摘 要：從計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)培訓(xùn)教學(xué)的角度，介紹了虛擬機(jī)技術(shù)的原理和特點(diǎn)，介紹了虛擬教學(xué)環(huán)境的創(chuàng)建方法，并對(duì)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)教學(xué)的各個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行了介紹。

關(guān)鍵詞：虛擬機(jī)；虛擬內(nèi)存；宿主計(jì)算機(jī)

在計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)培訓(xùn)教學(xué)中，加強(qiáng)培訓(xùn)學(xué)員動(dòng)手能力的培養(yǎng)是最受重視的問(wèn)題。操作系統(tǒng)的安裝是計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)培訓(xùn)教學(xué)的核心教學(xué)，對(duì)上機(jī)實(shí)訓(xùn)教學(xué)要求很高。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)培訓(xùn)教學(xué)不僅要求培訓(xùn)學(xué)員能夠掌握操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論和工作原理，還要求學(xué)員能夠熟練地、正確地安裝、配置、優(yōu)化操作系統(tǒng)以及常用的軟件。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)培訓(xùn)的具體內(nèi)容如下：

1.操作系統(tǒng)安裝：包括合理劃分硬盤分區(qū)、正確安裝操作系統(tǒng)、安裝硬件驅(qū)動(dòng)程序等步驟。

2.操作系統(tǒng)優(yōu)化：包括操作界面優(yōu)化、虛擬內(nèi)存優(yōu)化、系統(tǒng)啟動(dòng)速度優(yōu)化等步驟。

3.操作系統(tǒng)配置：包括系統(tǒng)自動(dòng)更新、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置、系統(tǒng)打印機(jī)配置等步驟。

4.常用軟件的安裝與配置過(guò)程包括：安裝、配置殺毒軟件、安全防護(hù)軟件、辦公應(yīng)用軟件、常用輸入法軟件、影音軟件等步驟。

5.操作系統(tǒng)的維護(hù)：要求學(xué)員能夠就安裝、配置、優(yōu)化以及操作過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題進(jìn)行正確的維護(hù)。

在傳統(tǒng)的上機(jī)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，完成計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)培訓(xùn)的全部?jī)?nèi)容，培訓(xùn)學(xué)員常常需要將一臺(tái)實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)原有的操作系統(tǒng)全部破壞，再進(jìn)行正確安裝，這樣做破壞了原有的教學(xué)演示軟件，影響到了培訓(xùn)教師的教學(xué)演示。由于實(shí)驗(yàn)環(huán)境的特殊要求，不允許培訓(xùn)學(xué)員對(duì)硬盤進(jìn)行隨意分區(qū)，也影響了培訓(xùn)學(xué)員的學(xué)習(xí)熱情。近年來(lái)，隨著虛擬機(jī)技術(shù)的發(fā)展與廣泛應(yīng)用，上述問(wèn)題得到了很好的解決。虛擬機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)及虛擬機(jī)的強(qiáng)大功能，使得利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，在不破壞實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)原有系統(tǒng)的前提下，開展以前無(wú)法開展的實(shí)驗(yàn)成為可能，計(jì)算機(jī)培訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量也有了明顯的提高。

一、虛擬機(jī)技術(shù)介紹

1.虛擬機(jī)的基本概念

所謂虛擬機(jī)（Virtual Machine）就是在計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)上通過(guò)軟件技術(shù)模擬出來(lái)具有完整功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通過(guò)虛擬機(jī)軟件，可以在一臺(tái)物理計(jì)算機(jī)上模擬出一臺(tái)或多臺(tái)虛擬的計(jì)算機(jī)，這些虛擬計(jì)算機(jī)擁有自己的CPU、內(nèi)存、硬盤和網(wǎng)卡等硬件設(shè)備，像物理計(jì)算機(jī)一樣工作，可以給虛擬計(jì)算機(jī)硬盤分區(qū)、安裝操作系統(tǒng)、安裝應(yīng)用程序、訪問(wèn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等，且不會(huì)影響真實(shí)硬盤上的數(shù)據(jù)，甚至可以將多臺(tái)虛擬機(jī)連接成一個(gè)虛擬的局域網(wǎng)。

2.VMware虛擬機(jī)軟件簡(jiǎn)介

VMware Workstation 是VMware公司開發(fā)的一款虛擬機(jī)軟件，它可以在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上支持運(yùn)行一臺(tái)或多臺(tái)虛擬客戶機(jī)，支持許多常見的操作系統(tǒng)，如Windows 98、Windows 2000、Windows XP、Vista、Windows 7、Linux和Unix等操作系統(tǒng)。與物理計(jì)算機(jī)上安裝多啟動(dòng)系統(tǒng)不同的是，在VMware上可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)不同類型的操作系統(tǒng)，可以很方便地在不同的操作系統(tǒng)之間進(jìn)行靈活切換，每個(gè)客戶機(jī)操作系統(tǒng)在邏輯結(jié)構(gòu)上都是相互獨(dú)立的，在各自系統(tǒng)內(nèi)所做的修改、配置的服務(wù)、運(yùn)行的程序都互不影響。而多啟動(dòng)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)，僅能在同一時(shí)刻運(yùn)行一個(gè)操作系統(tǒng)，切換操作系統(tǒng)時(shí)需要重新啟動(dòng)。

