网络课程的优缺点
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网络课程的优缺点范文第1篇
关键词: 传统教学 网络教学 优缺点
1.引言
近年来,随着因特网的蓬勃发展,人们的学习习惯从传统的教学方式转变为多元化的网络互动学习,学习的环境也渐渐地由真实的世界转换到网络化的虚拟世界。网络教学的网站兴起,使学生不但可以突破传统学习区域的限制,实现师生间的同步学习,而且可以依自己的学习进度调整学习的课程内容。传统的教学模式需要教学者与学习者都在相同的时间及地点进行,因为面对面的沟通与互动仍是传统教学模式最具优势之处[1,2,3]。然而,由于网络无远弗届的特性,不同时空的学习者能透过网络共同参与学习活动,学习的环境也由真实环境扩展到网络化的虚拟学习世界,透过网络进行教学的型态已逐渐侵蚀传统教学的领域[4,5,6],因此,以因特网为基础的教学能否取代传统教学是一项值得探讨的课题。
2.传统教学
传统教学(Conventional Education)一般是指在校园中或教室进行的教学活动,通常教学者与学习者同时处于同一空间,在教室中学习者由于受环境的影响必须遵守某些行为规则和某些沟通型态。大部分的教学者仍然担任叙述者或讯息的传播者角色,学习者通常是被动地接受讯息。在传统的教学型态中,教学者使用单一的教学方法把知识与经验单方向传授给学习者,如图1所示。
此种教学方式有以下几弊端:
(1)学习者缺乏多元思考的动机。
(2)学习者与教学者或学习者与学习者之间无法产生良好互动关系。
(3)教学方法单调缺乏多样性。
(4)教材局限于理论且常与现实脱节。
(5)学习者于学习过程必须充分依赖教学者。
在传统的教学环境中,教学内容、教学方式与进度安排等往往根据多数学生的状况和程度,以及教师本身的经验与习惯而设计,此种教学环境无法兼顾学生的个别差异性,导致教学成效有限。
3.网络教学
网络教学是一种有系统的教学活动,学习者与教师可以在同步或异步的情况下进行教学,教师事先将教材资源设计好并放置于网络平台上,以多媒体的方式呈现相关的文字、声音、图片、影像及动画等教材内容,学习者依照自己的学习进度,选择适合自己的学习内容,并且利用科技媒体与教师连结沟通,进行学习的活动。在网络教学的形态中,学习者的学习来源已不限于仅从教学者的知识与经验来取得,学习方式将更多元化,如图2所示。
随着科技媒体的普及化和不断地发明、进步,网络教学方式也随之不断地进步。网络教学演进发展史与传播科学的发展和应用有相当密切的关系,其在历史上的演进如图3所示。
根据教学者与学习者间的时空距离与互动方式,网络教学可分为同步交互式远距教学、异步远距教学两种。所谓同步交互式远距教学即利用视讯会议的技术,教师与学生在同一时间上课:教师在主播教室上课,学生则可以在主播教室或各地的远距教室听课,课程中通过网络将不同地方的学生和教师连系起来,彼此可以互相讨论及参与各项教学活动,具有跨越空间的特性,但受时间的限制,学生与教师必须在同一时间上网进行教学活动。而异步远距教学方式则通过网站进行教学活动,学生与教师不受时空距离的限制,教师藉由网站来进行教学活动。例如课程内容的更新、作业的给予等,学生则上网读取课程及相关的公告,并通过网站所提供的沟通机制来取得教学互动的效果,如表1所示。
4.传统教学与网络教学的比较
相较于传统的教育训练,网路教学可提供许多传统教学所不能提供的优点[7],包括降低学习成本、强化业务反应能力、依需求制作一致性的教材内容或量身订制个人化的内容、实时更新教材内容、随时学习与可建构社群知识等,如表2所示。
5.试验结果及分析
通过研究传统教学与网络教学在实际教学中的效果,我们可以总结两种教学方法的优缺点。本研究对象为无锡职业技术学院的三个专业,每个专业各有两个班,其中一个班采用传统教学法,另一个班采用网络教学法。六个班分别采用两种教学方法的人数和期末考试平均成绩如表3所示。
从表3可以看出:对电子商务专业采用网络教学方法较传统教学方法优势明显;对于信息工程专业,采用两种教学方法对学生成绩影响区别不大;而对于机械工程专业,传统教学方法反而略优于网络教学方法。对于这种情况,我们对教师及学生进行了询问调查,并总结出网络教学存在着以下缺点:
(1)对于学生:学习时间不够;难以按时缴交作业;网络学习经验不足;难以参与或回答讨论;网络上传速度慢;无法理解课程内容;上网费用高;觉得很孤独;不适应网络学习环境;计算机操作技能不足。
