操作系统实验报告

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇操作系统实验报告范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

操作系统实验报告范文第1篇

实验报告格式实验名称

要用最简练的语言反映实验的内容。如验证某程序、定律、算法，可写成"验证×××";分析×××。

学生姓名、学号、及合作者

实验日期和地点(年、月、日)

实验目的

目的要明确，在理论上验证定理、公式、算法，并使实验者获得深刻和系统的理解，在实践上，掌握使用实验设备的技能技巧和程序的调试方法。一般需说明是验证型实验还是设计型实验，是创新型实验还是综合型实验。

实验原理

在此阐述实验相关的主要原理。

实验内容

这是实验报告极其重要的内容。要抓住重点，可以从理论和实践两个方面考虑。这部分要写明依据何种原理、定律算法、或操作方法进行实验。详细理论计算过程。

实验步骤

只写主要操作步骤，不要照抄实习指导，要简明扼要。还应该画出实验流程图(实验装置的结构示意图)，再配以相应的文字说明，这样既可以节省许多文字说明，又能使实验报告简明扼要，清楚明白。

实验结果

实验现象的描述，实验数据的处理等。原始资料应附在本次实验主要操作者的实验报告上，同组的合作者要复制原始资料。

对于实验结果的表述，一般有三种方法:

1. 文字叙述: 根据实验目的将原始资料系统化、条理化，用准确的专业术语客观地描述实验现象和结果，要有时间顺序以及各项指标在时间上的关系。

2. 图表: 用表格或坐标图的方式使实验结果突出、清晰，便于相互比较，尤其适合于分组较多，且各组观察指标一致的实验，使组间异同一目了然。每一图表应有表目和计量单位，应说明一定的中心问题。

3. 曲线图

应用记录仪器描记出的曲线图，这些指标的变化趋势形象生动、直观明了。

在实验报告中，可任选其中一种或几种方法并用，以获得最佳效果。

讨论

根据相关的理论知识对所得到的实验结果进行解释和分析。如果所得到的实验结果和预期的结果一致，那么它可以验证什么理论?实验结果有什么意义?说明了什么问题?这些是实验报告应该讨论的。但是,不能用已知的理论或生活经验硬套在实验结果上;更不能由于所得到的实验结果与预期的结果或理论不符而随意取舍甚至修改实验结果，这时应该分析其异常的可能原因。如果本次实验失败了，应找出失败的原因及以后实验应注意的事项。不要简单地复述课本上的理论而缺乏自己主动思考的内容。

另外，也可以写一些本次实验的心得以及提出一些问题或建议等。

结论

结论不是具体实验结果的再次罗列，也不是对今后研究的展望，而是针对这一实验所能验证的概念、原则或理论的简明总结，是从实验结果中归纳出的一般性、概括性的判断,要简练、准确、严谨、客观。

实验报告范文1一、实验目的及要求：

本实例的目的是设置页面的背景图像,并创建鼠标经过图像。

二、仪器用具

1、生均一台多媒体电脑，组建内部局域网，并且接入国际互联网。

2、安装windows xp操作系统;建立iis服务器环境，支持asp。

3、安装网页三剑客(dreamweaver mx;flash mx;fireworks mx)等网页设计软件;

4、安装acdsee、photoshop等图形处理与制作软件;

5、其他一些动画与图形处理或制作软件。

三、实验原理

设置页面的背景图像,并创建鼠标经过图像。

四、实验方法与步骤

1) 在“页面属性”对话框中设置页面的背景图像。

2) 在页面文档中单击“”插入鼠标经过图像。

五、实验结果

六、讨论与结论

实验结束后我们可以看到页面的背景变成了我们插入的图像，并且要鼠标经过的时候会变成另一个图像，这就是鼠标经过图像的效果。当然这种实验效果很难在实验结果的截图里表现出来。这个实验的关键在于背景图像的选择，如果背景图像太大不仅会影响网页的打开速度，甚至图像在插入会也会有失真的感觉，因此在插入前对图像进行必要的处理能使实验的效果更好。

实验报告范文2一、实验目的及要求：

本实例是要创建边框为1像素的表格。

二、仪器用具

1、生均一台多媒体电脑，组建内部局域网，并且接入国际互联网。

2、安装windows xp操作系统;建立iis服务器环境，支持asp。

3、安装网页三剑客(dreamweaver mx;flash mx;fireworks mx)等网页设计软件;

4、安装acdsee、photoshop等图形处理与制作软件;

5、其他一些动画与图形处理或制作软件。

三、实验原理

创建边框为1像素的表格。

四、实验方法与步骤

1) 在文档中，单击表格“”按钮，在对话框中将“单元格间距”设置为“1”。

2) 选中插入的表格，将“背景颜色”设置为“黑色”(#0000000)。

3) 在表格中选中所有的单元格，在“属性”面版中将“背景颜色”设置为“白色”(#ffffff)。

4) 设置完毕，保存页面，按下“f12”键预览。

五、实验结果

操作系统实验报告范文第2篇

1 概述

《操作系统》课程是计算机及相关专业的核心基础课，该课程不仅要求学生较好地掌握理论基础，而且要求培养学生良好的课程实践能力。由于该课程的内容比较抽象、深奥，并且课程实验难做，实验效果不明显，所以，该课程的实践环节在很多学校成为摆设，有的学校干脆去掉实践环节。然而，实践教学又是本门课的重要组成部分，实践教学对于学生理解和掌握操作系统的基本原理和方法，为今后从事系统程序设计，并发程序设计，多用户环境应用程序设计打下坚实的基础。所以，本门课不但必须包含实践内容， 而且还应该加强，使之能更好地辅助课堂教学。[1]

