的數(shù)據(jù)信息；第二種用戶鏈接網(wǎng)絡(luò)所產(chǎn)生的流量信息，它的采集意義重大，可控制網(wǎng)絡(luò)主要病毒的獲取；第三種各個節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)流量，其信息量包括字節(jié)、數(shù)量、容積等，主要采用MRTG技術(shù)進行采集；第四種則是企業(yè)專用的業(yè)務層流量采集，主要應用Sniffer技術(shù)采集整理。

2.3 新型計算機網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控的實現(xiàn)

基于Net-Flow網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控系統(tǒng)，主要解決了傳統(tǒng)P2P網(wǎng)絡(luò)流量的端口、IP和通信限制，實現(xiàn)了點到面的綜合流量監(jiān)控，有效防范了外網(wǎng)的技術(shù)漏洞和安全隱患，是目前網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中應用較為廣泛的流量監(jiān)測技術(shù)。無論通過路由器還是交換機連接進入網(wǎng)絡(luò)，最終都是通過流量采集模塊和嚴格的監(jiān)控管理，進行數(shù)據(jù)劃分和測量，其中間環(huán)節(jié)加大了對信息流量的監(jiān)控力度，有效的減少了網(wǎng)絡(luò)病毒傳播，促進了局域網(wǎng)的良性循環(huán)。

首先可通過系統(tǒng)結(jié)構(gòu)運行原理，具體分析數(shù)據(jù)流量的來龍去脈，高效的掌握網(wǎng)絡(luò)鏈接情況，并實時通過數(shù)據(jù)采集，快捷的確定數(shù)據(jù)包內(nèi)容，包括源IP地址、端口信息、終點地址、協(xié)議類型等服務，來實現(xiàn)具體業(yè)務類型及傳送方向等。其次，通過Net-Flow網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控系統(tǒng)，可實施監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)資源，如寬帶高峰、低谷時間段，流量占用量，具體下載速度等，通過流量采集和網(wǎng)絡(luò)測量模塊，調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)流量運行趨勢，使之更高效、更快捷的提供數(shù)據(jù)反饋信息，強有力的控制網(wǎng)絡(luò)病毒，為合理的使用網(wǎng)絡(luò)資源提供有力的保證。

3 結(jié)束語

綜上所述，基于Net-Flow網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計，實現(xiàn)了局域網(wǎng)的流量鏈接管理，有效防范了外部網(wǎng)絡(luò)的惡意攻擊，對局域網(wǎng)絡(luò)連接帶來了新的突破和發(fā)展。同時網(wǎng)絡(luò)運營商為全面擴寬網(wǎng)絡(luò)業(yè)務，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控方面的資源優(yōu)勢，必須整合網(wǎng)絡(luò)科學技術(shù)，依靠先進的計算機理論，設(shè)計更為專業(yè)、高效的網(wǎng)絡(luò)流量可控系統(tǒng)，綜合提高網(wǎng)絡(luò)運行速度和安全管理能力。

參考文獻

[1]王繼梅，金連普.基于JDBC的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)流量統(tǒng)計研究[J].計算機工程與設(shè)計，2009（8）.

[2]梁鴻，劉芳.基于TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控系統(tǒng)模型的研究[J].計算機系統(tǒng)應用，2007（6）.

[3]柯棟梁，萬燕.基于SNMP協(xié)議的流量監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].微計算機信息廣西教育，2009（4）.

作者簡介

趙韜（1982-），男，湖北省鄖縣人。大學本科學歷?，F(xiàn)為湖北省鄖陽師范高等?？茖W校講師。研究方向為計算機網(wǎng)絡(luò)。

第7篇：計算機設(shè)計與實踐范文

關(guān)鍵詞：計算機程序設(shè)計；課程；教學模式；改革；實踐

中圖分類號：TP311.11文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044(2007)12-21739-01

Reform and Practice ofProgramming Language Course

ZHENG Li

(Business College of Beijing Union University , Beijing 100025,China)

Abstract:Programming is a widely required course in the University. The strong logicality, operating agility, made it hard to learn. In order to improve the programming ability, on the basis of “Problem-based Learning”, put forward several appropriate reform methods. At the same time, reforms and practice are carried out in the teaching mode design, manipulating and examination. Good effects have been acquired.

