王虹

摘要：虛擬機(jī)軟件作為一種新興的教學(xué)輔助手段，現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)教學(xué)中。本文簡(jiǎn)要介紹了虛擬機(jī)及其特點(diǎn)，然后從目前計(jì)算機(jī)教學(xué)中存在的問(wèn)題出發(fā)，提出了虛擬機(jī)軟件在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：虛擬機(jī)軟件 計(jì)算機(jī)教學(xué) VMware

指揮自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)員需要學(xué)習(xí)更多的計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)，比如計(jì)算機(jī)硬件的組裝、安裝與調(diào)試驅(qū)動(dòng)程序、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置與連接等內(nèi)容。在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，由于受軟硬件條件的限制，比如像操作系統(tǒng)的安裝、網(wǎng)絡(luò)連接、RAID實(shí)驗(yàn)等，若在實(shí)機(jī)上運(yùn)行，可能會(huì)對(duì)實(shí)機(jī)造成損壞，影響其它課程的授課。而虛擬機(jī)軟件作為一種新的教學(xué)輔助手段，將其應(yīng)用到計(jì)算機(jī)課程中，將會(huì)發(fā)揮它的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

一、虛擬機(jī)簡(jiǎn)介及特點(diǎn)

（一）虛擬機(jī)簡(jiǎn)介

虛擬機(jī)是指通過(guò)軟件模擬的具有完整硬件系統(tǒng)功能的、運(yùn)行在一個(gè)完全隔離環(huán)境中的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。虛擬機(jī)有自己的硬件和軟件，比如：硬盤、軟盤、光驅(qū)、聲卡、顯卡、網(wǎng)卡、內(nèi)存條、CPU、BlOS、應(yīng)用軟件等，我們可以像使用真實(shí)機(jī)器一樣對(duì)硬盤進(jìn)行分區(qū)、格式化，也可以根據(jù)需要安裝操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，而不會(huì)對(duì)真正的硬件或操作系統(tǒng)產(chǎn)生任何影響。目前流行的虛擬機(jī)軟件有VMware Workstation和Virtual PC兩款，它們都可以在Windows系統(tǒng)上虛擬出多臺(tái)PC，也可以安裝各種不同版本的操作系統(tǒng)，如Windows XP、Windows Server 2003、Linux等。不同點(diǎn)在于，Virtual PC 2004以后的版本不支持Linux操作系統(tǒng)，因此，現(xiàn)在的教學(xué)中普遍使用的是VMware Workstation8.0版本。

（二）虛擬機(jī)特點(diǎn)

VMware Workstation 8.0是VMware公司出品的一款虛擬機(jī)軟件，能夠支持多操作系統(tǒng)，提供更加有效的底層硬件，它還提供了虛擬的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，這些設(shè)備相當(dāng)于交換機(jī)，通過(guò)這些設(shè)備，可以組建任意形式的局域網(wǎng)了?？傮w來(lái)講，它具有以下特點(diǎn)：

1.在一臺(tái)電腦上可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)，切換操作系統(tǒng)時(shí)不需要重新開(kāi)機(jī)。

2.虛擬機(jī)中的文件、硬件及網(wǎng)絡(luò)等可以在不同的操作系統(tǒng)之間互通操作。

3.可將多個(gè)虛擬機(jī)連接成局域網(wǎng)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)與實(shí)際網(wǎng)絡(luò)一樣，不用擔(dān)心會(huì)損壞虛擬網(wǎng)卡或交換機(jī)。

4.能夠保護(hù)不同操作系統(tǒng)的環(huán)境及安裝在操作系統(tǒng)上的應(yīng)用軟件和資料，可以設(shè)定和修改操作系統(tǒng)的參數(shù)，并具有硬盤還原功能。

二、目前計(jì)算機(jī)教學(xué)中存在的問(wèn)題

（一）系統(tǒng)維護(hù)實(shí)驗(yàn)難展開(kāi)

對(duì)于計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的士官學(xué)員來(lái)講，需要掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)維護(hù)的知識(shí)，包括對(duì)硬盤進(jìn)行分區(qū)、格式化、安裝操作系統(tǒng)、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行備份與還原。由于要對(duì)磁盤進(jìn)行破壞性實(shí)驗(yàn)，加之機(jī)房又是公共區(qū)域，教員擔(dān)心對(duì)硬件設(shè)備造成損壞，因此在授課過(guò)程中，往往會(huì)采取PPT演示或者圖片講解的方法進(jìn)行教學(xué)，學(xué)員難以理解。