2 《操作系统》实践环节的运作情况

经过对各高校《操作系统》实践教学的调查，《操作系统》实践部分的开设形式主要有以下四种：

2.1 验证操作系统部分功能的实验

这种实验方式最简单，主要思路是，以某个实际的商业操作系统为实验环境，学生可以尝试执行操作系统提供的某些功能，能力更强的学生还可利用操作系统提供的系统调用函数编写、运行程序，以改进功能。通过这两种方式，学生可体验操作系统原理在实际商用操作系统中是如何工作的。

这种方式的特点是，学生不必编写操作系统功能实现的代码，对完全理解操作系统的内涵意义不大。

2.2 模拟经典算法的实验

这是比较常见的一种实验方式。其执行过程是，由教师选取操作系统中的一些经典算法，如读者-写者问题，电梯算法，让学生使用其熟悉的编程语言（如：C语言、C++语言）来实现算法。

该方式与程序设计课程的上机环节相似，这有助于学生理解《操作系统》的理论和技术，但是，这种方式由于缺乏训练学生对操作系统完全性的把握，达不到培养学生完整掌握操作系统的目的。

2.3 替换实际操作系统的主要模块

这种方式对学生的编程能力要求较高。其执行过程是，以开源的操作系统为平台，要求学生选取其中的主要功能模块，并对其进行替换及扩展。然而，开源的操作系统一般比较庞大，结构环境复杂，对师生的要求很高，一般高校实施的效果不好，最终只有小部分学生达到实验目的，学生的受益面不大。[3]

2.4 设计一个操作系统雏形

这种方式的执行过程是，教学中可选取一个包含简单内核的教学操作系统，让学生逐步改进、扩展其功能；或者干脆让学生设计一个全新的操作系统雏形，该雏形包含操作系统的基本内核功能，如处理机管理、进程管理、内存管理、设备管理、文件管理功能。

该方式与课程实验教学目标一致，理论上比较理想，但在实际的执行过程中，由于操作系统是一个大型的系统软件，其设计、结构相当复杂，因此这种方式实施起来难度很大。

3 在教学操作系统GeekOS上完成实验教学

由于一般的商业操作系统设计复杂，结构庞大，学生规定课时内很难全面掌握，同时，这些操作系统已经非常成熟，差不多实现了全部功能，学生没有多少新的工作可做。所以，设计一个基于教学操作系统的实践教学平台显得尤为迫切和必要。

3.1 教学操作系统的分类

教学操作系统有两大类：一类是针对RISC结构MIPS处理器的，例：Nachos；另一类是针对CISC结构的X86通用处理器的，例：Minix、 GeekOS。

3.2 GeekOS操作系统概述

最通用的处理器是CISC结构的X86通用处理器。它是一个用C语言开发的操作系统，学生可以在Linux或UNIX环境下对其进行功能扩充，也可以在g（project1等项目中还包含有磁盘镜像diskc.img），makefile项目管理文件。

2） Include文件夹。包含两个子目录，分别是geekos和libc，在geekos子目录中有kthread.h，keyboard.h等头文件，在libc中包含有GeekOS支持的C语言标准字符串函数头文件string.h。

3） scripts文件夹。包含项目编译时用到的一些脚本文件。

4） src文件夹。包含系统内核源代码，用户修改GeekOS系统时要修改的源代码如main.c等都位于这个目录中，在User子文件夹中一般是用来存放用户的测试文件，在tools子目录中的代码是用来建立pfat测试文件系统的。

3.3.2七个项目的功能

project0：在该项目中，要求学生实现一个内核级的I/O进程，该进程能从键盘接收一个按钮，并显示在显示屏上。该项目的目的是让学生了理解GeekOS的编译、链接和运行，明白计算机系统是如何启动的。

project1：在该项目中，要求学生熟悉可执行链接文件（ELF）的格式，并通过编程程序来分析该文件，同时将分析结果送到加载器。该项目的目的是让学生理解ELF文件的结构，使学生掌握如何加载和运行可执行文件。

在提供的GeekOS内核系统的基础上，为学生设计了7个由易到难的设计项目用于GeekOS的改进。这些项目分别涵盖了操作系统内核的各个基本模块：系统启动，进程管理，存储管理，文件系统，访问控制以及进程间通信。7个项目都规定了改进的目标，并提供了一些设计指导性的意见，但没有提供源代码，所以学生首先必须熟悉GeekOS的基本工作原理，才能开展各个项目的设计与实现。

project2：在该项目中，要求学生编程来支持用户态进程，这种支持包括初始化用户态进程空间、初始化用户进程空间、切换用户进程、导入用户程序。该项目中，计算机存储分配方式还是采用段式分配。该项目实现后，学生就可以使用GeekOS提供的命令行解释器Shell运行一些命令来执行PFAT文件系统内的用户测试程序。

project3：在该项目中，要求学生改进GeekOS的调度程序，实现基于4级反馈队列的调度算法（初始GeekOS系统仅提供了FIFO进程调度算法），并实现信号量，支持进程间通信。

project4：在该项目中，要求学生编程实现分页虚拟存储管理，以替代前述项目中一直采用的段式存储管理。学生实现分页式虚存管理以后，系统在内存不足时，就可以将部分内存页面调出送到硬盘，以缓解内容压力，实现虚拟存储技术。

project5：在该项目中，要求学生实现GOSFS文件系统，该文件系统采用虚拟文件系统，可加载不同的文件系统，PFAT只读文件系统是默认加载的文件系统。该项目的目的是要实现一个多级目录的、可读写的文件系统。

project6：在该项目中，要求在文件系统中新增一个访问控制列表，并使用匿名半双工管道实现进程间通信。

4 《操作系统》实践环节的考核

《操作系统》实践环节的考核非常重要，好的考核将激励学生努力学习，达到实验效果，办法如下：

1）教师制定实验报告格式和要求，教师对学生完成的实验报告的作检查和评价；

2）对设计性实验，要求学生回答并作出评价，回答的问题主要有：阐述解决该问题的算法思想、所使用的数据结构是如何设计的、使用的测试用例是如何选取和设计的、算法性能怎么样。

