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計(jì)算機(jī)教學(xué)中虛擬機(jī)的應(yīng)用

時(shí)間:2022-08-06 05:06:23

序論:寫(xiě)作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來(lái)了一篇計(jì)算機(jī)教學(xué)中虛擬機(jī)的應(yīng)用范文,愿它們成為您寫(xiě)作過(guò)程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。

計(jì)算機(jī)教學(xué)中虛擬機(jī)的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)教學(xué)中虛擬機(jī)應(yīng)用:虛擬機(jī)在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用

摘要:隨著我國(guó)目前高等學(xué)校的招生規(guī)模日益加大,在實(shí)際教學(xué)中也帶來(lái)了許多問(wèn)題,在計(jì)算機(jī)學(xué)科教育中,實(shí)踐是十分重要的,需要學(xué)生只有在學(xué)習(xí)中更多的掌握實(shí)踐和技術(shù),但是面對(duì)我國(guó)目前計(jì)算機(jī)硬件設(shè)施不足,我們使用了虛擬機(jī)技術(shù),構(gòu)建虛擬平臺(tái),讓學(xué)生體驗(yàn)感受真實(shí)環(huán)境,鍛煉動(dòng)手能力,保證教學(xué)任務(wù)的順利完成。

關(guān)鍵詞:虛擬機(jī)技術(shù);計(jì)算機(jī)教學(xué);應(yīng)用

計(jì)算機(jī)是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的學(xué)科,需要給學(xué)生提供一定的實(shí)踐環(huán)境,才能培養(yǎng)出動(dòng)手能力強(qiáng)的一批高素質(zhì)應(yīng)用人才。如何在現(xiàn)有的教學(xué)條件下,最大的提高學(xué)生的動(dòng)手能力,是我們急需解決的問(wèn)題。

一、當(dāng)前計(jì)算機(jī)教學(xué)中面臨的問(wèn)題

在高等院校的計(jì)算機(jī)教學(xué)中,教師需要對(duì)學(xué)生講解如何對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)實(shí)驗(yàn).如磁盤分區(qū)、格式化、安裝操作系統(tǒng)、系統(tǒng)備份與恢復(fù)等。由于這些實(shí)驗(yàn)屬于對(duì)磁盤進(jìn)行破壞性實(shí)驗(yàn)。教師擔(dān)心損壞電腦硬件設(shè)備,花費(fèi)大量維修費(fèi)用,在一般情況下都是采取課堂演示或以講代練的方式進(jìn)行教學(xué)。

計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生一般需要進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn),如組建局域網(wǎng)、進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置與管理、Telnet、FTP、IIS等各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的配置、遠(yuǎn)程訪問(wèn)和路由的設(shè)置等。這些實(shí)驗(yàn)需要幾臺(tái)甚至十幾臺(tái)計(jì)算機(jī)才能進(jìn)實(shí)驗(yàn),由于目前我國(guó)教學(xué)條件十分有限,學(xué)生只能學(xué)習(xí)理論知識(shí),而不能進(jìn)行實(shí)際的操作,造成了紙上談兵,理論知識(shí)很強(qiáng),但是在實(shí)際應(yīng)用中卻笨手笨腳,無(wú)法施展其學(xué)習(xí)到的理論。

二、虛擬機(jī)的定義

我們所說(shuō)的虛擬計(jì)算機(jī)技術(shù)是指在現(xiàn)有的操作系統(tǒng)上虛擬建立一個(gè)全新的子系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)是建立在原來(lái)的系統(tǒng)之上的,但是同時(shí)它又有獨(dú)立而且虛擬的BIOS、CPU、硬盤、內(nèi)存及各種硬件。虛擬機(jī)技術(shù)可方便地在一個(gè)主系統(tǒng)上建立多個(gè)同構(gòu)或者異構(gòu)的虛擬計(jì)算機(jī)系統(tǒng),這些系統(tǒng)都是可以在一個(gè)主機(jī)上同時(shí)進(jìn)行的。這跟我們一般在計(jì)算機(jī)上安裝多操作系統(tǒng)是不同的,一般情況下,計(jì)算機(jī)上的多系統(tǒng)安裝在同一主機(jī)上時(shí),他只能運(yùn)行其中的一個(gè)系統(tǒng),如果想切換系統(tǒng),必須重新啟動(dòng)主機(jī),來(lái)進(jìn)行切換。使用了虛擬技術(shù)后,多個(gè)操作系統(tǒng)可以同時(shí)運(yùn)行,即可以運(yùn)行多臺(tái)“機(jī)器”,我們可以隨意切換多個(gè)操作系統(tǒng),而不需要想以前的重新啟動(dòng)進(jìn)行切換。通過(guò)使用虛擬機(jī)軟件在一臺(tái)電腦上可以模擬出來(lái)若干臺(tái)計(jì)算機(jī)主機(jī),每臺(tái)主機(jī)可以運(yùn)行單獨(dú)的操作系統(tǒng)而并不會(huì)出現(xiàn)沖突,可以輕而易舉的實(shí)現(xiàn)一臺(tái)電腦“同時(shí)”運(yùn)行幾個(gè)操作系統(tǒng),還可以將幾個(gè)系統(tǒng)組成一個(gè)虛擬的網(wǎng)絡(luò)。通常,我們把這些被模擬出來(lái)的主機(jī)稱為虛擬機(jī),也叫子機(jī)。在虛擬機(jī)里運(yùn)行的操作系統(tǒng)叫做子系統(tǒng),而將運(yùn)行虛擬機(jī)軟件的那臺(tái)叫做母機(jī),運(yùn)行虛擬機(jī)軟件的操作系統(tǒng)叫主系統(tǒng)。

三、虛擬機(jī)技術(shù)在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬機(jī)的應(yīng)用可以讓各高校的計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生在教學(xué)中實(shí)現(xiàn)多種教學(xué)環(huán)境的模擬實(shí)驗(yàn),突破了學(xué)校資金、機(jī)房等硬件設(shè)施的限制,進(jìn)行的虛擬環(huán)境的實(shí)驗(yàn)與真實(shí)環(huán)境幾乎一樣。

