張航++盧文++宋志恒

摘要：該文針對計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)類、維護(hù)類課程教學(xué)中存在的難題，提出使用虛擬機(jī)技術(shù)來輔助教學(xué)的方案，并結(jié)合實(shí)際教學(xué)需要給出幾種教學(xué)應(yīng)用案例。通過實(shí)施此方案，解決了理論與實(shí)踐脫節(jié)的問題，有效提高了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，更好地完成了培養(yǎng)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：虛擬機(jī)；VMware；計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1009-3044（2015）25-0114-02

Application of VMware Player in the Practical Teaching of Computer Courses

ZHANG Hang， LU Wen， SONG Zhi-heng

（1. College of Computer and Information Engineering， Tianjin Agricultural University， Tianjin 300384， China； 2.Experiment Center for Agricultural Information Technology， Tianjin Agricultural University， Tianjin 300384， China）

Abstract： Focusing on the teaching difficulties of computer basis and maintenance courses， the scheme of adopting virtual machine technology to aid in practical teaching was proposed and several teaching application cases were given according to the requirements of practical teaching. By implementing the scheme， the problem of detaching theory from practice was solved， the practical ability of students was improved effectively， and the training target was better implemented.

Key words： Virtual machine； VMware； Practical teaching of computer courses

實(shí)踐教學(xué)是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)類、維護(hù)類課程的重要環(huán)節(jié)，是加深學(xué)生對理論的理解、培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的重要手段。然而，長期以來由于擔(dān)心學(xué)生實(shí)驗(yàn)會(huì)對計(jì)算機(jī)造成損壞，一般不允許學(xué)生直接在學(xué)校的計(jì)算機(jī)上更改BIOS設(shè)置、對硬盤進(jìn)行分區(qū)與格式化、安裝操作系統(tǒng)、進(jìn)行系統(tǒng)的備份與恢復(fù)等操作，此類課程一直采取課件演示或以講代練的方式進(jìn)行教學(xué)[1]。然而實(shí)踐教學(xué)的缺失，直接導(dǎo)致學(xué)生無法動(dòng)手來完成相應(yīng)的課程實(shí)驗(yàn)，嚴(yán)重制約了學(xué)生的實(shí)踐能力，更無法實(shí)現(xiàn)其培養(yǎng)目標(biāo)。因此，采用虛擬機(jī)技術(shù)搭建虛擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，開展相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)工作，給學(xué)生提供理論認(rèn)知與實(shí)踐操作相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)方案，將能有效解決上述問題，取得良好教學(xué)效果。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)老師可輕松完成實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的維護(hù)，降低實(shí)驗(yàn)室管理難度，有效改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，提高工作效率[2，3]。

1 虛擬機(jī)技術(shù)

虛擬機(jī)技術(shù)是指使用專用軟件在實(shí)體主機(jī)的硬盤和內(nèi)存中劃出一部分空間，虛擬出一臺(tái)或多臺(tái)具有CPU、內(nèi)存、硬盤、網(wǎng)卡、聲卡等硬件的計(jì)算機(jī)[4]，并可在虛擬機(jī)上安裝獨(dú)立的操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件。其實(shí)質(zhì)是使用軟件將硬件和系統(tǒng)環(huán)境模擬出來[5]，在不添加新硬件設(shè)備的情況下增加計(jì)算機(jī)功能，節(jié)約資源，可以開展許多在普通計(jì)算機(jī)上無法進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)并對實(shí)體主機(jī)無影響。一臺(tái)實(shí)體主機(jī)可以同時(shí)運(yùn)行多臺(tái)虛擬機(jī)，各臺(tái)虛擬機(jī)之間互不干擾，其中任意一臺(tái)虛擬機(jī)出現(xiàn)問題都不會(huì)影響主機(jī)及其他的虛擬機(jī)。

目前常見的虛擬機(jī)軟件有VMware公司的VMware Player和Workstation、Oracle公司的VirtualBox和Microsoft公司的Virtual PC。VMware Player可免費(fèi)用于個(gè)人非商業(yè)用途，本文主要介紹其在計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用。