3）对一些学生能实现的算法，要求学生上机演示，教师在其演示期间可提问并作评价：主要程序代码的含义，分析及解释运行结果。[4]

操作系统实验报告范文第3篇

关键词：创新驱动；操作系统；实验教学；改革

中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1671-0568（2012）11-0116-03

一、引言

操作系统是计算机专业重要的核心课程，是一门理论性和综合性较强的学科，该课程的理论学习是理解计算机系统工作、用户与计算机系统交互和设计开发应用系统等基本知识结构的重要途径，而其实验教学则是学生得以深入理解和验证课堂教学内容的直接和有效手段。

操作系统实验教学能强化学生加深理解操作系统的概念、原理、组成等基本知识，能拓宽学生编程思路，培养动手操作能力与分析综合能力，所以实验教学的质量将直接影响学生的实践能力、创新能力、合作能力等。[1]在创新驱动战略的指引下进行操作系统实验教学的改革，面向市场不断创新实验教学的各项机制，提高学生的创新能力和实践能力，使实验教学、人才培养和服务社会有机融合、协同发展，培养更符合就业市场对计算机类技术应用型需求的人才。

二、操作系统实验教学现状及存在的问题

1.实验教学的重视度不够

在教育教学中，大多数的实验教学往往附属于理论教学，对学生的实验能力和创新精神的培养不够重视。而学生在实验环节中过于随意，学习纪律涣散，迟到、早退、旷课、请假等情况屡见不鲜。由于实验教学落不到实处，导致学生动手实践能力薄弱，创新能力差，缺乏适应企业需求的专业知识和实践能力，造成了学生就业困难的局面。

2.实验教学内容设置问题[2]

操作系统课程的实验教学内容主要是围绕教材中的主要算法进行验证性的实验，但是仅仅靠这几个算法很难让学生直观地理解众多抽象的概念，且学生在这些实验中学习的方法和技能并不能应用到实际项目开发中去，实验成为一种形式，理论与实践脱离严重。

3.实验教学平台的选择问题[1,2]

操作系统课程的实验教学环境选择较难，大部分的教材都是以Unix系统为例，但是Unix安装成本较贵，不太适宜用于学生实验。Windows系统是学生较为熟悉的操作系统，但是其大部分源代码不对外公开，学生实验时无法深入到操作系统内部进行学习和探究，不利于学生对操作系统的工作原理的理解。选用Linux作为实验操作系统，又因为学生对Windows系统较为熟悉，大部分没有接触过Linux系统，思维定势难免会给学习和认知带来难度，因而也限制了学生对操作系统工作原理的理解和创新能力的培养。

4.实验教学类型和手段的单一[3]

目前的实验教学大多是验证型和仿真型的，注重的是理论知识的检验和证明。这种实验以教师为中心，学生完全按照教师的意图进行实践操作，缺乏自己的思考和创新过程。实验教学没有发挥其应有的作用，还直接影响到学生的学习兴趣和积极性，也因此使学生的创新思维和能力的培养和提高受到了限制。

5.缺乏高水平的、双师型的实验教学师资队伍

高校教师大多是从学校到学校，缺乏校企沟通的理念和环境，缺乏企业工程化的实践工作经验，因而无法保证对学生的操作技能进行有效的指导，直接影响实践教学的效果和应用型人才的培养。

针对上述操作系统实验教学的现状，笔者结合学校“第四批精品课程立项项目”――计算机操作系统课程建设中的实验教学的改革实践，提出了创新驱动战略下实验教学体系改革的思路以及一些具体的措施。

三、创新驱动战略下实验教学改革思路

1.推进产学研合作，构建实验教学改革的条件

建立产学研技术创新战略联盟，为实验教学体系结构的改革提供有力的支持。具体包括两个方面的创新工作：

（1）创新制度建设，搭建高校和企业合作的外部环境。建立高校教师到企业挂职制度，改善教师的专业知识结构，通过结合技术创新的实践，提高专业技能、积累经验，从创新过程中加深教师对产业的认知。同时建立流动编制，从企业聘请集工程理论与技术专长为一体的工程师进行实验指导，并在制度上促进这一机制的形成。这种制度建设的改革，培养了高素质的、“双师型”实验师资队伍，使实验教学教师的知识结构与时俱进，从而保证了实验教学的质量。

（2）创新科研思路，将实验教学与科研进行有机融合，促进产学研合作机制的可持续发展。以科技或市场为驱动，加强与企业的联系，主动找准企业的关键点和兴趣点，建立以企业需求为导向的科研项目。同时将科研与实验教学相结合，以综合性的工程实践项目为主线，围绕综合实践项目内容将项目模块化，按照操作系统功能的五大模块：进程管理模块、存储管理模块、文件管理模块、设备管理模块、网络管理模块分配到实验教学内容各环节中，从而将实验教学与科研实现有机的融合。在提高教师的科研水平和业务水平的同时，实验教学的效果和质量得到了显著提高，实验教学内容也更加贴近了产业技术对人才的需求。

2.创新实验教学过程，分层次教学，逐步培养学生的学习能力

单一的验证型实验教学并不适合培养学生的独立设计能力和综合运用知识的能力，所以要创新实验课程内容，精简基础和验证性实验，增加模拟设计性、规划研究性和开放性的实验，使实验教学内容的层次分明。

