虛擬機在計算機教學中的運用

開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇虛擬機在計算機教學中的運用，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。

一、前言

由于各種因素的限制，計算機課程的實驗教學環(huán)節(jié)往往會遇到很多不盡人意的困難，很多時候無法有效順利的開展，達不到預(yù)期的教學效果。虛擬機的出現(xiàn)和應(yīng)用能夠在極大程度上解決這些問題，研究、探索虛擬機在計算機課程實驗教學中的應(yīng)用，對改善計算機實驗課程的教學環(huán)境，提高教學效果具有積極的推動作用。

二、計算機課程實驗教學中存在的問題

（一）對硬盤資料的保護難度較高

計算機課程的學習一般是在學校的教學機房中實現(xiàn)的，分為教師主機和學生機。學生機使用者眾多，且人員流動大，這就加大了硬盤系統(tǒng)由于遭受計算機病毒攻擊、或者用戶本身操作不當而引起問題的可能性。[1]在實際的教學中可以發(fā)現(xiàn)，這類問題基本上每天都會發(fā)生，對這些問題進行處理和解決是機房管理人員每天都必須要做的一件事。因此，保護好硬盤資料，在最短時間內(nèi)將計算機系統(tǒng)恢復(fù)好是實驗教學過程中機房維護方面的一大難題之一。

（二）實驗教學內(nèi)容會影響安全性

在計算機課程實驗教學中，很多課程內(nèi)容的設(shè)計和操作都會使得計算機的安全性能大打折扣，比如CMOS設(shè)置、硬盤的分區(qū)和格式化、操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的安裝、對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的安裝配置等。[2]上述內(nèi)容都或多或少的會對計算機的正常運行造成一定的傷害。由于存在著這樣的潛在風險，很多學校都對學生的上機操作規(guī)范進行規(guī)定，設(shè)置學生機的權(quán)限，限制學生的操作范圍，以提高計算機的安全性和穩(wěn)定性。

（三）實驗需要用到的系統(tǒng)較多

在對計算機課程進行學習的過程中，不僅僅會用到我們常見的Windows系統(tǒng)，也會對Linux、DOS等系統(tǒng)進行實際的操作，防止學生在以后遇到類似的情況不知所措、無所適從。在一臺計算機上安裝多個操作系統(tǒng)的過程會比較復(fù)雜，并且后期的維護也需要耗費大量的精力和時間。

三、虛擬機的情況概述

正是因為存在著上述的各類問題，虛擬機的出現(xiàn)和應(yīng)用是計算機課程實驗教學中的一道曙光，彌補了因設(shè)備困難等因素造成的部分內(nèi)容無法進行實驗操作的不足，滿足了實驗教學的更多需求。首先，我們要對虛擬機的基本內(nèi)容進行一個了解：

（一）虛擬機使用原理

虛擬機，顧名思義，是利用虛擬計算機技術(shù)在原先的操作系統(tǒng)上建立一個新的子系統(tǒng)，這個子系統(tǒng)雖然涵蓋在原有的計算機系統(tǒng)中，但是能夠擁有屬于自己的BIOS、CPU、硬盤、內(nèi)存以及其他的各種硬件等。[3]當然這些硬件都不是實際存在的，都是虛擬出來的。作為操作系統(tǒng)中十分重要的一部分，虛擬機的CPU是利用i386的保護模式實現(xiàn)的，而硬盤的實質(zhì)就是存儲在實際操作系統(tǒng)中的一個文件，內(nèi)存就是從主系統(tǒng)的內(nèi)存中割裂出一塊來。虛擬機實現(xiàn)了在主系統(tǒng)上建立起多個獨立的子系統(tǒng)出來，保證多個系統(tǒng)同時可操作，隨時可切換。方便用戶在各個操作系統(tǒng)中來回切換，節(jié)約時間，提高效率。

（二）虛擬機的主要特點

虛擬機作為一個獨立的個體，擁有其自身的特點和性質(zhì)，主要有四個特點。一是可以在不對物理硬盤進行劃分或者重新啟動的情況下能夠在一臺計算機上安裝多個不同的操作系統(tǒng)。二是不同的操作系統(tǒng)之間能夠保持相對獨立性，即在這個操作系統(tǒng)上進行的操作和運行的內(nèi)容，不會影響到其他系統(tǒng)的正常運行，即使其中某一個操作系統(tǒng)崩潰了，也不會對其他的系統(tǒng)造成損害。并且，子系統(tǒng)還配備了虛擬硬盤還原功能。[4]三是雖然各操作系統(tǒng)之間相互獨立，但是也能進行一定的互動操作，比如網(wǎng)絡(luò)連接的共享、文件的相互傳輸，內(nèi)容的復(fù)制粘貼等，都可以實現(xiàn)。最后，與實際的操作系統(tǒng)不同，虛擬機下的操作系統(tǒng)可以讓用戶自主的對操作環(huán)境進行設(shè)定，比如用戶想要這個操作系統(tǒng)擁有多大的內(nèi)存，就可以設(shè)定成多大的內(nèi)存。

四、虛擬機在實驗教學中的具體應(yīng)用

在對虛擬機的基本原理和特點進行了了解的基礎(chǔ)上，就可以對其在計算機課程的實驗教學中的具體應(yīng)用進行探索和分析了，下面是對各類應(yīng)用的具體闡述：

