網(wǎng)絡(luò)安全與計(jì)算機(jī)技術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)與探索

劉莞玲 ，謝伙生 ，葉福玲 ，陸澤萍 ，林 晶

（1.福州大學(xué) 數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院，福建 福州 350116；2.福州大學(xué) 網(wǎng)絡(luò)信息安全與計(jì)算機(jī)技術(shù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，福建 福州 350116）

0 引 言

隨著信息化時(shí)代的迅速發(fā)展，多媒體技術(shù)、云技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、人機(jī)交互等技術(shù)不斷影響著人們的學(xué)習(xí)和工作。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效補(bǔ)充，可以改進(jìn)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各種弊端[1]，成為加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)和提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段。平臺(tái)的構(gòu)建可以提高硬件設(shè)備的利用率，降低建設(shè)和管理成本，方便系統(tǒng)及資源統(tǒng)一部署，提高系統(tǒng)安全性，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)資源的共享，為學(xué)生提供個(gè)性化實(shí)驗(yàn)資源[2]，從而更好地服務(wù)于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，提升高校本科教學(xué)質(zhì)量，為雙一流建設(shè)提供保障。

1 實(shí)體實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題

隨著實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的不斷深入，為了加強(qiáng)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，需要根據(jù)教學(xué)大綱及學(xué)生個(gè)性化要求，不斷擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)的數(shù)量和內(nèi)容。然而，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全與計(jì)算機(jī)技術(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程，從形式到內(nèi)容再到效率和效果都存在影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的缺陷，因此，有必要利用虛擬仿真技術(shù)補(bǔ)充和拓展傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。目前，實(shí)體實(shí)驗(yàn)室存在的主要問(wèn)題包括如下幾方面。

1）網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)很難在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)。

在實(shí)體實(shí)驗(yàn)室做網(wǎng)絡(luò)安全類(lèi)實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)線路與校園網(wǎng)絡(luò)直接相連，可能造成病毒等不良數(shù)據(jù)泄漏導(dǎo)致校園網(wǎng)崩潰等嚴(yán)重的后果；同時(shí)，現(xiàn)有的實(shí)體實(shí)驗(yàn)室僅支持對(duì)安全配置要求較低的小型實(shí)驗(yàn)，無(wú)法進(jìn)行信息安全原理型和創(chuàng)新設(shè)計(jì)類(lèi)實(shí)驗(yàn)。因此，網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中存在安全風(fēng)險(xiǎn)和局限性，最好用虛擬仿真來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2）計(jì)算機(jī)原理類(lèi)的實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)性差。

傳統(tǒng)基于實(shí)物的電路類(lèi)實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)都會(huì)因?qū)嵨飻?shù)量和種類(lèi)的限制，影響實(shí)驗(yàn)的規(guī)模和效果。實(shí)體網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的狀態(tài)燈指示連接方式有限，在超級(jí)終端上也只能以命令行進(jìn)行配置操作和顯示配置結(jié)果。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生無(wú)法看到網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之間的運(yùn)行原理，如數(shù)據(jù)分組、路由的選擇、數(shù)據(jù)幀的快速交換等，這類(lèi)實(shí)驗(yàn)只能局限于原理驗(yàn)證，因此學(xué)生無(wú)法很好地理解實(shí)驗(yàn)的運(yùn)行原理。

3）實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理成本高，資源共享有限。

采用防火墻、入侵檢測(cè)、VPN等設(shè)備搭建網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)體實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，多個(gè)設(shè)備僅支持單個(gè)用戶的操作，一個(gè)實(shí)驗(yàn)室需要配置多套相同的設(shè)備，建設(shè)成本高。由于設(shè)備數(shù)目及種類(lèi)的限制，大型的綜合性實(shí)驗(yàn)無(wú)法組建，學(xué)生受益面窄，實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)時(shí)間受限；同時(shí)，設(shè)備不更新?lián)Q代無(wú)法滿足技術(shù)進(jìn)步的需要，頻繁更新?lián)Q代又會(huì)造成資源的浪費(fèi)，加上傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境部署繁雜、靈活性差，缺乏實(shí)驗(yàn)環(huán)境的統(tǒng)一管理，給實(shí)驗(yàn)室的管理帶來(lái)巨大的難度和壓力。實(shí)體網(wǎng)絡(luò)設(shè)備場(chǎng)地和時(shí)間固定、內(nèi)容固定，這些都極大地限制了實(shí)驗(yàn)室的使用效率、效果和資源的開(kāi)放共享。