在不同阶段实施不同的实验内容和形式，让实验教学循序渐进完成，以达到最佳实验效果。具体实验教学过程为：

（1）认知学习实验阶段。这种实验主要是验证型实验，包括基本的应用级和系统管理级的实验。如，操作系统的安装、文件操作等，实验中以教师辅导为主，教会学生如何安装虚拟机、如何加载虚拟机镜像、熟悉操作系统各项功能、掌握文件操作命令等。

（2）设计性实验阶段。以学生自学为主，学生自己编程模拟实现操作系统的某些功能模块。主要的实验有：动态优先权进程调度算法、时间片轮转调度算法、页面置换算法等。当学生遇到问题时，并不直接替他们排除故障，而是提出产生故障的几种可能性，鼓励学生提出问题和不同的见解并自行加以解决。例如，在动态优先权进程调度算法设计实验中，学生的设计思路不明确时，可从几个方面来帮助他们理清思路：是否考虑了进程的阻塞时间、在运行进程已占用CPU时间以达到所需运行时间时是否进程还未到达，等等，提出多种可能的情况，让学生自行思考、设计并解决问题。

（3）研究创新性实验阶段。在进行设计性实验后，学生已经从书本逐步走向实践，消除了对编写软件系统的心理障碍，提高了编程水平。此阶段是以提高素质为主，激发学生创新思维能力，强调的是主动研究式的实验学习过程。可选的实验内容较多，如进程创建、内存分配、文件的读/写等，教师给出其中较为有意思部分的源代码，要求学生阅读，然后让学生在此基础上自行提出课题和基本思路，并利用图书馆、网络等查找相关资料后独立完成。学生在这种研究性学习过程中主动获取知识，开动脑筋进行课题的思考和设计，因而有效地培养了学生的创新精神和实践能力。

（4）开放性实验阶段。[4]最后，安排学生进行开放性实验，培养学生的主体作用和主动学习能力。可让学生自成小组，在虚拟机平台上，从裸机开始，通过实例利用汇编与C语言编写一个小型的操作系统的框架，包括处理机管理、存储器管理、文件管理和简单的设备管理。团队协作分析和设计仿真操作系统的架构和各项功能、制定实验计划、编写代码并注释说明、分析实验结果、撰写说明书和实验报告，最后由团队统一提交。这样的实验有助于学生把握操作系统的精髓，真实地消化书本知识，同时培养和提高了学生自主学习能力、独立思考的探索精神和团队协作的能力。

3.创新实验教学方法和手段，激发学生的兴趣

在实验中创新实验教学方法和手段，使用多样的教学方法和手段并灵活应用来提高学习的积极性、激发学习的兴趣。

（1）借助合适的实验平台。在实验教学平台选择上，采用的是在Windows操作系统上运行虚拟机方式，利用一些虚拟机软件，如VisualPC，再运行Linux系统。通过学生较为熟悉的Windows操作系统的相关功能来对比学习Linux操作系统，这样的实验平台更容易让学生更易掌握和理解操作系统的工作原理。

（2）多媒体辅助实验教学。利用多媒体技术为实验教学提供交互式教学环境，让学生清楚实验的内容、重点、目的等，促进学生对知识的学习兴趣和热情。例如在银行家算法实验中，可以设计动态的场景，借助多媒体的应用，让学生充分了解在该实验中什么情况下会发生死锁现象，又如何设计实现安全状态来避免该现象的发生等。

（3）启发式实验教学。实验教学中可采用启发式的教学方法，加强学生对抽象知识的理解和掌握。例如在操作系统教学内容中有多处调度算法，如进程调度算法、虚拟内存的页面调度算法、磁盘调度算法等，在实验教学中可采用对比分析的启发式教学方法，让学生对不同内容的调度算法进行比较，从而对实现操作系统课程教学的目的起到很好的促进作用。

（4）案例驱动式实验教学。实验中通过具体案例来挖掘学生的创新潜能，要有意识地从应用及工程实践的角度，用案例、项目的方式对实验内容以多角度描述，然后让学生在案例基础上进行改进和创造。如，将开源操作系统Linux作为实例教学，引导和帮助学生进行深入分析，通过案例分析和“做中学”，使学生深刻理解操作系统中的原理和算法和实现技术，让学生在内核中添加或修改功能。培养了学生的创新能力，同时也培养了学生对系统软件进行分析、设计和开发的能力。

4.创新实验教学考核评价模式

探索、创新更加合理的实验教学考核评价模式，不再单纯地以上交的实验报告为最终成绩的评定。具体的方法有：提高实验成绩在总成绩中的比例，使得学生更加重视实验教学；对不同阶段的实验题目设置一定的权重，学生根据能力选择题目；深入学生实验项目中，随时提问，考察学生的学习态度、设计思路等；程序验收时，抽选部分学生进行答辩，考核学生的学习效果；结合学生平时的各项表现，批改实验报告，给出实验教学最终成绩。

四、结语

操作系统实验教学活动可以帮助学生加深对操作系统原理和算法的理解和掌握，让学生通过实验过程体会到计算机软硬件体系结构和操作系统的关系，以及计算机体系结构对操作系统发展的影响等。我们在学校立项的精品课程建设项目中，立足本校，更新实验教学理念，深化实验教学体系结构的改革，培养学生对技术发展的跟踪意识，提高学生的学习能力、实践能力、创新能力，锻炼他们的团队协作精神，以达到与企业的无缝链接，为社会培养能适应市场需求的创新型与技能性的计算机专业技术人才。

参考文献：

[1]孙述和等.操作系统实验教学研究与探索[J].计算机教育,2010,(1).

[2]张其亮,韩斌.操作系统课程实验教学改革探析[J].计算机教育,2010,(7).