Key words:Programming; course; teaching mode; reform; practice

前蘇聯(lián)學者伊爾肖夫提出“計算機程序設(shè)計語言是第二文化”，這種說法在世界各國廣為流傳，表明人們已充分認識到計算機程序設(shè)計在自然科學以及社會生活等各個領(lǐng)域中所發(fā)揮的重要作用。目前，計算機程序設(shè)計已成為各高校普遍開設(shè)的必修課之一。但在教學過程中，我們發(fā)現(xiàn)，相當一部分學生在學習該課程時存在一定的困難。其原因在于，計算機程序設(shè)計是一門綜合性課程，邏輯性很強，而且程序的編寫靈活多樣。為了讓學生在有限的時間內(nèi)掌握程序編寫的基本方法，具備較強的編程能力，我們對計算機程序設(shè)計課程的教學方法進行了改革，提出了“基于問題的學習”的程序設(shè)計方法。

1 基于問題的學習簡介

基于問題的學習，即PBL（Problem-based Learning），產(chǎn)生于1966年的美國McMaster大學的“三年規(guī)劃”。該規(guī)劃針對的對象是醫(yī)學院學生，其特點是：①把分析解決人類身體健康的核心問題作為獲取以及應用知識的主要途徑，從而打破學科的界限，把人類生物學的許多課程融合在一起，并強調(diào)問題的解決過程；②強調(diào)學習者在學習過程中變消極為積極，變被動為主動，以發(fā)展學習者獨立自主學習和終身學習的技能；③把學習者分成小組，每個小組有5-6名學習者和一個指導教師[1][4][5]。

根據(jù)程序設(shè)計課程的特點以及我院學生的實際情況，我們在上述基于問題的學習理論的基礎(chǔ)上，提出了程序設(shè)計課程教學改革的方法，其內(nèi)容是：①以分析解決實際問題為目標，以編寫程序為手段，將數(shù)學、物理學等相關(guān)學科與程序設(shè)計課程緊密結(jié)合起來，打破學科的界限，強調(diào)在問題解決過程中學生邏輯思維的鍛煉；②鼓勵學生在學習過程中積極參與，在課堂講授時教師通過巧妙設(shè)問，激發(fā)學生的好奇心，并適當留給學生一定的獨立思考時間，使其變被動接受知識為主動吸收知識，培養(yǎng)學生自主學習的習慣和能力；③在上機及課程設(shè)計環(huán)節(jié)可以對學生適當分組，提倡學生之間的互幫互學、研討辯論，培養(yǎng)學生的團隊意識及協(xié)作精神。

2 教學模式的設(shè)計

2.1 明確教學目標

教學活動是一種有目的、有計劃的培養(yǎng)人的活動，因此，教學目標的明確對于教學活動合理有序的開展至關(guān)重要。美國教育學家布盧姆（B.J.Bloom）等人提出將教育目標分為三大領(lǐng)域，即認知領(lǐng)域、情感領(lǐng)域和動作技能領(lǐng)域。關(guān)于認知領(lǐng)域，他又提出六個層次的分類目標：認知、理解、應用、分析、綜合和評價[2]。根據(jù)此理論，我們在上課伊始，即向同學闡明本課程的教學目標，并在以后每次上課時，首先明確本次課的教學目標，使學生在學習過程中，充分了解本課程的學習任務、重點難點以及要達到的高度，我們期望每個教學方案、甚至每個教學單元都能夠給學生帶來某種（甚至是幾種）重要變化。這樣，學生便能根據(jù)學習目標有效地收集各種學習資料與信息，并運用閱讀、討論、上機實驗、網(wǎng)上檢索等獲取信息的方法，提高自主學習的能力，更好地掌握本課程的內(nèi)容。

2.2 設(shè)置教學情境

教師通過對教學情境的展現(xiàn)，達到喚起學生興趣，引起學生注意的目的。

計算機程序設(shè)計中有三種基本控制結(jié)構(gòu)，即順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。一般而言，當學生學習到循環(huán)結(jié)構(gòu)時，常會由于問題的趨于復雜和靈活多樣而引起學習的困難，該階段的學習如果解決不好，將會嚴重影響后面章節(jié)比如數(shù)組等的學習。因此，在講授該章節(jié)的內(nèi)容時，我們嘗試了多種方法，經(jīng)比較認為，基于問題的學習方法尤其適合于該階段的教學。

