虛擬機(jī)在高校計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用

馮川

濰坊科技學(xué)院 山東壽光 262700

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，信息化已經(jīng)成為一股勢不可擋的力量。面對國家信息化的要求，信息化教學(xué)成為各高校的教學(xué)方式之一，計(jì)算機(jī)學(xué)科教學(xué)也是必修課程之一。但由于供需之間的矛盾，教學(xué)中需要的計(jì)算機(jī)資源和系統(tǒng)與學(xué)校中實(shí)際的機(jī)器設(shè)備不相匹配，落后的硬件和系統(tǒng)無法滿足專業(yè)的教學(xué)。一機(jī)多用的虛擬機(jī)技術(shù)就是這樣應(yīng)運(yùn)而生，為解決此問題提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。

1 虛擬機(jī)簡介

虛擬機(jī)是指通過相關(guān)的計(jì)算機(jī)軟件模擬出具有完整硬件系統(tǒng)功能的、在一個(gè)完全隔離環(huán)境中運(yùn)行的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這項(xiàng)技術(shù)支持多操作系統(tǒng)并行運(yùn)行在單個(gè)物理服務(wù)器上，它能夠提供更加有效的底層硬件使用。在虛擬出的機(jī)器中，所有的應(yīng)用操作都和真實(shí)的電腦一樣，而且不管在某虛擬機(jī)中出現(xiàn)任何的程序問題，都不會影響虛擬機(jī)外的程序，因?yàn)檫@只是在虛擬的軟件中進(jìn)行操作，并沒有在真實(shí)存在的這臺電腦上運(yùn)行，因此不會受到在運(yùn)行中的虛擬程序操作的影響，克服單個(gè)計(jì)算機(jī)的局限性，避免了電腦崩潰等問題的出現(xiàn)。

虛擬機(jī)虛擬出來的系統(tǒng)是在保護(hù)模式下進(jìn)行的，這個(gè)過程中所有程序都是虛擬出來的，而且是一機(jī)多用，有效提高了計(jì)算機(jī)的使用效率，將其效用發(fā)揮到最大。并且，這樣的保護(hù)系統(tǒng)下，不用擔(dān)心設(shè)備的承受能力等各種外在因素，學(xué)生可以在虛擬機(jī)中進(jìn)行任何操作嘗試，即使是格式化或者其他探索性的嘗試操作，都不會對計(jì)算機(jī)本身產(chǎn)生多么強(qiáng)大的破壞，都是直接可以恢復(fù)的。當(dāng)然，前提是對軟件來說的，破壞計(jì)算機(jī)的硬件設(shè)備不在這個(gè)保護(hù)范圍之內(nèi)。

2 虛擬系統(tǒng)的創(chuàng)建

1）下載VMware程序，雙擊啟動，在主頁標(biāo)簽頁中單擊“新建虛擬機(jī)”按鈕并打開新建向?qū)А?/p>

2）進(jìn)入虛擬機(jī)配置界面，這里有兩個(gè)選擇：一是根據(jù)虛擬機(jī)的用途自動調(diào)整配置；二是自定義，它允許用戶自行設(shè)置虛擬機(jī)的主要參數(shù)。典型方式操作簡單，但不夠靈活，缺乏相對應(yīng)的靈敏度。在教學(xué)活動中，教師根據(jù)自己授課的實(shí)際情況對學(xué)生進(jìn)行教導(dǎo)，需要自己進(jìn)行優(yōu)化配置，所以，用自定義就好。

3）進(jìn)入虛擬機(jī)操作系統(tǒng)選擇界面，會在里面看到多種不同的系統(tǒng)程序供你選擇，這里選Microsoft Windows，并選擇自己電腦支持的一款Windows進(jìn)行即可。

4）下一步是為這個(gè)新的虛擬機(jī)命名，并定義出虛擬機(jī)文件的存儲路徑。

3 虛擬機(jī)在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用

3.1 理論課堂教學(xué)

傳統(tǒng)的教學(xué)是一種知識的傳輸，即教師在教學(xué)中對學(xué)生進(jìn)行知識的傳遞。但是隨著時(shí)代的發(fā)展，越來越多的新課程不再僅僅是通過這種途徑就可以完成教學(xué)，就如同計(jì)算機(jī)課程，這本身就需要一種動手操作的技能，需要學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐，在操作中掌握這項(xiàng)技能，如果不能動手嘗試的話，得不到教學(xué)效果，即使都背下來，到了用時(shí)也不會操作，這叫“紙上談兵”。

相關(guān)的一些網(wǎng)絡(luò)課程，如訪問網(wǎng)絡(luò)資源權(quán)限和使用網(wǎng)絡(luò)權(quán)限的控制，以及1P網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)置和測試等，需要教師進(jìn)行現(xiàn)場的網(wǎng)絡(luò)操作演示，如果沒有現(xiàn)場演示，就是空洞的說教，沒有足夠的說服力和吸引力。如果能夠通過教程講解并同時(shí)使用虛擬系統(tǒng)操作演示，最后再加上學(xué)生的上機(jī)動手實(shí)踐操作，效果必然會很好，會高效地完成技術(shù)知識的傳遞。