操作系统实验报告范文第4篇

1课程概述

 

“信息安全导论”是面向计算机科学与技术专业和网络工程专业学员的一门专业技术课程。随着部队信息化建设的迅猛发展，部队对信息系统的依赖日益加重，信息安全问题日益突出，因此在利用信息化提升部队战斗力的同时，必须研究信息安全的自身特点，寻找信息安全问题的解决之道。

 

本课程要求学员了解信息安全的重要性和复杂性、理解信息安全的基本概念和基本原理、掌握信息安全的基本技能和基本方法。而实验教学的主要目的是让学员通过实验能够掌握基本的信息安全防护技能，了解系统存在的安全隐患，树立牢固的安全意识，培养良好的安全习惯，另一方面提高实践操作和应用能力。

 

课程的课内学时为32课时，课外学时即实验学时为12学时。课程内容基本覆盖了信息安全领域所涉及的主要分支和领域，共包括信息安全绪论、密码学基础、计算机系统安全、计算机网络安全、计算机应用安全和信息系统安全工程六章内容。而课外实验由于学时有限，只能在课程内容中进行适当的选择。

 

2实验教学内容选择

 

由于时间有限，应该优先选择最基本、最常用的安全技术方面的实验，并按照所需技术水平的高低进行阶梯式的安排。

 

根据这一原则在整个课程中计算机系统安全章节、计算机网络安全章节中涉及的内容成为实验内容安排的重点。

 

2.1计算机系统安全的实验内容选择

 

在计算机系统安全章节中的计算机操作系统的安全内容成为实验内容的首选。计算机操作系统是应用软件同系统硬件的接口，其目标是高效地、最大限度地、合理地使用计算机资源。没有系统的安全就没有信息的安全。操作系统作为系统软件中最基础的部分，其安全问题的解决最为关键。目前操作系统主要分为 Windows系列的操作系统和类Unix的操作系统。虽然这些操作系统符合C2级安全级别，即自主安全保护和受控存储控制，但操作系统仍存在不少安全漏洞，而大多数恶意代码正是针对操作系统存在的安全漏洞进行攻击，因此导致出现很多安全问题。

 

为了让学员了解操作系统存在的安全漏洞以及攻击者入侵操作系统的手段，加强自身的安全意识，我们设计了一个Windows 2000漏洞入侵实验。实际上，对于大部分的安全问题，我们可以通过对操作系统的安全管理配置操作来进行防范。在实验内容中，我们选择Windows 2000和Linux操作系统进行操作系统的安全管理配置操作的学习。

 

2.2计算机网络安全的实验内容选择

 

在计算机网络安全章节中防火墙技术、嗅探技术和VPN技术被选择为实验的内容。

 

许多来自网络的远程攻击可以通过防火墙技术来进行防范。防火墙是在两个网络之间执行访问控制策略的一组硬件和软件系统，其目的是保护本地网络的通信安全。使用防火墙进行网络的安全防护是最常用的安全技术。据统计，全球接入因特网的计算机中有1/3以上处在防火墙保护之下。因此，理解防火墙的工作原理，并能根据定义的安全策略配置相应的安全规则是学习安全技术的一个重点。

 

嗅探技术主要通过将网卡设置为混杂模式来接收和分析所有经过网卡的数据包。而利用嗅探器窃取别人的用户密码和秘密信息是恶意攻击者常用的手段。通过学习嗅探器的使用，可以使学员们了解数据包的基本结构，从而加深对后阶段实验的理解，同时增强数据包在网络上传输时需要安全保护的意识。

 

在学习嗅探器使用的实验中，学员已经认识到数据包在网络上传输的不安全性。而VPN技术是实现网络安全传输的一种安全技术。VPN称为虚拟专用网，它是在因特网上实现的一个专用网络。由于利用VPN技术构建的虚拟网络中数据包是加密传输的，从而能够保证信息在网络传输的机密性。通过学习VPN 服务的配置和连接的建立技术，可以加深学员对VPN技术的理解。

 

最后，学员通过学习本门课程不断地提高自身信息安全技术水平，并按照如图1的阶梯式实验内容的安排进行学习，能够了解入侵操作系统的典型攻击手段、掌握主流操作系统的安全管理配置操作、掌握防火墙的基本配置和使用、学会嗅探工具的使用和掌握VPN服务的配置和连接。

 

3实验内容设计

 

根据图1的安排，整个实验课程的内容包括六个实验。每个实验所占课时为2个课时，为了让学员们能够在短时间达到实验要求，实验内容主要以验证性的实验为主，部分提高型的设计实验为辅。验证性的实验内容的实验步骤比较详细，力争学员在实验课时间内完成所需实验，而提高型的实验内容用于部分感兴趣的同学在课后进一步提高技术水平。

 

3.1Windows 2000漏洞入侵的实验内容

 

操作系统存在许多安全漏洞如缓冲区溢出，很多攻击都是针对这些漏洞进行的。此次实验的操作系统选择的是Windows 2000。实验的主要目的是让学员们了解典型入侵过程，提高安全意识。针对漏洞入侵的典型过程如图2。在入侵典型过程中安装后门和清除入侵痕迹不属于必备环节，而是较高级的攻击者采取的方法。 此次实验的主要内容是设计两个可验证步骤的漏洞入侵过程，让学员可以在实验课时内按照实验步骤完成实验。这两个入侵过程分别为：1433溢出漏洞攻击和弱口令入侵。第一个实验包括了典型入侵过程的主要环节。第二个实验进一步提高学习内容，包括了安装后门的环节。

 

3.2操作系统的安全配置实验内容

 

针对攻击者的攻击，实际上可以通过对操作系统进行安全管理配置的操作来进行防范。操作系统的安全配置实验包括Windows的安全管理配置和Linux的安全管理配置两次实验。

 