(一)對(duì)系統(tǒng)操作類進(jìn)行模擬

在主機(jī)上安裝多個(gè)操作系統(tǒng),在主機(jī)硬件條件一般的情況下會(huì)嚴(yán)重單機(jī)安置多個(gè)操作系統(tǒng).會(huì)嚴(yán)重影響單機(jī)的工作和運(yùn)轉(zhuǎn)效率,目前很多學(xué)校沒(méi)有過(guò)多的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室,提供給學(xué)生單機(jī)單系統(tǒng)操作的硬件條件,針對(duì)一些計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)、軟件維護(hù)與病毒防護(hù)、操作系統(tǒng)實(shí)際操作等一些課題,這些課程往往要求學(xué)生在實(shí)際情況中對(duì)電腦的進(jìn)行隨意的分區(qū)、格式化等動(dòng)作,這些動(dòng)作對(duì)計(jì)算機(jī)的硬件都有著較大的傷害。在引入虛擬機(jī)技術(shù)后,學(xué)生可以在虛擬系統(tǒng)中隨意進(jìn)行格式化、分區(qū)、設(shè)置程序以及各種大型軟件的安裝配置練習(xí)。這些實(shí)驗(yàn)一般在實(shí)際中我們很難做到,通過(guò)這些實(shí)驗(yàn),可以讓學(xué)生看到進(jìn)行操作后,電腦主機(jī)會(huì)出現(xiàn)什么狀況,讓學(xué)生看到一些在書(shū)本中、在老師的教案講解中過(guò)于理論化的東西,通過(guò)自己動(dòng)手操作來(lái)掌握這一切。由于一些課程無(wú)法在規(guī)定的學(xué)時(shí)內(nèi)完成,對(duì)于一寫(xiě)特定的程序操作,虛擬機(jī)技術(shù)可以暫停設(shè)置,進(jìn)行保存,等下一次在上機(jī)時(shí)候繼續(xù)進(jìn)行上一次的任務(wù),解決了不同班級(jí)在同一臺(tái)機(jī)器上進(jìn)行不同作業(yè)的沖突。

(二)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的模擬實(shí)驗(yàn)

在計(jì)算機(jī)教學(xué)中,網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)習(xí)十分重要,網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐操作是計(jì)算機(jī)教學(xué)中重要的組成部分,隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代大爆炸的來(lái)臨,網(wǎng)絡(luò)已成逐漸成為學(xué)生生活的一部分,學(xué)生越來(lái)越想自己操作建立一個(gè)網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行調(diào)試,但是在現(xiàn)實(shí)中建立一個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室,通常需要幾臺(tái)甚至幾十臺(tái)電腦.不僅學(xué)校有較大的物力投入.由于學(xué)生的能力有限,后期的維護(hù)工作也復(fù)雜.在引入虛擬機(jī)技術(shù)后,可以在一個(gè)主機(jī)上模擬出十幾個(gè)虛擬機(jī),組成一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室,這樣解決了學(xué)校的經(jīng)費(fèi)問(wèn)題,也讓學(xué)生們可以獨(dú)立完成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的操作。通過(guò)虛擬機(jī)技術(shù),學(xué)生可以完成在現(xiàn)實(shí)中網(wǎng)絡(luò)硬件安裝以外幾乎所有局域網(wǎng)的操作實(shí)驗(yàn),也可以模擬許多與現(xiàn)實(shí)中一樣的問(wèn)題比如病毒、木馬、黑客程序的攻擊等問(wèn)題,提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和解決問(wèn)題的能力。為學(xué)生們提供了一個(gè)近乎真實(shí)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

(三)便于對(duì)計(jì)算機(jī)硬件管理的維護(hù)

虛擬機(jī)技術(shù)虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的體現(xiàn)都是在主機(jī)中進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的,對(duì)于在虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中進(jìn)行的格式化、磁盤分區(qū),這些動(dòng)作不會(huì)影響到宿主機(jī),也不會(huì)導(dǎo)致硬盤的損壞與數(shù)據(jù)的丟失,而且軟件更新也更加方便,只需要對(duì)虛擬軟件進(jìn)行相應(yīng)的更新,整個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)就可以與更新到最新版本,這樣就可以保證教學(xué)的與時(shí)俱進(jìn),培養(yǎng)出適應(yīng)時(shí)展的計(jì)算機(jī)人才。

四、結(jié)語(yǔ)

目前,虛擬機(jī)的技術(shù)已經(jīng)日趨完善,將虛擬機(jī)技術(shù)應(yīng)用到計(jì)算機(jī)教學(xué)中是符合時(shí)下發(fā)展需要的,它不僅僅解決了學(xué)校教學(xué)資金上缺口的問(wèn)題,還最大程度上鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力,讓學(xué)生們?cè)谡n堂中走出來(lái),自己動(dòng)手,進(jìn)行實(shí)際操作,組建自己的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室,遇見(jiàn)現(xiàn)實(shí)中許多問(wèn)題,為學(xué)生在以后的工作實(shí)踐中積累更多的經(jīng)驗(yàn)。

計(jì)算機(jī)教學(xué)中虛擬機(jī)的應(yīng)用:虛擬機(jī)在高校計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用

隨著信息化、數(shù)字化校園的蓬勃發(fā)展,校園計(jì)算機(jī)中心必須不斷地增加新的機(jī)器,以滿足持續(xù)增長(zhǎng)的應(yīng)用的需求。同時(shí),原本配置較低的學(xué)生機(jī)該如何管理才能使其更好地為課堂教學(xué)服務(wù)?合理使用虛擬機(jī)進(jìn)行教學(xué)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

虛擬機(jī)(virtual machine)簡(jiǎn)稱VM,就是在一臺(tái)電腦上將硬盤和內(nèi)存的一部分拿出來(lái)虛擬出若干臺(tái)機(jī)器,每臺(tái)機(jī)器可以運(yùn)行單獨(dú)的操作系統(tǒng)而互不干擾,這些“新”機(jī)器各自擁有自己獨(dú)立的CMOS、硬盤和操作系統(tǒng),操作者可以像使用普通機(jī)器一樣對(duì)它們進(jìn)行分區(qū)、格式化、安裝系統(tǒng)和應(yīng)用軟件等操作,還可以將這幾個(gè)操作系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。在虛擬系統(tǒng)崩潰之后可直接刪除不影響本機(jī)系統(tǒng),同樣本機(jī)系統(tǒng)崩潰后也不影響虛擬系統(tǒng),可以下次重裝后再加入以前做的虛擬系統(tǒng)。虛擬機(jī)軟件不需要重開(kāi)機(jī),就能在同一臺(tái)電腦使用多個(gè)OS,不但方便,而且安全。