2 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)概述

隨著教育教學(xué)改革不斷深化，在一流高校、一流學(xué)科和新工科建設(shè)的背景下，探索虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的信息化、共享化和個(gè)性化具有重要意義[3]。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育信息化建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要組成部分。自2013年以來(lái)，教育部正式啟動(dòng)建設(shè)國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。2017年，教育部提議建立示范虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，計(jì)劃從2017年到2020年確定大約1 000個(gè)示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目[4]。2018年5月，教育部決定認(rèn)定105個(gè)項(xiàng)目為首批國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目。2019年1月教育部高等教育司發(fā)布了《關(guān)于2018年度國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目名單的公示》，共有298個(gè)項(xiàng)目入選第二批國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目。

3 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)安全和計(jì)算機(jī)技術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建主要為了提高學(xué)生的實(shí)踐技能和創(chuàng)新意識(shí)。以實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源信息化為建設(shè)的重點(diǎn)，把共享和開(kāi)放優(yōu)質(zhì)的資源作為目標(biāo)[5]。建設(shè)過(guò)程堅(jiān)持“虛實(shí)結(jié)合、能實(shí)不虛”的原則，結(jié)合個(gè)性化、多元化、信息化的教學(xué)模式；綜合應(yīng)用多媒體技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)、云計(jì)算、人機(jī)交互等技術(shù)構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。

3.1 以學(xué)生為本，聚焦創(chuàng)新人才培養(yǎng)

網(wǎng)絡(luò)安全與計(jì)算機(jī)技術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建，堅(jiān)持一切從學(xué)生的需求出發(fā)，綜合培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，以問(wèn)題為導(dǎo)向，結(jié)合教學(xué)大綱和內(nèi)容，重點(diǎn)解決真實(shí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目條件不具備或?qū)嶋H運(yùn)行存在困難的實(shí)驗(yàn)。堅(jiān)持科學(xué)規(guī)劃，資源共享，突出重點(diǎn)，提高效率和可持續(xù)發(fā)展的指導(dǎo)思想；堅(jiān)持“虛實(shí)結(jié)合、能實(shí)不虛”的原則，將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源整合到現(xiàn)有的教學(xué)系統(tǒng)中，為涉及網(wǎng)絡(luò)安全病毒泄露危害性大、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信原理可見(jiàn)性差或者實(shí)驗(yàn)成本高的不可逆實(shí)驗(yàn)（如交換機(jī)、服務(wù)器和CPU）等提供可靠、安全和經(jīng)濟(jì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

3.2 創(chuàng)新教學(xué)，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式

傳統(tǒng)教學(xué)模式主要是以教學(xué)大綱為主，往往忽視學(xué)生的自身認(rèn)知水平和知識(shí)積累情況，無(wú)法真正做到個(gè)性化提供實(shí)驗(yàn)資源。由于實(shí)體設(shè)備限制，大部分實(shí)驗(yàn)是原理驗(yàn)證型練習(xí)，為了獲得已知的唯一實(shí)驗(yàn)結(jié)果，往往不允許學(xué)生出錯(cuò)，這極大限制了學(xué)生的創(chuàng)造能力和創(chuàng)新意識(shí)，也無(wú)法真正提升他們探索未知的能力。虛擬技術(shù)的出現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)問(wèn)題提供了新的視角和新的解決方案[6]，可以有效改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，改變以教為主的教育現(xiàn)狀，提升學(xué)生自學(xué)和動(dòng)手實(shí)踐的能力，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐教學(xué)的結(jié)合[7]；同時(shí)，在虛擬仿真網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)安全攻防實(shí)驗(yàn)和大型網(wǎng)絡(luò)綜合設(shè)計(jì)類(lèi)實(shí)驗(yàn)，不會(huì)出現(xiàn)病毒泄露等網(wǎng)絡(luò)安全隱患。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚪Y(jié)合個(gè)性化、多樣化和信息化的實(shí)踐教學(xué)新體系，形成基礎(chǔ)型、應(yīng)用型、綜合型和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)有效融合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式。

3.3 技術(shù)融合，打造虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

綜合應(yīng)用多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、云技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)等，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)安全和計(jì)算機(jī)技術(shù)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，平臺(tái)的結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D如圖1所示。

平臺(tái)依托校園的網(wǎng)絡(luò)，包括服務(wù)器和實(shí)驗(yàn)終端兩部分，服務(wù)器模塊默認(rèn)安裝虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，為實(shí)驗(yàn)終端的訪問(wèn)請(qǐng)求提供服務(wù)，并保存實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)終端區(qū)將為用戶提供一個(gè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，學(xué)生只需輸入賬號(hào)密碼，即可以登錄平臺(tái)，隨時(shí)隨地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作；教師可以共享實(shí)驗(yàn)資源，在線指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告等；教務(wù)和實(shí)驗(yàn)室管理人員可以進(jìn)行課程發(fā)布、儀器設(shè)備管理等，真正實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和智能化。

圖1 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D

4 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)