这两次实验的具体操作虽然不同，但实验的内容是相同的。每次的实验内容包括三部分：系统用户管理、系统服务管理和系统安全配置。

 

多用户的操作系统通过将用户进行分组的管理，每组赋予不同的权限，来限制用户对系统资源的使用，从而防止非授权用户进行非法操作。通过系统用户管理的学习，学员不仅可以掌握如何增加和删除用户，而且还可以学会如何修改用户权限。

 

由于针对操作系统的漏洞进行攻击是攻击者的主要手段，因此操作系统应遵循最小特权原则，尽可能关闭不需要的服务。通过系统服务管理，学员可以知道如何根据需求关闭特定的服务和端口。

 

为了防御攻击，操作系统还可以进行专门的安全配置。审核策略就是其中的一项重要的功能。审核策略可以对特定事件如登陆失败的事件进行日志记录。系统管理员通过对日志记录进行分析可以对攻击者的攻击行为进行事后追踪。同时，管理员还可以发现攻击者的不良企图，从而加强对系统的防护。

 

3.3嗅探工具Sniffer的使用的实验内容

 

利用嗅探器窃取别人的用户密码和秘密信息是恶意攻击者常用的手段。此实验的目的是通过学习典型嗅探器sniffer的使用了解数据包的结构，加深学员对后阶段实验的理解，并增强学员对数据包在网络传输要进行保护的安全意识。

 

整次实验包括如何利用嗅探器sniffer对报文进行捕获、解码和编写报文的内容。其中报文捕获和解码是基本学习内容，而编写报文为提高内容。

 

报文捕获的实验内容如下：

 

利用sniffer工具捕获指定目标机发出的所有数据包。

 

利用sniffer分析捕获的报文。让学员两人一组：一人在目标机上登录某网站并输入用户名和密码;一人捕获其发出的数据包并分析出用户名和密码。

 

报文解码的实验内容包括熟悉各种协议报文结构并对捕获的IP报文主要是报文头部的各种信息进行分析。

 

编写报文的实验内容是利用sniffer提供的报文编辑功能，自行编写一个IP报文并发送到合作伙伴的目标机上，并由合作伙伴捕获进行分析。

 

3.4防火墙iptables的启用与配置的实验内容

 

使用防火墙是防范攻击者攻击的一种最常用的安全技术。此实验的目的是通过启动配置linux系统下的防火墙iptables，理解防火墙的工作原理，并能根据定义的安全策略配置相应的安全规则。

 

此次实验需要两台机器，可验证的实验步骤如下：

 

(1) 一台机器启动防火墙iptables，充当服务器。

 

(2) 服务器清空防火墙的过滤规则表。

 

(3) 另一台机器充当客户机，使用扫描器nmap对服务器进行扫描，发现其开放的服务，并使用其提供的服务。

 

(4) 服务器配置报文过滤表使得客户机不能访问服务器提供的任何服务。

 

(5) 客户机再次访问服务器，已不能使用其提供的服务。

 

3.5VPN服务器配置与连接的实验内容

 

VPN技术是在因特网上构建的虚拟专用网络。它通过一套复杂的协议来保证数据包在网络上进行安全的传输。此实验的目的就是通过对学习VPN服务器的配置和连接建立来加深学员对VPN概念的理解。

 

实验内容选择学习VPN中最常用的一种访问连接方式——远程访问连接方式。通过虚拟专用网的远程访问方式，VPN客户端可以通过IP网络(例如因特网)与充当VPN服务器的远程访问服务器建立虚拟点对点连接。这种方式最适用于公司内部经常有流动人员远程办公的情况。

 

可验证的实验步骤包括：

 

(1) 配置和启动Windows 2000 Server下的VPN服务器。

 

(2) 授予用户通过VPN连接服务器的权限。

 

(3) 授权用户与VPN服务器建立VPN连接。

 

4教学效果

 

信息安全导论实验课程的每次实验都需要提交实验报告来考察实验教学的效果。从提交的实验报告来看，所有学员都在既定时间内完成了实验规定的基本内容，而部分学员在课外时间完成了提高部分的内容。信息安全导论课程的总评分中笔试占70%，实验成绩占30%。整个课程的成绩在良好以上的学员占 30%，中以上的学员占80%，达到预期目标。

 

课程学习结束后，我们对学员进行了调查，学员普遍反映通过实验课的学习加深了对信息安全技术的理解，同时提高了自身的安全意识。

操作系统实验报告范文第5篇

关键词：大作业；实践教学；创新能力；考核方式

中图分类号：G642 文献标识码：B

文章编号：1672-5913 (2007) 22-0109-04

为了构建一个为更多学生提供更具综合性、设计性和创新性的实践环境，以使每个大学生在4年学习中都能接受多个实践环节的培养，使得学生在掌握扎实的基本知识与技能的基础上，同时提高学生的综合素质和创新能力。为了做到这一点，必须在实践教学方式上做进一步的研究。

1实践教学的设计思想

课程实践教学的设计思想为：构架多层次、立体化实践教学平台，逐步提升学生的实践能力和创新能力。课程实践教学的主要环节有：课内上机实验、课外项目引导下的大作业(综合性/设计性实验)、教授和博士指导本科生学术研究团队活动、社会调查、实践基地专业实习等。

实践教学必须改变传统教学模式，积极探索大作业驱动下的双主体教学模式，探索由启发式、实例导入的“螺旋式”、讨论式、参与式、辩论式等教学方法相结合的教学模式；改变传统的单一化教学平台，构架立体化教学平台，如构建课堂(理论)教学、课内实验教学、课外项目引导式大作业、教授和博士指导的本科生学术研究团队活动、实践基地教学等相结合的立体化教学平台；改变传统的教学手段，充分采用现代化教学手段，如开发内容丰富的大作业课程教学网站, 该网站对精选的大作业题目进行分类管理，对每类大作业题目的一个样例，给出详尽的需求分析和相应的案例，供学生做大作业参考，同时不断更新该网站，动态反映有关题目的最近研究动态、新的需求、新的设计方案。在网站上定期一些技术解决方案，好的设计例子，相关的参考资料供学生参考。

