操作系統實驗報告

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操作系統實驗報告范文第1篇

實驗報告格式實驗名稱

要用最簡練的語言反映實驗的內容。如驗證某程序、定律、算法，可寫成"驗證×××";分析×××。

學生姓名、學號、及合作者

實驗日期和地點(年、月、日)

實驗目的

目的要明確，在理論上驗證定理、公式、算法，并使實驗者獲得深刻和系統的理解，在實踐上，掌握使用實驗設備的技能技巧和程序的調試方法。一般需說明是驗證型實驗還是設計型實驗，是創新型實驗還是綜合型實驗。

實驗原理

在此闡述實驗相關的主要原理。

實驗內容

這是實驗報告極其重要的內容。要抓住重點，可以從理論和實踐兩個方面考慮。這部分要寫明依據何種原理、定律算法、或操作方法進行實驗。詳細理論計算過程。

實驗步驟

只寫主要操作步驟，不要照抄實習指導，要簡明扼要。還應該畫出實驗流程圖(實驗裝置的結構示意圖)，再配以相應的文字說明，這樣既可以節省許多文字說明，又能使實驗報告簡明扼要，清楚明白。

實驗結果

實驗現象的描述，實驗數據的處理等。原始資料應附在本次實驗主要操作者的實驗報告上，同組的合作者要復制原始資料。

對于實驗結果的表述，一般有三種方法:

1. 文字敘述: 根據實驗目的將原始資料系統化、條理化，用準確的專業術語客觀地描述實驗現象和結果，要有時間順序以及各項指標在時間上的關系。

2. 圖表: 用表格或坐標圖的方式使實驗結果突出、清晰，便于相互比較，尤其適合于分組較多，且各組觀察指標一致的實驗，使組間異同一目了然。每一圖表應有表目和計量單位，應說明一定的中心問題。

3. 曲線圖

應用記錄儀器描記出的曲線圖，這些指標的變化趨勢形象生動、直觀明了。

在實驗報告中，可任選其中一種或幾種方法并用，以獲得最佳效果。

討論

根據相關的理論知識對所得到的實驗結果進行解釋和分析。如果所得到的實驗結果和預期的結果一致，那么它可以驗證什么理論?實驗結果有什么意義?說明了什么問題?這些是實驗報告應該討論的。但是,不能用已知的理論或生活經驗硬套在實驗結果上;更不能由于所得到的實驗結果與預期的結果或理論不符而隨意取舍甚至修改實驗結果，這時應該分析其異常的可能原因。如果本次實驗失敗了，應找出失敗的原因及以后實驗應注意的事項。不要簡單地復述課本上的理論而缺乏自己主動思考的內容。

另外，也可以寫一些本次實驗的心得以及提出一些問題或建議等。

結論

結論不是具體實驗結果的再次羅列，也不是對今后研究的展望，而是針對這一實驗所能驗證的概念、原則或理論的簡明總結，是從實驗結果中歸納出的一般性、概括性的判斷,要簡練、準確、嚴謹、客觀。

實驗報告范文1一、實驗目的及要求：

本實例的目的是設置頁面的背景圖像,并創建鼠標經過圖像。

二、儀器用具

1、生均一臺多媒體電腦，組建內部局域網，并且接入國際互聯網。

2、安裝windows xp操作系統;建立iis服務器環境，支持asp。

3、安裝網頁三劍客(dreamweaver mx;flash mx;fireworks mx)等網頁設計軟件;

4、安裝acdsee、photoshop等圖形處理與制作軟件;

5、其他一些動畫與圖形處理或制作軟件。

三、實驗原理

設置頁面的背景圖像,并創建鼠標經過圖像。

四、實驗方法與步驟

1) 在“頁面屬性”對話框中設置頁面的背景圖像。

2) 在頁面文檔中單擊“”插入鼠標經過圖像。

五、實驗結果

六、討論與結論

實驗結束后我們可以看到頁面的背景變成了我們插入的圖像，并且要鼠標經過的時候會變成另一個圖像，這就是鼠標經過圖像的效果。當然這種實驗效果很難在實驗結果的截圖里表現出來。這個實驗的關鍵在于背景圖像的選擇，如果背景圖像太大不僅會影響網頁的打開速度，甚至圖像在插入會也會有失真的感覺，因此在插入前對圖像進行必要的處理能使實驗的效果更好。

實驗報告范文2一、實驗目的及要求：

本實例是要創建邊框為1像素的表格。

二、儀器用具

1、生均一臺多媒體電腦，組建內部局域網，并且接入國際互聯網。

2、安裝windows xp操作系統;建立iis服務器環境，支持asp。

3、安裝網頁三劍客(dreamweaver mx;flash mx;fireworks mx)等網頁設計軟件;

4、安裝acdsee、photoshop等圖形處理與制作軟件;

5、其他一些動畫與圖形處理或制作軟件。

三、實驗原理

創建邊框為1像素的表格。

四、實驗方法與步驟

1) 在文檔中，單擊表格“”按鈕，在對話框中將“單元格間距”設置為“1”。

2) 選中插入的表格，將“背景顏色”設置為“黑色”(#0000000)。

3) 在表格中選中所有的單元格，在“屬性”面版中將“背景顏色”設置為“白色”(#ffffff)。

4) 設置完畢，保存頁面，按下“f12”鍵預覽。

五、實驗結果

操作系統實驗報告范文第2篇

1 概述

《操作系統》課程是計算機及相關專業的核心基礎課，該課程不僅要求學生較好地掌握理論基礎，而且要求培養學生良好的課程實踐能力。由于該課程的內容比較抽象、深奧，并且課程實驗難做，實驗效果不明顯，所以，該課程的實踐環節在很多學校成為擺設，有的學校干脆去掉實踐環節。然而，實踐教學又是本門課的重要組成部分，實踐教學對于學生理解和掌握操作系統的基本原理和方法，為今后從事系統程序設計，并發程序設計，多用戶環境應用程序設計打下堅實的基礎。所以，本門課不但必須包含實踐內容， 而且還應該加強，使之能更好地輔助課堂教學。[1]