二、虛擬機(jī)在培訓(xùn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

運(yùn)用VMware構(gòu)建虛擬教學(xué)環(huán)境有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.VMware虛擬機(jī)兼容性好、可靠性高

虛擬的客戶機(jī)系統(tǒng)和物理計(jì)算機(jī)一樣擁有BIOS、CPU、內(nèi)存、硬盤、聲卡、顯卡、網(wǎng)卡等硬件設(shè)備，并與宿主計(jì)算機(jī)一起共用光驅(qū)、軟驅(qū)、鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器等硬件設(shè)備。它的操作系統(tǒng)安裝和使用與普通計(jì)算機(jī)幾乎是一樣的，可以擁有自己獨(dú)立的IP地址，為使用者提供全部的PC（個(gè)人計(jì)算機(jī)）功能，能很好地滿足各種計(jì)算機(jī)培訓(xùn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的需求。

2.VMware虛擬機(jī)幾乎對(duì)所有主流的操作系統(tǒng)都提供良好的支持

利用VMware虛擬機(jī)軟件可以在有限的資源條件下方便地構(gòu)建基于不同平臺(tái)的復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境，充分發(fā)揮現(xiàn)有資源的作用，節(jié)約了硬件投資。

3.在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上可以同時(shí)建立多個(gè)虛擬客戶機(jī)，也可以同時(shí)運(yùn)行其中的若干個(gè)虛擬操作系統(tǒng)

在正在運(yùn)行的虛擬客戶機(jī)之間，在虛擬客戶與宿主計(jì)算機(jī)之間，可以通過(guò)多種方式聯(lián)網(wǎng)，以滿足實(shí)驗(yàn)需求。

4.宿主計(jì)算機(jī)完全控制虛擬客戶機(jī)

當(dāng)在虛擬客戶機(jī)中進(jìn)行危險(xiǎn)操作時(shí)，宿主計(jì)算機(jī)可以關(guān)閉與虛擬客戶機(jī)之間的連接，并可以隨時(shí)關(guān)閉虛擬客戶機(jī)，最大限度地減小了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中造成的硬件損壞或系統(tǒng)癱瘓的可能性。

5.用VMware虛擬機(jī)軟件建立的虛擬客戶機(jī)主要以文件的形式存儲(chǔ)

當(dāng)虛擬客戶機(jī)在實(shí)驗(yàn)中徹底損壞以后，可以通過(guò)復(fù)制備份文件的方法，很快對(duì)虛擬客戶機(jī)進(jìn)行重建。其重建的速度和靈活性比使用克隆軟件（GHOST）還原操作系統(tǒng)的速度要快、要好。

6.虛擬機(jī)強(qiáng)大的可復(fù)用性使得實(shí)驗(yàn)環(huán)境的維護(hù)變得輕松

在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上安裝好虛擬客戶機(jī)后，將其復(fù)制到其他硬盤分區(qū)或其他計(jì)算機(jī)上，無(wú)需修改就可以直接使用，這對(duì)操作系統(tǒng)配置、優(yōu)化、維護(hù)等培訓(xùn)提供了極大的便利。

三、VMware虛擬機(jī)軟件在計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)培訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

1.安裝與設(shè)置VMware虛擬機(jī)軟件

因?yàn)樾枰罱╒Mware虛擬客戶機(jī)供實(shí)驗(yàn)使用，所以首先需向培訓(xùn)學(xué)員簡(jiǎn)單介紹VMware虛擬機(jī)軟件的功能及作用，并演示在實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)上安裝VMware虛擬機(jī)軟件。其次，根據(jù)培訓(xùn)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)類型的不同以及實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)硬盤的大小，對(duì)安裝后的虛擬機(jī)進(jìn)行不同的設(shè)置。最后，要求培訓(xùn)學(xué)員在實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)上安裝虛擬軟件，并按要求對(duì)虛擬客戶機(jī)進(jìn)行設(shè)置。

例如：如果培訓(xùn)Windows XP操作系統(tǒng)，則要求培訓(xùn)學(xué)員將虛擬客戶機(jī)的硬盤設(shè)置為40G；如果培訓(xùn)Windows 7操作系統(tǒng)，則要求培訓(xùn)學(xué)員將虛擬客戶機(jī)的硬盤設(shè)置為80G等。

2.BIOS設(shè)置及硬盤分區(qū)