（一）各類操作系統(tǒng)的教學應(yīng)用

既然利用虛擬機安裝上了各類不同的操作系統(tǒng)，就要充分利用這一優(yōu)勢，在虛擬機技術(shù)的支持下，進行各類操作系統(tǒng)配置和操作的具體練習。根據(jù)課程內(nèi)容和實際情況來看，適合進行上機操作的內(nèi)容有：Windows、Netware和Linux等操作系統(tǒng)，以及在此基礎(chǔ)上各類應(yīng)用軟件的實際操作。[5]在進行具體操作的時候，對一些經(jīng)常要用到的操作系統(tǒng)，可以直接將其安裝在本地硬盤的虛擬機中。需要注意的是，對放置在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上的虛擬機在具體操作之前需要先復(fù)制在本地硬盤上，才能開始后續(xù)的操作步驟。

（二）網(wǎng)絡(luò)教學實驗中的應(yīng)用

雖然說虛擬機是利用VirtualPC虛擬出來的，但是在實際操作的時候它就相當于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一臺獨立運作的機器設(shè)備。所以，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他機器可以對虛擬機進行訪問，同樣的，虛擬機也可以對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他機器進行探訪，總體上可以實現(xiàn)雙向訪問。就像是在原先的機子上又多出了一套獨立的系統(tǒng)，可以利用它進行互聯(lián)網(wǎng)的訪問。學生在進行計算機課程實驗教學的時候可以利用它進行網(wǎng)絡(luò)實驗，甚至可以故意設(shè)置出一些在操作過程中經(jīng)常會出現(xiàn)的問題，然后再不斷探索、尋找方法進行解決，從而鍛煉學生的計算機應(yīng)用和操作能力。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的逐漸發(fā)展，病毒作為計算機的潛在敵人，時常威脅著機器的正常運行，所以對病毒的查找和消滅被列入了計算機組裝和維護課程中維護模塊的重要學習方向。但是，最好不要利用真實的計算機系統(tǒng)進行病毒查殺內(nèi)容的訓練，那樣會對計算機本身造成嚴重的危害，這時虛擬機的作用就發(fā)揮出來了。讓虛擬機中的文件感染上病毒，然后學生通過各自的方法和手段對病毒進行查殺操作，在實踐中總結(jié)出經(jīng)驗，獲得更好的課程體驗。即使病毒將整個虛擬操作系統(tǒng)進行了感染，也不必擔心會危及到計算機本身。

（三）軟件開發(fā)實驗中的應(yīng)用

當前，在對計算機進行應(yīng)用的時候，軟件開發(fā)也是一個重要的部分。在虛擬機的操作環(huán)境下，可以同時運轉(zhuǎn)多個操作系統(tǒng)，實現(xiàn)來回的切換，并且不需要像之前那樣對系統(tǒng)先進行關(guān)閉，再啟動，這一優(yōu)勢為進行軟件開發(fā)的操作人員在調(diào)試程序和測試成品的時候節(jié)省了很多的時間，大大提高了工作的效率，并且能夠間接的使得開發(fā)的軟件更加的完善。這種測試的手段和開發(fā)的環(huán)境能夠使開發(fā)的內(nèi)容更加有效，實現(xiàn)了虛擬機開發(fā)的根本目的。[6]不僅如此，在虛擬機軟件開發(fā)的同時配備了多種工作監(jiān)控功能，比如內(nèi)存監(jiān)視、外部設(shè)備監(jiān)視以及對許多信息數(shù)據(jù)的統(tǒng)計等。在對軟件進行實際開發(fā)操作的時候，這些都是寶貴的數(shù)據(jù)經(jīng)驗，能夠?qū)Τ绦蜻M行優(yōu)化，促進軟件開發(fā)的順利進行。

五、結(jié)束語

虛擬機的開發(fā)和使用，使得計算機課程實驗教學中因設(shè)備不足等原因?qū)е陆虒W內(nèi)容無法全面順利進行等諸多問題得以解決，并且由于其自身獨有的可操作性和獨立性，對在各類操作系統(tǒng)的教學、網(wǎng)絡(luò)教學實驗和軟件開發(fā)實驗都能夠得到有效的應(yīng)用，滿足了實驗教學的更多需求，保證了計算機課程實驗教學的順利開展，使學生能夠真正學習、體驗、掌握真實環(huán)境下的各類計算機應(yīng)用和操作知識和能力，達到提高課堂效率和質(zhì)量的最終目標。

【作者簡介】楊顏玲，女，碩士研究生，副教授。

【參考文獻】

[1]王敏,吳中博,姜洪溪.虛擬機在計算機課程實驗教學中的應(yīng)用[J].中國教育信息化?高教職教,2016(1):76-77.

[2]蘭聰花.VMware虛擬機技術(shù)在計算機實踐教學中的應(yīng)用[J].考試周刊,2015(11):166-167.

[3]馮紹奇,盧軍,李明.虛擬機在計算機實訓教學中的應(yīng)用[J].濟南職業(yè)學院學報,2016(5):71-72.

[4]賈美娟,介龍梅,程曉旭.虛擬機技術(shù)在計算機安全技術(shù)實驗教學中的應(yīng)用[J].計算機教育,2017(12):82-85.

[5]楊維民.虛擬機技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學中的應(yīng)用[J].管理學家,2014(3):98-99.

[6]溫濟川,溫懷玉,楊征等.虛擬機在計算機課程教學中的應(yīng)用[J].實驗科學與技術(shù),2017,5(6):89-91.