2022-11-18
天华科技计算机网络技术对实践要求很高，单纯的课程理论无法培养出真正掌握网络技术、网络操作系统的人才。因此，建设一个智慧网络实训实验室对满足计算机教学的实际需求显得尤为重要。
建设方案
方案理念
如今，实验室平台对于人才的培养支撑已暴露出诸多问题，如学员实验操作体验感差、缺乏整体网络认识，不了解不同行业组网的特殊性和数据配置的目的性，不具备下一代融合网络的框架思维等。根据这些问题，本文将业界成熟的经验案例引入到实验室，针对行业应用及人才需求，聚焦三大模块，提出全新的智慧网络实训实验室解决方案。
1.行业网络组建模块
由“网络工程实训室”升级而来，更多的融入网络组件与运维案例，不仅涉及基础网络设备的拓扑组件，还涉及行业机房环境、应用服务、专有协议配置等各个方面。同时，还模拟了操作过程中出现的各种故障场景，学员可以学习到完整的网络组件技术及行业技术，增强职业思维。
2.融合通信模块
由“智慧校园”“智慧城市”等应用案例整合而来，将传统的PBX（用户级交换机）、视讯、监控、安防报警等孤岛系统在IP网络上进行整合和联动，实现了多系统间的互联互通，并可以相互联动完成一系列的通信实验及网络验证类业务实验，拓展了行业领域，并让学员告别枯燥的窗口式验证实验。
3.智慧运维模块
智慧网络实训实验室引入智慧网络监控解决方案，可对不同品牌、类型、版本的网络设备、安全设备、无线设备等网络实验室资源进行多层次的综合管理性试验，让学员在校期间就能以CIO的视角纵贯全网，提升运维意识。智慧网络实训实验室建设方案理念如图1所示。
图1 智慧网络实训实验室建设方案理念
硬件建设
智慧网络实训实验室硬件主要包含设备的布局、设备的选择、设备的防护等多个方面。
第一，设备的布局要确定好实训室的面积和整体结构，保证中枢和交换机都能放置在合理位置，所有网线和布线都需要进行事先研究，便于日后维护。
第二，对于设备的选择，在明确设备管理和教学使用的前提下，设备的品牌和种类都要进行相应的规划，例如常用的设备品牌有中兴、神州数码、H3C、华为等，常用的设备种类有交换机、路由器、防火墙、机柜等。设备的选择需要根据不同的教学要求来设定。
第三，设备正常的防护可以提升设备运行的效率和稳定性，防静电、防雷、保湿等都是一些常见的设备维护手段，而且适当的维护手段可以提高网络实训实验室的使用寿命。
实验室整体方案拓扑可分作学员实验分组机架区、操作PC区以及实验室与校园网的出口区三部分。
实验分组机架区：分布在每一组中用于开展实验的网络设备或管理设备。
PC区：教员和学员的近端与远程网管电脑。
出口区：通往校园网出口，教员和学员可以通过网管通道，基于Web浏览器访问方式实现“Anywhere、AnyPC”的管理和使用效果。
软件建设
计算机网络实训室常常会出现“重硬件轻软件”的现象，其实软件建设也是智慧网络实训实验室建设的一大要点。常见的实验室软件有设备模拟软件、虚拟机软件、计算机网络虚拟实验系统。这三个常见的软件程序对于建设智慧网络实训实验室发挥着至关重要的作用。
设备模拟软件可以提供虚拟的网络化环境，在虚拟环境下进行网络组建、网络管理等操作；虚拟机软件拥有完整的硬件系统功能，通过软件可以实现计算机安装配置服务器等操作，还能一定程度上减少实训室管理的维护工作；计算机网络虚拟实验系统主要利用浏览器来为学员拓展实训的时空，该系统的主体思想是通过软件来模拟硬件，以此来节约成本，增加实训的机会。
智慧网络试验平台涵盖面广，涉及现网接入（有线/无线两种接入模式）、汇聚、骨干多层级现网产品，利用网络拓扑连接器，可以灵活模拟基础网络组建及多行业应用拓扑实践，十分便于教学。
云教学服务平台有两个接口。上联口连接到实验室局域网，下联口连接到机架管理控制服务器的以太网口；通过分路串行总线，统一管理和控制实验台上的多网络实验设备，设备间实验部署均通过拓扑连接器实现相应的业务通道。
实验内容
云教学服务平台帮助学员进行真实项目能力训练，通过设置多种类型的项目，帮助学员在不同类型的项目中了解技术的应用方法以及真实项目的流程规范。军校计算机网络专业更加注重网络安全问题，借助该平台可开展一系列网络安全实验，部分实验项目见表1。
表1 实验项目内容表
建设成效
学员通过对实验室的使用，掌握了实验安全的基本操作规程，减少了安全隐患；而且学员的自主性较强，可以充分利用预约管理系统，结合自己的创新实验项目，合理使用实验室资源，提高实验设备的利用率。同时，学员将学习的理论知识充分应用于实践操作中，结合自主实验项目，提高创新能力和动手能力，开拓其视野。
在实践工作中，智慧网络实训实验室能够有效提升实验室网络实训方面的教学管理水平，提高教学设备利用率，减轻实验室管理人员工作负担，为广大师生提供教学实验、科研创新、自主创新等自由灵活的实验基地，为高技能人才培养提供强有力的支持保障，彻底改变了以往实验室粗放的管理模式。
但智慧网络实训实验室的建设是一项长期的、艰巨且复杂的工程，一定要建立明确完整的项目组织机构，明确人员职责，使各部门相关人员能够在职责的激励下积极参与项目实施。同时，要建立完善的运行保障机制，包括配套的管理规范、流程和措施等，确保系统使用价值的实现。此外，要建立多层次、分类别、多形式、重实效的信息化人才培养、考核、评估制度，提升实验室信息技术岗位人员知识和技能，以适应信息技术发展变化的要求。
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