計(jì)算機(jī)教學(xué)中計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)的應(yīng)用分析

李銳娟+++葉婧

摘要：在信息技術(shù)不斷發(fā)展的今天，虛擬技術(shù)已經(jīng)逐步應(yīng)用于計(jì)算機(jī)教學(xué)之中，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，虛擬技術(shù)可以將計(jì)算機(jī)硬件與軟件進(jìn)行分離，有效減低了計(jì)算機(jī)教學(xué)所投入的成本與教學(xué)難度，促使學(xué)生突破了時(shí)空的界限，提升了計(jì)算機(jī)教學(xué)效率。本文主要針對(duì)計(jì)算機(jī)教學(xué)中虛擬技術(shù)的應(yīng)用策略進(jìn)行深入研究。

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

伴隨著高校課程教學(xué)改革的不斷深入，很多院校都開(kāi)始大量的投入資金進(jìn)行教學(xué)設(shè)備的建設(shè)。但是從當(dāng)前情況來(lái)看，部分高校所配置的教學(xué)設(shè)備仍舊無(wú)法滿足新時(shí)期高校計(jì)算機(jī)教學(xué)的需要。因此將虛擬技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際教學(xué)中來(lái)可以有效緩解設(shè)備不足的問(wèn)題，在確保教學(xué)活動(dòng)順利開(kāi)展的同時(shí)提升了教學(xué)質(zhì)量。

一、為學(xué)生開(kāi)創(chuàng)多課程多操作系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境

在各高校所開(kāi)設(shè)的計(jì)算機(jī)課程中，其內(nèi)容上的多樣性特點(diǎn)也使得教學(xué)方式出現(xiàn)一定的差異性，要求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自身也要具有不同的條件來(lái)與之相適應(yīng)。例如：在實(shí)際計(jì)算機(jī)教學(xué)中，其課程一是需要借助Windows系統(tǒng)，課程二需要用到Linux操作系統(tǒng)，甚至有些計(jì)算機(jī)專業(yè)課程需要用到更多的操作系統(tǒng)。因此基于上述情況，為了最大限度的滿足教學(xué)需要，學(xué)校就要充分的利用虛擬技術(shù)創(chuàng)建出虛擬計(jì)算機(jī)，讓其擁有教學(xué)所需的各類(lèi)操作系統(tǒng)。（如圖1所示）所建立的多系統(tǒng)虛擬計(jì)算機(jī)不論自身承載著多種操作系統(tǒng)，都可以在文件部署操作完成后對(duì)其加以啟動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行。而虛擬計(jì)算機(jī)在同原計(jì)算機(jī)相對(duì)比而言，僅僅是作為一個(gè)子系統(tǒng)存在，但是這種子系統(tǒng)可以同時(shí)兼容多種操作系統(tǒng)，從而促使在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上就可以實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)的操作功能。

圖1 為多系統(tǒng)虛擬計(jì)算機(jī)圖

除此之外，學(xué)?？梢詾閷W(xué)生建立一個(gè)虛擬的局部網(wǎng)教學(xué)環(huán)境。（如圖2所示）學(xué)生在虛擬局部網(wǎng)的教學(xué)環(huán)境下，對(duì)其開(kāi)展的網(wǎng)絡(luò)探索如同真實(shí)網(wǎng)絡(luò)一樣，給學(xué)生帶來(lái)一種真實(shí)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。學(xué)生在這樣的環(huán)境下進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，可以全身心放松的進(jìn)行，不用再擔(dān)心虛擬計(jì)算機(jī)和虛擬網(wǎng)卡會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活中計(jì)算機(jī)所發(fā)生的故障問(wèn)題。換言之，學(xué)生在虛擬計(jì)算機(jī)實(shí)際操作中不會(huì)對(duì)現(xiàn)有的真實(shí)計(jì)算機(jī)造成損害，從而大大降低了計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的投資成本，同時(shí)也促使計(jì)算機(jī)設(shè)備的維護(hù)工作量得到不同程度的減輕。