2 《操作系統》實踐環節的運作情況

經過對各高校《操作系統》實踐教學的調查，《操作系統》實踐部分的開設形式主要有以下四種：

2.1 驗證操作系統部分功能的實驗

這種實驗方式最簡單，主要思路是，以某個實際的商業操作系統為實驗環境，學生可以嘗試執行操作系統提供的某些功能，能力更強的學生還可利用操作系統提供的系統調用函數編寫、運行程序，以改進功能。通過這兩種方式，學生可體驗操作系統原理在實際商用操作系統中是如何工作的。

這種方式的特點是，學生不必編寫操作系統功能實現的代碼，對完全理解操作系統的內涵意義不大。

2.2 模擬經典算法的實驗

這是比較常見的一種實驗方式。其執行過程是，由教師選取操作系統中的一些經典算法，如讀者-寫者問題，電梯算法，讓學生使用其熟悉的編程語言（如：C語言、C++語言）來實現算法。

該方式與程序設計課程的上機環節相似，這有助于學生理解《操作系統》的理論和技術，但是，這種方式由于缺乏訓練學生對操作系統完全性的把握，達不到培養學生完整掌握操作系統的目的。

2.3 替換實際操作系統的主要模塊

這種方式對學生的編程能力要求較高。其執行過程是，以開源的操作系統為平臺，要求學生選取其中的主要功能模塊，并對其進行替換及擴展。然而，開源的操作系統一般比較龐大，結構環境復雜，對師生的要求很高，一般高校實施的效果不好，最終只有小部分學生達到實驗目的，學生的受益面不大。[3]

2.4 設計一個操作系統雛形

這種方式的執行過程是，教學中可選取一個包含簡單內核的教學操作系統，讓學生逐步改進、擴展其功能；或者干脆讓學生設計一個全新的操作系統雛形，該雛形包含操作系統的基本內核功能，如處理機管理、進程管理、內存管理、設備管理、文件管理功能。

該方式與課程實驗教學目標一致，理論上比較理想，但在實際的執行過程中，由于操作系統是一個大型的系統軟件，其設計、結構相當復雜，因此這種方式實施起來難度很大。

3 在教學操作系統GeekOS上完成實驗教學

由于一般的商業操作系統設計復雜，結構龐大，學生規定課時內很難全面掌握，同時，這些操作系統已經非常成熟，差不多實現了全部功能，學生沒有多少新的工作可做。所以，設計一個基于教學操作系統的實踐教學平臺顯得尤為迫切和必要。

3.1 教學操作系統的分類

教學操作系統有兩大類：一類是針對RISC結構MIPS處理器的，例：Nachos；另一類是針對CISC結構的X86通用處理器的，例：Minix、 GeekOS。

3.2 GeekOS操作系統概述

最通用的處理器是CISC結構的X86通用處理器。它是一個用C語言開發的操作系統，學生可以在Linux或UNIX環境下對其進行功能擴充，也可以在g（project1等項目中還包含有磁盤鏡像diskc.img），makefile項目管理文件。

2） Include文件夾。包含兩個子目錄，分別是geekos和libc，在geekos子目錄中有kthread.h，keyboard.h等頭文件，在libc中包含有GeekOS支持的C語言標準字符串函數頭文件string.h。

3） scripts文件夾。包含項目編譯時用到的一些腳本文件。

4） src文件夾。包含系統內核源代碼，用戶修改GeekOS系統時要修改的源代碼如main.c等都位于這個目錄中，在User子文件夾中一般是用來存放用戶的測試文件，在tools子目錄中的代碼是用來建立pfat測試文件系統的。

3.3.2七個項目的功能

project0：在該項目中，要求學生實現一個內核級的I/O進程，該進程能從鍵盤接收一個按鈕，并顯示在顯示屏上。該項目的目的是讓學生了理解GeekOS的編譯、鏈接和運行，明白計算機系統是如何啟動的。

project1：在該項目中，要求學生熟悉可執行鏈接文件（ELF）的格式，并通過編程程序來分析該文件，同時將分析結果送到加載器。該項目的目的是讓學生理解ELF文件的結構，使學生掌握如何加載和運行可執行文件。

在提供的GeekOS內核系統的基礎上，為學生設計了7個由易到難的設計項目用于GeekOS的改進。這些項目分別涵蓋了操作系統內核的各個基本模塊：系統啟動，進程管理，存儲管理，文件系統，訪問控制以及進程間通信。7個項目都規定了改進的目標，并提供了一些設計指導性的意見，但沒有提供源代碼，所以學生首先必須熟悉GeekOS的基本工作原理，才能開展各個項目的設計與實現。

project2：在該項目中，要求學生編程來支持用戶態進程，這種支持包括初始化用戶態進程空間、初始化用戶進程空間、切換用戶進程、導入用戶程序。該項目中，計算機存儲分配方式還是采用段式分配。該項目實現后，學生就可以使用GeekOS提供的命令行解釋器Shell運行一些命令來執行PFAT文件系統內的用戶測試程序。

project3：在該項目中，要求學生改進GeekOS的調度程序，實現基于4級反饋隊列的調度算法（初始GeekOS系統僅提供了FIFO進程調度算法），并實現信號量，支持進程間通信。

project4：在該項目中，要求學生編程實現分頁虛擬存儲管理，以替代前述項目中一直采用的段式存儲管理。學生實現分頁式虛存管理以后，系統在內存不足時，就可以將部分內存頁面調出送到硬盤，以緩解內容壓力，實現虛擬存儲技術。

project5：在該項目中，要求學生實現GOSFS文件系統，該文件系統采用虛擬文件系統，可加載不同的文件系統，PFAT只讀文件系統是默認加載的文件系統。該項目的目的是要實現一個多級目錄的、可讀寫的文件系統。

project6：在該項目中，要求在文件系統中新增一個訪問控制列表，并使用匿名半雙工管道實現進程間通信。

4 《操作系統》實踐環節的考核

《操作系統》實踐環節的考核非常重要，好的考核將激勵學生努力學習，達到實驗效果，辦法如下：

1）教師制定實驗報告格式和要求，教師對學生完成的實驗報告的作檢查和評價；

2）對設計性實驗，要求學生回答并作出評價，回答的問題主要有：闡述解決該問題的算法思想、所使用的數據結構是如何設計的、使用的測試用例是如何選取和設計的、算法性能怎么樣。