（1）提出問題

以算法之一“窮舉法”為例。首先提供給學生的是一個非常有趣的“百錢百雞”問題：公雞5元錢一只，母雞3元錢一只，小雞一元錢3只，用100元錢去買100只雞，問有多少種不同的買法。

學生聽清楚老師的問題后，引發(fā)了強烈的好奇心，很多人馬上拿出紙筆，很快就寫出了求解的方程組：設(shè)買公雞x只，母雞y只，小雞z只，根據(jù)題意，則有：

但是，這些同學立即意識到了一個問題，兩個方程，卻有三個未知數(shù)，應該如何求解呢？學生的疑問及好奇心完全被調(diào)動起來了，此時此刻，師生均完全沉浸在問題之中。于是，非常自然地，教學進入第二個階段――分析問題。

（2）分析問題

經(jīng)過老師的適當啟發(fā)，同學結(jié)合自己所學過的數(shù)學知識積極思考，有同學提出了解決問題的方法：逐個試驗。但很快，這位同學又泄氣了，這么多的數(shù)據(jù)，一個個試驗，這需要多少時間呢？教學進行到這個時候，老師分析問題的最佳時機就來到了。我們從計算機處理問題的特點入手，對循環(huán)結(jié)構(gòu)的形式、特點、流程及處理方法進行了剖析和講解，明確了用計算機對該問題進行逐個試驗的可行性與必要性，學生的思路逐漸明朗。于是教學轉(zhuǎn)入第三個階段――解決問題。

（3）解決問題

在分析清楚問題之后，老師要求學生拿出紙筆，自己編寫程序。經(jīng)巡視，部分同學能夠自己獨立編寫程序，另有部分同學雖然程序編寫的不完整，但基本思路已經(jīng)清晰，欠缺的只是語句的語法規(guī)則沒有記清楚。之后，教師將程序呈現(xiàn)在屏幕上，并在實際環(huán)境中進行運行，結(jié)果馬上顯示了出來。同學們看到打印出來的結(jié)果，對各種購買方法有了一個直觀的認識。為了增強說服力，我們還對其中任選的一個結(jié)果進行了驗證。問題解決了，同學們感到非常高興，成就感油然而生，教師則不失時機地再次總結(jié)“窮舉法”的特點、用計算機處理類似問題的基本方法、以及循環(huán)結(jié)構(gòu)的語句形式和功能，同時闡明自己所認為的快樂教育的真諦：所謂快樂教育，是指解決了問題后學生身心所產(chǎn)生的滿足感。

（4）問題的延伸

為了加強學生對窮舉法的認識，更熟練地解決此類問題，我們在課后會布置一些類似的作業(yè)，比如，讓學生自己編寫程序，解決“水仙花數(shù)”的問題、完數(shù)問題、勾股數(shù)組問題等。這些問題趣味性很強，又和學生的數(shù)學知識結(jié)合的非常緊密，學生在課下需要完成的作業(yè)，不再是為了應付差事而必須去做的機械乏味的工作，整個學習過程將會變得興趣盎然。

教學情境的設(shè)置因所講內(nèi)容的不同而有所區(qū)別，但其本質(zhì)不變，即：針對本次課的內(nèi)容，合理選擇實際問題，與學生原有的認知結(jié)構(gòu)建立實質(zhì)性的關(guān)系。教師在講課過程中，盡量激發(fā)學生積極主動地從自己原有的知識體系中提取最有關(guān)聯(lián)的舊知識以和新知識建立聯(lián)系，固化新知識，周而復始，形成良性循環(huán)，保持學生的學習積極性和主動性。

3 強化上機操作

程序設(shè)計是一門實踐性很強的課程，上機操作是教學環(huán)節(jié)的重要組成部分。它具有課堂講授所無法比擬的優(yōu)勢，能夠最大限度地促進學生學習的主動性、探索性和創(chuàng)造性。正因如此，每次上機課前，教師均根據(jù)所講內(nèi)容和學生已有的認知水平，提出一些既可接受，又有挑戰(zhàn)性的問題，充分激發(fā)學生的求知欲，培養(yǎng)學生的探索研究精神。為了保證上機課的效率，對于布置的作業(yè)，要求同學在上機前進行適當準備。上機題目由同學獨立完成，但允許周圍同學小聲討論，教師在上機的過程中對學生進行隨時指導。針對學生遇到的較為普遍的問題，要及時給予啟發(fā)，同時注意給同學留下獨立思考的空間。