一、虛擬機(jī)的優(yōu)勢(shì)

1.虛擬機(jī)不會(huì)損壞本機(jī)的操作系統(tǒng)和軟件。因?yàn)樘摂M機(jī)的硬盤通常是本機(jī)上的一個(gè)文件,虛擬機(jī)在硬盤的操作只在這個(gè)文件上進(jìn)行。

2.支持多系統(tǒng)。可同時(shí)在同一臺(tái)PC機(jī)上運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng),真實(shí)再現(xiàn)各種操作系統(tǒng)的環(huán)境。

3.可在單機(jī)上組建網(wǎng)絡(luò)。虛擬機(jī)提供了虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如交換機(jī)、網(wǎng)卡等。一臺(tái)機(jī)器上實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng),通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議通信,可方便進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)。

4.利用虛擬機(jī)可以進(jìn)行各種軟件測(cè)試。虛擬機(jī)可以避免病毒對(duì)其他操作系統(tǒng)的侵害,一旦系統(tǒng)崩潰也不會(huì)對(duì)其他的系統(tǒng)軟件和數(shù)據(jù)造成危害。

二、虛擬機(jī)的安裝

以目前流行的虛擬機(jī)軟件VMware為例,來(lái)看看其安裝流程。

啟動(dòng)VMware后,會(huì)提示操作者輸入注冊(cè)碼。 進(jìn)入主窗口后,選擇“New Virtual Machine”來(lái)建一個(gè)新的虛擬機(jī)。雖然VMware提供了“Typical”典型的制作方式,但在使用中發(fā)現(xiàn)此種方式并不好,一個(gè)主要的缺點(diǎn)就是無(wú)法調(diào)節(jié)硬盤空間的大小,因此還是建議大家使用“Custom”自定義制作方式。選定一種的方式后,接下來(lái)做一些設(shè)置。

1.選擇操作系統(tǒng)的類型??赏ㄟ^(guò)列表來(lái)選擇,列表中包含了Windows發(fā)表以來(lái)的所有版本,還有DOS和Linux等。

2.指定系統(tǒng)的名稱以及存放的位置。這一操作無(wú)需修改,采用默認(rèn)值。

3.定義內(nèi)存的大小??梢愿鶕?jù)自己所選系統(tǒng)決定。為了讓系統(tǒng)運(yùn)行得快一些,可以將其數(shù)值調(diào)整得大一些。

4.選擇網(wǎng)絡(luò)連接方式。VMware和現(xiàn)有的系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò),一般選擇“Use Bridged networking”。

5.硬盤類型以及空間的選擇。這里同樣有多個(gè)選擇,如建立新的虛擬硬盤、使用現(xiàn)有的虛擬硬盤和創(chuàng)建新的物理硬盤。為了保險(xiǎn)起見(jiàn),最好不要選擇創(chuàng)建新的物理硬盤,有可能會(huì)破壞現(xiàn)有的系統(tǒng),普通用戶請(qǐng)選擇“Create a new virtual disk”。接下來(lái)設(shè)定硬盤的空間大小,默認(rèn)的是4G。建議設(shè)定為2G以內(nèi),保證能裝下一個(gè)操作系統(tǒng)和一些常用軟件便可。接下來(lái)就是虛擬硬盤存放的地方了,設(shè)定為默認(rèn)即可。

完成以上5個(gè)步驟,就基本上完成了一個(gè)虛擬機(jī)的設(shè)置,然后直接在虛擬機(jī)上安裝所需的操作系統(tǒng)即可。

三、虛擬機(jī)在高校計(jì)算機(jī)教學(xué)中的具體應(yīng)用

1.設(shè)置BIOS SETUP參數(shù)。在剛啟動(dòng)子機(jī)時(shí),用鼠標(biāo)點(diǎn)擊Guest OS界面,按鍵盤上的功能鍵F2可以進(jìn)入BIOS SETUP界面。VMWare在這里虛擬的是Phoenix BIOSR的界面,可以讓學(xué)生了解BIOS的有關(guān)參數(shù),并進(jìn)行設(shè)置練習(xí)。

2.練習(xí)操作系統(tǒng)的安裝。可以讓學(xué)生每人在硬盤上建立自己的虛擬機(jī),并練習(xí)安裝操作系統(tǒng)。

3.文件的安裝刪除。機(jī)房管理教師最怕學(xué)生亂刪硬盤上的教學(xué)文件了。如果使用虛擬機(jī),讓學(xué)生建立自己的OS,在自己的虛擬機(jī)上愛(ài)怎么刪就怎么刪,VMWare用Host OS的文件來(lái)模擬Guest OS的硬盤,所以這些操作不會(huì)對(duì)Host OS造成影響。

4.練習(xí)運(yùn)行一些危害命令。在虛擬機(jī)中,運(yùn)行一些較危險(xiǎn)的命令,如Fdisk、format等DOS命令。

5.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組建練習(xí)。教師在課上給學(xué)生講如何組建局域網(wǎng)絡(luò)、設(shè)IP地址、網(wǎng)關(guān)、DNS等知識(shí),不能讓學(xué)生實(shí)踐,恐怕學(xué)生是很難掌握的?,F(xiàn)在有了虛擬機(jī),一切都變得很方便了,學(xué)生可以在子機(jī)中任意練習(xí),并可使子機(jī)與主機(jī)甚至主機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)中的其他機(jī)器通信。

通過(guò)虛擬機(jī)在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用,學(xué)生機(jī)使用的安全系數(shù)大大提升,緩解了機(jī)房管理教師的工作壓力。另一方面,通過(guò)虛擬機(jī)的應(yīng)用,給學(xué)生提供了更為廣闊的實(shí)踐空間,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣濃了,學(xué)習(xí)效果自然是事半功倍。由此,可以看到,虛擬機(jī)技術(shù)為計(jì)算機(jī)專業(yè)課的教學(xué)提供了一種行之有效的手段,虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境能夠很好地模擬真實(shí)環(huán)境,完全符合教學(xué)要求和實(shí)驗(yàn)要求,還具有經(jīng)濟(jì)、安全、高效等優(yōu)點(diǎn),在高校的計(jì)算機(jī)教學(xué)中極具推廣價(jià)值。