3）對一些學生能實現的算法，要求學生上機演示，教師在其演示期間可提問并作評價：主要程序代碼的含義，分析及解釋運行結果。[4]

操作系統實驗報告范文第3篇

關鍵詞：創新驅動；操作系統；實驗教學；改革

中圖分類號：G642.0文獻標識碼：A文章編號：1671-0568（2012）11-0116-03

一、引言

操作系統是計算機專業重要的核心課程，是一門理論性和綜合性較強的學科，該課程的理論學習是理解計算機系統工作、用戶與計算機系統交互和設計開發應用系統等基本知識結構的重要途徑，而其實驗教學則是學生得以深入理解和驗證課堂教學內容的直接和有效手段。

操作系統實驗教學能強化學生加深理解操作系統的概念、原理、組成等基本知識，能拓寬學生編程思路，培養動手操作能力與分析綜合能力，所以實驗教學的質量將直接影響學生的實踐能力、創新能力、合作能力等。[1]在創新驅動戰略的指引下進行操作系統實驗教學的改革，面向市場不斷創新實驗教學的各項機制，提高學生的創新能力和實踐能力，使實驗教學、人才培養和服務社會有機融合、協同發展，培養更符合就業市場對計算機類技術應用型需求的人才。

二、操作系統實驗教學現狀及存在的問題

1.實驗教學的重視度不夠

在教育教學中，大多數的實驗教學往往附屬于理論教學，對學生的實驗能力和創新精神的培養不夠重視。而學生在實驗環節中過于隨意，學習紀律渙散，遲到、早退、曠課、請假等情況屢見不鮮。由于實驗教學落不到實處，導致學生動手實踐能力薄弱，創新能力差，缺乏適應企業需求的專業知識和實踐能力，造成了學生就業困難的局面。

2.實驗教學內容設置問題[2]

操作系統課程的實驗教學內容主要是圍繞教材中的主要算法進行驗證性的實驗，但是僅僅靠這幾個算法很難讓學生直觀地理解眾多抽象的概念，且學生在這些實驗中學習的方法和技能并不能應用到實際項目開發中去，實驗成為一種形式，理論與實踐脫離嚴重。

3.實驗教學平臺的選擇問題[1,2]

操作系統課程的實驗教學環境選擇較難，大部分的教材都是以Unix系統為例，但是Unix安裝成本較貴，不太適宜用于學生實驗。Windows系統是學生較為熟悉的操作系統，但是其大部分源代碼不對外公開，學生實驗時無法深入到操作系統內部進行學習和探究，不利于學生對操作系統的工作原理的理解。選用Linux作為實驗操作系統，又因為學生對Windows系統較為熟悉，大部分沒有接觸過Linux系統，思維定勢難免會給學習和認知帶來難度，因而也限制了學生對操作系統工作原理的理解和創新能力的培養。

4.實驗教學類型和手段的單一[3]

目前的實驗教學大多是驗證型和仿真型的，注重的是理論知識的檢驗和證明。這種實驗以教師為中心，學生完全按照教師的意圖進行實踐操作，缺乏自己的思考和創新過程。實驗教學沒有發揮其應有的作用，還直接影響到學生的學習興趣和積極性，也因此使學生的創新思維和能力的培養和提高受到了限制。

5.缺乏高水平的、雙師型的實驗教學師資隊伍

高校教師大多是從學校到學校，缺乏校企溝通的理念和環境，缺乏企業工程化的實踐工作經驗，因而無法保證對學生的操作技能進行有效的指導，直接影響實踐教學的效果和應用型人才的培養。

針對上述操作系統實驗教學的現狀，筆者結合學校“第四批精品課程立項項目”――計算機操作系統課程建設中的實驗教學的改革實踐，提出了創新驅動戰略下實驗教學體系改革的思路以及一些具體的措施。

三、創新驅動戰略下實驗教學改革思路

1.推進產學研合作，構建實驗教學改革的條件

建立產學研技術創新戰略聯盟，為實驗教學體系結構的改革提供有力的支持。具體包括兩個方面的創新工作：

（1）創新制度建設，搭建高校和企業合作的外部環境。建立高校教師到企業掛職制度，改善教師的專業知識結構，通過結合技術創新的實踐，提高專業技能、積累經驗，從創新過程中加深教師對產業的認知。同時建立流動編制，從企業聘請集工程理論與技術專長為一體的工程師進行實驗指導，并在制度上促進這一機制的形成。這種制度建設的改革，培養了高素質的、“雙師型”實驗師資隊伍，使實驗教學教師的知識結構與時俱進，從而保證了實驗教學的質量。

（2）創新科研思路，將實驗教學與科研進行有機融合，促進產學研合作機制的可持續發展。以科技或市場為驅動，加強與企業的聯系，主動找準企業的關鍵點和興趣點，建立以企業需求為導向的科研項目。同時將科研與實驗教學相結合，以綜合性的工程實踐項目為主線，圍繞綜合實踐項目內容將項目模塊化，按照操作系統功能的五大模塊：進程管理模塊、存儲管理模塊、文件管理模塊、設備管理模塊、網絡管理模塊分配到實驗教學內容各環節中，從而將實驗教學與科研實現有機的融合。在提高教師的科研水平和業務水平的同時，實驗教學的效果和質量得到了顯著提高，實驗教學內容也更加貼近了產業技術對人才的需求。

2.創新實驗教學過程，分層次教學，逐步培養學生的學習能力

單一的驗證型實驗教學并不適合培養學生的獨立設計能力和綜合運用知識的能力，所以要創新實驗課程內容，精簡基礎和驗證性實驗，增加模擬設計性、規劃研究性和開放性的實驗，使實驗教學內容的層次分明。