(2)对于教师:①缺乏网络知识与技术。以网络教学而言,教师需利用网络的特性设计不同的教学策略,其课程内容需经过设计与发展。然而网络教学是一个全新的教学环境,大部分教师不熟悉网络教学平台所提供的功能,并且个人信息能力有限。②课程设计与发展能力不足。教师不仅遇到了网络知识与技术的问题,还有许多研究指出教师进行网络教学时最大的障碍在于课程的发展。诸如:发展网络教学之前,教师不了解如何利用网络特性进行教学设计、网页编写问题、评量作业方式,没有合适的教学计划等问题,陷入网络教学教材设计能力不足的困境。③缺乏工作训练。进行网络课程发展时,不能预期教师原本就会设计及教授网络课程,因此,提供教师教育训练、帮助教师实施及支持所需是必要的。
6.结语
传统教学与网络教学方式两者各自存在不同的优缺点,在目前的情况下,网络教学还不能完全取代传统教学,两种教学方式应该交替运用,取长补短。
参考文献:
[1]巫静宜.比较网路教学与传统教学对学习效果之研究――以Word2000之教学为例.台湾淡江大学资讯管理研究所硕士论文,1999.
[2]蔡振昆.传统教学与网路教学之比较研究――从教学媒体、班级经营及教学评量来探讨.国立中山大学资讯管理学系研究所硕士论文,2001.
[3]叶道明.网络教学技术应用分析.屏东科技大学硕士论文,2000.
[4]Davis,D.L.and Davis,D.F.,The effect of training techniques and personal characteristics on training end-users of information systems, Journal of Management Information System, Vol. 7, No.2,1990:93-110.
[5]Webster,J.,Heian,J.B.& Michelman,J.E.,Computer Training and Computer Anxiety in the Educational Process:An Experimental Analysis,Proceedings of the Eleventh International Conference on Information System, 1990:171-182.
网络课程的优缺点范文第2篇
关键词：智能优化算法；启发式教学；Matlab语言
中图分类号：G642 文献标识码：B
1 引言
从教材和教学大纲出发，“智能优化算法及其应用”这门课程主要针对模拟退火算法、遗传算法、禁忌搜索、神经网络优化算法、混合算法等几个方面进行了讲解。由于该课程涉及的知识面很广，内容比较抽象，所以学生往往难以理解，特别对各种优化算法的实际应用不能灵活掌握。这直接导致了学生学习兴趣的减弱和对课程学习的厌倦情绪。为了克服上述问题，更好地实现教学目标，本文作者从教学方法、教学内容等方面出发对智能优化算法及其应用课程的教学进行了探索，改善了课堂教学和课外实践的效果。
2 启发式教学
所谓启发式教学法，就是以学生的经验为基础，由教师提出问题，使他们思考去解决、分析、批评、判断和归纳，因而可以触类旁通、举一反三，使经验逐渐扩张，思路更为灵活。通过启发式教学法，可以培养学生学习的内在动机，引导学生思考和逐步掌握各个知识点，使他们真正对所学的课程感兴趣。为了更好地运用启发式教学，教师应该首先向同学们阐述该课程的发展历史和未来的发展前景，介绍该课程的理论和实践背景，让学生对课程的整体情况有所了解，并产生好奇心。
在启发式教学过程中，教师可根据教学重点和难点，首先采取提问的方式引发学生进行思考，使他们的思维高度集中。在学生思考过程中，可根据他们的思考结果给与适当的提示与鼓励，使他们的思考更加深入。接着可采用问答讨论的方式，对学生的答案加以分析，使得学生的思维达到升华。最后，将学生讨论的结果与课本的结果进行对比，找出异同点。通过上述启发式的教学过程，学生可以更加深刻理解课程中的难点和重点。
如模拟退火算法是一种随机优化方法，学生在学习课程之前已对经典的基于梯度的优化方法有一定了解。在介绍模拟退火算法之前，可先向学生提问：经典的优化方法的核心思想是什么。接着可再提出问题：如果在经典的优化方法中加入随机因素会出现什么结果。教师可根据学生的回答给予适当的提示，最后再给出模拟退火算法的主要步骤和主体思想。