計(jì)算機(jī)教學(xué)中虛擬機(jī)的應(yīng)用:淺談虛擬機(jī)在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用

作為一名計(jì)算機(jī)教師,在計(jì)算機(jī)教育教學(xué)中常會(huì)遇到教學(xué)實(shí)踐需求與計(jì)算機(jī)硬件資源不相匹配的矛盾,計(jì)算機(jī)硬件老化更新速度比不上軟件的更新速度。使得老機(jī)子上運(yùn)行新操作系統(tǒng)及新應(yīng)用軟件反應(yīng)遲頓,無(wú)法操作使教學(xué)效果欠好。同時(shí),由于經(jīng)費(fèi)問(wèn)題使得多數(shù)學(xué)校沒(méi)有建設(shè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室,讓計(jì)算機(jī)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)受到較大影響。如何充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的作用,提高計(jì)算機(jī)利用率,做到一機(jī)多用,一機(jī)多能,虛擬機(jī)技術(shù)是解決此問(wèn)題的一個(gè)很好途徑。本人談?wù)勗谟?jì)算機(jī)學(xué)科教學(xué)中使用虛擬機(jī)的一些心得。

一、認(rèn)識(shí)虛擬機(jī)

虛擬機(jī)是在一臺(tái)物理計(jì)算機(jī)上面虛擬出來(lái)的多個(gè)虛擬的計(jì)算機(jī),虛擬出來(lái)的計(jì)算機(jī)是裸機(jī),我們可以為他安裝不同的操作系統(tǒng),同時(shí)運(yùn)行幾個(gè)不同的操作系統(tǒng),可以靈活的設(shè)置虛擬的硬件配置,幫助我們更加方便地去搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境,是我們計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)踐中一個(gè)非常好的工具。目前PC上的虛擬機(jī)軟件有VMWare、virtual PC兩個(gè),筆者以VMWare為例。

二、虛擬機(jī)在計(jì)算機(jī)學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用

(1)操作系統(tǒng)的教學(xué)

現(xiàn)在中職學(xué)校機(jī)房的計(jì)算機(jī),其操作系統(tǒng)都是由機(jī)房管理員負(fù)責(zé)安裝好,一般是不允許學(xué)生自己安裝系統(tǒng),更不準(zhǔn)學(xué)生對(duì)硬盤分區(qū),對(duì)硬盤進(jìn)行格式化,學(xué)生不能親自進(jìn)行各種操作系統(tǒng)的安裝,而作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生,學(xué)會(huì)安裝各種操作系統(tǒng)是基本功,因此,利用虛擬機(jī)的特點(diǎn),讓學(xué)生在虛擬的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行各種系統(tǒng)的安裝,如MS-DOS、Windows98、Linux、Unix、Mac OS X等,讓學(xué)生學(xué)掌握在每一種操作系統(tǒng)安裝方法和操作技能。而教師可以利用虛擬機(jī)在一種操作系統(tǒng)環(huán)境下直接進(jìn)入其他操作系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)演示,而不需要頻繁重啟機(jī)器。讓學(xué)生在虛擬的計(jì)算機(jī)上學(xué)會(huì)設(shè)置CMOS、學(xué)會(huì)有虛擬硬盤分區(qū)及格式化、學(xué)會(huì)安裝各種應(yīng)用軟件等操作。學(xué)生在虛擬機(jī)上即使誤操作,也不會(huì)使的我們主機(jī)系統(tǒng)受到任何影響。通過(guò)上述方法教學(xué),能收到較好的教學(xué)效果。

(2)網(wǎng)絡(luò)搭建教學(xué)

目前,大多數(shù)學(xué)校網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是不很規(guī)范的,而作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生,學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等課程時(shí)經(jīng)常需要做網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)。例如搭建一些大型的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn),這需要幾十萬(wàn)元購(gòu)買設(shè)備,很多學(xué)校都無(wú)能為力。但如果安裝了虛擬機(jī),此類實(shí)驗(yàn)可以迎刃而解,不但投資少,而且方便靈活,易于構(gòu)建實(shí)驗(yàn)環(huán)境、便于擴(kuò)充實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,幫助學(xué)生和教師在普通計(jì)算機(jī)上構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?

(3)網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)

在講解網(wǎng)絡(luò)安全時(shí),如何讓學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)病毒、木馬、黑客程序等有全面的認(rèn)識(shí),教師可利用虛擬機(jī)建立網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,在虛擬環(huán)境下演示計(jì)算機(jī)病毒程序,讓學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)病毒的運(yùn)行機(jī)制及危害程度有感性的認(rèn)識(shí)。同時(shí),由于是在虛擬的環(huán)境中教學(xué),演示帶來(lái)的危害不會(huì)對(duì)我們的主機(jī)系統(tǒng)有任何影響。

(4)軟件測(cè)試教學(xué)

作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生,總喜歡在第一時(shí)間使用最新軟件,在第一時(shí)間使用新的操作系統(tǒng),或者嘗試使用多個(gè)系統(tǒng)。但如果您的計(jì)算機(jī)因?yàn)槭褂米钚萝浖?,造成系統(tǒng)不能啟動(dòng)或感染病毒等情況時(shí),使你的硬盤損壞、丟失數(shù)據(jù)。特別是數(shù)據(jù),它在很多時(shí)候是無(wú)價(jià)的。即使您是計(jì)算機(jī)的高手,也容易在測(cè)試新的系統(tǒng)時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤。因此,利用虛擬機(jī)指導(dǎo)學(xué)生在虛擬機(jī)中安裝各種軟件,測(cè)試軟件,測(cè)試新的系統(tǒng)補(bǔ)丁等等,而不用擔(dān)心我們主機(jī)系統(tǒng)崩潰而導(dǎo)致寶貴的數(shù)據(jù)資料丟失。