上機操作在很大程度上強化了同學們對課堂所講授內(nèi)容的理解。有些問題，看似明白了，但自己真正動手去編寫程序、運行程序，卻往往會發(fā)生這樣或那樣的錯誤，因此上機實際上是不斷的改正錯誤或改進方法的過程。這一過程，對學生的好奇心、獨立性、耐性、情緒、責任心等都有不同程度的影響。作為教師，要注意適時提供反饋，評定行為，對做得好的同學要及時表揚，達到強化知識的目的。對一時有困難的同學，要耐心詢問，了解癥結(jié)的所在，以便有針對性的進行輔導。上機過程中教師要注意引導學生循序漸進，腳踏實地。古人云，“不及跬步，無以至千里；不積細流，無以成江?！?，只有把遠大的目標與現(xiàn)實的努力結(jié)合起來，同學們的學習能力才會得到較大的提高。

4 改革考試方法

考試是檢查、評價、督促教學和反饋信息的重要手段。學校通過組織各種考試、測驗，確定實現(xiàn)教育教學目標的圓滿程度，實現(xiàn)日常教學決策[2]?？荚囍饕獞撈鸬絻煞矫娴淖饔茫阂皇悄軌蛘_評價教育教學效果，提高教學質(zhì)量；二是能夠檢查和評價學生學業(yè)成就，甄別學生能力高低。

在教學過程中，我們根據(jù)教學的內(nèi)容及教學進度，適當安排了若干次小測驗，大約在學習內(nèi)容進行到一半時進行期中考試，期末進行年級統(tǒng)一的期末考試。另外，因為計算機程序設(shè)計課程是理論與實踐并重的課程，對學生的實際操作能力要求比較高，所以在考試中均增加了上機操作的測試。學生整個學期的綜合成績由以上幾部分及平時成績等按一定比例計算得出，與過去的一考定終身相比，綜合評定成績更側(cè)重學生學習過程的管理，既能促進學生平時的學習，又能較為全面地反映學生的實際水平。

5 結(jié)語

經(jīng)過幾個學期的實踐，同學們對于《計算機程序設(shè)計》課程的學習取得了良好的成績，更為重要的是，他們對程序設(shè)計課程更加感興趣，并能夠從中體會到學習編程的快樂。作為教師，我們?yōu)閷W生的進步感到欣慰，另一方面，又在對這種教育教學方法進行進一步的探索和完善。我們希望指導學生學會抓住教師講授的思路，捕捉學習的疑點，培養(yǎng)獨立獲取知識的能力。我們期待學生通過程序設(shè)計課程的學習，能夠培養(yǎng)高度的自覺性和獨立性，并始終保持旺盛的求知欲和強烈的進取心，以健康的心理素質(zhì)和良好的知識結(jié)構(gòu)迎接社會的變更與挑戰(zhàn)。

參考文獻：

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[2]教育部人事司組編.高等教育心理學[M].北京：高等教育出版社，2001.

[3]教育部人事司組編.高等教育學[M].北京：高等教育出版社，2001.

[4]馬紅亮.基于PBL的WEB學習環(huán)境設(shè)計[J].四川師范學院學報（哲學社會科學版），2003，（4）:135-138.

[5]馬紅亮.PBL在本科生教學中的準實驗研究及思考[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2004，14（1）:71-75.