在不同階段實施不同的實驗內容和形式，讓實驗教學循序漸進完成，以達到最佳實驗效果。具體實驗教學過程為：

（1）認知學習實驗階段。這種實驗主要是驗證型實驗，包括基本的應用級和系統管理級的實驗。如，操作系統的安裝、文件操作等，實驗中以教師輔導為主，教會學生如何安裝虛擬機、如何加載虛擬機鏡像、熟悉操作系統各項功能、掌握文件操作命令等。

（2）設計性實驗階段。以學生自學為主，學生自己編程模擬實現操作系統的某些功能模塊。主要的實驗有：動態優先權進程調度算法、時間片輪轉調度算法、頁面置換算法等。當學生遇到問題時，并不直接替他們排除故障，而是提出產生故障的幾種可能性，鼓勵學生提出問題和不同的見解并自行加以解決。例如，在動態優先權進程調度算法設計實驗中，學生的設計思路不明確時，可從幾個方面來幫助他們理清思路：是否考慮了進程的阻塞時間、在運行進程已占用CPU時間以達到所需運行時間時是否進程還未到達，等等，提出多種可能的情況，讓學生自行思考、設計并解決問題。

（3）研究創新性實驗階段。在進行設計性實驗后，學生已經從書本逐步走向實踐，消除了對編寫軟件系統的心理障礙，提高了編程水平。此階段是以提高素質為主，激發學生創新思維能力，強調的是主動研究式的實驗學習過程。可選的實驗內容較多，如進程創建、內存分配、文件的讀/寫等，教師給出其中較為有意思部分的源代碼，要求學生閱讀，然后讓學生在此基礎上自行提出課題和基本思路，并利用圖書館、網絡等查找相關資料后獨立完成。學生在這種研究性學習過程中主動獲取知識，開動腦筋進行課題的思考和設計，因而有效地培養了學生的創新精神和實踐能力。

（4）開放性實驗階段。[4]最后，安排學生進行開放性實驗，培養學生的主體作用和主動學習能力。可讓學生自成小組，在虛擬機平臺上，從裸機開始，通過實例利用匯編與C語言編寫一個小型的操作系統的框架，包括處理機管理、存儲器管理、文件管理和簡單的設備管理。團隊協作分析和設計仿真操作系統的架構和各項功能、制定實驗計劃、編寫代碼并注釋說明、分析實驗結果、撰寫說明書和實驗報告，最后由團隊統一提交。這樣的實驗有助于學生把握操作系統的精髓，真實地消化書本知識，同時培養和提高了學生自主學習能力、獨立思考的探索精神和團隊協作的能力。

3.創新實驗教學方法和手段，激發學生的興趣

在實驗中創新實驗教學方法和手段，使用多樣的教學方法和手段并靈活應用來提高學習的積極性、激發學習的興趣。

（1）借助合適的實驗平臺。在實驗教學平臺選擇上，采用的是在Windows操作系統上運行虛擬機方式，利用一些虛擬機軟件，如VisualPC，再運行Linux系統。通過學生較為熟悉的Windows操作系統的相關功能來對比學習Linux操作系統，這樣的實驗平臺更容易讓學生更易掌握和理解操作系統的工作原理。

（2）多媒體輔助實驗教學。利用多媒體技術為實驗教學提供交互式教學環境，讓學生清楚實驗的內容、重點、目的等，促進學生對知識的學習興趣和熱情。例如在銀行家算法實驗中，可以設計動態的場景，借助多媒體的應用，讓學生充分了解在該實驗中什么情況下會發生死鎖現象，又如何設計實現安全狀態來避免該現象的發生等。

（3）啟發式實驗教學。實驗教學中可采用啟發式的教學方法，加強學生對抽象知識的理解和掌握。例如在操作系統教學內容中有多處調度算法，如進程調度算法、虛擬內存的頁面調度算法、磁盤調度算法等，在實驗教學中可采用對比分析的啟發式教學方法，讓學生對不同內容的調度算法進行比較，從而對實現操作系統課程教學的目的起到很好的促進作用。

（4）案例驅動式實驗教學。實驗中通過具體案例來挖掘學生的創新潛能，要有意識地從應用及工程實踐的角度，用案例、項目的方式對實驗內容以多角度描述，然后讓學生在案例基礎上進行改進和創造。如，將開源操作系統Linux作為實例教學，引導和幫助學生進行深入分析，通過案例分析和“做中學”，使學生深刻理解操作系統中的原理和算法和實現技術，讓學生在內核中添加或修改功能。培養了學生的創新能力，同時也培養了學生對系統軟件進行分析、設計和開發的能力。

4.創新實驗教學考核評價模式

探索、創新更加合理的實驗教學考核評價模式，不再單純地以上交的實驗報告為最終成績的評定。具體的方法有：提高實驗成績在總成績中的比例，使得學生更加重視實驗教學；對不同階段的實驗題目設置一定的權重，學生根據能力選擇題目；深入學生實驗項目中，隨時提問，考察學生的學習態度、設計思路等；程序驗收時，抽選部分學生進行答辯，考核學生的學習效果；結合學生平時的各項表現，批改實驗報告，給出實驗教學最終成績。

四、結語

操作系統實驗教學活動可以幫助學生加深對操作系統原理和算法的理解和掌握，讓學生通過實驗過程體會到計算機軟硬件體系結構和操作系統的關系，以及計算機體系結構對操作系統發展的影響等。我們在學校立項的精品課程建設項目中，立足本校，更新實驗教學理念，深化實驗教學體系結構的改革，培養學生對技術發展的跟蹤意識，提高學生的學習能力、實踐能力、創新能力，鍛煉他們的團隊協作精神，以達到與企業的無縫鏈接，為社會培養能適應市場需求的創新型與技能性的計算機專業技術人才。

參考文獻：

[1]孫述和等.操作系統實驗教學研究與探索[J].計算機教育,2010,(1).

[2]張其亮,韓斌.操作系統課程實驗教學改革探析[J].計算機教育,2010,(7).

