虛擬化技術(shù)在高職院校計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

王苗

摘要：隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會發(fā)展，教育在中國取得了舉世矚目的成就，高等職業(yè)教育的發(fā)展最為迅速，但在高等職業(yè)教育中普遍存在實(shí)驗(yàn)室設(shè)施和空間不足的問題，如信息技術(shù)前沿計(jì)算機(jī)科學(xué)也有同樣的問題?；诟咝Ｓ?jì)算機(jī)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)室設(shè)備不足，提出了一個(gè)虛擬的基于云計(jì)算的技術(shù)解決方案，以緩解高職院校計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)的問題。

關(guān)鍵詞：虛擬技術(shù)；計(jì)算機(jī)教學(xué)；應(yīng)用研究

中圖分類號：G4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：16723198（2015）26018301

0引言

虛擬化和云計(jì)算在IT界的分量，就近年來的趨勢來說，是越來越大的。數(shù)據(jù)中心是云計(jì)算的核心。虛擬化是支撐云計(jì)算偉大構(gòu)想的最重要的技術(shù)基石，而云計(jì)算的目標(biāo)是將各種IT資源以服務(wù)的方式通過互聯(lián)網(wǎng)交付給用戶。虛擬化使數(shù)據(jù)中心更具擴(kuò)展性的運(yùn)算能力，使得計(jì)算更加靈活，從而更好的為云計(jì)算服務(wù)。對于云計(jì)算的數(shù)據(jù)中心使用每個(gè)池的“池”的概念，可以實(shí)現(xiàn)動態(tài)的資源調(diào)整，使動態(tài)調(diào)度的虛擬資源池的資源，達(dá)到充分利用調(diào)度過程中的資源充分利用的能力。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，經(jīng)常與冗余配置中，利用率低與管理是不一致的，難以適應(yīng)新的變化等等。該項(xiàng)目擬建設(shè)基于虛擬化技術(shù)的數(shù)據(jù)中心以解決大學(xué)里面一些實(shí)際問題，既克服了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心的缺點(diǎn)，對高校信息未來的發(fā)展提供了一個(gè)良好的基礎(chǔ)，同時(shí)也對過渡信息從舊，發(fā)揮院校建設(shè)一個(gè)良好的柔性過渡效果。

1虛擬云技術(shù)概述

云計(jì)算目前還沒有一個(gè)統(tǒng)一的定義，根據(jù)美國國家研究院的定義，目前對這一問題提出的普遍定義，就是云計(jì)算是通過一種使用起來更加方便和點(diǎn)播的方式來通過網(wǎng)絡(luò)獲得計(jì)算資源，包括服務(wù)器，其他服務(wù)，存儲和網(wǎng)絡(luò)，以及一個(gè)模型來改善這些資源從一個(gè)配置共享資源池的可用性時(shí)，你可以通過無人值守的資源釋放一個(gè)簡單的形式。虛擬化是創(chuàng)建的虛擬版本的特定對象，是計(jì)算機(jī)資源的抽象表示。它有可能為一組類似資源給定一組共同的抽象的接口，并因而操作和被隱藏，并允許使用和維護(hù)資源，如服務(wù)器虛擬化，應(yīng)用虛擬化，桌面虛擬化，存儲虛擬化，以及虛擬化平臺共同的平均值之間的差異的性質(zhì)。虛擬化技術(shù)是使各種存儲和計(jì)算資源可以充分整合和高效利用的一種技術(shù)。

