摘要：虛擬機技術(shù)的出現(xiàn)，給計算機實踐教學(xué)提供了一種有效的輔助工具，它充分挖掘了現(xiàn)有設(shè)備的潛力，提高了現(xiàn)有系統(tǒng)的利用率，既緩解了當(dāng)前實驗設(shè)備和場地不足的問題，又提高了實驗設(shè)備的安全性，降低了實驗室的管理難度，而且在不額外添加硬件設(shè)備的條件下，可以增加學(xué)生的實踐動手機會，加強學(xué)生的實踐技能。

關(guān)鍵詞：虛擬機技術(shù)；高職計算機；實踐教學(xué)；應(yīng)用

一、虛擬機的概念及工作原理

虛擬機即虛擬的計算機。它是指運行在Windows或Linux平臺上的一個應(yīng)用程序，本質(zhì)上是對計算機的模擬仿真。虛擬機擁有電腦擁有的幾乎所有硬件設(shè)備，包括CPU、內(nèi)存、硬盤、顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、軟驅(qū)等等?？梢赃M行開關(guān)機、對硬盤進行格式化、設(shè)置BIOS等操作，對主機沒有任何影響。使用虛擬機，可以在“虛擬的操作系統(tǒng)”下，自由地對自己需要學(xué)習(xí)和試驗的操作環(huán)境進行配置和修改，而不必擔(dān)心會導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，不會對實際的操作系統(tǒng)造成影響。其工作原理是通過進入保護模式，在物理機中運行的主機系統(tǒng)上創(chuàng)建一個或多個虛擬的客戶系統(tǒng)，使得客戶操作系統(tǒng)如同運行在一臺真正的機器上。

二、虛擬機在計算機教學(xué)實踐中的應(yīng)用特點

（一）虛擬機有助于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。通過用虛擬機構(gòu)建的虛擬網(wǎng)絡(luò)，教師可以進行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，使學(xué)生更感性、直觀地掌握網(wǎng)絡(luò)的組建、管理和維護。虛擬機有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，虛擬機的安裝要求不高，方法較簡單。學(xué)生學(xué)會了虛擬機組建虛擬網(wǎng)絡(luò)的原理和方法后，可以在學(xué)校實驗室環(huán)境之外的其它環(huán)境自主地做網(wǎng)絡(luò)實驗。

（二）虛擬機節(jié)省資源，具有兼容性。學(xué)校不用另外找場地和購買計算機、交換機、網(wǎng)卡、網(wǎng)線等計算機相關(guān)設(shè)備。WMware模擬的虛擬機器中的硬件型號是固定的，這就最大限度的保證虛擬機器的硬件兼容性。虛擬機能夠設(shè)定并且隨時修改操作系統(tǒng)的操作環(huán)境，且不需要經(jīng)費。虛擬技術(shù)給教學(xué)實驗提供了一種有效的工具，不僅可以緩解當(dāng)前實驗設(shè)備和場地不足的問題，且在虛擬機系統(tǒng)上的操作不影響主機，可在一定程度上提高設(shè)備的安全性，減少實驗室的管理難度，提高教學(xué)效率。

（三）虛擬機克服了傳統(tǒng)計算機教學(xué)過程中不足。利用VMWare在教學(xué)中的易用性、安全性和便利性，可以在保證教師機原操作系統(tǒng)不進行變動的情況下輕松達到教學(xué)目的。

三、當(dāng)前計算機教學(xué)中面臨的問題

在高等院校計算機教學(xué)中，教師需要對學(xué)生講解如何對計算機進行系統(tǒng)維護實驗.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。由于這些實驗屬于對磁盤進行破壞性實驗。教師擔(dān)心損壞電腦硬件設(shè)備，花費大量維修費用，在一般情況下都是采取課堂演示或以講代練的方式進行教學(xué)。計算機專業(yè)的學(xué)生一般需要進行計算機網(wǎng)絡(luò)實驗。這些實驗需要幾臺甚至十幾臺計算機才能進實驗，由于目前我國教學(xué)條件有限，學(xué)生只能學(xué)習(xí)理論知識，而不能進行實際的操作，造成了紙上談兵，理論知識很強，但是在實際應(yīng)用中卻笨手笨腳，無法施展其學(xué)習(xí)到的理論。