(5)制作課件

我們計(jì)算機(jī)專業(yè)課教師在制作課件時(shí),常常需要大量的圖片素材,有的圖片可以在系統(tǒng)下直接抓取,但有的圖,如進(jìn)入CMOS設(shè)置,計(jì)算機(jī)重新啟動(dòng)等,怎么抓取呢?用數(shù)碼相機(jī)拍攝?這樣不僅麻煩而且效果也不好,可以利用虛擬機(jī),抓取虛擬機(jī)窗口內(nèi)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的圖片,就可解決好這個(gè)問(wèn)題。

三、使用虛擬機(jī)教學(xué)要注意的問(wèn)題

1、安裝虛擬機(jī)要有足夠的內(nèi)存,安裝時(shí)選擇正確的操作系統(tǒng),避免以后出現(xiàn)一些不應(yīng)有的問(wèn)題。

2、為安裝好的不同虛擬操作系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)則命名,便于管理。

3、分配給虛擬機(jī)的內(nèi)存最好小于物理內(nèi)存的一半,以便使主機(jī)和虛擬機(jī)的性能達(dá)到一定的平衡。

4、在VMWARE上要安裝VMWARE TOOLS,它相當(dāng)于虛擬機(jī)計(jì)算機(jī)硬件的驅(qū)動(dòng)。

5、禁用虛擬機(jī)的“快照”功能,可以提高虛擬機(jī)計(jì)算機(jī)性能。

四、結(jié)束語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日新月異,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇,社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)算機(jī)人才有了更高的要求和標(biāo)準(zhǔn),虛擬機(jī)技術(shù)的發(fā)展為學(xué)校的計(jì)算機(jī)教學(xué)提供了一個(gè)廣闊的空間。如何利用好虛擬機(jī)技術(shù)更好地為教學(xué)和研究服務(wù),是我們計(jì)算機(jī)教師深入研究的一個(gè)新課題。

計(jì)算機(jī)教學(xué)中虛擬機(jī)的應(yīng)用:虛擬機(jī)VM在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要:在計(jì)算機(jī)教學(xué)中,學(xué)生實(shí)驗(yàn)是由理論學(xué)習(xí)到實(shí)際應(yīng)用必不可少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。然而,由于計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)的特殊要求,有些操作必定會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)原有的系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)環(huán)境造成一定的破壞,從而影響正常的教學(xué)。本文針對(duì)計(jì)算機(jī)教學(xué)中的主要問(wèn)題,探索引入虛擬機(jī)VM在教學(xué)中的應(yīng)用,以期解決實(shí)驗(yàn)與管理之間的矛盾,確保教學(xué)工作的順利開(kāi)展。

關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)教學(xué) 虛擬機(jī) VM 應(yīng)用

一、計(jì)算機(jī)教學(xué)的現(xiàn)狀

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)早已成為教學(xué)中不可替代的教學(xué)工具。然而計(jì)算機(jī)教學(xué)中,部分的實(shí)驗(yàn)很容易對(duì)計(jì)算機(jī)的軟硬件系統(tǒng)造成破壞,給機(jī)房的維護(hù)與管理以及教學(xué)造成一定的影響。

(1)教學(xué)計(jì)算機(jī)由于承擔(dān)不同課程的教學(xué)需求,需要安裝多個(gè)操作系統(tǒng),除了安裝常用的Windows XP,還需要Windows Server 2003、Windows Server 2008、Linux等操作系統(tǒng),有時(shí)需要在系統(tǒng)中相互切換。

(2)計(jì)算機(jī)組裝課程,需要進(jìn)行BIOS設(shè)置,對(duì)硬盤分區(qū)、格式化、安裝操作系統(tǒng)等操作練習(xí),會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)的軟硬件系統(tǒng)造成破壞。

(3)網(wǎng)絡(luò)類課程,要在Windows Server 2003、Windows Server 2008、Linux下配置網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。當(dāng)配置錯(cuò)誤,基本很難恢復(fù)正常狀態(tài),需要花費(fèi)大量時(shí)間去解決。

(4)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)好,操作能力強(qiáng)以及調(diào)皮的學(xué)生,喜歡探索,嘗試各種操作,會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)造成一定破壞。如果嚴(yán)格管理,限制計(jì)算機(jī)的某些操作,勢(shì)必影響正常教學(xué)。

二、虛擬機(jī)的概念與優(yōu)勢(shì)

虛擬機(jī)指通過(guò)軟件模擬的具有完整硬件系統(tǒng)功能的,運(yùn)行在一個(gè)完全隔離環(huán)境中的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它能在一臺(tái)物理計(jì)算機(jī)上虛擬出一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。每個(gè)虛擬機(jī)都是由一組虛擬設(shè)備構(gòu)成的,都有其對(duì)應(yīng)的虛擬硬件——CPU、硬盤、內(nèi)存等。每個(gè)虛擬機(jī)都被封裝到一個(gè)文件中,因此可以實(shí)現(xiàn)工作負(fù)載的無(wú)縫移植。

常用虛擬機(jī)有VMWare Workstation(簡(jiǎn)稱VM)、Virtual PC等,它們使用功能基本相同,考慮到在機(jī)房的應(yīng)用及學(xué)生的實(shí)際情況,本文選擇教學(xué)中常用的VM,它具有以下優(yōu)勢(shì):

(1)虛擬機(jī)里的所有操作,不破壞物理計(jì)算機(jī)的硬件,不影響物理計(jì)算機(jī)本身的軟件系統(tǒng)。既方便機(jī)房管理,又保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行,有利于對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。

(2)虛擬機(jī)可以在一臺(tái)物理計(jì)算機(jī)上建立多臺(tái)虛擬機(jī),運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng),虛擬機(jī)與虛擬機(jī)、物理機(jī)之間可以自由搭建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,完成教學(xué)中的絕大部分實(shí)驗(yàn),從而緩解設(shè)備不足的問(wèn)題。

(3)在單機(jī)上安裝多個(gè)操作系統(tǒng),只能同時(shí)運(yùn)行一個(gè)系統(tǒng),如果想切換到其他系統(tǒng),需要重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)。而虛擬機(jī)則可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng),相當(dāng)于多臺(tái)計(jì)算機(jī)在同時(shí)運(yùn)行,相互之間的切換簡(jiǎn)單,不用重啟計(jì)算機(jī)。

