虚拟现实技术在网络工程师实验系统中的应用
摘要：用虚拟机制实现的软考网络工程师虚拟实验系统，为学生提供一个多功能的虚拟实验环境，使用flash技术将虚拟现实的理论和技术引入到教学当中，增加学习兴趣，激发学生自主学习动机，在促使实验教学水平得到进一步提高的同时，提高学生网络工程师考试的通过率。
关键词：虚拟现实技术；网络工程师实验；软考
0 引言
网络工程师的前景
网络工程师资格水平考试，是一种“以考代评”的职称考试，通过考试，就可以获得正式的职称证书，因此，越来越多的网络从业人员、网络专业学生等参加此考试。由于网络工程师考试范围广，不但要求考生有扎实的专业理论基础知识，还要具备一定的实践经验，使得每年网络工程师的通过率都低于15%，特别是网络工程师下午考试中配置实验，除了包括Windows server20003的安装、懂得DHCP、DNS、Web、FTP、Mail等服务器的配置（不仅在Windows系统下实现，同时也要在Linux系统中实现这些服务器的配置）
，还有互联网设备的配置，包括交换机、路由器、防火墙等设备的配置，这么多的配置实验，每个考生不可能在自己的电脑中一一实践，因此运用计算机、网络等现代信息计算机技术开发了网络工程师虚拟实验系统，即节省了实验设备资金又丰富了学生实践经验，同时能够系统全面覆盖下午考试内容。此外，该虚拟实验系统还可以作为平常实验教学中的辅助工具，提高教学质量。
1 虚拟现实系统的特征
虚拟现实(NVR：Virtual Reality) ，又称临境技术，基于计算机生产一种真实感环境，在与人类进行交互时产生一种真实体验。创建一个酷似客观环境又超越客观时空的一种和谐人机环境，以真实的体验
和方便自然的人机交互为目标的系统就成为虚拟现实系统。
虚拟现实系统就是要利用各种先进的硬件技术及软件工具，设计出合理的硬件、软件及交互手段，使参与者能交互式地观察和操作系统生产的虚拟世界。虚拟现实系统的设计即要使环境要达到用户难以分辨真假的程度，同时要能够提供丰富的、方便的基于自然技能的人
机交互手段。
2 虚拟现实技术在教学中的作用
首先虚拟现实技术有利于学生的学习。近年来，“让学生学会自己获得知识，掌握技能，学会独立解决问题的本领，具备心理上、能力上及社会交往能力方面的准备，具备较强的自学能力和解决问题的能力，应对变化与适应新的环境。”已成为当今高职教育教学改革的方向。为此在设计传授知识的很多方法中，虚拟现实技术是最有效的，虚拟现实技术有着令人鼓舞的应用前景，因为它允许学生参与解剖、星系探索、化学实验、历史时间等与之发生交互作用，学生可以在仿真过程中经历不同的实践和空间、还可以与虚拟部境界的各个部分接触，在视觉、听觉等多感官的刺激，把外界信息传到大脑，经分析、综合获得知识，这种知识的保持性也远大于传统的听教师讲课的效果。虚拟现实技术还有利于激发学生的创造性思维，有强烈的“身临
其境”的沉浸感和发人想象的刺激性，学生可以高效地进行多次尝试，主动性增强，趣味性也增强，且还可根据条件进行假设虚拟，不同情
况结果也不同，这样有利与激发学生的扩散性思维。
其次虚拟现实技术有利于教师的教学，抽象概念和理论的讲解是教学中的重点和难点，学生很难一下理解那些抽象概念。例如“算法设计”的课程中，对于常用的算法思想，由于抽象度高，学生难理解，可以通过虚拟技术将其制作成课件进行教学，将抽象的算法过程以浅显易懂、形象直观的现实展现出来，这样学生就很容易理解，且印象深刻，同时对于实践过程中，老师注重理论的理解应用，实践虚拟技术可以有效解决老师指导力度不够的弊端，有利于提高实践教学质量。
3 虚拟现实技术在网络工程师虚拟实验系统的应用