四、網(wǎng)絡(luò)實驗的組建

本文通過DNS服務(wù)實驗為例，介紹在Windows環(huán)境中基于VMware的網(wǎng)絡(luò)實驗應(yīng)用。

（一）配置DNS作用域。要正確運行，DNS服務(wù)器需要一個正向搜索區(qū)域，以便它的本地域作為定位器記錄的宿主。正向搜索區(qū)域包含了解析DNS域中的名稱所必需的信息。用向?qū)С晒?chuàng)建了區(qū)域，可是實驗的客戶端還不能使用這個名稱來訪問內(nèi)部站點，因為它還不是一個合格的域名。接著還需要在其基礎(chǔ)上創(chuàng)建指向不同主機的域名才能提供域名解析服務(wù)。

（二）配置DNS客戶端。盡管DNS服務(wù)器已經(jīng)創(chuàng)建成供，并且創(chuàng)建了合適的域名，可是在虛擬XP客戶機的瀏覽器中卻無法使用指定的域名訪問網(wǎng)站。這是因為雖然已經(jīng)有了DNS服務(wù)器，但客戶機并不知道DNS服務(wù)器在哪里，因此不能識別用戶輸入的域名。用戶必須手動設(shè)置DNS服務(wù)器的IP地址才行。在客戶機“Internet協(xié)議（TCP/IP）屬性”對話框中的“首選DMS服務(wù)器”編輯框中設(shè)置剛剛部署的DNS服務(wù)器的IP地址，完成客戶端的配置。

（三）試DNS服務(wù)。在虛擬的XP客戶機上使用上面的域名訪問網(wǎng)站，如果配置無誤就能正常訪問網(wǎng)站了。

五、虛擬機在實踐教學(xué)中的應(yīng)用

（一）計算機維護與管理實驗。BIOS設(shè)置、磁盤分區(qū)與格式化、注冊表修改、系統(tǒng)管理工具的使用、多操作系統(tǒng)安裝、系統(tǒng)環(huán)境破環(huán)性實驗、系統(tǒng)備份與恢復(fù)實驗等，這些實驗對本機系統(tǒng)改變較大，具有一定危險性，系統(tǒng)虛擬機為這類實驗創(chuàng)造了難得的條件。

（二）操作系統(tǒng)相關(guān)教學(xué)。操作系統(tǒng)安裝與配置、操作系統(tǒng)原理教學(xué)、典型操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析、Unix/Linux操作與管理教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)教學(xué)等。通過系統(tǒng)虛擬機可以在一臺計算機上同時運行多個操作系統(tǒng)，比安裝多操作系統(tǒng)方便、快捷。

（三）網(wǎng)絡(luò)實驗。服務(wù)器及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安裝與配置、遠程訪問、模擬交換機、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、模擬網(wǎng)絡(luò)拓撲規(guī)劃與子網(wǎng)劃分、模擬FTP、DNS等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、局域網(wǎng)訪問控制實驗、各種VLAN實驗和TCP/IP協(xié)議簇實驗等。上述網(wǎng)絡(luò)實驗對網(wǎng)絡(luò)軟、硬件條件要求較高，在虛擬機上完成上述實驗，可擺脫對某些昂貴網(wǎng)絡(luò)軟、硬件的依賴，極大地降低網(wǎng)絡(luò)實驗成本。

（四）編程與測試。分布式程序設(shè)計與測試、異構(gòu)環(huán)境的測試、Web測試、Unix/Linux下的程序設(shè)計、集群測試、數(shù)據(jù)庫性能測試和兼容性測試等通過使用虛擬機，提供了極大的方便性，提高了計算機的利用效率。

（五）計算機安全實驗。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽、網(wǎng)絡(luò)攻擊與防護、木馬及病毒原理研究、防火墻實驗、加密與解密實驗及黑客程序的分析等通過使用系統(tǒng)虛擬機實現(xiàn)上述功能，可以起到隔離本機環(huán)境的作用，從而避免對真實環(huán)境造成危害，在計算機安全學(xué)習(xí)與研究上具有特殊意義。

（六）應(yīng)用虛擬機進行實驗輔導(dǎo)和作業(yè)檢查。常用的虛擬機軟件都帶有屏幕錄像功能，自動記錄虛擬系統(tǒng)的屏幕變化，并保存為錄像片斷。利用這個功能，學(xué)生可以將在課上所做的操作進行錄像，教師可以適時進行察看，了解每個學(xué)生在試驗過程中的失誤，進行有針對性的講解。同時，教師還可以自己制作視頻課件，使學(xué)生在機房中可以對照教師的操作過程來進行實驗。虛擬機軟件的這個功能改變了傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生只能看不能做的弊端，使得教師演示和學(xué)生實驗操作都可以非常方便地進行，使學(xué)生學(xué)習(xí)知識更加直觀，動手能力得到很大的提高，達到了培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的要求。

【參考文獻】

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