此外，在介绍混合算法的时候，也可以采用启发式的教学法，如可提问学生如果把模拟退火算法和神经网络混合起来进行问题求解应该怎么做。3示例教学
在教学过程中，如果只是纯粹地讲解理论知识，学生可能觉得索然无味，从而直接导致学习兴趣的减弱。而通过选择一些经典的示例进行分析、讲解与讨论，学生可以在学习过程中做到理论与实际相结合，并增加对所学知识实用性的了解，从而提高学习的积极性和主动性。
如在讲解遗传算法的主要步骤，即编码、解码、交叉、变异、选择时，通过选择最短路径问题的示例来解释其运行机理。最短路径问题是一类离散优化问题，其主要任务是找到一条从起始点到终点的最短路径。在运用示例讲解时，首先给学生介绍如何对每一条路径进行编码，然后介绍如何对不同的路径进行交叉、变异和选择等操作，而且说明在上述过程中如果出现不合法路径应该如何进行处理，最后讲解如何选择较好的路径来进行下一次进化等等。通过上述讲解，学生对遗传算法的主要步骤具有了十分深刻的认识。
此外，在讲解神经网络时，可首先通过理论讲解使学生对神经网络的原理有了一定的了解，接着通过选择一种经典的神经网络示例，即BP神经网络，对其原理及具体实现过程进行演示。在教学过程中，作者通过选用Matlab语言中的神经网络工具箱，对BP神经网络进行了讲解，包括如何构造输入层、隐含层和输出层，如何执行反向传播等等。最后再通过选用一个BP神经网络应用于实际工程中的示例进行讲解。这样，学生对神经网络的原理和应用便有了具体而生动的认识，从而也调动了学生的学习兴趣。
4 多媒体课件教学
运用多媒体课件上课有许多“黑板+粉笔”不可企及的效果。运用多媒体课件上课，可以生动且有效地对教学重点与难点进行讲解，同时通过多媒体课件中的动画演示、录像演示等可以使学生对学习要点有更直观和深刻的了解，激发学生的好奇心。
如在解释遗传算法对某一优化问题的进化过程时，可将初始群体中个体的分布，运行到中间代数时群体中个体分布，和进化结束时群体中个体的分布情况通过多媒体演示出来。这样，学生便对遗传算法的进化迭代寻优思想有了很直观的认识，而且学生可以很深刻的理解遗传算法搜索到全局最优解的工作原理和过程。此外，还可通过录像演示，将整个进化过程中每一代群体中个体的分布情况全部演示出来，这样遗传算法的整体执行过程便在学生眼前活灵活现地展示出来。
在介绍各种智能优化算法之间的优缺点、异同点时，也可通过多媒体课件中的各种图形工具将优缺点和异同点进行归纳和总结，更清晰地展现在学生面前，同时也使得教师在讲解时便于归纳叙述。
5 课程设计
课程设计是学生综合运用课程所学知识的一个重要环节。特别对于智能优化算法及其应用这门课程，如何引导学生将优化算法应用到实际问题显得尤为重要，这不仅锻炼了他们的实际动手能力，也锻炼了他们分析问题和解决问题的能力，可全面开发学生的创造性思维和创新能力，使课程设计真正成为学生综合运用学科知识和进行能力培养的有效途径。
在课程设计中，我们为学生设计了遗传算法求解TSP问题、差异进化算法求解约束优化问题、粒子群优化算法求解多目标优化问题、BP网络解决XOR分类问题等几个题目，将学生分为若干组，要求学生采用Matlab、c语言等软件实现上述问题的编程求解，并规定课程设计的时间为两周。通过课程设计，学生对智能优化算法及其应用这门课程的理论和实践得到了升华，并且团队合作能力也得到了提高。
网络课程的优缺点范文第3篇
关键词：日语 学习策略 差异
中图分类号：H36文献标识码：A文章编号：1009-5349（2017）03-0016-01
如今，出于工作需要、兴趣爱好、攀比心理等原因，学习日语的人越来越多。学习策略也不仅限于传统教学，比如自主学习、在线学习、出国留学等。这些方法各不相同，各有利弊，如何选择适合自己的方法，事半功倍，提高学习效果才是关键。
一、传统教学的优缺点
传统教学是指教师通过系统、细致的讲解，使学生掌握大量知识的教学方法。这种教学方法目前仍是中国高校及课外语言学校日语教育的主导教学法，主要有以下过程：教师利用多媒体技术与课堂教学结合教授五十音图，详细讲解词语和语法的应用；待学生理解后通过习题练习加强理解记忆；开设外教课程指导学生会话和写作；开展一些日语活动提高学生的日语表达能力。