2高職院校計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀

由于高職院校招生規(guī)模擴(kuò)大，越來越多的學(xué)生可以在大學(xué)學(xué)習(xí)，從而導(dǎo)致學(xué)校面臨一些教學(xué)方面問題，例如：學(xué)生數(shù)量的增加與教學(xué)經(jīng)費(fèi)比例相差甚遠(yuǎn)；教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)量嚴(yán)重不足；軟件設(shè)施更新緩慢，無法滿足現(xiàn)實(shí)需求；教學(xué)環(huán)境不足，無法滿足課堂需求等。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）學(xué)生數(shù)量的增加與教學(xué)經(jīng)費(fèi)比例相差甚遠(yuǎn)。資金的缺乏導(dǎo)致了許多尖端實(shí)驗(yàn)無法完成，教師無法親臨身教，學(xué)生無法領(lǐng)會。隨著社會越來越發(fā)達(dá)，一些前沿技術(shù)，如并行計(jì)算，多媒體技術(shù)的快速發(fā)展等，越來越多的學(xué)生想了解這些，對實(shí)驗(yàn)的需求不斷增長，院校由于相關(guān)設(shè)備不足，使得這些實(shí)驗(yàn)課程無法開啟，教師和學(xué)生只能反復(fù)“品嘗”老知識。

（2）教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)量嚴(yán)重不足。由于學(xué)生數(shù)量的增加，在教學(xué)過程中無法滿足學(xué)生人手一臺電腦的需求，而教師在授課中，只為一味的講解，忽略了學(xué)生的計(jì)算機(jī)操作。學(xué)生不能正常進(jìn)行計(jì)算機(jī)知識的學(xué)習(xí)。這樣一來，學(xué)生們學(xué)到的效果不是很好。眾所周知，現(xiàn)在課程改革，大部分課程都有原來的面授講解，轉(zhuǎn)到電腦教學(xué)，學(xué)生自己動手實(shí)踐。

（3）軟件設(shè)施更新緩慢，無法滿足現(xiàn)實(shí)需求。當(dāng)今社會軟件更新較快，技術(shù)比較高端，學(xué)生接受能力強(qiáng)大，而在實(shí)際的教學(xué)過程中，由于學(xué)校實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足，資金缺乏致使計(jì)算機(jī)無法及時(shí)更新?lián)Q代，從而在教學(xué)過程中軟件的使用無法滿足教學(xué)需求，讓學(xué)生在現(xiàn)實(shí)和教學(xué)中無法融會貫通。

（4）在教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)室都是公用的，教室為了上課的需求，安裝相應(yīng)的軟件，對計(jì)算機(jī)造成不同程度的損害；學(xué)校為了維護(hù)機(jī)房在計(jì)算機(jī)中安裝保護(hù)卡和BIOS管理員密碼，重新啟動計(jì)算機(jī)，因?yàn)榭ǖ谋Ｗo(hù)功能，該系統(tǒng)將返回到狀態(tài)沒有設(shè)置前。教師通過課堂教學(xué)，不能生動，讓學(xué)生展示知識，使教學(xué)枯燥，乏味，學(xué)生獲得實(shí)踐和掌握的知識點(diǎn)，以取得良好的效果。

為了解決以上問題，通過考察，云計(jì)算虛擬化計(jì)算，在一定程度上解決計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)方面的問題，保證了實(shí)踐教學(xué)的正常發(fā)展。

3虛擬化技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)中的有效應(yīng)用

3.1計(jì)算機(jī)維護(hù)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用虛擬化技術(shù)

在對機(jī)房電腦進(jìn)行維修時(shí)，經(jīng)常對電腦重裝系統(tǒng)、格式化、分區(qū)和其他軟件安裝，這些都會對電腦有不同程度的損害，這是不被大學(xué)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室允許的。虛擬化技術(shù)對計(jì)算機(jī)起到一定的保護(hù)作用，尤其是在操作方面，該技術(shù)在虛擬環(huán)境中可以很方便的恢復(fù)原系統(tǒng)。虛擬機(jī)不是軟件而只是一個(gè)文件，上面的任何操作，對硬件設(shè)備沒有造成任何傷害。虛擬化技術(shù)就是隔離原來的系統(tǒng)，虛擬出一個(gè)空間，在該空間上操作，這樣做確保安全，便于回收系統(tǒng)。

3.2虛擬化操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

在虛擬環(huán)境中，虛擬機(jī)可在計(jì)算機(jī)的硬盤和多個(gè)一旦虛擬系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)或折疊實(shí)驗(yàn)完成后，發(fā)生操作失誤刪除，它不會對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的任何部分造成任何影響。同樣的系統(tǒng)將不具有虛擬現(xiàn)實(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)崩潰后的沖擊，如果以后重裝系統(tǒng)，您還可以繼續(xù)以前的虛擬系統(tǒng)，這樣既方便，又安全，全面提高了機(jī)器的利用率。