（二）網(wǎng)絡(luò)配置實(shí)驗(yàn)難實(shí)施

為了適應(yīng)未來(lái)信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的需求，網(wǎng)絡(luò)搭建與安全設(shè)置是學(xué)員必須要掌握的內(nèi)容。但在網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)中包括很多關(guān)于網(wǎng)絡(luò)攻防的技術(shù)，要求學(xué)員會(huì)掃描系統(tǒng)和服務(wù)器的漏洞，驗(yàn)證口令以及身份，若在實(shí)機(jī)上運(yùn)行可能會(huì)導(dǎo)致校園網(wǎng)或機(jī)房的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題，影響其它官兵的工作。另外，局域網(wǎng)的搭建、網(wǎng)絡(luò)的配置與管理及IIS等各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的設(shè)置等，會(huì)牽扯到多臺(tái)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，而現(xiàn)有的教學(xué)條件有限，導(dǎo)致學(xué)員動(dòng)不了手，完成不了實(shí)驗(yàn)。

三、虛擬機(jī)軟件在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用

針對(duì)計(jì)算機(jī)教學(xué)中出現(xiàn)的問(wèn)題，利用虛擬機(jī)的特點(diǎn)，可以將其應(yīng)用到計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)中。

（一）系統(tǒng)維護(hù)實(shí)驗(yàn)

一般是不允許在公共計(jì)算機(jī)機(jī)房中對(duì)實(shí)機(jī)進(jìn)行磁盤分區(qū)、格式化、安裝操作系統(tǒng)、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行備份還原、系統(tǒng)優(yōu)化等一系列系統(tǒng)維護(hù)性實(shí)驗(yàn)的。若將機(jī)房中的計(jì)算機(jī)中安裝了虛擬機(jī)軟件，則可以進(jìn)行這些破壞性較大的實(shí)驗(yàn)，這是因?yàn)樘摂M機(jī)對(duì)應(yīng)的其實(shí)是實(shí)機(jī)上的一個(gè)文件，在虛擬機(jī)中操作是不會(huì)影響實(shí)機(jī)的數(shù)據(jù)的。比如，如果讓學(xué)員真正明白一臺(tái)計(jì)算機(jī)是如何運(yùn)行起來(lái)的，就必須要從磁盤分區(qū)開(kāi)始講解。學(xué)員可以打開(kāi)VMware Workstation創(chuàng)建一臺(tái)虛擬機(jī)，這時(shí)就如一臺(tái)實(shí)際的裸機(jī)一樣，此時(shí)將Windows系列的操作系統(tǒng)鏡像導(dǎo)入到虛擬機(jī)中，就如我們?cè)趯?shí)機(jī)中插入操作系統(tǒng)的安裝光盤，下一步選擇鏡像中自帶的磁盤分區(qū)軟件，進(jìn)入到磁盤分區(qū)的界面，學(xué)員在教員的指導(dǎo)下根據(jù)自己的需求將磁盤進(jìn)行劃分。整個(gè)過(guò)程，和在實(shí)機(jī)中對(duì)磁盤進(jìn)行分區(qū)是一樣的，學(xué)員既掌握了相關(guān)知識(shí)，也沒(méi)有對(duì)實(shí)機(jī)造成損壞。

（二）網(wǎng)絡(luò)配置實(shí)驗(yàn)

一般需要用到多臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)，可以在虛擬機(jī)中創(chuàng)建多臺(tái)虛擬PC，這樣學(xué)員在一臺(tái)機(jī)器上就可以完成網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)，不僅提高了設(shè)備的利用率，還不用提心對(duì)校園網(wǎng)或機(jī)房局域網(wǎng)造成損壞。如果學(xué)員在課堂有限的時(shí)間內(nèi)未按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)，也可以利用虛擬機(jī)中的掛起功能保留當(dāng)前的設(shè)置狀態(tài)，以便下一節(jié)課繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。教員也可以在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)前制作系統(tǒng)的映像，等實(shí)驗(yàn)結(jié)束后再利用該映像將系統(tǒng)恢復(fù)回之前的狀態(tài)，這樣便可以減少系統(tǒng)維護(hù)的工作量。比如，在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)中創(chuàng)建軟路由時(shí)，系統(tǒng)要求必須要有兩個(gè)網(wǎng)卡，在虛擬機(jī)中添加上兩個(gè)網(wǎng)卡就可以了，比實(shí)機(jī)操作方便很多。

四、結(jié)束語(yǔ)

虛擬機(jī)軟件以其自身的特點(diǎn)，降低了在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的硬件損耗、減少了實(shí)驗(yàn)成本，同時(shí)也減輕了教員維護(hù)實(shí)機(jī)的工作量。在計(jì)算機(jī)教學(xué)中使用虛擬機(jī)軟件，有利于提高計(jì)算機(jī)教學(xué)水平，提升教學(xué)質(zhì)量。作為一種新的教學(xué)輔助手段，虛擬機(jī)軟件也為計(jì)算機(jī)教學(xué)改革提供了新的思路，對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展具有積極推動(dòng)的作用。