第8篇：計算機設(shè)計與實踐范文

關(guān)鍵詞：云計算實驗室 設(shè)計方案 性能

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）10（a）-0122-02

云計算的出現(xiàn)引起了新的技術(shù)變革，為高校的實驗室建設(shè)提供了新的建設(shè)思路。目前，該院機房存在著硬件設(shè)備落后、軟件升級困難、存儲的文檔不安全等問題，該文主要探討使用云計算來解決目前實驗室存在的各種問題，以此來建設(shè)高效、智能、方便的實驗室環(huán)境。

1 目前實驗室的建設(shè)狀況

實驗室是培養(yǎng)計算機人才的必備條件，是學生進行專業(yè)實踐的重要場所，雖然學校在實驗室的建設(shè)上投入了大量的資金，但在建設(shè)和管理方面還存在著許多問題。

1.1 實驗室維護困難

機房的計算機數(shù)量多，小的實驗室都有至少40臺電腦，大的機房有100多臺，因為計算機的數(shù)量多，出故障的幾率高，為了保證上課的質(zhì)量，機房管理人員往往疲憊不堪。而軟件方面的問題更多，學院負責不同課程教學的老師會裝不同的操作系統(tǒng)環(huán)境，比如win2003、windows 7、Linux等，在同一種操作系統(tǒng)下也會安裝不同的軟件，軟件與軟件之間可能存在不兼容等問題，裝完后也可能會出現(xiàn)藍屏、無法啟動等各種錯誤，如果不及時解決，會影響正常的教學工作，這無疑會給維護人員增加工作負擔。

1.2 軟件升級難

計算機軟件更新?lián)Q代比較快，目前，教師機和學生機不能同步，實驗室之間的資源不能共享，想更新實驗室機器上的軟件，必須在每個實驗室的教師機和學生機上各裝一遍，如果同一個軟件在多個機房裝，無疑就給教師帶來了麻煩，使教師總是會做很多重復的工作，工作效率低。

為了提高學生的課堂效率，上課期間給學生斷網(wǎng)，由于機房管理員的日常工作比較多，因此基本不開網(wǎng)絡(luò)，這樣殺毒軟件得不到更新，病毒肆虐。即便使用了自動還原系統(tǒng)的保護卡也擋不住眾多病毒。

1.3 任課教師的使用難

任課教師在給學生上課時為了更好地監(jiān)控學生的學習，需要控制學生電腦屏幕或進行廣播控制，但是學生機往往會因為各種原因不能接受教師發(fā)送的請求，使得上課效果不理想。教師往往不能通過此模式取得良好的教學效果。

2 云實驗室的優(yōu)點

2.1 維護方便

云計算的使用，使得實驗室的維護變得方便快捷。管理員無須更新每臺機器上的軟件，只需要配置云端就能滿足不同客戶端的請求，客戶端的配置少了，出錯的幾率也就小了。不同的學期需求的軟件不一樣，教師也不用逐一地去更新軟件了。學生做的作業(yè)，教師的課件也可以隨時傳到云端，供學生課后復習。

2.2 可移動性強

云計算實驗室的建立打破了時間地點的限制，開辟了一條學習的新道路。它可以使學生在實驗室關(guān)閉后，還能利用自己的電腦獲取云端的學習資源，充分利用學生的課余時間和個人計算機。

2.3 使用方便

學生和教師的資料可以存放在云端，供教師和學生隨時查看，避免因為機器的自動還原裝置被格式化掉。因為所有的軟件和數(shù)據(jù)都存放在云端，這樣也同時避免了計算機病毒的產(chǎn)生，避免了不必要的損失。云計算也可以實現(xiàn)不同設(shè)備之間的資源共享。

3 云實驗室的總體設(shè)計

3.1 云實驗室的體系結(jié)構(gòu)圖

云計算的基礎(chǔ)構(gòu)造是不可見的，是按需提供服務的模式。云計算提供的服務有3個層次軟件即服務、平臺即服務和基礎(chǔ)設(shè)施即服務，云計算的體系架構(gòu)如圖1所示。

3.2 云實驗室的網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

云實驗室中云主機和教師機、學生機的拓撲圖如圖4所示。

4 云實驗室建設(shè)的方案

IBM董事長托馬斯.沃森在1943年，胸有成竹地告訴人們：“我想，5臺計算機足以滿足整個世界市場?！碑敃r被認為是笑話，而在云計算大數(shù)據(jù)的今天這個笑話已經(jīng)實現(xiàn)。云計算的出現(xiàn)使實驗室告別了大批采購PC機、胖客戶機的時代。

