東北師范大學(xué)人文學(xué)院 侯春多

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虛擬技術(shù)在獨立院校計算機教學(xué)實驗中的應(yīng)用研究

東北師范大學(xué)人文學(xué)院 侯春多

【摘要】如今已經(jīng)進入到了信息化時代，計算機已經(jīng)成了人們?nèi)粘W(xué)習(xí)、工作和生產(chǎn)、生活中不可或缺的必需品，革新了人們以往的生活方式、工作方式以及學(xué)習(xí)方式。此種時代背景和發(fā)展形勢下，計算機教學(xué)越來越受到各高校的重視，同時，也積極利用現(xiàn)代化的計算機技術(shù)不斷優(yōu)化教學(xué)手段和形式，在計算機教學(xué)中引入虛擬技術(shù)已經(jīng)成為一種必然的發(fā)展趨勢。本文就虛擬技術(shù)在計算機實驗教學(xué)中的應(yīng)用問題展開了研究。

【關(guān)鍵詞】虛擬技術(shù)；獨立院校；教學(xué)實驗；應(yīng)用

突破物理結(jié)構(gòu)間的壁壘把物理資源轉(zhuǎn)成邏輯上能夠管理的資源，且可以進行自動化分配就是人們常說的虛擬化，虛擬化技術(shù)就是實現(xiàn)這種狀態(tài)的一個工具，成功的把硬件和軟件分離開來。在高校計算機實驗教學(xué)中應(yīng)用虛擬化技術(shù)不僅可以在很大程度上節(jié)省教學(xué)空間，為學(xué)生模擬出真實計算機環(huán)境，還豐富了教學(xué)形式，方便學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)。下面就其在獨立院校計算機實驗教學(xué)中的應(yīng)用問題展開進一步探討。

1　虛擬技術(shù)應(yīng)用于計算機教學(xué)中的優(yōu)勢分析

通常來說，虛擬技術(shù)可以分成三種類型，分別是以存儲虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化為主的基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)虛擬化；實現(xiàn)服務(wù)器和桌面虛擬化，將操作系統(tǒng)與計算機分離的系統(tǒng)虛擬化；能夠?qū)?yīng)用和高級語言虛擬化的軟件虛擬化，其中系統(tǒng)虛擬化是當前階段最被人熟知，也是應(yīng)用最為廣泛的一種。

通常情況下，獨立院校計算機機房都是公用的，不論是計算機網(wǎng)絡(luò)課程，還是計算機軟件技術(shù)、多媒體技術(shù)有關(guān)課程，乃至非計算機專業(yè)學(xué)生日常上機、考試都需要在機房內(nèi)完成，以致要在機房服務(wù)器上安裝多種操作系統(tǒng)、軟件，且不同專業(yè)學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的配置還有不同需求[1]。對于整個計算機實驗室來說，存在著諸多問題，比如，學(xué)生在實驗過程中進行系統(tǒng)安裝、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境配置或是網(wǎng)絡(luò)攻防等操作時一旦操作失誤就會很難將系統(tǒng)恢復(fù)到原來的狀態(tài)，進而影響到其他專業(yè)學(xué)生使用；實驗機房中的計算機上同時安裝著Windows7、Linux等多種系統(tǒng)，且系統(tǒng)還會不斷進行升級、更新、發(fā)展，給機房的管理與維護造成困擾等。虛擬化技術(shù)的應(yīng)用有效避免了這些問題的出現(xiàn)，下面具體分析下其在計算機實驗教學(xué)中應(yīng)用的優(yōu)勢：

其一，通過虛擬計算機只需要某個軟件就可以將整個計算機硬件系統(tǒng)模擬出來，想要增加計算機功能時完全不必再另置場地、計算機、網(wǎng)線、網(wǎng)卡、交換機等硬件設(shè)備，通過虛擬機就可以隨時、免費地對計算機操作系統(tǒng)環(huán)境進行修改，同時，因為操作都是在虛擬機的系統(tǒng)上進行的，所以并不會對主機造成任何影響。從這點來看，虛擬技術(shù)的應(yīng)用不僅在很大程度上減少了產(chǎn)地空間的占用，解決了設(shè)備不足的問題，還提高了設(shè)備的安全性，既方便管理，又節(jié)約了資源和成本。