2 教學(xué)應(yīng)用舉例

通過下面的教學(xué)應(yīng)用案例，使學(xué)生首先學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識(shí)，然后在虛擬機(jī)中了解、練習(xí)各種操作，從而達(dá)到最終可在實(shí)體計(jì)算機(jī)上進(jìn)行相應(yīng)操作的培養(yǎng)目標(biāo)。

2.1 BIOS設(shè)置

Master進(jìn)行磁盤分區(qū)

BIOS（basic input output system，基本輸入輸出系統(tǒng)）設(shè)置程序是指被固化到計(jì)算機(jī)主板ROM芯片中的一組程序，保存著計(jì)算機(jī)最重要的基本輸入輸出程序、開機(jī)自檢程序和系統(tǒng)自啟動(dòng)程序，并可從CMOS中讀寫系統(tǒng)設(shè)置的具體信息，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。通過此實(shí)驗(yàn)，可以使學(xué)生掌握BIOS的設(shè)置，如對計(jì)算機(jī)的日期和時(shí)間、啟動(dòng)順序、密碼等內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置（見圖1）。啟動(dòng)虛擬機(jī)（即計(jì)算機(jī)開機(jī)）時(shí)，按F2鍵即可進(jìn)入BIOS設(shè)置界面（類似于實(shí)體計(jì)算機(jī)啟動(dòng)時(shí)，按Del鍵進(jìn)入到BIOS設(shè)置界面）。學(xué)生可在此界面對各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置，滿足BIOS設(shè)置的學(xué)習(xí)要求。

2.2 磁盤分區(qū)與格式化

磁盤分區(qū)是指將磁盤的整體存儲(chǔ)空間劃分成相互獨(dú)立的多個(gè)區(qū)域，以便于區(qū)分系統(tǒng)分區(qū)與數(shù)據(jù)分區(qū)、安裝多操作系統(tǒng)、分類存放各類數(shù)據(jù)等。磁盤格式化是指對磁盤或磁盤中的分區(qū)進(jìn)行初始化（包括低級格式化和高級格式化），通常會(huì)清除現(xiàn)有磁盤或分區(qū)中的所有數(shù)據(jù)。通過此實(shí)驗(yàn)，可進(jìn)一步加深學(xué)生對計(jì)算機(jī)硬盤的了解和認(rèn)識(shí)，掌握硬盤分區(qū)、格式化的方法與步驟。虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)，進(jìn)入DOS環(huán)境，可用fdisk命令對硬盤進(jìn)行分區(qū)、format命令對硬盤進(jìn)行格式化。在Windows系統(tǒng)下，用右鍵點(diǎn)擊需要格式化的硬盤的盤符，在彈出的菜單中點(diǎn)擊“格式化”命令也可以進(jìn)行硬盤的格式化。此外，其他專業(yè)的分區(qū)格式化軟件（如Partition Magic、EaseUS Partition Master等）也可用來可視化地對硬盤進(jìn)行分區(qū)和格式化操作（見圖2）。

2.3 操作系統(tǒng)安裝

操作系統(tǒng)安裝是指計(jì)算機(jī)無操作系統(tǒng)、操作系統(tǒng)受到病毒攻擊而無法啟動(dòng)，或?yàn)槭瓜到y(tǒng)達(dá)到最優(yōu)工作狀態(tài)而對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)在計(jì)算機(jī)上安裝操作系統(tǒng)的一種操作。通過此實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生掌握獨(dú)立安裝操作系統(tǒng)的方法，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。在VMware Player主窗口中，單擊“創(chuàng)建新虛擬機(jī)”，在彈出的窗口中設(shè)置客戶機(jī)操作系統(tǒng)類型、版本、光盤映像文件（iso）來源等信息（見圖3），即可安裝相應(yīng)的操作系統(tǒng)（見圖4）。通過此方式，可在虛擬機(jī)上安裝Windows、Linux、Solaris、Novell NetWare等多種類型的操作系統(tǒng)。虛擬機(jī)上安裝的操作系統(tǒng)對實(shí)體主機(jī)沒有影響，因此當(dāng)此操作系統(tǒng)不需要時(shí)，可直接刪除。

