虛擬技術在中職學校計算機教學中的應用研究

周波

摘 要：虛擬技術伴隨科學技術以及信息技術的發(fā)展，在社會的許多領域和行業(yè)應用廣泛。而虛擬技術在教育領域的應用，對教育教學的推動起到了極大的作用，它為教學活動和教學管理的實施帶來了一種全新的模式。中職學校作為國家教育體系的重要組成部分之一，承擔著為社會提供專業(yè)技術成才的重任，將虛擬技術應用到中職學校計算機教學中，不僅可以給學生創(chuàng)造一個良好的學習環(huán)境，還能夠使得計算機課堂的教學效率以及課堂質量得以提高。

關鍵詞：虛擬技術;信息技術;中職學校;課堂質量

計算機課程作為中職學校重要課程之一，將虛擬技術應用到中職學校計算機課程教學之中，是教育發(fā)展中的一次重要突破，也在側面促進了計算機技術的發(fā)展進步。近些年來，中職學校不斷擴大招生規(guī)模，導致越來越多的學生涌進學校，然而學校的教學設施設備卻沒有相應的跟上學生數(shù)量的增長速度，不僅給教學經(jīng)費帶來了極大的壓力，也造成許多學生沒法有效地進行教學實踐。學生只能單純地依靠老師的課堂講解來接受知識，無法有效地將這種知識轉化為能力，違背了中職學校培養(yǎng)具有實踐能力的專業(yè)技術人才的初衷。為了解決目前的困局，有必要將虛擬技術應用到計算機教學之中。

1虛擬技術概念

虛擬技術是在計算機仿真技術、計算機圖形學、傳感技術、多媒體技術以及人機接口技術等基礎之上發(fā)展起來的。早在20世紀60年代，人們就開始了有關虛擬技術的各項研究。然而直到90年代初，虛擬技術才開始受到人們的極大關注。人們通過計算機技術對一系列繁雜的數(shù)據(jù)進行交互和可視化操作，從而達到虛擬現(xiàn)實的目的。與流行的視窗操作和人機界面相比，虛擬技術在技術上有著大的飛躍。如今虛擬技術在科技研發(fā)、商業(yè)領域、醫(yī)療領域、娛樂行業(yè)、城市規(guī)劃、教育領域、軍事領域等廣泛被運用。比如在科技領域運用虛擬技術培訓宇航員，不但安全、有效，而且節(jié)省資金;在商業(yè)領域運用虛擬技術表現(xiàn)商業(yè)推廣方案，它能夠比傳統(tǒng)的文字、圖片以及視頻宣傳更加具有吸引力;在醫(yī)療領域虛擬技術也被廣泛運用在手術培訓、手術預演以及臨床診斷等方面。

2虛擬技術在計算機教學中的應用

不管是非計算機專業(yè)的學生，還是計算機專業(yè)的學生，都需要接受計算機教學。由此，中職學校的計算機實驗室的利用率應當是極高的。由于在計算機實驗室進行實驗教學需要多種應用環(huán)境和操作系統(tǒng)，必須采取新的教學技術來彌補傳統(tǒng)教學方法的不足。

2.1在計算機維護實驗中應用虛擬技術

在計算機維護實驗教學中，常常會進行操作系統(tǒng)的安裝，系統(tǒng)格式化等各種維護實驗，長期進行類似操作，會給計算機的硬件設備帶來不同程度的損壞，給學校帶來不必要的經(jīng)濟損失。如果在計算機維護實驗中應用虛擬技術，可以滿足學生的多次重復實驗需求，而且不會對計算機造成任何影響。因為在虛擬環(huán)境中，學生的所有操作都是虛擬的，其造成的影響可以被快速還原，從而保證了計算機原系統(tǒng)和硬件的安全。