(4)虛擬機(jī)可以有效保證實(shí)驗(yàn)的連續(xù)性,它提供了快照和回復(fù)功能,可以隨時(shí)為虛擬機(jī)進(jìn)行快照,然后還可以隨時(shí)回復(fù)到虛擬機(jī)的任何一個(gè)快照狀態(tài)。不管是教師演示還是學(xué)生實(shí)驗(yàn)都可以分次完成。

三、虛擬機(jī)VM的建立與啟動(dòng)

虛擬機(jī)VM啟動(dòng)后,在窗口下選擇“文件”—“新建”—“虛擬機(jī)”,根據(jù)彈出的向?qū)Т翱谠O(shè)置硬盤、內(nèi)存等,一步一步建立虛擬機(jī),完成后即可進(jìn)入虛擬機(jī)窗口。

如果需要增加硬盤,調(diào)整內(nèi)存大小,以及設(shè)置ISO鏡像文件,在虛擬機(jī)窗口,選擇“編輯虛擬機(jī)設(shè)置”就可以進(jìn)入虛擬機(jī)設(shè)置窗口進(jìn)行設(shè)置,設(shè)置CD-ROM為使用ISO鏡像。

在建立好的虛擬機(jī)上點(diǎn)擊“啟動(dòng)該虛擬機(jī)”或者選擇“虛擬機(jī)”—“電源”—“打開(kāi)電源”啟動(dòng)虛擬機(jī)。虛擬機(jī)啟動(dòng)、自檢,按F2進(jìn)入虛擬機(jī)的BIOS,設(shè)置光驅(qū)為第一啟動(dòng)設(shè)備,保存退出,重啟之后,虛擬機(jī)便與普通計(jì)算機(jī)的使用完全一樣了。

四、虛擬機(jī)VM在教學(xué)中的具體應(yīng)用

1.網(wǎng)絡(luò)配置

在網(wǎng)絡(luò)配置教學(xué)中,設(shè)置IP地址、網(wǎng)關(guān)、DNS等操作是很難掌握的,需要經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)際練習(xí)。但在練習(xí)中,網(wǎng)絡(luò)被錯(cuò)誤設(shè)置后會(huì)帶來(lái)各種問(wèn)題,而且很難恢復(fù)到原始正常狀態(tài),輔導(dǎo)老師也需要花較多時(shí)間去處理。虛擬機(jī)的使用很好地解決了這個(gè)問(wèn)題,學(xué)生可以在虛擬機(jī)中任意操作,并可使虛擬機(jī)與主機(jī),甚至主機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)中的其他機(jī)器通信,虛擬機(jī)可以作為局域網(wǎng)中的一臺(tái)真實(shí)計(jì)算機(jī)存在。當(dāng)設(shè)置有誤,可隨時(shí)恢復(fù)到設(shè)置前的快照狀態(tài)。

另外,一些網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)中,需要多臺(tái)計(jì)算機(jī)組合才能完成相應(yīng)任務(wù)。但機(jī)房計(jì)算機(jī)有限,利用虛擬機(jī)就可以虛擬出多臺(tái)計(jì)算機(jī),虛擬出交換機(jī)、網(wǎng)卡等設(shè)備。因此,學(xué)生可以在自己的物理計(jì)算機(jī)上搭建一個(gè)虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行通信,還可以將網(wǎng)絡(luò)中的某些虛擬機(jī)作為Web、FTP服務(wù)器等,將另一些虛擬機(jī)作為客戶端,使學(xué)生深刻理解服務(wù)器、客戶端等原理。

2.計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)

計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)課程中BIOS設(shè)置、硬盤分區(qū)、格式化等內(nèi)容,由于機(jī)房管理及演示軟件的功能限制,大多數(shù)只能通過(guò)視頻完成教學(xué),實(shí)驗(yàn)更是無(wú)從談起。就算有條件提供實(shí)驗(yàn),反復(fù)的格式化也會(huì)對(duì)物理計(jì)算機(jī)硬盤造成影響與損傷。

而虛擬機(jī)提供了Phoenix BIOS,啟動(dòng)過(guò)程中按F2即可進(jìn)入BIOS設(shè)置,它與物理計(jì)算機(jī)的BIOS無(wú)關(guān),可以對(duì)虛擬機(jī)任意進(jìn)行BIOS設(shè)置,但不會(huì)對(duì)物理計(jì)算機(jī)造成影響與損傷。

虛擬機(jī)建立好后,可以在虛擬機(jī)里對(duì)硬盤反復(fù)進(jìn)行分區(qū)、格式化操作,也不會(huì)對(duì)物理計(jì)算機(jī)磁盤造成破壞。學(xué)生在提高動(dòng)手操作能力的同時(shí),很好地掌握主分區(qū)、擴(kuò)展分區(qū)、邏輯分區(qū)以及FAT32、NTFS分區(qū)格式等概念。

3.軟件安裝

操作系統(tǒng)的安裝耗時(shí)較長(zhǎng),需要有專門的機(jī)房,配備光驅(qū)或者U盤啟動(dòng)等工具,才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在虛擬機(jī)上,可以通過(guò)設(shè)置安裝源程序的ISO鏡像文件,安裝Windows、Linux等操作系統(tǒng)??梢栽谧约喊惭b好的操作系統(tǒng)上隨意安裝、卸載其他應(yīng)用軟件,并且反復(fù)安裝卸載,也不會(huì)對(duì)物理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)造成任何影響與損傷。

4.軟件測(cè)試

軟件設(shè)計(jì)、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)等課程,編寫(xiě)的程序需要在多種環(huán)境及多種操作系統(tǒng)下進(jìn)行測(cè)試。應(yīng)用虛擬機(jī),不需要實(shí)際安裝所有的系統(tǒng)與插件,就可以輕松地模擬出各種測(cè)試環(huán)境,有利于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題。

5.ERP系統(tǒng)管理和維護(hù)