云實驗室的建設(shè)主要滿足以下幾個方面。

（1）要充分利用實驗室現(xiàn)有的設(shè)備，以便節(jié)約成本。

（2）要有標準統(tǒng)一的接入規(guī)范，以便實現(xiàn)全校范圍接入。

（3）要有安全L問機制，以便用戶安全訪問。

（4）要有較好的兼容性，以便后續(xù)更新使用。

結(jié)合高校實驗室的實踐建設(shè)情況及云實驗室建設(shè)的要求，我們認為云課堂應主要由客戶端層和云主機層兩層組成?？蛻舳顺浞掷矛F(xiàn)有的終端。主機層主要能滿足不同教師對教學環(huán)境的要求，通過它來為客戶端層提供接入。

為了滿足云課堂的要求，更好地為教師和學生提供服務，對實驗室的整體進行如下規(guī)劃。

師生PC區(qū)放到一端，核心區(qū)主要的設(shè)備有云服務器、實驗平臺等主要的設(shè)備，通過校園網(wǎng)連出去。由于云計算的兼容性好，我們可以使用舊設(shè)備也可以重新購置新的設(shè)備。

5 云實驗室的性能分析

（1）低投入高獲取。用戶終端不需要頻繁地更新硬件設(shè)備，用戶端只需要通過云終端獲取所需的所有資源。

（2）存儲空間大大幅提升，資源利用率高。通過虛擬化技術(shù)提高了資源的利用率。云計算技術(shù)的使用，使得存儲空間能滿足不斷增長的信息需求。

（3）減少了空間的限制，實現(xiàn)了不同空間中資源的共享。利用虛擬技術(shù)，構(gòu)筑虛擬資源池，資源池可是實現(xiàn)不同實驗室客戶端之間的的數(shù)據(jù)共享，提高了資源的利用率。

（4）安全性高。云計算實驗室把客戶端和主機分離，所有的數(shù)據(jù)資料都存放在云端。在云端采取多種措施來保障數(shù)據(jù)的安全，減少客戶端存放數(shù)據(jù)的風險性。

6 結(jié)語

該文主要從云實驗室的優(yōu)點、實驗室的網(wǎng)絡(luò)拓撲、整體拓撲方面介紹實驗室的實施方案，從性能方面分析云實驗室建設(shè)的好處。在今后的研究中應繼續(xù)針對云實驗室的安全進行研究，保障用戶的隱私數(shù)據(jù)。

參考文獻

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第9篇：計算機設(shè)計與實踐范文

1 概況

計算機基礎(chǔ)實驗中心是省級實驗教學示范中心建設(shè)點。實驗中心依托計算機應用校級重點學科、計算機科學與技術(shù)校級重點專業(yè)，服務于全校計算機基礎(chǔ)、計算機專業(yè)、理工科基礎(chǔ)、文科自主學習、教育信息技術(shù)、藝術(shù)設(shè)計等多學科的教學和科研。實驗中心緊緊圍繞示范中心建設(shè)標準，對實驗教學體系、實驗教學方法等進行了改革創(chuàng)新，以示范中心設(shè)立子項目為手段，構(gòu)建全員、全方位、全過程的實踐育人體系，以打造“資源共享大平臺”為基礎(chǔ)，在實踐中構(gòu)建“開放實驗室個性化服務體系”，推進“虛擬仿真實驗教學”改革創(chuàng)新，確立“強基礎(chǔ)、重實踐、求創(chuàng)新”的教學理念，積極有序地開展了實驗教學示范中心的各項建設(shè)工作，逐步將中心建設(shè)成為理念先進、管理規(guī)范、資源豐富、開放創(chuàng)新、設(shè)備精良和特色明顯的實驗教學示范中心。

2 實驗教學示范中心建設(shè)的實踐

2.1 實驗教學體系與教學內(nèi)容

遵循以能力培養(yǎng)為核心的實驗教學理念，依據(jù)學科特點劃分基礎(chǔ)課程不同模塊，根據(jù)專業(yè)性質(zhì)開設(shè)不同層次的實驗教學，構(gòu)建符合各學科專業(yè)結(jié)構(gòu)的“模塊+層次”實驗教學體系。結(jié)合學科專業(yè)特點，設(shè)計具有實際應用背景的實驗項目，不斷改革和完善實驗內(nèi)容，更新實驗項目。