传统教学以教师为中心，以教材为中心，学生听讲、记笔记，老师根据学生的理解程度，调整以后的教学进程，一步步引导学生学习。同时教师的教学风格，说话的语音语调也直接影响学生。这种方法有利于师生之间的交流，打好初级学者的基本功，理解日语的基本逻辑思维，却忽略了“听、说、读、写、译”五项技能中“说”的能力。此外，在传统教学模式中，学生一味地接受知识，形成定向思维，减少思维活动，不能培养自主学习能力，大大降低了学习效率。学生只听老师说日语，学习老师的语音语调，被动地接受知识，不能学以致用，不能将自己的想法表达出来，长此以往，学生失去了学习的信心，也失去了对日语学习的兴趣。
因此，传统教学适用于基础阶段学习，打好基本功，学生不能拘泥于课本学习，反而忽略了自身语言素质的培养。学生应该培养自主学习能力，多方面培养“听、说、读、写、译”五项能力。
二、网络自主学习的优缺点
随着互联网的发展，越来越多的人喜欢通过网络获取知识，学习知识。所谓网络学习，就是指通过计算机网络进行的一种在线学习活动，它主要采用自主学习和协商学习的方式进行。
自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代化学习方式。以学生作为学习的主体，通过阅读、听讲、研究、观察、实践等手段自愿获取知识、技能的行为方式。自主学习强调学生的主观能动性，培养强烈的学习动机和浓厚的W习兴趣。
相对传统学习活动而言，交互活动作为非常有效的网络学习手段，是网络教学质量保证的重要环节，被概略分为学生与学习资源、学生与教师、学生与学生、学生与其他专家、朋友等之间的交互。这种方式不仅能够建构一般协作学习的意义，更能提升学生创新精神和实践能力。
网络学习同样有利有弊。在享受网络环境带给我们学习便利之余，网络的多样化、复杂化在另一方面也会迷惑学生，使其沉湎其中不能自拔，甚至误入歧途。
因此，面对网络学习，我们应该基于一个适当的度的条件下进行。利用网络资源的灵活性，充分提高自己的听力、口语等能力，将学习应用于实践。并且要学会辨别好坏，坚决抵制不良诱惑，合理应用。
三、出国留学的利弊分析
针对不同语言的学习者，可选择的留学的国家也各有不同。就日语学习者来说，留学日本，可以很切实地接触日语本身，基于此环境，潜在地锻炼了自身听与说的能力，同时也更深入地了解当地文化，更有助于语言的扩展学习。但是，留学也面临着费用及毕业流向等问题，一方面，过高的费用会给学生及其家人带来压力，另一方面也会产生“空巢综合征”、人才外流等一系列问题。
四、结语
传统教学、网络学习和出国留学三种方式各有千秋，但也存在一定的不足。针对不同类型的学生，日语学习也自然有不同的策略。由上述分析可以看出：传统教学能够更好地打好学习基础，其中师生沟通、提问回答、测验等方式能清楚发现学生的不足，及时纠错，实施督导。但也存在学生由于一味地接受、一味地被引导，导致失去自主学习意识的弊端。网络学习相对其他两种方式而言更加自由方便，无论在时间上还是空间上都具有更强的自主选择性，同时其多元丰富的学习资源和学习方式也更易提高自主学习的能力。相对传统教学，网络学习在提升听、说能力方面更具优势。不过因网络环境的复杂多样，也容易迷惑学生反而影响了正常的学习。出国留学首先在费用上要比其他两种方式高得多，对于很多家庭条件不够好的学生来说，是否出国留学不单单看自己的选择，更要根据家庭来做出决定。不过值得肯定的是，它也有相应的优势，不仅能够在更成熟、更自然的语言环境下学习日语，而且可以更贴近日本文化，了解日本的风土人情，这对于日后的择业及发展也是很有益处的。
无论是传统教学、网络学习还是出国留学，其学习效果都是因人而异的，日语学习的方式也不仅限于这三种，唯有在学习过程中不断寻求适合自身的方法、调整心态、加强学习意识、坚持学习才能够实现学有所成。
参考文献：
网络课程的优缺点范文第4篇
Abstract: Network education has become a new and effective teaching method following the traditional teaching. Based on the analysis of pros and cons network education this paper provides principles and technology for building a network system,intending to guide the practical work to be carnied out smoothly.