由于ERP軟件系統(tǒng)一般規(guī)模比較大,包含了很多的服務(wù)器和客戶端。而傳統(tǒng)的機(jī)房設(shè)備數(shù)量、物理網(wǎng)絡(luò)的限制,無(wú)法展開(kāi)真實(shí)復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)。但在虛擬機(jī)環(huán)境下,物理計(jì)算機(jī)用于數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器,用于執(zhí)行一些復(fù)雜的運(yùn)算和操作。然后虛擬出多個(gè)客戶端,每個(gè)客戶端扮演ERP系統(tǒng)中不同部門操作人員的角色。例如,企業(yè)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、采購(gòu)、銷售等不同部門,操作人員可以通過(guò)虛擬機(jī)客戶端同時(shí)登陸ERP系統(tǒng)進(jìn)行各自的操作,而在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)中需要登錄多次。學(xué)生可以模擬一個(gè)高仿真ERP系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述,虛擬機(jī)是計(jì)算機(jī)教學(xué)的有效工具,它能有效保證計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行,為計(jì)算機(jī)硬件提供良好的保護(hù),也能很好地節(jié)約教學(xué)資源,提高了教學(xué)質(zhì)量。

我們通過(guò)虛擬機(jī)的應(yīng)用,更好地為計(jì)算機(jī)教學(xué)服務(wù),為學(xué)生提供了更為廣闊的實(shí)踐空間,學(xué)生可以反復(fù)地思考和重做,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)手能力,并開(kāi)闊了視野,取得良好的教學(xué)效果。

計(jì)算機(jī)教學(xué)中虛擬機(jī)的應(yīng)用:虛擬機(jī)在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用

近幾年,虛擬機(jī)逐漸被應(yīng)用于許多學(xué)校的計(jì)算機(jī)教學(xué)領(lǐng)域,成為一種非常有效的輔助工具。筆者從自身的計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)際出發(fā),借助虛擬機(jī)解決計(jì)算機(jī)教學(xué)中的一些問(wèn)題,有效地提高了計(jì)算機(jī)教學(xué)的質(zhì)量,取得良好的教學(xué)效果。

1.計(jì)算機(jī)教學(xué)的現(xiàn)狀

目前,計(jì)算機(jī)教學(xué)取得一定的成績(jī),也存在一些問(wèn)題,主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:

1.1 硬件方面

計(jì)算機(jī)是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的學(xué)科,需要給學(xué)生提供良好的實(shí)踐環(huán)境。同時(shí),隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,計(jì)算機(jī)硬件的更新速度加快,計(jì)算機(jī)教學(xué)的開(kāi)展也受到全新的挑戰(zhàn)。由于我國(guó)目前招生規(guī)模的擴(kuò)大,經(jīng)費(fèi)又相對(duì)投入有限,使得實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地不能及時(shí)得到擴(kuò)充,教學(xué)設(shè)備的硬件建設(shè)相對(duì)欠缺和滯后,新建計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室等更是不現(xiàn)實(shí)的。但是,計(jì)算機(jī)教學(xué)中的很多實(shí)驗(yàn),如局域網(wǎng)的搭建,需要利用多臺(tái)計(jì)算機(jī)和多種設(shè)備,由于現(xiàn)有的硬件配置條件有限,學(xué)生沒(méi)有親自做實(shí)驗(yàn)的條件和機(jī)會(huì),無(wú)法培養(yǎng)其動(dòng)手操作能力。

1.2 軟件方面

目前的計(jì)算機(jī)教學(xué)一般是使用公共機(jī)房。公共機(jī)房只能滿足一般的實(shí)驗(yàn)要求,同時(shí)為了便于機(jī)房的管理和維護(hù),通常為所有的計(jì)算機(jī)安裝硬盤保護(hù)卡和應(yīng)用系統(tǒng)策略來(lái)限制學(xué)生的某些操作。學(xué)生上機(jī)的時(shí)候,不允許他們隨意安裝軟件,更不允許進(jìn)行如硬盤分區(qū)、格式化等操作。學(xué)生無(wú)法在實(shí)際的環(huán)境中操作練習(xí),只能被動(dòng)地進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)操作,實(shí)踐教學(xué)的效果較差。

1.3 教學(xué)方面

許多計(jì)算機(jī)教師的思想觀念還沒(méi)有完全轉(zhuǎn)變,在計(jì)算機(jī)教學(xué)中,重理論、輕實(shí)踐,一直采取單一的理論講授教學(xué),非常抽象、枯燥,學(xué)生難以理解和掌握。當(dāng)然,也由于經(jīng)費(fèi)等各方面的原因,教師一般采取以講代練或課堂演示的方式進(jìn)行教學(xué),使得學(xué)生只有理論知識(shí)而缺乏動(dòng)手實(shí)踐,無(wú)法操作實(shí)驗(yàn),對(duì)一些知識(shí)點(diǎn)無(wú)法掌握透徹。

綜合以上分析,可以看出目前計(jì)算機(jī)教學(xué)存在問(wèn)題的關(guān)鍵是教學(xué)設(shè)備不足。如何充分利用好現(xiàn)有的教學(xué)設(shè)備,來(lái)滿足最大化的教學(xué)需求,這是一個(gè)新的挑戰(zhàn)。筆者認(rèn)為利用虛擬機(jī)可以改善上述計(jì)算機(jī)教學(xué)中存在的問(wèn)題,較好地達(dá)到一機(jī)多用的目的。

2. 虛擬機(jī)簡(jiǎn)介

2.1 虛擬機(jī)的概念

虛擬機(jī)(Virtual Machine,簡(jiǎn)稱VM),就是虛擬的計(jì)算機(jī),是指運(yùn)行于物理計(jì)算機(jī)上的、用軟件模擬出來(lái)的、具有完整硬件系統(tǒng)功能的、運(yùn)行在一個(gè)完全隔離環(huán)境中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。虛擬機(jī)是相對(duì)于常用的物理計(jì)算機(jī)而言的,又被稱為邏輯計(jì)算機(jī),其本質(zhì)上是對(duì)物理計(jì)算機(jī)的模擬仿真。

虛擬機(jī)以文件的形式存放于物理計(jì)算機(jī)中,僅占用物理計(jì)算機(jī)的一部分資源。一臺(tái)物理計(jì)算機(jī),可以虛擬出多臺(tái)完整的虛擬機(jī),并且不同的虛擬機(jī)可以運(yùn)行單獨(dú)的操作系統(tǒng)而互不干擾,使用的時(shí)候就如同打開(kāi)一個(gè)應(yīng)用程序一樣。