2.1.1 建立和完善與理論教學有機結(jié)合、分層次、模塊化的實驗教學體系

依據(jù)信息技術(shù)發(fā)展趨勢，充分考慮與高中信息技術(shù)對接，開展了實驗課程改革，摒棄原有與省大學生計算機等級考試掛鉤的應試教育，確立了以工程實踐能力培養(yǎng)為核心的實驗課程體系。逐步調(diào)整完善了“1+X+Y+Z”的實驗課程體系。“1”為計算機文化基礎(chǔ)，調(diào)整為《Office 2010高級應用》，“X”為大公共基礎(chǔ)，面向不同專業(yè)開展《程序設(shè)計基礎(chǔ)》、《多媒體技術(shù)》、《課件制作》等基礎(chǔ)課，“Y”為小公共基礎(chǔ)，開設(shè)信息類專業(yè)的計算機基礎(chǔ)課，“Z”為以計算機平臺為工具的其他專業(yè)課程。

2.1.2 注重與應用實踐結(jié)合，不斷更新實驗項目

實驗中心依據(jù)學科發(fā)展和人才培養(yǎng)需要，以“基礎(chǔ)技能實驗-綜合性實驗-設(shè)計、創(chuàng)新性實驗”為基本框架，積極探索依據(jù)不同學科專業(yè)組織不同實驗項目案例，注重實驗內(nèi)容的綜合性、多學科交叉性。大力推動“三性”實驗項目建設(shè)。

同時鼓勵實驗教師從工程實踐中開發(fā)新的實驗項目，并融入科技創(chuàng)新和實驗教學改革成果，不斷更新、調(diào)整實驗內(nèi)容，實驗項目平均年更新率達到20.4%。已經(jīng)初步構(gòu)建成一個動態(tài)開放式的基礎(chǔ)性、綜合性、設(shè)計創(chuàng)新性實驗有機組成的實驗內(nèi)容體系。

2.1.3 以學生自主開放實驗項目為載體，開創(chuàng)實驗教學模式的多元化

中心結(jié)合多種形式，組織學生參加課外科技活動，將教師科研、學生科研、學科競賽、開放實驗項目等融入開放實驗教學中，學生可根據(jù)自己的時間通過實驗中心預約實驗，從而讓學生在這些實驗項目上有充分的自主權(quán)，這樣不僅可提高學生學習的積極性和主動性，而且能培養(yǎng)學生自己準備、組織和完成實驗的能力，逐?u形成一種開放、合作、研究型的學習氛圍。同時抓學生第二課堂學習，提高學生的計算機文化素質(zhì)，拓展實驗教學的時間和空間，充分激發(fā)學生的學習熱情，有效推動實驗課程體系的建設(shè)。

2.2 教學方法與教學手段

在實驗全程深入貫徹“以能力培養(yǎng)為核心”的實驗教學理念，以實施工程項目驅(qū)動為核心改進實驗教學方法，以推進虛擬仿真實驗為目標改進實驗教學手段，以“三性”實驗評價為載體探索和實踐多元化實驗考核方法。

2.2.1 注重頂層設(shè)計，不斷改進實驗教學方法

以CDIO工程教育理念為指導，注重頂層設(shè)計，開展系列實驗教學方法改革，以教學改革項目、課堂教學方法改革項目、示范中心實驗教學改革項目等為載體，開展和實驗教學方法改革相關(guān)的教學研究項目若干項，開展了獨具特色的以工程實踐能力培養(yǎng)為核心的主動式項目驅(qū)動、微型項目驅(qū)動（MPD）、團隊角色化（TR）、問題驅(qū)動（PBL）、同伴教學法（PI）等實驗教學方法改革實踐，形成了以自主式、合作式、研究式為主的學習方式。

2.2.2 虛實結(jié)合，豐富的實驗教學手段

實驗中心開展了網(wǎng)絡(luò)教學和課堂教學相結(jié)合，課外自主學習和課內(nèi)研討式教學相結(jié)合，開放式自主實驗與課內(nèi)實驗相結(jié)合的多維度自主學習、自主實驗教學。大量采用“多媒體+上機”形式開展輔助教學，同時依托示范中心網(wǎng)站、BB網(wǎng)絡(luò)課程平臺、精品課程網(wǎng)絡(luò)平臺等網(wǎng)絡(luò)渠道建立多媒體網(wǎng)絡(luò)教學資源庫，建設(shè)省級精品課程2門、校級精品課程7門和校級網(wǎng)絡(luò)課程6門，并積極開展視頻公開課、慕課（MOOC）的探索和實踐。

