虛擬機(jī)在課程實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用綜述

【摘要】高校教育中對(duì)實(shí)際操作能力要求越來(lái)越高，但現(xiàn)實(shí)情況是由于受到設(shè)備和資金方面的制約很多課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)達(dá)不到課程要求。利用虛擬機(jī)可以解決實(shí)驗(yàn)中設(shè)備不足的局面，完成教學(xué)要求。

【關(guān)鍵詞】虛擬機(jī)；實(shí)驗(yàn)；教學(xué)效果

Abstract：With the higher requirement to the actual operating capacity in higher Education，but the fact is that many experimental teaching can not reach the the requirement of curriculum due to the constraints of equipment and funds.Using virtual machine can solve the situation of insufficient equipment to complete the teaching requirements.

Keywords：Virtual Machine；Experiment；Teaching effectiveness

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是目前實(shí)用性專(zhuān)業(yè)課程使用最多的教學(xué)方法，在目前教學(xué)中不僅僅要求學(xué)生擁有理論知識(shí)，實(shí)際操作能力也越來(lái)越受到高校重視。但在現(xiàn)實(shí)中如何為學(xué)生構(gòu)建起一套可與真實(shí)環(huán)境等同的實(shí)驗(yàn)環(huán)境是各高校急需解決的問(wèn)題，在目前的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備環(huán)境下有很多課程難以實(shí)現(xiàn)。通過(guò)建設(shè)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室雖然可以緩解設(shè)備的問(wèn)題，但學(xué)生的動(dòng)手操作能力仍然有很的制約。

一、實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)狀與專(zhuān)業(yè)課程實(shí)驗(yàn)要求的差距

目前通用的計(jì)算機(jī)機(jī)房中一般都是單機(jī)設(shè)備，事先由機(jī)房管理人員根據(jù)課程安裝好軟件再用還原卡對(duì)系統(tǒng)加以保護(hù)。學(xué)生在實(shí)際操作中只能簡(jiǎn)單的使用軟件不能有其他操作，但現(xiàn)在許多課程中軟件的應(yīng)用僅僅是課程教學(xué)的一部分，其他教學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)很難完成。有些專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)在實(shí)驗(yàn)中并不能夠通過(guò)一臺(tái)計(jì)算機(jī)完成所有的實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)就幾個(gè)課程實(shí)驗(yàn)要求與實(shí)驗(yàn)室存在的差距來(lái)說(shuō)明：

1.電子商務(wù)專(zhuān)業(yè)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要求學(xué)生能夠完整的組建一個(gè)電子交易網(wǎng)站，這就要求為每位學(xué)生提供一臺(tái)服務(wù)器、交換機(jī)、客戶(hù)端計(jì)算機(jī)由此來(lái)組建一個(gè)最小的網(wǎng)絡(luò)。但是這個(gè)硬件要求在目前通用計(jì)算機(jī)機(jī)房不可能提供，就是為電子商務(wù)專(zhuān)業(yè)建設(shè)的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室也不可能為每位學(xué)生提供這樣的一套設(shè)備。

2.計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)的課程要求為學(xué)生提供一個(gè)可以進(jìn)行COMS、系統(tǒng)安裝、硬盤(pán)克隆和系統(tǒng)還原等一些對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有破壞性的操作，這些操作對(duì)于機(jī)房管理員來(lái)說(shuō)無(wú)疑是滅頂?shù)臑?zāi)難?，F(xiàn)在的機(jī)房里的計(jì)算機(jī)不但COMS設(shè)定密碼，還要用還原卡把系統(tǒng)嚴(yán)密保護(hù)起來(lái)。在這樣的計(jì)算機(jī)機(jī)房里學(xué)生是難以進(jìn)行教學(xué)要求的實(shí)驗(yàn)的。

3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)業(yè)課程要求學(xué)生對(duì)服務(wù)器的操作系統(tǒng)能夠安裝、配置和維護(hù)，同時(shí)還要求要熟悉不同的操作系統(tǒng)Win Server、Linux、Netware、Unix；同時(shí)還要求學(xué)生能夠架設(shè)各種不同服務(wù)器例如：郵件服務(wù)器、打印服務(wù)器、域名服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器等。但這些課程實(shí)驗(yàn)要求在目前的計(jì)算機(jī)機(jī)房條件下不可能滿(mǎn)足，如果要建設(shè)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室來(lái)滿(mǎn)足教學(xué)要求從資金上來(lái)說(shuō)也是一個(gè)很大的障礙。

4.網(wǎng)絡(luò)安全課程要求學(xué)生能夠真實(shí)發(fā)現(xiàn)、發(fā)現(xiàn)和處理病毒，這在真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下很難實(shí)現(xiàn)，特別是在目前機(jī)房單機(jī)情況下更是難以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

5.有些專(zhuān)業(yè)課程要求特定的軟件環(huán)境，例如辦公自動(dòng)化、會(huì)計(jì)電算化專(zhuān)業(yè)都要求有特定的軟件環(huán)境。這些都不是目前普通計(jì)算機(jī)機(jī)房所能提供的。