操作系統實驗報告范文第4篇

1課程概述

 

“信息安全導論”是面向計算機科學與技術專業和網絡工程專業學員的一門專業技術課程。隨著部隊信息化建設的迅猛發展，部隊對信息系統的依賴日益加重，信息安全問題日益突出，因此在利用信息化提升部隊戰斗力的同時，必須研究信息安全的自身特點，尋找信息安全問題的解決之道。

 

本課程要求學員了解信息安全的重要性和復雜性、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。而實驗教學的主要目的是讓學員通過實驗能夠掌握基本的信息安全防護技能，了解系統存在的安全隱患，樹立牢固的安全意識，培養良好的安全習慣，另一方面提高實踐操作和應用能力。

 

課程的課內學時為32課時，課外學時即實驗學時為12學時。課程內容基本覆蓋了信息安全領域所涉及的主要分支和領域，共包括信息安全緒論、密碼學基礎、計算機系統安全、計算機網絡安全、計算機應用安全和信息系統安全工程六章內容。而課外實驗由于學時有限，只能在課程內容中進行適當的選擇。

 

2實驗教學內容選擇

 

由于時間有限，應該優先選擇最基本、最常用的安全技術方面的實驗，并按照所需技術水平的高低進行階梯式的安排。

 

根據這一原則在整個課程中計算機系統安全章節、計算機網絡安全章節中涉及的內容成為實驗內容安排的重點。

 

2.1計算機系統安全的實驗內容選擇

 

在計算機系統安全章節中的計算機操作系統的安全內容成為實驗內容的首選。計算機操作系統是應用軟件同系統硬件的接口，其目標是高效地、最大限度地、合理地使用計算機資源。沒有系統的安全就沒有信息的安全。操作系統作為系統軟件中最基礎的部分，其安全問題的解決最為關鍵。目前操作系統主要分為 Windows系列的操作系統和類Unix的操作系統。雖然這些操作系統符合C2級安全級別，即自主安全保護和受控存儲控制，但操作系統仍存在不少安全漏洞，而大多數惡意代碼正是針對操作系統存在的安全漏洞進行攻擊，因此導致出現很多安全問題。

 

為了讓學員了解操作系統存在的安全漏洞以及攻擊者入侵操作系統的手段，加強自身的安全意識，我們設計了一個Windows 2000漏洞入侵實驗。實際上，對于大部分的安全問題，我們可以通過對操作系統的安全管理配置操作來進行防范。在實驗內容中，我們選擇Windows 2000和Linux操作系統進行操作系統的安全管理配置操作的學習。

 

2.2計算機網絡安全的實驗內容選擇

 

在計算機網絡安全章節中防火墻技術、嗅探技術和VPN技術被選擇為實驗的內容。

 

許多來自網絡的遠程攻擊可以通過防火墻技術來進行防范。防火墻是在兩個網絡之間執行訪問控制策略的一組硬件和軟件系統，其目的是保護本地網絡的通信安全。使用防火墻進行網絡的安全防護是最常用的安全技術。據統計，全球接入因特網的計算機中有1/3以上處在防火墻保護之下。因此，理解防火墻的工作原理，并能根據定義的安全策略配置相應的安全規則是學習安全技術的一個重點。

 

嗅探技術主要通過將網卡設置為混雜模式來接收和分析所有經過網卡的數據包。而利用嗅探器竊取別人的用戶密碼和秘密信息是惡意攻擊者常用的手段。通過學習嗅探器的使用，可以使學員們了解數據包的基本結構，從而加深對后階段實驗的理解，同時增強數據包在網絡上傳輸時需要安全保護的意識。

 

在學習嗅探器使用的實驗中，學員已經認識到數據包在網絡上傳輸的不安全性。而VPN技術是實現網絡安全傳輸的一種安全技術。VPN稱為虛擬專用網，它是在因特網上實現的一個專用網絡。由于利用VPN技術構建的虛擬網絡中數據包是加密傳輸的，從而能夠保證信息在網絡傳輸的機密性。通過學習VPN 服務的配置和連接的建立技術，可以加深學員對VPN技術的理解。

 

最后，學員通過學習本門課程不斷地提高自身信息安全技術水平，并按照如圖1的階梯式實驗內容的安排進行學習，能夠了解入侵操作系統的典型攻擊手段、掌握主流操作系統的安全管理配置操作、掌握防火墻的基本配置和使用、學會嗅探工具的使用和掌握VPN服務的配置和連接。

 

3實驗內容設計

 

根據圖1的安排，整個實驗課程的內容包括六個實驗。每個實驗所占課時為2個課時，為了讓學員們能夠在短時間達到實驗要求，實驗內容主要以驗證性的實驗為主，部分提高型的設計實驗為輔。驗證性的實驗內容的實驗步驟比較詳細，力爭學員在實驗課時間內完成所需實驗，而提高型的實驗內容用于部分感興趣的同學在課后進一步提高技術水平。

 

3.1Windows 2000漏洞入侵的實驗內容

 

操作系統存在許多安全漏洞如緩沖區溢出，很多攻擊都是針對這些漏洞進行的。此次實驗的操作系統選擇的是Windows 2000。實驗的主要目的是讓學員們了解典型入侵過程，提高安全意識。針對漏洞入侵的典型過程如圖2。在入侵典型過程中安裝后門和清除入侵痕跡不屬于必備環節，而是較高級的攻擊者采取的方法。 此次實驗的主要內容是設計兩個可驗證步驟的漏洞入侵過程，讓學員可以在實驗課時內按照實驗步驟完成實驗。這兩個入侵過程分別為：1433溢出漏洞攻擊和弱口令入侵。第一個實驗包括了典型入侵過程的主要環節。第二個實驗進一步提高學習內容，包括了安裝后門的環節。

 

3.2操作系統的安全配置實驗內容

 

針對攻擊者的攻擊，實際上可以通過對操作系統進行安全管理配置的操作來進行防范。操作系統的安全配置實驗包括Windows的安全管理配置和Linux的安全管理配置兩次實驗。

 

這兩次實驗的具體操作雖然不同，但實驗的內容是相同的。每次的實驗內容包括三部分：系統用戶管理、系統服務管理和系統安全配置。

 