圖2 為虛擬計(jì)算機(jī)局部網(wǎng)圖

二、虛擬機(jī)的具體應(yīng)用

虛擬技術(shù)在計(jì)算機(jī)教學(xué)的應(yīng)用中，針對(duì)虛擬機(jī)的應(yīng)用模式主要體現(xiàn)在支持多個(gè)系統(tǒng)展開(kāi)同時(shí)運(yùn)作，并伴有兩種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，分別是一對(duì)一虛擬機(jī)和指令映射虛擬機(jī)，如Java。在以往計(jì)算機(jī)教學(xué)過(guò)程中，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)不能做到有效保障系統(tǒng)并發(fā)運(yùn)行，但是虛擬計(jì)算機(jī)在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)，其主要在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的表現(xiàn)為如下幾點(diǎn)：第一，實(shí)驗(yàn)維護(hù)。通常情況下，計(jì)算機(jī)教學(xué)中的系統(tǒng)維護(hù)較為復(fù)雜，并且維護(hù)內(nèi)容包含了多個(gè)方面，如系統(tǒng)建立、文件備份以及磁盤(pán)分區(qū)等，這在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中是難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)的。因此當(dāng)前計(jì)算機(jī)教師在開(kāi)展相應(yīng)教學(xué)活動(dòng)中，要積極運(yùn)用虛擬技術(shù)進(jìn)行實(shí)際教學(xué)，在實(shí)踐應(yīng)用中既促使多個(gè)操作系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行，還能讓學(xué)生自由的對(duì)文件進(jìn)行備份、磁盤(pán)格式化等實(shí)際操作。第二，虛擬機(jī)可以在虛擬系統(tǒng)應(yīng)用下對(duì)其進(jìn)行刪除工作，并且在實(shí)際操作中既不影響本機(jī)系統(tǒng)，同時(shí)還能保證其他內(nèi)部系統(tǒng)的正常運(yùn)行。針對(duì)系統(tǒng)重裝過(guò)程中，虛擬機(jī)與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)進(jìn)行對(duì)比，具有一定的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)需要重新啟動(dòng)，而虛擬機(jī)在進(jìn)行完系統(tǒng)安裝后則不必進(jìn)行重啟，這樣既方便又快捷，實(shí)驗(yàn)效率很高。第三，可以高效開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)中，需要用到多個(gè)設(shè)備，這時(shí)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)中所不能達(dá)到的。將虛擬機(jī)合理的運(yùn)用在具體實(shí)驗(yàn)之中，可以有效的解決因?qū)嶒?yàn)涉及面廣，造成的耗時(shí)長(zhǎng)的問(wèn)題。同時(shí)學(xué)生還能在虛擬機(jī)的運(yùn)用下掌管自己的文件，不用受到外界因素的影響。

三、桌面虛擬技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)階段在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，經(jīng)常會(huì)涉及到桌面虛擬技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中主要是對(duì)計(jì)算機(jī)的終端系統(tǒng)實(shí)行虛擬化，如桌面虛擬、客戶端設(shè)備以及服務(wù)器虛擬等，從而使其達(dá)到桌面使用的安全性及靈活性。因而在當(dāng)前的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生可以利用桌面虛擬技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)桌面進(jìn)行隨意的訪問(wèn)，并與服務(wù)器進(jìn)行實(shí)際連接過(guò)程中，運(yùn)用桌面虛擬技術(shù)可以提升一定的實(shí)驗(yàn)效果。例如：在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)時(shí)，教師可以在課堂上借助桌面虛擬技術(shù)為學(xué)生當(dāng)場(chǎng)展示身份驗(yàn)證，并運(yùn)用遠(yuǎn)程協(xié)議與學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)對(duì)話，這樣不僅可以減少桌面程序，還大大的縮減了教學(xué)時(shí)間。另外，在桌面虛擬化操作中，接觸到的服務(wù)器云代表桌面虛擬化管理中心，在具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)管理當(dāng)中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生將系統(tǒng)制作轉(zhuǎn)化為單獨(dú)的文件進(jìn)行儲(chǔ)存，從而便于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一放到一個(gè)服務(wù)器之中進(jìn)行有效交流。

四、編程與測(cè)試應(yīng)用分析

在各大高校計(jì)算機(jī)專業(yè)相關(guān)教學(xué)中，經(jīng)常會(huì)學(xué)習(xí)到網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)、多種軟件設(shè)計(jì)等課程，相關(guān)編寫(xiě)程序也要在不同的教學(xué)環(huán)境下與多樣化的實(shí)際操作系統(tǒng)中完成測(cè)試，這些操作內(nèi)容都需要運(yùn)用到大量的插件。因此在以往的計(jì)算機(jī)教學(xué)中，開(kāi)展相關(guān)課程學(xué)習(xí)前，都需要在每臺(tái)計(jì)算機(jī)中安裝相應(yīng)的系統(tǒng)及插件才可以完成相關(guān)測(cè)試任務(wù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷應(yīng)用發(fā)展，新時(shí)期的計(jì)算機(jī)教學(xué)中開(kāi)始將虛擬技術(shù)應(yīng)用到具體教學(xué)中來(lái)，其最大的好處是在開(kāi)展相關(guān)課程教學(xué)時(shí)，不必在電腦上安裝系統(tǒng)及插件，就可以同虛擬機(jī)一起形成一種虛擬的教學(xué)測(cè)試環(huán)境，在實(shí)際運(yùn)用中，有效的解決了計(jì)算機(jī)教學(xué)中出現(xiàn)的編程與測(cè)試問(wèn)題，既能降低教學(xué)壓力，又提升了教學(xué)質(zhì)量，從而達(dá)到高效教學(xué)的目的。

五、結(jié)語(yǔ)

綜合上述，虛擬技術(shù)在計(jì)算機(jī)教學(xué)應(yīng)用中，尤其在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中主要體現(xiàn)在虛擬機(jī)技術(shù)、虛擬軟件技術(shù)、服務(wù)器虛擬及桌面虛擬技術(shù)等。通過(guò)在計(jì)算機(jī)實(shí)際教學(xué)中有效運(yùn)用虛擬技術(shù)，不僅可以節(jié)省大量的教學(xué)時(shí)間、節(jié)約教學(xué)成本，同時(shí)還為學(xué)生提供了更加便利的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)操作機(jī)會(huì)以及創(chuàng)造出良好的教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，達(dá)到高效教學(xué)的目的。

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