关键词: 网络教学;网络课程
Key words: network education;online course
中图分类号:TP39 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)10-0153-01
0引言
通过分析网络教学的特点间宿舍网络教学信息资源系统,已实现多媒体新的的存储管理、快速插叙等;同时依托网络信息资源系统,开展网上教学、网上考试等教学活动,实现教学资源的充分共享和有效管理。
1网络教学的定义
网络教学是一种通过计算机网络,将教师和学生联系起来,利用计算机通信技术和多媒体技术进行多向交流的教学方式。它以计算机为中心,把语言处理技术、图像处理技术和视听技术集合在一起,通过多媒体手段来传递文本、图像、声音、动画及视频信息,将真实世界和虚拟世界相结合,扩大了信息量。
2网络教学的优点
网络教学作为一种新兴的教学手段,以先进的技术为基础,充分调动学习者的主动性,进行学习、存储、控制、查找和检索资料。其具备的优点有:
2.1 网络教学不受时间、空间的限制计算机网络技术的应用使教学时空发生了变化,学生可以根据自己的需求,在任何时间、任何地点,以自己喜欢的任何方式选择任何自己喜欢的课程学习,无论在家里、办公室,甚至路上都可以通过网络即时的获取信息。
2.2 网络教学讲将受教育的群体扩大到全社会网络教学的受教育者可以得到任何一个国家、任何一个地区、任何一个学科领域的知识信息,打破了传统观教育中受教育者受学校、教室以及教材的限制,将教育推向整个社会。
2.3 网络教学有利于受教育者的个性发展和终身学习的实现。网络教学改变了学校教学的单一模式,使班级授课制和个性化教学、协作教学、自学等形式结合起来,为开发学生的个性思维和创造性思维提供了良好的条件。每个人一生都需要不断地更新自己的知识,而网络教学跨地域、跨文化、跨时空的优势充分满足了每个人终生学习的要求。
3网络教学的缺点
3.1 网络教学缺乏师生之间的感情交流在传统的教育环境中,教育者与受教育者之间的互动有助于受教育者通过情景牢记知识,达到终生不忘的目的。而网络教学中,受教育者面对的是冷冰冰的数据,这就是网络教学中的信息孤独[1]。
3.2 网络教学对硬件环境提出了更高的要求网络教学作为一种新兴的教学模式,其大量的信息存储、人员访问,以及24小时的运转,不仅对网络设备、服务器提出了要求,更是对管理者、维护人员的技术提出了更高的要求
3.3 网络教学使受教育者易患“信息综合症”网络教学中庞大的信息量以及长时间的使用电脑,易使受教育者产生沉迷、恐惧、心里障碍等各种症状[2]。
4网络信息资源系统的定义
4.1 建设的原则
4.1.1 可靠性教学资源的可靠性对网络课程教学来说至关重要,为保证其24小时安全不间断运转,系统必须采用大型的商业数据库。
4.1.2 灵活性网络教学素材的管理在数据管理方面应具备较大的伸缩性和扩展性,以减轻管理者和维护者对庞大的数据量进行方便快捷的修改和维护。
4.1.3 开放性针对网络教学受教育者数量大,所涉及专业领域宽以及教学内容的形态需求复杂的特点,其软件体系结构应采用浏览器/服务器的网络模式,建立在开放的网络标准之上,遵循http、ftp、xml等普通网络协议和数据格式进行消息处理和数据交换。
4.1.4 安全性由于网络教学都是通过互联网远程进行,其安全性也显得尤为重要,它包括保密、完整性保护、身份验证、授权。
4.2 系统结构的技术实现
4.2.1 网络信息资源的呈现方式现阶段常用的呈现方式为窗口模式和网页模式。窗口模式即windows,如编辑文档常用的word软件。网页模式,即使用浏览器(Internet Explorer)打开的网页形式。两者各具优缺点,但考虑到使用者的方便性(网页模式无需安装客户端,任何带浏览器的系统都可立即使用),推荐使用网页模式,microsoft公司成熟的.net平台能很方便的开发和维护网络信息资源系统。
4.2.2 课件播放的支持Windows media service技术能够实现教育新闻和教育视频的播发。在媒体服务器启动了媒体服务器启动Media unicast service服务,并且工作在On demand unicast模式下时,受教育者即可启用Windows media player播放的已编辑存储好的asf视频文件。当要进行授课现场直播时,启动服务器Station service服务,直接用Windows media enconder制作成的asf流。