多用戶的操作系統通過將用戶進行分組的管理，每組賦予不同的權限，來限制用戶對系統資源的使用，從而防止非授權用戶進行非法操作。通過系統用戶管理的學習，學員不僅可以掌握如何增加和刪除用戶，而且還可以學會如何修改用戶權限。

 

由于針對操作系統的漏洞進行攻擊是攻擊者的主要手段，因此操作系統應遵循最小特權原則，盡可能關閉不需要的服務。通過系統服務管理，學員可以知道如何根據需求關閉特定的服務和端口。

 

為了防御攻擊，操作系統還可以進行專門的安全配置。審核策略就是其中的一項重要的功能。審核策略可以對特定事件如登陸失敗的事件進行日志記錄。系統管理員通過對日志記錄進行分析可以對攻擊者的攻擊行為進行事后追蹤。同時，管理員還可以發現攻擊者的不良企圖，從而加強對系統的防護。

 

3.3嗅探工具Sniffer的使用的實驗內容

 

利用嗅探器竊取別人的用戶密碼和秘密信息是惡意攻擊者常用的手段。此實驗的目的是通過學習典型嗅探器sniffer的使用了解數據包的結構，加深學員對后階段實驗的理解，并增強學員對數據包在網絡傳輸要進行保護的安全意識。

 

整次實驗包括如何利用嗅探器sniffer對報文進行捕獲、解碼和編寫報文的內容。其中報文捕獲和解碼是基本學習內容，而編寫報文為提高內容。

 

報文捕獲的實驗內容如下：

 

利用sniffer工具捕獲指定目標機發出的所有數據包。

 

利用sniffer分析捕獲的報文。讓學員兩人一組：一人在目標機上登錄某網站并輸入用戶名和密碼;一人捕獲其發出的數據包并分析出用戶名和密碼。

 

報文解碼的實驗內容包括熟悉各種協議報文結構并對捕獲的IP報文主要是報文頭部的各種信息進行分析。

 

編寫報文的實驗內容是利用sniffer提供的報文編輯功能，自行編寫一個IP報文并發送到合作伙伴的目標機上，并由合作伙伴捕獲進行分析。

 

3.4防火墻iptables的啟用與配置的實驗內容

 

使用防火墻是防范攻擊者攻擊的一種最常用的安全技術。此實驗的目的是通過啟動配置linux系統下的防火墻iptables，理解防火墻的工作原理，并能根據定義的安全策略配置相應的安全規則。

 

此次實驗需要兩臺機器，可驗證的實驗步驟如下：

 

(1) 一臺機器啟動防火墻iptables，充當服務器。

 

(2) 服務器清空防火墻的過濾規則表。

 

(3) 另一臺機器充當客戶機，使用掃描器nmap對服務器進行掃描，發現其開放的服務，并使用其提供的服務。

 

(4) 服務器配置報文過濾表使得客戶機不能訪問服務器提供的任何服務。

 

(5) 客戶機再次訪問服務器，已不能使用其提供的服務。

 

3.5VPN服務器配置與連接的實驗內容

 

VPN技術是在因特網上構建的虛擬專用網絡。它通過一套復雜的協議來保證數據包在網絡上進行安全的傳輸。此實驗的目的就是通過對學習VPN服務器的配置和連接建立來加深學員對VPN概念的理解。

 

實驗內容選擇學習VPN中最常用的一種訪問連接方式——遠程訪問連接方式。通過虛擬專用網的遠程訪問方式，VPN客戶端可以通過IP網絡(例如因特網)與充當VPN服務器的遠程訪問服務器建立虛擬點對點連接。這種方式最適用于公司內部經常有流動人員遠程辦公的情況。

 

可驗證的實驗步驟包括：

 

(1) 配置和啟動Windows 2000 Server下的VPN服務器。

 

(2) 授予用戶通過VPN連接服務器的權限。

 

(3) 授權用戶與VPN服務器建立VPN連接。

 

4教學效果

 

信息安全導論實驗課程的每次實驗都需要提交實驗報告來考察實驗教學的效果。從提交的實驗報告來看，所有學員都在既定時間內完成了實驗規定的基本內容，而部分學員在課外時間完成了提高部分的內容。信息安全導論課程的總評分中筆試占70%，實驗成績占30%。整個課程的成績在良好以上的學員占 30%，中以上的學員占80%，達到預期目標。

 

課程學習結束后，我們對學員進行了調查，學員普遍反映通過實驗課的學習加深了對信息安全技術的理解，同時提高了自身的安全意識。

操作系統實驗報告范文第5篇

關鍵詞：大作業；實踐教學；創新能力；考核方式

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B

文章編號：1672-5913 (2007) 22-0109-04

為了構建一個為更多學生提供更具綜合性、設計性和創新性的實踐環境，以使每個大學生在4年學習中都能接受多個實踐環節的培養，使得學生在掌握扎實的基本知識與技能的基礎上，同時提高學生的綜合素質和創新能力。為了做到這一點，必須在實踐教學方式上做進一步的研究。

1實踐教學的設計思想

課程實踐教學的設計思想為：構架多層次、立體化實踐教學平臺，逐步提升學生的實踐能力和創新能力。課程實踐教學的主要環節有：課內上機實驗、課外項目引導下的大作業(綜合性/設計性實驗)、教授和博士指導本科生學術研究團隊活動、社會調查、實踐基地專業實習等。

實踐教學必須改變傳統教學模式，積極探索大作業驅動下的雙主體教學模式，探索由啟發式、實例導入的“螺旋式”、討論式、參與式、辯論式等教學方法相結合的教學模式；改變傳統的單一化教學平臺，構架立體化教學平臺，如構建課堂(理論)教學、課內實驗教學、課外項目引導式大作業、教授和博士指導的本科生學術研究團隊活動、實踐基地教學等相結合的立體化教學平臺；改變傳統的教學手段，充分采用現代化教學手段，如開發內容豐富的大作業課程教學網站, 該網站對精選的大作業題目進行分類管理，對每類大作業題目的一個樣例，給出詳盡的需求分析和相應的案例，供學生做大作業參考，同時不斷更新該網站，動態反映有關題目的最近研究動態、新的需求、新的設計方案。在網站上定期一些技術解決方案，好的設計例子，相關的參考資料供學生參考。