基于真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備，采用軟件仿真和硬件虛擬的方式，可以建立一套技術(shù)先進(jìn)、覆蓋面廣和擴(kuò)展性強(qiáng)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。平臺(tái)包括虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程體系和實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)兩個(gè)部分，采用多媒體形式講解理論知識(shí)，采用人機(jī)交互式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，用大數(shù)據(jù)智能化分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過(guò)該平臺(tái)，學(xué)生可以獨(dú)立或分組合作進(jìn)行學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)操作。

4.1 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程體系

開(kāi)放式虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的課程體系是基于國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行規(guī)劃和建設(shè)的，平臺(tái)上部署了9個(gè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，如圖2所示。

圖2 網(wǎng)絡(luò)安全與計(jì)算機(jī)技術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源

目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)了345個(gè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，直接支持計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐、網(wǎng)絡(luò)信息安全、Internet技術(shù)與協(xié)議分析、數(shù)字邏輯等14門(mén)實(shí)驗(yàn)課程。該平臺(tái)為網(wǎng)絡(luò)工程、信息安全、軟件工程、大數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生提供服務(wù)，同時(shí)實(shí)驗(yàn)資源也共享給全校其他專(zhuān)業(yè)的學(xué)生使用。網(wǎng)絡(luò)安全和計(jì)算機(jī)技術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系如圖3所示。

圖3 網(wǎng)絡(luò)安全與計(jì)算機(jī)技術(shù)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程體系

4.2 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)主要采用C/S架構(gòu)，集成所有虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)在線學(xué)習(xí)、在線教學(xué)、在線操作、在線評(píng)估、在線管理等功能。網(wǎng)絡(luò)安全與計(jì)算機(jī)技術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的用戶角色主要有教師、學(xué)生、教務(wù)和管理員。平臺(tái)的功能如圖4所示，主要包括實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)的開(kāi)課管理、典型實(shí)驗(yàn)庫(kù)的維護(hù)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的指導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的批改、實(shí)驗(yàn)成績(jī)統(tǒng)計(jì)查詢(xún)等功能。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模塊可以有效地安排教學(xué)任務(wù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行流程化管控，改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式，有效提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。①該模塊可以自動(dòng)生成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)書(shū)，并能根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整教學(xué)任務(wù)和教學(xué)計(jì)劃，可在線審核與調(diào)整實(shí)驗(yàn)課程。②支持智能排課設(shè)計(jì)，以實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)多類(lèi)型混合排課，支持實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的新型教學(xué)模式。③支持實(shí)驗(yàn)分批、自主選課等方式，支持小組組隊(duì)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?。④?duì)實(shí)驗(yàn)室、課程、教師、學(xué)生等資源占用情況進(jìn)行分析，提供智能的實(shí)驗(yàn)資源沖突檢測(cè)。⑤按照實(shí)驗(yàn)課程匯總成績(jī)，提供數(shù)據(jù)接口給教務(wù)處，可進(jìn)行成績(jī)分析和統(tǒng)計(jì)。⑥可以上傳和發(fā)布多種多樣的實(shí)驗(yàn)資源，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)資源進(jìn)行統(tǒng)一管理。

圖4 網(wǎng)絡(luò)安全與計(jì)算機(jī)技術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的功能

系統(tǒng)還提供實(shí)驗(yàn)管理、實(shí)驗(yàn)工具等多種擴(kuò)展接口，方便教師添加新實(shí)驗(yàn)，并在校企合作模式下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的共享開(kāi)發(fā)。教師可以根據(jù)自己的需求進(jìn)行全新操作系統(tǒng)的安裝、定制課件和共享課件，也可以采用產(chǎn)品中自帶的虛擬機(jī)母本進(jìn)行復(fù)用，重新配置。系統(tǒng)提供編程接口，可開(kāi)展有深度的實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，可開(kāi)展有廣度又有深度的實(shí)驗(yàn)。平臺(tái)還提供多媒體的交互式練習(xí)、測(cè)試、在線答疑等功能，并支持人工組卷和智能組卷兩種出卷模式。

學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，平臺(tái)支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)存，能自動(dòng)保存當(dāng)前學(xué)習(xí)進(jìn)度，方便學(xué)生隨時(shí)隨地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)；系統(tǒng)中的實(shí)驗(yàn)環(huán)境以虛擬機(jī)形式存在，能夠讓實(shí)驗(yàn)環(huán)境在短時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)，使實(shí)驗(yàn)操作更加便捷、高效。同時(shí)，平臺(tái)還能對(duì)學(xué)習(xí)行為分析，為提升教學(xué)效率提供決策參考；學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)結(jié)果后，系統(tǒng)可以設(shè)置手動(dòng)校正或自動(dòng)校正實(shí)驗(yàn)報(bào)告。批改完作業(yè)后，平臺(tái)將評(píng)價(jià)結(jié)果反饋給師生，同時(shí)會(huì)把成績(jī)等信息匯總到成績(jī)管理模塊，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)調(diào)整提供決策依據(jù)。