依托虛擬現(xiàn)實、多媒體、人機交互、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)通訊等技術(shù)，大力推行虛擬仿真實驗，建立開放式虛擬仿真實驗平臺，主要包括：一是虛擬現(xiàn)實教學資源，構(gòu)建了高度仿真的虛擬實驗環(huán)境和實驗對象，如機械模具虛擬拆裝實踐訓練等；二是虛實結(jié)合教學資源，構(gòu)建了虛擬仿真實驗有部分實物參與的半實物仿真系統(tǒng)，如電氣自動控制虛擬仿真實踐訓練等；三是軟件虛擬教學資源，利用仿真工具軟件二次開發(fā)的純數(shù)字仿真實驗資源，不帶有實物對象，如網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成模擬實踐訓練等。實現(xiàn)了“虛實結(jié)合、相互補充、能實不虛”的新型多方位實驗教學手段，拓寬了實踐教學領(lǐng)域，豐富了教學內(nèi)容。

2.3 多元化實驗考核方法

2.3.1 短學期實踐

在全校率先開展了全部專業(yè)、全體學生統(tǒng)一參與的短學期集中實踐（2周），將原來實驗安排中，分割太細、實驗內(nèi)容相對重復的多門專業(yè)實驗課程重新梳理，科學的結(jié)合為綜合型集中實踐。在實驗過程中，學生進行自主設(shè)計，將綜合性實踐模塊分別圍繞某一領(lǐng)域或方向組織實驗內(nèi)容，以引導學生進行科學研究和創(chuàng)新。并以獨立課程形式進行管理和考核，力在提高學生的工程實踐能力。

2.3.2 多元化考核

根據(jù)計算機相關(guān)實驗項目特點，以“三性”實驗為抓手，積極探索和實踐上機考試、作品評價、現(xiàn)場答辯等多元化考核方法，統(tǒng)籌考核實驗過程和實驗結(jié)果，注重方案設(shè)計、作品實現(xiàn)等形成性評價。

2.4 教學效果與教學成果

通過深入貫徹“以能力培養(yǎng)為核心”的實驗教學理念，在實驗教學方面進行改革與創(chuàng)新，對實驗內(nèi)容進行優(yōu)化，重視實驗內(nèi)容的綜合性、學科交叉性。實驗中心教學覆蓋面和受益面廣，學生參與實驗的興趣深厚，起到良好的教學效果。

2.4.1 教學覆蓋面和受益面廣

建設(shè)期末實驗中心覆蓋課程數(shù)達39門，覆蓋專業(yè)39個。相對建設(shè)初期，覆蓋課程種類明顯增多，涉及10個專業(yè)基礎(chǔ)課程，資源共享大平臺建設(shè)取得初步成效。建設(shè)期末實驗中心開出實驗項目172個，著重加強基礎(chǔ)技能實驗精?x和“三性”實驗建設(shè)工作，“三性”實驗比例明顯增加。課內(nèi)實驗人時數(shù)達219047，受益學生數(shù)9477，實驗開出率100%。

2.4.2 學生實驗興趣濃厚

將教師科研、學生科研、學科競賽、開放實驗項目等融入開放實驗教學中，大力推行學生自主型實驗、創(chuàng)新型實驗，通過政策引導和激勵機制的完善，示范中心資助立項并結(jié)題學生自主開放實驗項目百余項，參與學生達600余人，學生實驗興趣濃厚，對實驗教學評價優(yōu)良。學生實踐技能和創(chuàng)新能力優(yōu)良，積極參加科學研究和學科競賽，實踐成果豐富。通過學生自主開放實驗項目培育，學生立項完成省新苗人才計劃項目近三十項。以實踐創(chuàng)新、科研項目等科技活動為基礎(chǔ)，研究和解決關(guān)鍵技術(shù)，學生正式發(fā)表學術(shù)論文數(shù)十篇。形成了濃厚專業(yè)實踐氛圍，學生在挑戰(zhàn)杯、ACM程序設(shè)計、多媒體、服務外包等各類省級A類學科競賽中獲得獎項二十余項。