每臺(tái)虛擬機(jī)都具有自己的CPU、內(nèi)存、硬盤、網(wǎng)卡、BIOS、光驅(qū)、顯卡、聲卡、USB接口等,只不過(guò)這些硬件設(shè)備都是用虛擬軟件模擬出來(lái)的。在計(jì)算機(jī)教學(xué)中,可以利用虛擬機(jī)進(jìn)行開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)、硬盤格式化、設(shè)置BIOS等操作,這一切對(duì)主機(jī)沒(méi)有任何影響。

目前,計(jì)算機(jī)教學(xué)中比較常用的虛擬機(jī)軟件主要有WMware公司的WMware Workstation和微軟公司的Microsoft Virtual PC這兩種。VMware技術(shù)相對(duì)比較成熟,可以虛擬更多的主流操作系統(tǒng),功能更強(qiáng)大,使用起來(lái)比較容易,市場(chǎng)占有率比較高。

2.2 虛擬機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

(1)集成性。能夠在一臺(tái)PC機(jī)上運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī),每個(gè)虛擬機(jī)都可安裝不同的操作系統(tǒng),而不需要對(duì)物理硬盤進(jìn)行分區(qū)或重新開(kāi)機(jī),不受到物理計(jì)算機(jī)硬件的限制。各虛擬機(jī)與主機(jī)之間可以進(jìn)行通信、共享文件和網(wǎng)絡(luò)資源。

(2)移植性。虛擬機(jī)表現(xiàn)在物理電腦上是一個(gè)文件,不同的操作系統(tǒng)之間能夠進(jìn)行互動(dòng)操作。使用者可以直接拷貝備份好的虛擬機(jī)文件到其他計(jì)算機(jī)上使用,大大節(jié)省系統(tǒng)安裝的時(shí)間。

(3)經(jīng)濟(jì)性。由于虛擬機(jī)是利用軟件來(lái)模擬完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),無(wú)需添加新的硬件設(shè)備,真正可以做到一機(jī)多用,同時(shí)又節(jié)省維護(hù)費(fèi)用。

(4)可維護(hù)性。虛擬機(jī)與主機(jī)之間有良好的隔離性,在虛擬機(jī)上進(jìn)行的操作不會(huì)破壞物理計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)和軟件,對(duì)主機(jī)現(xiàn)有的硬盤分區(qū)和數(shù)據(jù)都不會(huì)造成任何破壞。

3 .虛擬機(jī)在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的具體應(yīng)用

3.1 操作系統(tǒng)安裝

操作系統(tǒng)有MS-DOS、Windows98、Windows2000、Windows XP、Linux、Unix等不同系列、不同版本。由于操作系統(tǒng)的安裝具有一定的危險(xiǎn)性,學(xué)生可以在硬盤上建立自己的虛擬機(jī),并進(jìn)行安裝操作系統(tǒng)的練習(xí)。在虛擬機(jī)環(huán)境下可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)操作系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行,帶來(lái)極大的方便。

3.2 計(jì)算機(jī)維護(hù)

出于公共安全考慮,磁盤分區(qū)、格式化等危險(xiǎn)操作,學(xué)生一般沒(méi)有機(jī)會(huì)親手實(shí)踐。在虛擬機(jī)環(huán)境下,學(xué)生可以任意進(jìn)行磁盤分區(qū)、格式化、設(shè)置CMOS、設(shè)置BIOS SETUP參數(shù)等一些計(jì)算機(jī)維護(hù)操作。操作完成后,通過(guò)映象功能可以非常輕松地將操作系統(tǒng)恢復(fù)到原樣。

3.3 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用

學(xué)生在學(xué)習(xí)局域網(wǎng)的組建、網(wǎng)絡(luò)配置與管理、FTP、郵件服務(wù)器等各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的配置、遠(yuǎn)程訪問(wèn)和路由的設(shè)置等知識(shí)時(shí),單憑理論講授是很難理解和掌握的。利用虛擬機(jī),學(xué)生可以在單臺(tái)計(jì)算機(jī)上組建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,進(jìn)行各種網(wǎng)絡(luò)配置,也可以組建虛擬局域網(wǎng),實(shí)現(xiàn)集群試驗(yàn)。若學(xué)生不能按時(shí)完成實(shí)驗(yàn),借助虛擬機(jī)的掛起功能,保留當(dāng)前狀態(tài),以便下次繼續(xù)完成。

3.4 網(wǎng)絡(luò)安全

在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,病毒、木馬、黑客程序非常盛行。教師在講解計(jì)算機(jī)病毒、木馬等知識(shí)時(shí)只能停留在講述階段,利用虛擬機(jī)可以改變這一狀況。教師可以在虛擬機(jī)系統(tǒng)上植入病毒文件進(jìn)行病毒、木馬程序的傳播與演示,以及實(shí)現(xiàn)安全防御等操作,讓學(xué)生更加直觀地了解系統(tǒng)的安全及防御技術(shù)。

3.5 軟件測(cè)試

學(xué)生在學(xué)習(xí)軟件設(shè)計(jì)、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)等課程時(shí),編寫(xiě)的程序需要在多種環(huán)境及多種操作系統(tǒng)環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試。應(yīng)用虛擬機(jī),不需要實(shí)際安裝所有的系統(tǒng)與插件,就可以輕松地模擬出各種測(cè)試環(huán)境,有利于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題。

3.6 課件制作

計(jì)算機(jī)教師在制作課件時(shí),常常會(huì)需要多種操作系統(tǒng)中的操作。通過(guò)虛擬機(jī)軟件,可以使用Snagit、HyperSnap-DX等屏幕捕捉程序,方便地把樣圖抓取下來(lái),或者直接利用視頻捕捉功能將操作過(guò)程錄制下來(lái),有助于制作圖文并茂的課件。

總之,虛擬機(jī)是計(jì)算機(jī)教學(xué)的有效工具,在計(jì)算機(jī)教學(xué)中有非常重要的作用和廣泛的應(yīng)用。如何利用虛擬機(jī)更好地為計(jì)算機(jī)教學(xué)服務(wù),是每個(gè)計(jì)算機(jī)教師需要研究的一個(gè)新課題。