系統(tǒng)管理模塊可以管理和設(shè)置系統(tǒng)用戶的權(quán)限?？记诠芾砟K主要負(fù)責(zé)值班人員考勤登記和學(xué)生上課考勤的智能化管理，智能統(tǒng)計(jì)和生成每門(mén)課程上課情況的報(bào)表。開(kāi)放預(yù)約管理模塊，讓學(xué)生可根據(jù)興趣和需求，預(yù)約實(shí)驗(yàn)資源，進(jìn)行個(gè)性化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。整個(gè)平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析模塊可以為實(shí)驗(yàn)室調(diào)配資源提供依據(jù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)分析，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和中心建設(shè)提供數(shù)據(jù)支持。

5 平臺(tái)應(yīng)用效果

在構(gòu)建虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的過(guò)程中，福州大學(xué)網(wǎng)絡(luò)信息安全與計(jì)算機(jī)技術(shù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心構(gòu)建了多層次的校企合作實(shí)踐教學(xué)體系。學(xué)校主要負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容規(guī)劃，提供智力支持；合作企業(yè)根據(jù)學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求提供個(gè)性化的技術(shù)支持和服務(wù)。平臺(tái)具有很強(qiáng)的可編程和配置性，系統(tǒng)開(kāi)放內(nèi)容、開(kāi)發(fā)接口。教師可根據(jù)需要定制課件和實(shí)驗(yàn)資源；學(xué)生可以隨時(shí)隨地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，根據(jù)自身知識(shí)水平和能力選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，也可以自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探索。實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模塊能對(duì)課程實(shí)驗(yàn)資源進(jìn)行有效管理，數(shù)據(jù)分析模塊能針對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行分析，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供智能化決策。

平臺(tái)主要面向計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、軟件工程、信息安全、大數(shù)據(jù)等專(zhuān)業(yè)的學(xué)生開(kāi)放資源。從2016年建設(shè)以來(lái)，截止2018年12月，網(wǎng)絡(luò)安全與計(jì)算機(jī)技術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)累計(jì)使用情況見(jiàn)表1。

表1 2016—2018年虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源累計(jì)使用人次

平臺(tái)每年實(shí)驗(yàn)學(xué)生人數(shù)約1 300余人，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)及科研提供了一個(gè)完整的、一體化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境。該虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)能將抽象的教學(xué)內(nèi)容“變”形象，將復(fù)雜的教學(xué)內(nèi)容“變”簡(jiǎn)單，將簡(jiǎn)單驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)“變”為綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，對(duì)于學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理、提升實(shí)踐能力、提高創(chuàng)新意識(shí)有很好的促進(jìn)作用。目前，現(xiàn)有的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源主要通過(guò)中心門(mén)戶（http：//cmcs.fzu.edu.cn/isct/jsj/）和福州大學(xué)在線實(shí)驗(yàn)吧（http：//fzu.shiyanbar.com/）面向全國(guó)開(kāi)放和共享，力求實(shí)現(xiàn)校內(nèi)共享、校企共享和校外共享[8-10]。兩年多的實(shí)驗(yàn)教學(xué)成果表明，該平臺(tái)運(yùn)行效率高，學(xué)生受益面廣，資源共享程度高，已成為實(shí)驗(yàn)室建設(shè)新的亮點(diǎn)和教學(xué)質(zhì)量提升的助推器。

6 結(jié) 語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)安全與計(jì)算機(jī)技術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)，加速了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的信息化改革和優(yōu)質(zhì)資源的共享。該平臺(tái)能實(shí)現(xiàn)高危的網(wǎng)絡(luò)攻防實(shí)驗(yàn)、不可見(jiàn)的原理型實(shí)驗(yàn)、大型的綜合實(shí)驗(yàn)等，提高設(shè)備的使用效率，降低成本，提升系統(tǒng)及資源部署的靈活性、管理的復(fù)雜度，提高實(shí)驗(yàn)的安全性和穩(wěn)定性。平臺(tái)能使學(xué)生更靈活、更自主地控制學(xué)習(xí)時(shí)間和學(xué)習(xí)進(jìn)度，進(jìn)行個(gè)性化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有利于促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提升，綜合培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力和創(chuàng)新意識(shí)。未來(lái)，相關(guān)的研究人員計(jì)劃在現(xiàn)有的平臺(tái)上繼續(xù)拓展，開(kāi)發(fā)更豐富的實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，也進(jìn)一步探索可持續(xù)化的資源共享形式。