任課教師必須密切結合教學要求，將基礎性實驗與大作業、綜合性設計性實驗相結合。教師對基礎性實驗認真指導和點評，使學生能夠掌握教學大綱中要求的基本知識、基本理論和基本方法，在綜合性、設計性實驗的基礎上完成大作業。在實踐教學中采用小組討論、集體答辯、教師點評的形式，能夠提高學生自主學習的能力和綜合運用所學知識分析和解決實際問題的能力。

2大作業驅動下的實踐教學的內容

綜合性、設計性實驗教學主要體現在大作業方面，大作業通過讓學生對一門課程綜合性的問題或綜合幾門課程知識的問題，結合其他專業知識、計算機知識和數學知識，從資料收集、提出解決、選擇最佳方案到最終實現方案等一系列過程的實踐，可為學生今后的創業提供一個能力鍛煉的舞臺。

大作業作為課程學習中的一個重要環節，通過鍛煉學生的資料搜集、協作精神、解決綜合問題的能力，可以充分發揮學生的主觀能動性，自主學習探討，勇于發現問題，獨立分析問題；與他人通力協作，可以增強其獨立意識、創新意識、合作意識，提高其觀察力、思維力、想象力和動手能力等。這些能力的培養將為學生今后創業打下堅實的基礎。

不同的課程，其實踐教學內容不同。但是，無論什么樣的課程，實踐教學都應該包括如下的內容：

(1) 基礎性的實驗：這部分內容主要是鍛煉學生對本課程基本技能的訓練，加深學生對基本理論的理解和運用。這類的實驗一般稱為驗證性實驗，實驗個數一般6~8個左右，實驗時數12~16，主要由教師在實驗課中，首先花費20分鐘左右的時間向學生講授實驗原理和實驗方法，學生依據老師講授的知識進行課內實驗，實驗完成后填寫相應的實驗報告。

例如：在“數據庫系統原理”課程中安排16學時上機實驗，完成8個基礎實驗。實驗內容主要包括使用SQL Server2000，實現數據庫的基本操作、數據庫的完整性約束、觸發器和存儲過程、數據庫的安全機制等。

通過課內上機實驗，使學生熟練掌握教學大綱中要求的基本知識、基本理論和基本方法。

(2) 綜合性的實驗

為了提高實踐教學效果，必須將課外項目引導下的大作業(綜合性/設計性實驗)教學內容引入到實踐教學的內容中。

綜合性的實驗是指實驗內容涉及本課程的綜合知識或相關課程知識的實驗。開設綜合性實驗的目的是對學生的實驗技能進行綜合訓練，培養學生的綜合分析能力、實驗動手能力、數據處理以及查閱資料的能力。

每門課程綜合性的實驗個數一般1~2個，實驗課時10~12左右。在該實驗中，教師一般將學生3~4人分成一組，教師向學生下達大作業任務書，學生依據大作業任務書，以小組為單位，在老師的指導下逐步完成。

大作業的選題一般來自教學或生產實踐中。教師可以設計多個選題供學生選擇，也可以由學生自主選題。多個選題其好處在于題目的多樣性，可以最大地豐富學生的閱歷，也能夠充分發揮學生的積極主動性。

也可以采用同一個班設計一個選題，采用同一個選題的好處是可以激發不同組之間學生的相互競爭，每個組的同學都可以從其他組中吸取精華，不斷地充實自己。

例如：《數據庫系統原理》課程的大作業要求學生針對企事業單位管理中的實際問題，在查閱相關資料和初步調研的基礎上，建立一個簡化應用系統的E-R概念模型，使用規范化的理論進行優化，轉換成相應的關系數據庫模式，并在SQL Server 2000平臺上實現數據庫設計，最后撰寫設計文檔。

(3) 設計性的實驗

設計性實驗是指給定實驗要求和條件，由學生自行設計實驗方案并加以實現的探索性實驗，著重培養學生獨立解決實際問題的能力、創新能力以及組織管理能力。

例如“現代數據庫技術”課程的大作業要求學生綜合運用所學知識，針對企事業單位管理中的實際問題，通過需求分析，建立E-R概念模型，使用規范化的理論進行優化，轉換成相應的關系數據庫模式，同時進行代碼設計實現系統的主要功能，最后完成相應文檔資料的編寫，包括：小組完成需求分析、概念設計、邏輯設計和物理設計報告，個人完成數據庫設計說明書、數據庫代碼設計、詳細設計說明書、應用軟件代碼設計、用戶使用說明書。

在實踐教學過程中，可以組織高年級學生參加由教授和博士指導的本科生學術研究團隊。教授和博士指導本科生開展科學研究，可以激發本科生的專業學習興趣，培養創新意識和創新能力；通過科研，可以使本科生的學習由被動到主動，較早地學習到科研的基本方法和技能；在參與科研的過程中，學生的創新精神、創新能力、團隊協作能力等，無疑將得到很好的鍛煉和提高，提高學生自身的競爭力。

實踐教學的一個非常有效的途徑是通過校企合作，為學生的校外實踐活動提供良好的平臺。積極組織學生參加各項社會實踐活動，到企事業單位實地調查、參觀，并在此基礎上組織學生到實踐基地開展專業實習，參與企事業單位的生產和管理，使學生了解企事業單位信息管理的需求、應用現狀，了解軟件開發的過程，提高學生的學習熱情和創新欲望，培養學生從實際應用需求中提出問題、分析問題和解決問題的能力。如，組織學生到相應的高新技術企業參觀和實踐，使學生掌握如何利用系統的方法來解決企事業單位管理中的實際問題，并進一步通過大作業或專業實習，將所學的知識運用到解決企事業單位管理中的實際問題。

3實踐教學考核方式的改革

必須對實踐考核方式進行改革，考核范圍應包括：基礎實驗考核、綜合性實驗報告、設計性實驗報告、大作業、文檔資料、演講和答辯等。

實踐教學作為理論教學的一個重要補充部分，得到了越來越多院校的重視。許多高等院校在制定教學計劃時，都將相應的實踐教學納入到正常的教學計劃中，同時配備相應的實踐教學課時，其考核采用了理論與實踐考核相結合、傳統考試與上機考試相結合等方式。