這些問(wèn)題在實(shí)驗(yàn)中如果不加以解決將對(duì)教學(xué)效果有很大的影響，但如果僅僅從設(shè)備來(lái)考慮很難再短期解決，為此可以在目前計(jì)算機(jī)機(jī)房中通過(guò)利用虛擬機(jī)來(lái)改變目前的實(shí)驗(yàn)環(huán)境滿(mǎn)足教學(xué)環(huán)境。

二、虛擬機(jī)簡(jiǎn)介

虛擬機(jī)是通過(guò)虛擬機(jī)軟件在一臺(tái)物理計(jì)算機(jī)上模擬出一臺(tái)或者多臺(tái)具有完整硬件系統(tǒng)，可以單獨(dú)運(yùn)行的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

虛擬機(jī)雖然是通過(guò)軟件模擬出來(lái)的，但在使用上與真實(shí)的物理計(jì)算機(jī)沒(méi)有任何區(qū)別?？梢酝瓿上到y(tǒng)安裝、調(diào)試、軟件安裝和使用，虛擬機(jī)在計(jì)算機(jī)機(jī)房的使用可以極大的改變目前計(jì)算機(jī)機(jī)房單機(jī)系統(tǒng)帶來(lái)的諸多不便。此外學(xué)生還可以把自己使用的虛擬機(jī)系統(tǒng)用移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備拷貝，下次直接導(dǎo)入就可，這樣可以保證實(shí)驗(yàn)的連續(xù)性。

目前虛擬機(jī)主要有Vmware、Vmlite和Vir-tual PC這三種，從軟硬件兼容性來(lái)說(shuō)Vmware更適合在計(jì)算機(jī)機(jī)房使用。在此以Vmware為例。

三、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

虛擬機(jī)因?yàn)槭且谖锢碛?jì)算機(jī)內(nèi)運(yùn)行一臺(tái)或多臺(tái)操作系統(tǒng)，所以要想有較流暢的運(yùn)行在硬件上有一定的要求。在CPU上面最好雙核；內(nèi)存在僅運(yùn)行一臺(tái)虛擬機(jī)要有1G，如果要運(yùn)行多臺(tái)虛擬機(jī)最好2G以上；硬盤(pán)一般80G以上即可。

在擔(dān)負(fù)需要安裝系統(tǒng)、硬盤(pán)操作等操作課程的計(jì)算機(jī)機(jī)房?jī)H需要在物理機(jī)上創(chuàng)建出虛擬機(jī)即可，如果需要安裝軟件的可以為其安裝好需要的操作系統(tǒng)。對(duì)于需要學(xué)生自己安裝操作系統(tǒng)的要提前根據(jù)課程需要準(zhǔn)備好相應(yīng)種類(lèi)操作系統(tǒng)的ISO文件。

四、虛擬機(jī)與課程相關(guān)實(shí)驗(yàn)

按照課程教學(xué)要求可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要機(jī)器數(shù)量把實(shí)驗(yàn)分成兩類(lèi)：一類(lèi)是僅需要一臺(tái)機(jī)器的，一類(lèi)是同時(shí)需要兩臺(tái)及以上的。

對(duì)于計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)業(yè)、電子商務(wù)專(zhuān)業(yè)和會(huì)計(jì)電算化這類(lèi)課程中對(duì)于操作系統(tǒng)安裝的教學(xué)，可以安排在物理計(jì)算機(jī)配置比較低的機(jī)房進(jìn)行。此時(shí)計(jì)算機(jī)中可以?xún)H安裝一臺(tái)虛擬機(jī)就可滿(mǎn)足教學(xué)任務(wù)。這樣可以把機(jī)房中的資源進(jìn)行充分的利用。因?yàn)樘摂M機(jī)在使用上等同于真實(shí)的物理計(jì)算機(jī)，學(xué)生可以在虛擬機(jī)上進(jìn)行COMS、GHOST、硬盤(pán)的格式化等操作可以很好的練習(xí)課程教學(xué)內(nèi)容。

對(duì)于課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)中需要組網(wǎng)的教學(xué)安排在物理計(jì)算機(jī)配置比較高的計(jì)算機(jī)機(jī)房中進(jìn)行。學(xué)生可以創(chuàng)建出多臺(tái)虛擬機(jī)分別配置成服務(wù)器、路由器、交換機(jī)和客戶(hù)端從而組建出一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，在服務(wù)器操作系統(tǒng)的選擇上可以不受物理計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的限制自由選擇。在這樣的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境學(xué)生可以進(jìn)行組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)病毒防治、網(wǎng)站的搭建、配置和維護(hù)等課程實(shí)驗(yàn)。

五、總結(jié)

虛擬機(jī)在高校涉及使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗(yàn)的課程中可以以一臺(tái)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)其教學(xué)要求，充分展示其功能的強(qiáng)大。虛擬機(jī)在高校計(jì)算機(jī)機(jī)房中如果充分挖掘其潛能，可以很大程度上代替專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室，將可以對(duì)資金有很大的節(jié)約并提高其利用效率。

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