其二，虛擬技術(shù)通過一臺計算機部分硬盤、內(nèi)存資源就可以虛擬出若干臺具有獨立CMOS、操作系統(tǒng)和硬盤，相互不干擾，同時獨立運行的計算機，這種情況下，即使其中的一臺虛擬計算機發(fā)生故障，也不會對其他虛擬計算機和物理主機造成影響，使用更加方便的同時，維護也變得更為簡單。

其三，虛擬機上的系統(tǒng)文件都是以映像包的性質(zhì)被存儲起來的，當用戶想要在其他計算機上使用時，只需復(fù)制映像包到其他計算機上即可，無需再安裝系統(tǒng)，同時，也方便對多臺計算機進行統(tǒng)一部署。這樣在進行計算機教學(xué)時，只要教師使用的物理計算機上的操作系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)，就可以實現(xiàn)不同的教學(xué)目的。

其四，虛擬機可以進行網(wǎng)絡(luò)連接，當講授網(wǎng)絡(luò)管理、維護和組建方面的課程時可利用虛擬機搭建虛擬的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境，更加直觀地將教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)在學(xué)生面前，更好地帶動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。此外，虛擬機還易移植，只要學(xué)生掌握虛擬機使用以及虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗環(huán)境搭建原理和方法，就可以在諸如寢室這樣機房實驗室之外的場所自行練習(xí)相關(guān)課程實驗內(nèi)容。

2　虛擬技術(shù)在計算機實驗教學(xué)中的具體應(yīng)用

2.1滿足了多操作系統(tǒng)和多課程的實驗環(huán)境

不同的計算機課程需要不同的實驗環(huán)境作為支持，而計算機實驗室又是多個年級多個課程的教學(xué)場所，可能一個課程需要Windows+SQL、Server+HTTP的支持環(huán)境，一個課程需要Redhat Linux+MYSQL+APACHE的支持環(huán)境，而像

MCSE這樣的專業(yè)課程則需要更多不同的操作環(huán)境[2]。針對這種情況，只要安裝配置出不同操作系統(tǒng)環(huán)境的虛擬機，然后在機器上部署這些虛擬機文件，就可以隨啟隨用。物理主機上的每臺虛擬機都是能夠兼容所有主流操作系統(tǒng)的獨立子系統(tǒng)，同時還可以模擬真實客戶機上不同的操作系統(tǒng)。

2.2方便學(xué)生課余時間的自主學(xué)習(xí)

日常教學(xué)有課時限制，基礎(chǔ)和接受能力差或是想要進一步提高的學(xué)生下課后就無法進行加強和鞏固練習(xí)，因為以往只有機房實驗室能夠提供環(huán)境支持。虛擬技術(shù)引進后就解決了這一難題，學(xué)生通過移動硬盤或U盤就可以將機房實驗室內(nèi)已經(jīng)部署好的虛擬機文件轉(zhuǎn)移到其他計算機上使用。

另外，以往以多用戶操作系統(tǒng)為支持的網(wǎng)絡(luò)教室存在需要遠程登錄，且隔離性不強的缺點，一旦有一個使用者操作失誤，感染上病毒或出現(xiàn)宕機問題，就會引發(fā)整個系統(tǒng)崩潰[3]。同時，此種情況下的使用者權(quán)限低，無法完成一些特權(quán)操作；一旦有一個使用者的操作耗費計算，就會影響到其他用戶和整個系統(tǒng)的運行速度。虛擬技術(shù)支持下的網(wǎng)絡(luò)教室則是每一個用戶都有專供自己使用的虛擬機，且相互之間完全獨立；每個用戶都可以以管理員身份進行登錄，享有較高使用權(quán)限；可以在創(chuàng)建之初或在運行過程中根據(jù)需要來設(shè)定或調(diào)整規(guī)則，保證資源分配的公平性。

3　結(jié)束語

綜上，虛擬技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展為獨立院校的計算機教學(xué)提供了新的方向和可能，大大降低成本花費、節(jié)省空間的同時，能夠打破時間和空間的限制給學(xué)生提供更多自主學(xué)習(xí)的機會，豐富了教學(xué)手段和形式，使教學(xué)效率和質(zhì)量得到有效提升。

參考文獻

[1]郭會茹.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機教學(xué)實驗中的應(yīng)用研究[J].江西教育學(xué)院學(xué)報,2013(6):26-29.

[2]謝瑞杰.虛擬技術(shù)在高職計算機實驗教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].黑龍江科技信息,2015(19):135.

[3]陳希,王瑛.虛擬技術(shù)在高校計算機實驗室的應(yīng)用研究[J].電子世界,2015(15):92-93,96.