操作系統(tǒng)備份與還原是指在系統(tǒng)的硬件、軟件或存儲(chǔ)媒體等發(fā)生故障而不能正常使用系統(tǒng)時(shí)，利用之前做好的系統(tǒng)備份快速還原系統(tǒng)，恢復(fù)到用戶備份時(shí)的系統(tǒng)狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)備份的方式包括Windows 7自帶的系統(tǒng)備份、Ghost軟件備份、第三方軟件備份（如OneKey一鍵還原軟件、一鍵Ghost軟件等）等。Windows 7的系統(tǒng)備份功能可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的備份與還原，但在無法進(jìn)入系統(tǒng)的情況下，其還原功能也無法使用。第三方備份軟件主要基于DOS環(huán)境，大多數(shù)一鍵點(diǎn)擊便可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)備份與還原，因而無法使學(xué)生理解備份與還原的工作原理。通過此實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)介紹在虛擬機(jī)環(huán)境下使用Ghost軟件進(jìn)行備份與還原，讓學(xué)生了解備份與還原的全過程（見圖5、圖6）。Ghost軟件可以把一個(gè)磁盤上的內(nèi)容復(fù)制到另一個(gè)磁盤上，也可以把磁盤內(nèi)容復(fù)制為一個(gè)磁盤的鏡像文件，從而最大限度地減少安裝操作系統(tǒng)的時(shí)間。

2.5 局域網(wǎng)組建

局域網(wǎng)組建是指在某一區(qū)域內(nèi)將多臺(tái)計(jì)算機(jī)互聯(lián)成為一個(gè)計(jì)算機(jī)組，可以實(shí)現(xiàn)文件管理、應(yīng)用軟件共享、打印機(jī)共享等功能。通過此實(shí)驗(yàn)，使用虛擬機(jī)技術(shù)在任意一臺(tái)電腦上虛擬出多臺(tái)虛擬計(jì)算機(jī)，組建一個(gè)局域網(wǎng)，開展網(wǎng)絡(luò)配置、文件共享、打印機(jī)共享等實(shí)驗(yàn)（見圖7）。

2003 服務(wù)器配置

2.6 服務(wù)器配置

服務(wù)器操作系統(tǒng)一般指的是安裝在服務(wù)器（Web服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等）上的操作系統(tǒng)，此外服務(wù)器操作系統(tǒng)也可以安裝在個(gè)人電腦上，可實(shí)現(xiàn)對計(jì)算機(jī)硬件與軟件的直接控制和管理協(xié)調(diào)。通過此實(shí)驗(yàn)，在虛擬機(jī)環(huán)境下學(xué)習(xí)各種服務(wù)器系統(tǒng)的安裝、配置與管理。本文以Windows Server 2003為例，學(xué)習(xí)Web服務(wù)器的配置（見圖8）。Internet Information Server （IIS）是Microsoft公司主推的服務(wù)器產(chǎn)品，包括Web服務(wù)器、FTP服務(wù)器、NNTP服務(wù)器和SMTP服務(wù)器，分別用于網(wǎng)頁瀏覽、文件傳輸、新聞服務(wù)和郵件發(fā)送等方面，它還提供一個(gè)Internet數(shù)據(jù)庫連接器用于實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的查詢和更新。

3 結(jié)束語

本文介紹了VMware Player在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)類、維護(hù)類課程教學(xué)中的使用，使用虛擬機(jī)模擬實(shí)體計(jì)算機(jī)來開展BIOS設(shè)置、磁盤分區(qū)與格式化、操作系統(tǒng)安裝、備份與還原、局域網(wǎng)組建、服務(wù)器配置等相關(guān)教學(xué)實(shí)驗(yàn)，完全可以達(dá)到與實(shí)體計(jì)算機(jī)相同的教學(xué)效果，滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求。此外，在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，學(xué)生不用擔(dān)心誤操作對計(jì)算機(jī)的損壞，可以放心地進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)，開闊了學(xué)生的思維視野，提高了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。

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