3.3虛擬化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)需要使用大量的設(shè)備和由一般占用較高空間的軟件，而現(xiàn)實(shí)中大學(xué)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)環(huán)境現(xiàn)有設(shè)備不能滿足一些實(shí)驗(yàn)要求，甚至進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)通常進(jìn)行兩個(gè)或三人聯(lián)手，也很難在一個(gè)時(shí)間內(nèi)完成有限次的試驗(yàn)，面對這些棘手的問題，很多院校都在利用虛擬化技術(shù)來解決，以此來滿足學(xué)生的實(shí)驗(yàn)要求。在虛擬環(huán)境中，多個(gè)操作系統(tǒng)可以同時(shí)進(jìn)行，多個(gè)操作系統(tǒng)可以隨時(shí)切換，而不需要重新啟動電腦。學(xué)生可以在虛擬系統(tǒng)計(jì)算機(jī)上完成大部分的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)任務(wù)。因此使用虛擬化及經(jīng)濟(jì)又安全，是一個(gè)高效率、高性價(jià)比的方案。該方法為學(xué)生提供更多的實(shí)驗(yàn)時(shí)間和機(jī)會，有利于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。在該環(huán)境下學(xué)習(xí)，學(xué)生學(xué)習(xí)可以達(dá)到事半功倍的效果。除此之外，在虛擬環(huán)境中，學(xué)生不必?fù)?dān)心因這次學(xué)習(xí)沒有完成，下次在使用時(shí)又重頭再做的問題。虛擬系統(tǒng)只有一個(gè)主系統(tǒng)文件，不管是個(gè)人還是一個(gè)團(tuán)體都有屬于自己的管理領(lǐng)域，不會客串到別的文件中去，避免大家的資料共享利用。虛擬環(huán)境可以很安全的保護(hù)好你的空間。

3.4網(wǎng)絡(luò)安全虛擬化

在虛擬世界里，大家普遍擔(dān)心的就是安全問題。網(wǎng)絡(luò)虛擬化可以幫助保護(hù)IT環(huán)境，防止來自Internet的威脅，同時(shí)使用戶能夠快速安全的訪問應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)。對于黑客惡心的攻擊或病毒傳播，在虛擬環(huán)境中，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)會建立一個(gè)安全的連接，可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行幾倍加密達(dá)到安全使用互聯(lián)網(wǎng)的目的。因此這一技術(shù)為職業(yè)學(xué)校節(jié)約了不少資金，避免了因建設(shè)傳統(tǒng)專用網(wǎng)絡(luò)所需的高額投資。虛擬化技術(shù)比起購置新機(jī)器能夠大幅度節(jié)約成本。即使是算上額外硬盤及Windows OEM授權(quán)認(rèn)證的開銷，也要比購置新機(jī)便宜得多。需要特別指出的是，有些虛擬客戶機(jī)完全免費(fèi)。虛擬化可保障系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，減少了成本和運(yùn)維開銷，節(jié)能減排，面向綠色校園建設(shè)目標(biāo)。使用虛擬網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，不僅大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也提高了教學(xué)質(zhì)量，擴(kuò)展了學(xué)習(xí)視野。

4結(jié)語

虛擬化技術(shù)的計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)在高職院校，普通高校，可有效地解決了實(shí)驗(yàn)室設(shè)備不足，測試環(huán)境不佳、網(wǎng)絡(luò)安全等一些面臨的問題?，F(xiàn)在高職院校不僅在教學(xué)上要進(jìn)行改革，還要實(shí)際考察一番院校的實(shí)情，讓院校設(shè)施不要落后，跟上時(shí)代的步伐。保證高質(zhì)量的教學(xué)，培養(yǎng)高智能的學(xué)生和創(chuàng)造實(shí)踐能力的環(huán)境。全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)?？傊?jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)踐方面于虛擬化技術(shù)是必不可少的。

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