再比如說，教學(xué)中有學(xué)習(xí)系統(tǒng)的操作和安裝這節(jié)課，還會有格式化等操作，沒有虛擬教學(xué)的話，學(xué)生就會直接在裸機(jī)上進(jìn)行操作，這個(gè)過程會讓學(xué)生由于操作不當(dāng)對計(jì)算機(jī)帶來一定的破壞?，F(xiàn)實(shí)中大部分的學(xué)校都會選擇網(wǎng)絡(luò)化的管理，對不同的學(xué)生使用不同的程序和軟件，即使有操作錯(cuò)誤也不會對計(jì)算機(jī)有任何系統(tǒng)上的損害，只要恢復(fù)程序就好。

3.2 網(wǎng)絡(luò)操作實(shí)驗(yàn)

學(xué)校都很重視信息化教學(xué)，大多數(shù)的高校都具備了網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室或者多媒體信息教室，但這樣的情況下也頂多是一人守著一臺電腦操作，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，就會有硬件條件的限制，無法正常進(jìn)行計(jì)算機(jī)上的教學(xué)內(nèi)容。如果運(yùn)用虛擬系統(tǒng)，就可以使整個(gè)教室連成統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)范圍，相互連接，教師可以在終端機(jī)器上進(jìn)行操作，學(xué)生都可以看到。

3.3 網(wǎng)絡(luò)安全試驗(yàn)

計(jì)算機(jī)初級教學(xué)中就會講到計(jì)算機(jī)病毒和黑客等計(jì)算機(jī)安全隱患，這些知識是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)使用者必須知道、必須防范的，但是，教師不可能為了講這些知識就要在真實(shí)的機(jī)器上進(jìn)行演示，為了維護(hù)設(shè)備，就只能用書面講說的形式來進(jìn)行。對這些抽象的知識，學(xué)生不看到具體的現(xiàn)象是無法想象出來的，沒辦法從根本上理解知識的本質(zhì)。

有了虛擬網(wǎng)絡(luò)就不一樣了，教師可以在虛擬的網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行操作試驗(yàn)，等結(jié)束后關(guān)掉終端虛擬系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)不會受到任何損傷。

1）病毒感染試驗(yàn)。計(jì)算機(jī)病毒有很多種類，破壞力也是各不相同的，但是它們具有普遍的共性，對計(jì)算機(jī)的破壞表現(xiàn)也可以很直觀地看出來。在實(shí)驗(yàn)中，教師在虛擬機(jī)上做病毒感染試驗(yàn)，讓學(xué)生觀看病毒入侵的途徑、帶來的破壞力和損失，并找出解決的辦法和防御的措施。這個(gè)過程是直觀的體驗(yàn)過程，學(xué)生一般會非常有興趣，教學(xué)效果會非常好。

2）黑客入侵試驗(yàn)。黑客，本身就非常有神秘感，他們能夠在無形之中入侵別人的電腦、遠(yuǎn)程控制或者盜取密碼。學(xué)生對黑客非常的感興趣，很想解密黑客的入侵手段。如果教師在教學(xué)中能夠用虛擬的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)之間對學(xué)生進(jìn)行直觀的入侵試驗(yàn)，并讓學(xué)生自己動手完成試驗(yàn)的過程，可以讓學(xué)生學(xué)會獨(dú)立的操作，不僅提高動手操作能力，也提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，達(dá)到教學(xué)的最終目的。

3.4 監(jiān)督作用

虛擬機(jī)具有屏幕錄像功能，教師可以在終端計(jì)算機(jī)處觀看每個(gè)學(xué)生的動態(tài)和操作過程，并記載下來學(xué)生在操作過程中不規(guī)范的地方和錯(cuò)誤的地方。教師可以集中這些不正確的問題進(jìn)行二度指導(dǎo)，加深學(xué)生的理解，從而使他們更牢固地掌握技能。

3.5 編程應(yīng)用與測試

專業(yè)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的學(xué)生或者軟件學(xué)習(xí)者、網(wǎng)頁設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)者，在學(xué)習(xí)中必須掌握的一項(xiàng)技能就是網(wǎng)絡(luò)編程。這是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，需要在多種環(huán)境和多個(gè)系統(tǒng)的操作下進(jìn)行試驗(yàn)和運(yùn)行，有時(shí)候會因?yàn)橐稽c(diǎn)兒小的失誤而導(dǎo)致全盤皆輸。有了虛擬系統(tǒng)就不需要多臺機(jī)器同時(shí)操作了，因?yàn)橐慌_虛擬機(jī)可以虛擬出來多個(gè)系統(tǒng)程序和環(huán)境，更容易操作，也更容易發(fā)現(xiàn)問題，并及時(shí)解決這些問題，以免給程序的編制過程帶來不必要的麻煩。

4 結(jié)語

計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今社會人們生活中不可或缺的一部分，而且因?yàn)槠鋷淼谋憷?，現(xiàn)在也漸漸成為人們工作生活的得力助手，生活中少了計(jì)算機(jī)，效率也會降低。以上探討了高校計(jì)算機(jī)教學(xué)中虛擬機(jī)的運(yùn)用，通過本文也從教學(xué)這一方面看到了信息技術(shù)為人們帶來的方便。當(dāng)然，虛擬機(jī)的運(yùn)用過程中也有一定的問題，還有改善的空間，為了其以后能更好地為人們所用，為工作生活帶來方便，還需要不斷地進(jìn)行研究和創(chuàng)新。

[1]王永.虛擬機(jī)在高校計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用[J].電腦知識與技術(shù):學(xué)術(shù)交流,2006(11):164.