网络技术实验教学系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种网络技术实验教学系统，包括有教师机控制台，学生实验台系统，装有路由器和交换机的机柜，其连接包括有：网络实验连接、电连接、视频连接；其网络实验连接和电连接是，教师机控制台分别与学生实验台系统、机柜相连接，机柜也与学生实验台系统相连接；视频连接是只将教师机控制台与学生实验台系统相连接；其中，学生实验台系统包括有两个以上的实验小组组成，每一个实验小组是由２－６个网络技术实验台构成。本实用新型专利技术网络设施齐全，降低损耗，便于管理与维护，适合于实验教学；其拓扑结构灵活多变，可模拟各种网络环境；其实验教学环境集成度高、兼容性好；实现了低成本的教学广播；教学过程可控，效果理想，授课效率高。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种网络技术实验教学，特别是涉及一种设备全面，教学内容丰富且方便的网络技术实验教学系统。
技术介绍
网络技术是计算机科学、传播学、信息技术、教育技术学等多个相关专业的主修课程，具有应用面广、需求量大的特点，是学校与培训机构的常开课程。目前各高校相关学科在网络技术实践教学环节上相对薄弱，尤其在实验环境方面，尚无系统、规范的统一标准。普遍使用基于机房计算机连网进行网络技术实验教学，学生很难得到实际操作的机会，网络技术实践教学的欠缺，难以有效培养学生的实际操作与设计能力，不利于学生综合素质的提高。具体有如下不足1.教学需要的网络设备不全目前的机房环境由于网络环境相对固定、单一，不具备冗余设备，大多缺乏三层交换机、高级路由器、无线网络环境等设备，难以适应技术多样化的网络实验教学需求。2、损耗严重维护不便使用传统机房进行网络技术实验教学，由于学生直接接触网络设备(包括贵重设备)的接口并反复插拔，对设备仪器损耗严重。连续教学使用计算机操作系统容易出现问题且无法使用硬盘保护卡，不利于管理人员维护。3、实验教学环境集成度低，应用面窄网络技术实验需要一个集成度高的实验环境才能开设多种网络技术实验，满足教学的需求。目前各学校与培训机构的网络技术实验环境多为某几个具体实验设计或使用机房，实验教学环境集成度低，仅能满足一部分实验教学需求，教学应用面窄，实验课程开出率低。4、机房常用的教学网无法使用由于网络技术实验教学使用的计算机操作系统与网络连接情况很难确定，大部分教学过程需要在无操作系统或网络无连接的情况下进行，市场上流行的常用的教学广播硬件与软件无法在网络技术实验教学中使用。5、网络拓扑结构不灵活由于网络技术实验中要求模拟多种网络拓扑结构，就需要计算机与网络设备之间的连接方式灵活多变，使用机房进行实验教学本身就不具备拓扑结构调整的可能性。6、教师指导作用难以发挥由于实验教学过程中对教师指导与管理的需要，教师使用的设备(教师机)应提供便于使教师参与实验全过程并能有效控制整个实验环境的功能，这也是目前采用的网络技术实验教学环境所不具备的。网络技术实践教学环境的欠缺，难以有效培养学生的实际操作与设计能力，不利于学生综合素质的提高。为此，结合网络技术课程的理论知识，建立一套系统的实验环境已成为网络技术相关课程教学的当务之急。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种设备全面、维护方便、拓扑灵活、集成度高并带有教师机视频广播和网络多媒体功能的网络技术实验教学系统。本技术所采用的技术方案是一种网络技术实验教学系统，包括有教师机控制台，学生实验台系统，装有路由器和交换机的机柜，其连接包括有网络实验连接、电连接、视频连接；其网络实验连接和电连接是，教师机控制台分别与学生实验台系统、机柜相连接，机柜也与学生实验台系统相连接；视频连接是只将教师机控制台与学生实验台系统相连接；其中，学生实验台系统包括有两个以上的实验小组组成，每一个实验小组是由2-6个网络技术实验台M构成。本技术由于采用上述结构，具有如下特点1.网络设施齐全，损耗低，便于管理与维护，适合实验教学本网络实验教学系统中网络设备设施齐全，包括路由器(或带第三层交换的交换机，或可编程交换机)、桌面交换机、集线器、无线基站、ISDN、ADSL、配置多网卡(10MB网卡、10-100MB自适应网卡或无线网卡)、调制解调器和摄相头的计算机，使用快接、理线架的机柜等。便于管理与维护也是本实验教学系统的设计重点。