2.2創(chuàng)造多課程多操作系統(tǒng)實驗環(huán)境

計算機課程的教學內容具有多樣化的特點，因此存在差異性的教學內容也要求計算機系統(tǒng)要具備不同的環(huán)境來與之相適應。比如課程一需要Linux操作系統(tǒng)，課程二需要Windows操作系統(tǒng)，有些專業(yè)課程更是需要多種操作系統(tǒng)。為了滿足這項要求，學校通過虛擬技術來創(chuàng)建虛擬計算機，使其具有多種操作系統(tǒng)（拓撲圖見圖1）。不管是搭載何種操作系統(tǒng)，虛擬計算機都能夠在文件部署完成之后通過啟動來使正常運行得以實現(xiàn)。而對于原計算機來說，虛擬計算機僅僅只是作為一個子系統(tǒng)而存在，這種虛擬的子系統(tǒng)可以兼容多種操作系統(tǒng)，從而使一臺計算機就可以實現(xiàn)具有多種操作系統(tǒng)的功能。與此同時，我們還可以創(chuàng)造一個虛擬的局域網(wǎng)環(huán)境（拓撲圖見圖2），在虛擬的局域網(wǎng)環(huán)境中，對其進行的網(wǎng)絡行為完全和真實的網(wǎng)絡一樣，因此學生在實驗的時候，可以放心地進行相關實驗操作，不用擔心虛擬計算機和虛擬網(wǎng)卡會出現(xiàn)真實計算機會出現(xiàn)的沖突和故障等問題。歸根究底，虛擬計算機只是真實計算機的一個子系統(tǒng)，一個軟件系統(tǒng)。學生對虛擬計算機的一系列實驗操作都不會對真實計算機造成損害，從而使得實驗設備的投資降低了，也使實驗設備的維護工作量得到了減輕。

圖1 多系統(tǒng)虛擬計算機拓撲圖

圖2 虛擬局域網(wǎng)拓撲圖

2.3在移動教學中應用虛擬技術

傳統(tǒng)的計算機實驗課由于學時的限制，在實驗課結束后，學生如果想要對學習到的知識進行鞏固練習，但是由于沒有實驗環(huán)境而只能就此作罷。而如果運用虛擬技術就可以對這一問題進行解決，使得學生可以突破時間、空間的限制而隨時隨地進行實驗操作練習。這是由于每臺虛擬計算機是以文件形式存放在計算機中，具有可復制性和可遷移性。在計算機實驗課堂上的虛擬計算機文件可以被學生的移動硬盤或U盤進行拷貝，學生在回到宿舍之后，將虛擬計算機文件復制到自己電腦上，就可以直接對其執(zhí)行實驗操作。即使是學校的校園網(wǎng)，我們也可以引入虛擬技術，通過虛擬技術對校園網(wǎng)的各個服務器進行有效整合，從而使校園網(wǎng)的不同服務能夠在一臺計算機上得以提供服務，保證了服務的安全性、可靠性，也方便管理，節(jié)約了校園網(wǎng)服務器運行開支。

3在計算機教學中引入虛擬技術的優(yōu)勢

在中職學校計算機教學中引入虛擬技術，滿足了計算機教學實踐的需求，為計算機教學實踐創(chuàng)造了一個近乎真實的實驗環(huán)境。虛擬技術的優(yōu)勢有如下幾點：第一，使用與維護簡單方便。只需要用到一臺計算機的一部分內存資源和硬盤，就可以將若干臺計算機虛擬出來，虛擬出來的每臺計算機擁有相對獨立的操作系統(tǒng)，可以同時運行，彼此之間互不影響。第二，安全性高，使用成本低。在虛擬機上進行的任何操作都不會對計算機造成影響，使得計算機的安全性在一定程度上得到了提高。虛擬計算機是對計算機進行模擬，因此不需要新的硬件設備來對其進行支持，再加上虛擬計算機可以對操作系統(tǒng)進行隨時修改，不需要額外添加專門的計算機來提供教學實驗環(huán)境，節(jié)省了教學資金。第三，安裝簡單，方便移植。虛擬計算機是以文件形式儲存于計算機之中，可以直接復制拷貝。第四，更具直觀性。虛擬計算機可以模擬網(wǎng)絡環(huán)境，在上網(wǎng)絡維護與管理、網(wǎng)絡組建等課程的時候，就可以利用虛擬計算機來對網(wǎng)絡教學環(huán)境進行虛擬搭建，從而讓學生能夠更加直觀地對此類課程的學習內容進行掌握，有助于激發(fā)學生的學習興趣，使其學習積極性得以提高。

4結語

虛擬技術的應用不但緩解了當前中職學校計算機教學諸如實驗環(huán)境不好、實驗設備不足等問題，而且給學生帶來了更多的動手實踐機會，從而使得計算機教學的教學效率得到了提高。本文先對虛擬技術的概念進行了闡述，簡單介紹了虛擬技術在社會各領域各行業(yè)的應用現(xiàn)狀，然后對虛擬技術在中職學校計算機教學中的應用展開相應研究。希望能夠給予其他計算機課程教師相關參考與借鑒，并共同對虛擬技術在計算機教學中的應用加以推廣，促進計算機教學方法的發(fā)展與進步。

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