任课教师必须密切结合教学要求，将基础性实验与大作业、综合性设计性实验相结合。教师对基础性实验认真指导和点评，使学生能够掌握教学大纲中要求的基本知识、基本理论和基本方法，在综合性、设计性实验的基础上完成大作业。在实践教学中采用小组讨论、集体答辩、教师点评的形式，能够提高学生自主学习的能力和综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。

2大作业驱动下的实践教学的内容

综合性、设计性实验教学主要体现在大作业方面，大作业通过让学生对一门课程综合性的问题或综合几门课程知识的问题，结合其他专业知识、计算机知识和数学知识，从资料收集、提出解决、选择最佳方案到最终实现方案等一系列过程的实践，可为学生今后的创业提供一个能力锻炼的舞台。

大作业作为课程学习中的一个重要环节，通过锻炼学生的资料搜集、协作精神、解决综合问题的能力，可以充分发挥学生的主观能动性，自主学习探讨，勇于发现问题，独立分析问题；与他人通力协作，可以增强其独立意识、创新意识、合作意识，提高其观察力、思维力、想象力和动手能力等。这些能力的培养将为学生今后创业打下坚实的基础。

不同的课程，其实践教学内容不同。但是，无论什么样的课程，实践教学都应该包括如下的内容：

(1) 基础性的实验：这部分内容主要是锻炼学生对本课程基本技能的训练，加深学生对基本理论的理解和运用。这类的实验一般称为验证性实验，实验个数一般6~8个左右，实验时数12~16，主要由教师在实验课中，首先花费20分钟左右的时间向学生讲授实验原理和实验方法，学生依据老师讲授的知识进行课内实验，实验完成后填写相应的实验报告。

例如：在“数据库系统原理”课程中安排16学时上机实验，完成8个基础实验。实验内容主要包括使用SQL Server2000，实现数据库的基本操作、数据库的完整性约束、触发器和存储过程、数据库的安全机制等。

通过课内上机实验，使学生熟练掌握教学大纲中要求的基本知识、基本理论和基本方法。

(2) 综合性的实验

为了提高实践教学效果，必须将课外项目引导下的大作业(综合性/设计性实验)教学内容引入到实践教学的内容中。

综合性的实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或相关课程知识的实验。开设综合性实验的目的是对学生的实验技能进行综合训练，培养学生的综合分析能力、实验动手能力、数据处理以及查阅资料的能力。

每门课程综合性的实验个数一般1~2个，实验课时10~12左右。在该实验中，教师一般将学生3~4人分成一组，教师向学生下达大作业任务书，学生依据大作业任务书，以小组为单位，在老师的指导下逐步完成。

大作业的选题一般来自教学或生产实践中。教师可以设计多个选题供学生选择，也可以由学生自主选题。多个选题其好处在于题目的多样性，可以最大地丰富学生的阅历，也能够充分发挥学生的积极主动性。

也可以采用同一个班设计一个选题，采用同一个选题的好处是可以激发不同组之间学生的相互竞争，每个组的同学都可以从其他组中吸取精华，不断地充实自己。

例如：《数据库系统原理》课程的大作业要求学生针对企事业单位管理中的实际问题，在查阅相关资料和初步调研的基础上，建立一个简化应用系统的E-R概念模型，使用规范化的理论进行优化，转换成相应的关系数据库模式，并在SQL Server 2000平台上实现数据库设计，最后撰写设计文档。

(3) 设计性的实验

设计性实验是指给定实验要求和条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的探索性实验，着重培养学生独立解决实际问题的能力、创新能力以及组织管理能力。

例如“现代数据库技术”课程的大作业要求学生综合运用所学知识，针对企事业单位管理中的实际问题，通过需求分析，建立E-R概念模型，使用规范化的理论进行优化，转换成相应的关系数据库模式，同时进行代码设计实现系统的主要功能，最后完成相应文档资料的编写，包括：小组完成需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计报告，个人完成数据库设计说明书、数据库代码设计、详细设计说明书、应用软件代码设计、用户使用说明书。

在实践教学过程中，可以组织高年级学生参加由教授和博士指导的本科生学术研究团队。教授和博士指导本科生开展科学研究，可以激发本科生的专业学习兴趣，培养创新意识和创新能力；通过科研，可以使本科生的学习由被动到主动，较早地学习到科研的基本方法和技能；在参与科研的过程中，学生的创新精神、创新能力、团队协作能力等，无疑将得到很好的锻炼和提高，提高学生自身的竞争力。

实践教学的一个非常有效的途径是通过校企合作，为学生的校外实践活动提供良好的平台。积极组织学生参加各项社会实践活动，到企事业单位实地调查、参观，并在此基础上组织学生到实践基地开展专业实习，参与企事业单位的生产和管理，使学生了解企事业单位信息管理的需求、应用现状，了解软件开发的过程，提高学生的学习热情和创新欲望，培养学生从实际应用需求中提出问题、分析问题和解决问题的能力。如，组织学生到相应的高新技术企业参观和实践，使学生掌握如何利用系统的方法来解决企事业单位管理中的实际问题，并进一步通过大作业或专业实习，将所学的知识运用到解决企事业单位管理中的实际问题。