但是實踐考試占用多大比例？考試內容又如何確定？什么樣的考試才能最大限度地啟發學生的創新意識？一般來說，實踐考試的比重依課程而異，計算機類的課程分為三類：

(1) 基礎理論類

這類課程主要包括程序設計語言、計算機原理、操作系統、計算機網絡、數據結構等課程。這些課程其實踐內容往往是驗證性實驗為主，輔助一個小的綜合性的實驗，其考核方式可以采用：

① 實踐考試占該課程比重的15%~25%

② 以基礎實驗為主，包括平時的實驗和實驗報告，其比重約占實踐考試的5%~10%左右

③ 上機考試：采用抽題方式。教師在組織考試前，首先確定若干個考試題目，題目以涵蓋本課程的基本知識和基本技能為主，題目不宜難。可以采用預先將所有題目發給學生進行課后練習，考試時從中選擇2~3題由學生在實驗環境中實現。這部分的比重約占實踐考試的5%~10%左右。

④ 綜合性的實驗：包括綜合性實驗報告、實驗程序等，這部分內容由學生以小組為單位課外完成。評分的依據至少包括演講答辯的能力、程序質量、實驗報告這三方面的內容。評分可以給小組評定一個分數，也可以依據每個同學在小組中擔任的角色、任務量的大小等來評定。但以小組評定一個分數為好，原因是充分發揮團隊的力量，使得學生在最初的學習階段就懂得團隊在開發過程中對個人創新能力培養的重要作用。這部分的比重約占實踐考試的5%左右。

(2) 專業課程

這類課程主要包括數據庫系統概念、編譯原理、計算機體系結構、各種軟件開發技術(如VC開發技術、JAVA開發技術、面向對象技術)、計算機安全技術、移動通信技術、圖象處理技術、操作系統內核分析等課程。這些課程其實踐內容往往是少量的驗證性實驗，以一到兩個綜合性的實驗為主，其考核方式可以采用：

① 實踐考試占該課程比重的25%~40%

② 以基礎實驗為輔，包括平時的實驗和實驗報告，其比重約占實踐考試的5%到10%左右

③ 上機考試采用抽題方式。教師在組織考試前，首先確定若干個考試題目，題目以綜合本課程的基本知識和基本技能為主，題目稍難。可以采用預先將所有題目發給學生進行課后練習，考試時從中選擇1到2題由學生在實驗環境中實現。這部分的比重約占實踐考試的5%~10%左右。

④ 綜合性實驗：包括大作業(含文檔資料)、實驗程序等，這部分內容由學生以小組為單位課外完成。評分的依據至少包括演講答辯的能力、程序質量、大作業報告這三方面的內容。評分可以給小組評定一個分數，也可以依據每個同學在小組中擔任的角色、任務量的大小等來評定。但是以小組評定一個基礎分數，再依據每個同學在小組中擔任的角色、任務量的大小等來評定為佳，原因是不僅可以充分發揮團隊的力量，也充分調動學生在整個開發過程中的積極性，發揮個人創新能力的重要作用。這部分的比重約占實踐考試的20%左右。

如《數據庫系統概念》課程的筆試占總成績的60%，基礎性實驗占8%，上機考試占10%，綜合性實驗及大作業(含文檔資料)占20%。

在實踐教學過程中，每個學生完成8個基礎實驗，教師針對實驗過程中出現的典型問題從多方面進行點評以引導學生，提高學生綜合運用所學知識分析和解決實際問題的能力；另外，學生以3～4人為一組完成一個綜合性的大作業，在大作業中，以小組為單位完成相應的需求分析、概念設計、邏輯設計和物理設計，然后每個學生依據本組的數據庫設計，采用SQL Server 2000數據庫，進行數據庫腳本設計并生成數據庫。

(3) 專業實踐課程

這類課程主要包括電子商務技術、課程設計(如操作系統課程設計、數據結構課程設計、數據庫課程設計、編譯方法課程設計等)、網絡架構技術、中間件技術、信息檢索技術等課程。這些課程其實踐內容往往以設計性實驗為主，其考核方式可以采用：

① 實踐考試占該課程比重的80%~100%

② 考試以設計性實驗為主，包括大作業(含文檔資料)、實驗程序等，這部分內容由學生以小組為單位在課內外完成。評分的依據同綜合性的大作業，但是小組的評分占實踐考試的20%左右，個人評分比重約占實踐考試的70%左右。

例如“現代數據庫技術”課程的基礎性實驗占10%，大作業(含軟件及文檔資料)占90%。大作業包括：數據庫設計說明書、詳細設計、用戶手冊、PPT報告等。

在實踐教學過程中，每個學生完成8個基礎實驗，基礎性的實驗要求同綜合性實驗；另外，每個學生還必須完成一個設計性的大作業，大作業以4～5名學生為一組，完成相應的需求分析、概念設計、邏輯設計和物理設計，寫出數據庫設計說明書，這部分比重約占實踐考試的20%左右，然后每個同學依據本組的數據庫設計，完成相應的數據庫代碼設計、詳細設計、應用軟件代碼設計、用戶使用說明書和PPT報告，相應占實踐考試的比重分別為：10%、10%、40%、5%和5%。

4總結

計算機科學與技術專業本科課程改革總體設想是：圍繞培養目標，以學生就業為中心，以提高學生的專業素質和操作技能為重點，強化實踐能力。為了進一步提高實踐教學的效果，培養創新型人才，大作業教學，不僅可以激發學生的學習興趣，鍛煉學生的動手能力，而且可以培養學生面向實際應用提出問題的意識；增強學生研究性學習的主動性，培養學生自主學習的能力；提高學生分析問題、解決問題的能力；增強學生的創新意識，培養學生的創新精神和創新能力。由此可見，“大作業教學”是將創新能力的培養融于實踐教學過程中的成功舉措。

作者簡介：

吳京慧，江西財經大學信息管理學院 330013