计算机网络原理课程是计算机网络课程体系中最基础,也是最重要的一门课程,计算机网络原理课程通过学习网络协议来洞悉理论基础的本质,目前网络原理课程的教学都是以书本教学的模式为主,使得学生对网络协议内部的实现机制和在网络中的实际传输情况缺乏感性的认识和实验环节,让学生难以理解和掌握,使得教学效果不理想。
西普科技网络协议实验教学系统(SimpleNPTS)从方便教师讲解网络协议课程出发而设计,面向广大在校师生,易学易用,通过对各种协议数据帧的灵活编辑、发送、获取数据和会话分析,学生可以深入地理解和掌握网络协议的内部原理和运行机制。系统结合高校教育的实际情况,针对网络原理课程中的网络协议部分原理知识,通过软件来实现辅助教学,让学生在实践的过程中更深入地掌握网络协议的基础理论知识。本系统能够使学生清楚的理解和掌握网络的内部结构和协议,通过编辑各种协议的数据包深入学习计算机网络的内部原理,同时也可以很好的辅助网络编程的调试。网络协议教学系统以实验为主,强调学生的主动性和设计性,能够拓宽学生的思路,达到真正的教学互动。同时提供配套的实验考核功能,实现在线考试和自动判卷。
系统采用软硬件结合的方式进行实验环境的搭建。硬件系统主要包括管理控制设备和路由器、交换机等网络设备,为实验提供必要的硬件环境支撑;软件系统主要包括协议编辑软件、协议分析软件和实验管理系统;同时提供配套的实验教程与用户管理手册。
适用对象
适用专业:计算机科学与技术、网络工程、计算机信息管理等相关专业或相关方向
适用课程:系统可辅助高校开设《网络原理》《计算机网络》《网络工程》《网络程序设计》、《网络协议及其应用》等相关课程实验
系统特点
智能性:提供实验考核功能,减轻教师考核工作;
全面性:系统软件、硬件、教材、实验考核四合一,打造完美实验室。
先进性:支持IPv6、网络程序设计、网络攻防和故障性能分析等课程学习;
应用性:可构建出网络各种服务环境;
真实性:提供真实的网络实验硬件平台,而非软件模拟;
直观性:独特的会话交互图,使协议通信过程直观生动,使实验清晰明了;
扩展性:能够方便扩充新协议,并添加新的实验内容。
系统功能
网络协议教学系统可以根据实验的不同,灵活搭建实验环境,进行实验分组和角色分配。同时可以配合国内知名网络设备厂商锐捷网络公司的网络工程实验设备可搭建出复杂多样的网络实验环境,与网络协议教学系统相互配合,可开展多种大型复杂网络实验,实现各种网络协议分析、网络开发、网络攻防及网络应用等实验,从而满足学校对于网络原理及应用领域的实验教学需求。
网络协议编辑软件为学生提供多种编辑和发送数据包的方式,学生可以灵活的根据需要载入或编辑一个帧序列,并按照自己的想法修改某一单帧的各种属性,包括从MAC层到应用层的各种协议字段的属性。在编辑的同时,会相应地显示整个协议树的层次结构和层次模型,使学生对网络协议的层次结构有更直观的了解,便于学生理解和学习。学生按单帧或者帧序列的方式发送数据帧,且可自定义发送的时间间隔。
协议分析软件的主要功能是捕获网络上传输的数据包,并根据设置的过滤条件对捕获的数据进行解析。系统可以解析以太网中多种常用协议,并以会话交互图的方式显示完整的通信过程,直观呈现信息交互方式,加深学生对协议的理解。系统提供多种保存方式,可以把捕获的数据保存成文件,方便日后分析学习。
实验管理系统包括系统管理和实验考核两大功能模块。老师可通过WEB页面浏览学生信息,添加考试、登陆服务器查看学生的相关信息和实验情况。学生在客户端可以实现选择考场进行考试、个人信息的修改、查询考试成绩等功能,管理系统自动判断实验结果,给学生返回不同信息,并记录学生实验情况。
SimpleNPTS包含协议分析、协议应用、网络编程、网络攻防等模块,支持近40个常用协议和数据包的相关实验。
系统配套《网络协议分析及应用实验教程》,该教程由西普公司联合北京航天航天大学编写的内部实验教材,对每个实验的实验目的、实验原理、课时安排、实验环境、实验步骤等多个教学环节进行了详细说明,同时对每个实验提供针对实验过程、原理的实验思考供学生加深相关知识的理解。
典型应用
电子科技大学
电子科技大学是国家“985工程”、“211工程”重点建设的教育部直属重点大学。经过50多年的建设,电子科技大学形成了从本科到硕士研究生、博士研究生等多层次、多类型的人才培养格局,成为一所完整覆盖整个电子类学科,以电子信息科学技术为核心,以工为主,理工渗透,理、工、管、文协调发展的多科性研究型大学。
计算机科学与工程学院现有计算机科学与技术一级学科博士学位授予权和博士后流动站;具有计算机系统结构、计算机软件与理论、计算机应用技术、信息安全四个二级学科博士学位授予权;计算机科学与技术和信息安全两个本科专业。学院设有学科基础系、计算机软件与理论系、计算机工程与应用系、信息安全系四个系,拥有西南地区唯一的“国家级计算机实验教学示范中心”、“IBM主机系统教育中心(成都)”等实验中心,有自动推理联合实验室、智能系统与信息技术研究所、网络与数据安全四川省重点实验室等十余个科研机构。
在2009年学院网络与信息安全实验室建设中,采用西普科技的网络协议实验教学系统SimpleNPTS构建了网络协议相关的实验教学环境,以满足本科生《计算机网络》类课程的公共实验,有效提高了实验室教学的质量与效率,满足学校强调计算机科学基础理论知识与工程实际应用相互结合的要求。学校师生利用SimpleNPTS实验系统开展网络协议分析相关实验,通过实际操作及直观分析展示,有效帮助学生深入学习和理解网络协议,大大提高了计算机网络相关课程的质量,使学生具备熟练应用计算机网络协议知识解决实际问题的能力。
浙江师范大学
浙江师范大学是一所以教师教育为主的多科性省属重点大学,现有数理与信息工程学院、工学院、职业技术教育学院、国际文化与教育学院、等19个学院61个专业,全日制本专科在校生25000余人,研究生(含专业学位研究生)4800余人。
其中,数理与信息工程学院下设数学与应用数学、物理学、信息与计算科学、光信息科学与技术、计算机科学与技术、通信工程、电子信息工程、软件工程、网络工程、材料物理等10个系及基础教学部、学科竞赛部二个部。
在2011年网络与信息安全实验室的建设中,通过采用西普科技的网络协议实验教学系统SimpleNPTS以及网络协议开发实验教学系统SimplePAD作为学院的网络协议分析、开发及应用实验平台,为本科生的计算机网络原理、网络管理、网络编程等环节的实践提供环境支持,满足学校培养能在科研、教育、企事业等单位从事网络规划与设计、网络系统集成、网络运营管理和维护、网络技术研究、网络应用开发和计算机网络教学等工作的高级技术人才和管理人才的需求,全面提升学生在网络相关领域的核心竞争力。同时简化了实验室管理,使得网络实验教学更加方便、高效。