3实践教学考核方式的改革

必须对实践考核方式进行改革，考核范围应包括：基础实验考核、综合性实验报告、设计性实验报告、大作业、文档资料、演讲和答辩等。

实践教学作为理论教学的一个重要补充部分，得到了越来越多院校的重视。许多高等院校在制定教学计划时，都将相应的实践教学纳入到正常的教学计划中，同时配备相应的实践教学课时，其考核采用了理论与实践考核相结合、传统考试与上机考试相结合等方式。

但是实践考试占用多大比例？考试内容又如何确定？什么样的考试才能最大限度地启发学生的创新意识？一般来说，实践考试的比重依课程而异，计算机类的课程分为三类：

(1) 基础理论类

这类课程主要包括程序设计语言、计算机原理、操作系统、计算机网络、数据结构等课程。这些课程其实践内容往往是验证性实验为主，辅助一个小的综合性的实验，其考核方式可以采用：

① 实践考试占该课程比重的15%~25%

② 以基础实验为主，包括平时的实验和实验报告，其比重约占实践考试的5%~10%左右

③ 上机考试：采用抽题方式。教师在组织考试前，首先确定若干个考试题目，题目以涵盖本课程的基本知识和基本技能为主，题目不宜难。可以采用预先将所有题目发给学生进行课后练习，考试时从中选择2~3题由学生在实验环境中实现。这部分的比重约占实践考试的5%~10%左右。

④ 综合性的实验：包括综合性实验报告、实验程序等，这部分内容由学生以小组为单位课外完成。评分的依据至少包括演讲答辩的能力、程序质量、实验报告这三方面的内容。评分可以给小组评定一个分数，也可以依据每个同学在小组中担任的角色、任务量的大小等来评定。但以小组评定一个分数为好，原因是充分发挥团队的力量，使得学生在最初的学习阶段就懂得团队在开发过程中对个人创新能力培养的重要作用。这部分的比重约占实践考试的5%左右。

(2) 专业课程

这类课程主要包括数据库系统概念、编译原理、计算机体系结构、各种软件开发技术(如VC开发技术、JAVA开发技术、面向对象技术)、计算机安全技术、移动通信技术、图象处理技术、操作系统内核分析等课程。这些课程其实践内容往往是少量的验证性实验，以一到两个综合性的实验为主，其考核方式可以采用：

① 实践考试占该课程比重的25%~40%

② 以基础实验为辅，包括平时的实验和实验报告，其比重约占实践考试的5%到10%左右

③ 上机考试采用抽题方式。教师在组织考试前，首先确定若干个考试题目，题目以综合本课程的基本知识和基本技能为主，题目稍难。可以采用预先将所有题目发给学生进行课后练习，考试时从中选择1到2题由学生在实验环境中实现。这部分的比重约占实践考试的5%~10%左右。

④ 综合性实验：包括大作业(含文档资料)、实验程序等，这部分内容由学生以小组为单位课外完成。评分的依据至少包括演讲答辩的能力、程序质量、大作业报告这三方面的内容。评分可以给小组评定一个分数，也可以依据每个同学在小组中担任的角色、任务量的大小等来评定。但是以小组评定一个基础分数，再依据每个同学在小组中担任的角色、任务量的大小等来评定为佳，原因是不仅可以充分发挥团队的力量，也充分调动学生在整个开发过程中的积极性，发挥个人创新能力的重要作用。这部分的比重约占实践考试的20%左右。

如《数据库系统概念》课程的笔试占总成绩的60%，基础性实验占8%，上机考试占10%，综合性实验及大作业(含文档资料)占20%。

在实践教学过程中，每个学生完成8个基础实验，教师针对实验过程中出现的典型问题从多方面进行点评以引导学生，提高学生综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力；另外，学生以3～4人为一组完成一个综合性的大作业，在大作业中，以小组为单位完成相应的需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计，然后每个学生依据本组的数据库设计，采用SQL Server 2000数据库，进行数据库脚本设计并生成数据库。

(3) 专业实践课程

这类课程主要包括电子商务技术、课程设计(如操作系统课程设计、数据结构课程设计、数据库课程设计、编译方法课程设计等)、网络架构技术、中间件技术、信息检索技术等课程。这些课程其实践内容往往以设计性实验为主，其考核方式可以采用：

① 实践考试占该课程比重的80%~100%

② 考试以设计性实验为主，包括大作业(含文档资料)、实验程序等，这部分内容由学生以小组为单位在课内外完成。评分的依据同综合性的大作业，但是小组的评分占实践考试的20%左右，个人评分比重约占实践考试的70%左右。

例如“现代数据库技术”课程的基础性实验占10%，大作业(含软件及文档资料)占90%。大作业包括：数据库设计说明书、详细设计、用户手册、PPT报告等。

在实践教学过程中，每个学生完成8个基础实验，基础性的实验要求同综合性实验；另外，每个学生还必须完成一个设计性的大作业，大作业以4～5名学生为一组，完成相应的需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计，写出数据库设计说明书，这部分比重约占实践考试的20%左右，然后每个同学依据本组的数据库设计，完成相应的数据库代码设计、详细设计、应用软件代码设计、用户使用说明书和PPT报告，相应占实践考试的比重分别为：10%、10%、40%、5%和5%。

4总结

计算机科学与技术专业本科课程改革总体设想是：围绕培养目标，以学生就业为中心，以提高学生的专业素质和操作技能为重点，强化实践能力。为了进一步提高实践教学的效果，培养创新型人才，大作业教学，不仅可以激发学生的学习兴趣，锻炼学生的动手能力，而且可以培养学生面向实际应用提出问题的意识；增强学生研究性学习的主动性，培养学生自主学习的能力；提高学生分析问题、解决问题的能力；增强学生的创新意识，培养学生的创新精神和创新能力。由此可见，“大作业教学”是将创新能力的培养融于实践教学过程中的成功举措。

作者简介：

吴京慧，江西财经大学信息管理学院 330013