依据网络工程师大纲要求，使用Flash进行开发虚拟实验系统。Flash兼容性良好、强大的功能组件、嵌入ActionScript脚本功能等特点，使得Flash ActionScript开发为网上教学虚拟实验室更加简单。首先有个虚拟实验室登录系统，可以注册、删除、修改个人信息，学生必须先登录系统以后才可以进行虚拟实验。进入系统以后总共有9个实验：Windows server20003的安装、DHCP、DNS、Web、FTP、Mail 服
务器的配置、交换机配置、路由器配置、防火墙配置。其中DHCP、DNS、Web、FTP、Mail服务器的配置分两种，一种是Windows系统地下的配置，另外一种是Linux系统地下的配置。每个实验内容都包括实验操作指导、虚拟实验操作、实验配置考点分析，历届软考试题
仿真虚拟实验。
在实验过程中，学生可以先阅读“实验操作指导”，接着在“虚拟实验操作”模块亲自动手摸索完成一次实验，结合“实验配置考点分析”操作一遍，加强重点操作的理解和记忆。最后通过“历届软考试题仿真虚拟实验”模块的检测，巩固和复习整个实验过程。以“DHCP 服务器配置”为例，首先用正确的用户名和密码进入网络虚拟实验系统，点击“DHCP服务器配置”实验按钮，会跳出一个选择窗口，选择Windows系统下的配置。DHCP配置包括：DHCP服务的安装、DHCP 服务器授权、创建激活作用域、配置DHCP选项、设置保留IP、DHCP 中继代理，对于初次实验可以先阅读“实验操作指导”，里面有文字和图片的讲解，讲解可以在新的窗口中显示，以便模拟实验时进行对比。点击“虚拟实验操作”模块，先出现的是虚拟电脑界面，只有单击开始按钮会，才会提示操作真确，然后按顺序选择控制面板-添加或删除程序-单击添加/删除Windows组件-网络服务-动态主机配置协议（DHCP），在这个一系列选择操作过程中，只有当你选择中正确的按钮，才跳出下一个窗口，否则提示操作错误。如果要先选中复选框，安装结束以后进入IIS图形界面，双击DHCP服务，进入DHCP服务窗口，这时服务器旁边显示未授权状态，有个红箭头向下。点击右键选择授权，红箭头就会变成绿现实可用状态。再点击右键选择新建作用域，
就可以开始配置DHCP服务，在接着的对话框中输入作用域的名称“wlgcs”，描述文本框中输入“网络工程师网站”，点击下一步就要求输入作用域分配的ip地址范围、子网掩码长度、子
网掩码。这些输入窗口都用flash 的textinput、combobox等组件设计，实现了真实功能的模仿。点击下一步，对话框要求输入排除的ip地址，即可以有范围的ip地址输入，也可以单个ip分别输入，ip数字的输入有范围0-255，若数字超过这范围，会跳出一个数字超出范围的错误提示框，点击下一步进行租约时间的设定，这是通过一个combobox组件来实现，即可直接输入数字，还可以通过右边的滑竿进行加减，租约设定好以后，点击下一步设置默认网关、DNS和wins 服务器等，操作过程和上面的一样，必须结合具体的数据进行输入。实验配置考点分析模块，在这个实验中强调了DHCP配置的内容包括分配的有效ip地址、设置租约持续时间、为网络客户配置有效信息等。历届软考试题仿真虚拟实验模块，给出题目信息，要求用户必须按题目规定配置。例如，根据从客户端使用ipconfig all获取的信息，要求在模拟实验中能够正确配置DHCP，在操作过程中的参数都是唯一的，只有读懂题目，填写正确了才可继续。这个模块使用户能在实验
中练习考试试题，即易于理解又生动有趣。
4 结束语
本文介绍了虚拟现实技术的特点和在教学中的作用，及虚拟现实技术在网络工程师虚拟实验系统中的应用。虚拟实验系统既可以用于实验教学，也可以为学生提供很好的辅助工具。现在已经应用于辅导学生应考网络工程师，它不仅提高了学生的实践能力，增强了学习兴趣，同时对考网络工程师是事半功倍。

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