4.2.3 数据的存储技术由于网络课程多媒体数据多、数据量大、使用者多,传统的DAS(Direct attached storage)技术存在初始化慢、管理复杂、在线添加容量影响网络运行等缺点已不适合于作为网络课程系统的存储服务器,所以推荐使用具有网络相应请求快、并发性强的NAS(Network attached storage)技术。
5结束语
建设丰富稳定的网络信息资源是基础,而开展网络媒体教学才是目标。网络课程的建设不仅需要资金的投入,更需要人才队伍的建设以及建立和完善网络教学的规章制度,是网络教学走向科学化、规范化的道路。
参考文献:
网络课程的优缺点范文第5篇
关键词： Web IOU；Vmware；虚拟网络实验室
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）36-8234-03
在开设有网络专业的高校中，都会对网络设备进行研究、配置，做相关的实验。网络设备（交换机、路由器、防火墙、服务器等）一般都比较昂贵，且更新较快，若购置大量的网络设备显然不合适。虽然很多学校都建有网络实验室，购置有一定的网络设备，但在网络课程实验或网络组建竞赛时，经常遇到的问题就是真实网络设备不足和真实网络设备拓扑固定不易改动等问题，常见的解决方法则是用模拟器来模拟网络设备。
1 三种模拟器介绍及优缺点分析
1.1 Packet Tracer
Packet Tracer是思科公司出品的网络仿真软件，它提供仿真，可视化，创作，评估和协作的能力，Packet Tracer操作简单，但是这只能满足一般的需求，在进行相关实验时，常常发现这些模拟器不支持某些命令或参数，并且Packet Tracer模拟不出真实环境，只能看到模拟器的输出结果，另外也不能进一步与设备联动。
1.2 GNS3
GNS3（graphical network simulator）是一款图形化界面的开源软件，可以模拟真实的Cisco设备的ios，并且支持路由平台（2600/3600/3700/7200）、防火墙（ASA/PIX），以及juniper router，支持的设备类型非常丰富，能模拟很多的路由实验，但是缺点也比较明显即当GNS3模拟二层实验环境的时候，只能在路由器上添加交换模块来实现，某些功能实现不了如不支持RSTP、MST两种生成树协议；不支持VLAN-map（Vlan-ACL）以及DHCP Snooping/P-VLAN；不支持BPDU Filter以及Root Guard等。另外，如果使用GNS3来构建网络实验室，消耗的资源也是非常大的，特别是模拟较多的路由设备时。
1.3 Cisco IOU
Cisco IOU全称是Cisco IOS on Unix，最早的版本是运行于Solaris，后来出现了iMAC和UNIX版本，而CDLinux-IOU是集成了IOU的一个Linux Live CD发行版，并且对系统资源的要求也不是很高。
Cisco IOU模拟真实度非常接近真实环境，模拟交换机的效果可以说是模拟器中最好的一款，在用它模拟多台路由器以及交换机时对cpu占用率也不是很高，相比GNS3来说，更容易在普通计算机上实现复杂的拓扑结构。
Web IOU弥补了IOU对普通使用者的操作难度，Web IOU可以直接在web界面中上传导入IOS，不必先将IOS传到linux下然后再加载，并且提供了一个可视化的图形拓扑界面。组建拓扑也是很方便灵活，可以根据所需添加设备的接口模块以及可根据需求来分配内存，并且在构建出一个拓扑后，可以保存、导出、导入拓扑，使得实验更加方便。在实验中，虚拟网络设备还可以通过和虚拟机的虚拟网卡桥接，实现IOU中虚拟设备、Vmware、真实设备之间相互的通讯。
2 虚拟网络实验室的网络拓扑结构
为了证实基于Web IOU和VMware的虚拟网络实验室的可行性，设计了如图1所示的网络拓扑结构。
图1 虚拟网络实验室拓扑图