BIOS設(shè)置和硬盤的合理分區(qū)是計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)培訓(xùn)的難點(diǎn)。

BIOS是英文“Basic Input Output System”的縮略語(yǔ)，直譯過(guò)來(lái)后中文名稱就是“基本輸入輸出系統(tǒng)”。其實(shí)，它是一組固化到計(jì)算機(jī)內(nèi)主板上一個(gè)ROM芯片上的程序，它保存著計(jì)算機(jī)最重要的基本輸入輸出的程序、系統(tǒng)設(shè)置信息、開機(jī)后自檢程序和系統(tǒng)自啟動(dòng)程序。其主要功能是為計(jì)算機(jī)提供最底層的、最直接的硬件設(shè)置和控制。因?yàn)锽IOS設(shè)置的錯(cuò)誤可能導(dǎo)致計(jì)算機(jī)不能啟動(dòng)，所以利用VMware虛擬機(jī)軟件提供的客戶機(jī)中的BIOS可以很好地完成BIOS設(shè)置的教學(xué)演示，培訓(xùn)學(xué)員也可通過(guò)對(duì)虛擬客戶機(jī)中的BIOS的設(shè)置，直觀地理解和掌握BIOS設(shè)置方法。

硬盤分區(qū)就是將容量比較大的硬盤按需要?jiǎng)澐殖蓭讉€(gè)不同用途的分區(qū)。因?yàn)橛脖P分區(qū)會(huì)破壞整個(gè)硬盤中的數(shù)據(jù)，所以在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中一直不允許學(xué)員進(jìn)行操作。利用虛擬客戶機(jī)中提供的模擬硬盤，培訓(xùn)學(xué)員可以學(xué)習(xí)多種方法，親自對(duì)虛擬客戶機(jī)的硬盤進(jìn)行分區(qū)，并可重復(fù)進(jìn)行練習(xí)，進(jìn)一步提高學(xué)員的學(xué)習(xí)熱情。

3.操作系統(tǒng)的安裝、設(shè)置與優(yōu)化

利用提供的不同操作系統(tǒng)安裝光盤映像文件，培訓(xùn)學(xué)員可以在虛擬機(jī)軟件中創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)虛擬客戶機(jī)，并在虛擬客戶機(jī)中反復(fù)練習(xí)、安裝不同的操作系統(tǒng)，使學(xué)員對(duì)安裝操作系統(tǒng)有更直觀的認(rèn)識(shí)。利用虛擬機(jī)軟件所提供的“快照”功能，培訓(xùn)學(xué)員可以對(duì)安裝好的操作系統(tǒng)進(jìn)行不同的設(shè)置、優(yōu)化，使設(shè)置、優(yōu)化后的操作系統(tǒng)達(dá)到培訓(xùn)學(xué)員所要求的效果，并通過(guò)上網(wǎng)設(shè)置、網(wǎng)上鄰居設(shè)置、打印機(jī)的安裝等使培訓(xùn)學(xué)員感受到真實(shí)的物理實(shí)驗(yàn)環(huán)境，達(dá)到提高培訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量的目的。

4.常用軟件的安裝、設(shè)置

在安裝操作系統(tǒng)的虛擬客戶機(jī)上，培訓(xùn)學(xué)員可以實(shí)驗(yàn)安裝多種常用軟件，并對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置，使虛擬客戶機(jī)的運(yùn)行效果達(dá)到培訓(xùn)學(xué)員認(rèn)為的最佳狀態(tài)。利用在虛擬客戶機(jī)上進(jìn)行反復(fù)練習(xí)，讓培訓(xùn)學(xué)員克服實(shí)際操作中的心理障礙，改正不良操作習(xí)慣，最終達(dá)到計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)培訓(xùn)目標(biāo)。

利用虛擬機(jī)軟件來(lái)輔助計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)培訓(xùn)教學(xué)，使得教學(xué)演示與學(xué)員實(shí)驗(yàn)都能順利進(jìn)行。由于虛擬客戶機(jī)是VMware軟件建立在物理計(jì)算機(jī)上的一個(gè)文件，對(duì)虛擬機(jī)的任何操作都不會(huì)損壞硬件設(shè)備。因此，可以在虛擬機(jī)中完成傳統(tǒng)教學(xué)中無(wú)法完成的實(shí)驗(yàn)。將虛擬機(jī)技術(shù)運(yùn)用到計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)培訓(xùn)教學(xué)中不僅提高了培訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量，還節(jié)省了大量的教學(xué)經(jīng)費(fèi)。

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［2］艾娟.高職計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中虛擬機(jī)軟件VMware的應(yīng)用研究［J］.企業(yè)技術(shù)研究，2009.

（作者單位 甘肅省金昌市金川集團(tuán)公司職工培訓(xùn)中心網(wǎng)絡(luò)學(xué)校）