通过给每台计算机配备多个活动硬盘的方法，方便使用多重网络操作系统，方便教师的克隆管理，也通过及时更换硬盘的方法解决上一个实验教学单元中学生的设置对下一单元的影响。本系统通过各种推拉滑板与翻板的设计，便于设备连线接口的检修。2.拓扑结构灵活多变，可模拟各种网络环境本实验系统各网络设备之间无固定连接，从根本上将网络拓扑结构完全交给学生搭建，可模拟各种网络环境。全实验室从分组上自然形成多个层次，方便实验中模拟网络的多层结构。将所有机柜中网络设备的接口通过RJ-45接口与网线连接到每个实验台面板上的模块，在面板上有4台或5台路由器、3台范围不同的交换机、3台配置双网卡和调制解调器的计算机、3台集线器和校园网、ISDN、ADSL以及电话线接口。学生可在本实验教学系统中根据教学要求或设计方案灵活改变网络拓扑结构。3.实验教学环境集成度高、兼容性好本网络实验教学系统可进行网络操作系统安装与配置、软件管理与维护、硬件设备连接、网络工程设计与模拟施工等多种实验，完全涵概网络技术基础实验、网络管理实验、网络工程实验等多个层次。具有教学环境集成度高兼容性好的特点，适合学校与社会培训机构使用。4.实现了低成本的教学广播本系统采用教师机直接输出VGA信号的方式，采用多级分配与互动切换，成本低于常用的教学网络，并具有不干涉学生计算机运行、实时广播、断网广播等优点，无论学生计算机网络、系统、硬件是否正常，均可进行教学广播。5.教学过程可控，效果理想，授课效率高教师可通过RJ45模块的连接，以各种身份(各种服务器、客户端)连接到各台网络设备，参与或指导学生的操作。教师也可通过电源控制，控制各个网络设备与实验台，达到灵活控制的目的。附图说明图1是本技术的设置结构示意图；图2是本技术中网络技术实验台的面板结构示意图；图3是本技术中网络实验连接的结构示意图； 图4是本技术中电连接的结构示意图；图5是本技术中视频连接的结构示意图。具体实施方式以下结合附图给出具体实施例，进一步说明本技术是如何实现的。如图1所示的是网络技术实验教学系统，包括有教师机控制台A，学生实验台系统B，装有路由器和交换机的机柜C，其连接包括有网络实验连接、电连接、视频连接；其网络实验连接和电连接是，教师机控制台A分别与学生实验台系统B、机柜C相连接，机柜C也与学生实验台系统B相连接；视频连接是只将教师机控制台A与学生实验台系统B相连接；其中，学生实验台系统B包括有两个以上的实验小组组成，每一个实验小组是由2-6个网络技术实验台M构成。所述的网络技术实验台M是由3-5台计算机组成。本技术选用三台计算机组成一个实验台，4个实验台组成一个小组。构成学生实验台系统B的实验小组中还可以有无线网络组。分组实验环境要求通过实验台提供所有实验条件，通过网线将机柜中和实验台中的网络设备的接口引至实验台面板。如图2所示的是网络技术实验台M包括有学生用计算机，以及分别与教师机控制台A、机柜C、学生用计算机相连的网络技术实验台M构成，其网络技术实验台M的面板上设置有机柜中路由器的控制接口1、2、3，和在机柜中与路由器连接的交换机接口4、5、6，其中，路由器的控制接口1与交换机接口4连接，路由器的控制接口2与交换机接口5连接，路由器的控制接口3与交换机接口6连接；网络技术实验台M的面板上还设置有与全实验系统连接的交换机接口10，与全组实验台连接的交换机接口9，与本实验台中各计算机连接的交换机(即实验台本地交换机N)接口8；网络集线器11；本实验台的无线网桥接口12；本实验台路由器接口13；本实验台的调制解调器接口14；ISDN接入接口18；校园网接入接口19；电话线接入接口20；以及本实验台上各计算机的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种网络技术实验教学系统，其特征在于：包括有教师机控制台（Ａ），学生实验台系统（Ｂ），装有路由器和交换机的机柜（Ｃ）；其连接包括有：网络实验连接、电连接和视频连接；其网络实验连接和电连接是，教师机控制台（Ａ）分别与学生实验台系统（Ｂ）、机柜（Ｃ）相连接，机柜（Ｃ）也与学生实验台系统（Ｂ）相连接；视频连接是只将教师机控制台（Ａ）与学生实验台系统（Ｂ）相连接；其中，学生实验台系统（Ｂ）包括有两个以上的实验小组组成，每一个实验小组是由２－６个网络技术实验台（Ｍ）构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王志军，柳彩志，程勇，庞大勇，
申请(专利权)人：天津师范大学，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]