在本拓扑中，L3_Switch为核心层（三层）交换机，L2_Switch为接入层交换机，在Router上开启了DHCP 服务并为PC_1、PC_2所在网段分配IP地址。其中PC_1，PC_2由VMware软件模拟；L3_Switch、L2_Switch和Router均由Web IOU模拟。PC_1与L2_Switch1连接，网络IP地址范围为192.168.1.0/24；PC_2与L2_Switch2连接，网络IP地址范围为192.168.2.0/24；Router与L3_Switch连接，网络为192.168.100.0/24。
3 基于Web IOU和VMware的虚拟网络实验室的构建
由于Web IOU需要由虚拟机软件加载运行、PC_1、PC_2也由虚拟机软件模拟，因此我们采用应用比较广泛的VMware软件。运行IOU的虚拟机网卡为桥接模式，分配得到与宿主机器在同一个网段的真实IP。模拟PC1的虚拟机网卡连接到自定义网络VMnet2，模拟PC2的虚拟机网卡连接到自定义网络VMnet3。
3.1 IOU上搭建网络拓扑
启动IOU VMware虚拟机，在物理机的浏览器中，输入IOU的IP地址，进入到如图2的web界面。
图2 IOU Web界面
首先新建一个网络拓扑：点击右上方黑色按钮（add new lab），在接下来的界面中输入实验的名称，输入描述信息，下面的附加描述信息可选填，如图3所示。
图3 新建网络拓扑图界面
第二步进行NETMAP的配置，NETMAP的配置定义了拓扑图中各设备端口的连接对象。在IOU中，设备按照放入拓扑图中的顺序进行编号，如1代表第一个设备，对应的Telnet端口号为2001，2代表第二个设备，对应的Telnet端口号为2002，以此类推。图4中NETMAP配置的意思是设备1的0/0接口与设备2的0/0接口连接，设备1的0/1接口与设备3的0/0连接，设备1的0/2接口与设备4的0/0连接，设备2的0/1接口与第二块虚拟网卡桥接（即pc1），设备3的0/1接口与第三块虚拟网卡桥接（即pc2）。图4中的901代表第二块虚拟网卡，902代表代表第三块虚拟网卡。
图4 NETMAP配置信息
第三步为设备命名、选择加载哪种类型的IOS、分配RAM和NVRAM，以及接口的模块数量（1个Eth或者Ser为一个模块，一个模块包含4个接口，即0/0、0/1、0/2、0/3）。各设备的RAM和NVRAM经过测试填写256时是比较稳定的。901、902是虚拟网卡，只需要命名不必设置其它选项。如图5所示。
图5 设备配置信息
第四步启动所有设备。在IOU WEB界面中（图2所示），点击刚才新建的实验拓扑进入到拓扑的图形化界面，然后右键单击设备，选择启动所有设备。
3.2 测试网络拓扑的运行
在虚拟机宿主机所在的真实网络中telnet IOU的IP地址即可登陆到设备上，如登录L3_Switch，则输入 telnet ip：2001。登陆后的操作方法与在真实设备的命令行界面中操作方法一致。
4 基于GNS3与基于IOU的虚拟实验室比较
GNS3与IOU均能较真实的模拟真实设备，作者以图1的拓扑结构为例，分别对IOU与GNS3占用系统资源进行了比较。
4.1 对比环境
CPU为Intel Core i7-2630QM 2.00GHz ，8G内存，500GB硬盘，windows 7操作系统，两台Vmware虚拟的xp虚拟机。
4.2 对比结果
对比测试中分别记录了内存和CPU的占用情况，测试结果如表1所示。
表1 对比结果
[＼&虚拟设备开启前＼&虚拟设备开启后＼&虚拟设备开启前后差值＼&GNS3＼&CPU占用情况＼&4%＼&7%＼&3%＼&内存占用情况＼&2.69G（34%）＼&3.33G（42%）＼&8%＼&IOU＼&CPU占用情况＼&5%＼&5%＼&0%＼&内存占用情况＼&2.86G（36%）＼&2.93（37%）＼&1%＼&]
IOU需要借助虚拟机运行，因此运行IOU的环境要比运行GNS3的环境多运行一台虚拟机。由测试结果来看，运行IOU时所需系统资源比GNS3少。
5 结论
IOU与GNS3均能较真实的模拟思科设备，且用户都能通过TELNET登录设备进行远程配置，但IOU比GNS3占用的系统资源更少。利用IOU我们可以在一台服务器上运行多个IOU虚拟机，并且在一个运行IOU的虚拟机中设计几个拓扑，这样可以较好的解决网络设备不足的问题，同时在网络配置竞赛中可以灵活的搭建不同的网络拓扑结构。
参考文献：
