虛擬桌面技術(shù)在《操作系統(tǒng)原理》實驗課程中的應(yīng)用

吳燎 韓晴敏 陳菊

摘要：隨著桌面云技術(shù)的出現(xiàn)及發(fā)展，高校的教學(xué)模式也在逐漸發(fā)生轉(zhuǎn)變。相比于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，此研究應(yīng)用虛擬桌面技術(shù)在《操作系統(tǒng)原理》課程教學(xué)改革了教學(xué)模式。利用虛擬化桌面技術(shù)應(yīng)用到《操作系統(tǒng)原理》課程實驗作為實例與傳統(tǒng)教學(xué)模式作為比較。通過實例可以看到，虛擬化桌面技術(shù)增強了平臺服務(wù)范圍，提高了教學(xué)實驗管理效率，鍛煉了學(xué)生動手實踐的能力，為實驗課程的教學(xué)提供依據(jù)。結(jié)果表明虛擬桌面技術(shù)在《操作系統(tǒng)原理》實驗課程中的應(yīng)用是一種革新的教學(xué)模式，有助于提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：虛擬桌面技術(shù);操作系統(tǒng)原理;實驗教學(xué)

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）24-0168-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

1 前言

《操作系統(tǒng)原理》是一門需要教師講解與學(xué)生動手實踐相結(jié)合的一門計算機類課程[1]。但是目前實驗教學(xué)中學(xué)生經(jīng)常遇到無法安裝軟件、軟件不兼容、系統(tǒng)不穩(wěn)定等情況阻礙著學(xué)生們的實驗進程[2]。所以，將虛擬桌面技術(shù)運用到《操作系統(tǒng)原理》的教學(xué)中，使學(xué)生教師不受時間、空間和環(huán)境限制[3]，隨時隨地開展教學(xué)活動和實驗活動，大大提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識和動手能力。

2 虛擬桌面技術(shù)簡介

2.1概念原理

虛擬桌面也稱云桌面，實現(xiàn)方式是終端用戶通過協(xié)議訪問服務(wù)器上的系統(tǒng)，實現(xiàn)平臺統(tǒng)一維護、統(tǒng)一配置的目標[4]。

技術(shù)發(fā)展至今，已應(yīng)用在不同行業(yè)領(lǐng)域。在高校的教學(xué)中，虛擬桌面技術(shù)主要應(yīng)用于多媒體教室設(shè)計、計算機公共機房改造設(shè)計[5]、電子閱覽室設(shè)計、教學(xué)和管理、智慧校園建設(shè)[6]。

2.2優(yōu)勢

（1）提供隨時隨地訪問的能力

虛擬桌面不受時空限制，用戶可隨時隨地訪問服務(wù)器，使用服務(wù)器上的資源和服務(wù)。

（2）支持多樣化的接入設(shè)備選擇

終端用戶使用接入設(shè)備即可對接云服務(wù)器，訪問資源，虛擬桌面技術(shù)對終端接入設(shè)備要求較低。

（3）降低軟硬件的管理和維護成本

終端用戶通過訪問云端服務(wù)器上的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，進行日常功能使用和操作，這使得終端用戶只需要有一臺顯示屏和接口即可擁有普通計算機的功能，降低日常對終端的軟硬件管理和維護成本。

（4）強化用戶的數(shù)據(jù)安全

終端用戶操作過程中產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)信息存儲在云服務(wù)器上，當接入設(shè)備發(fā)生斷電或其他物理破壞時，數(shù)據(jù)難以丟失，保護用戶數(shù)據(jù)安全。

3 《操作系統(tǒng)原理》課程簡介

《操作系統(tǒng)原理》是高校計算機專業(yè)學(xué)生的必修課程，主要從操作系統(tǒng)概述、處理器管理、存儲器管理、文件管理、操作系統(tǒng)安全性、設(shè)備管理、Windows 2000/XP操作系統(tǒng)和Linux系統(tǒng)內(nèi)核結(jié)構(gòu)這八大章節(jié)介紹操作系統(tǒng)，書中還配備模擬試題和操作系統(tǒng)實驗。

3.1《操作系統(tǒng)原理》實驗教學(xué)狀況

（1）基礎(chǔ)實驗室物理配置不高，《操作系統(tǒng)原理》實驗系統(tǒng)類別豐富，如Win7、WinXP、Linux、ubuntu等，對實驗環(huán)境要求高[7]。

（2）實驗環(huán)境的安裝、升級、配置需要清場后才能執(zhí)行，保護卡模式增加了管理難度。

（3）基礎(chǔ)實驗室為眾多課程的授課場所，使用頻率過高及學(xué)生專業(yè)水平有所差距導(dǎo)致經(jīng)常對計算機的軟硬件進行誤操作。

3.2 結(jié)合優(yōu)勢

上述因素不僅降低了設(shè)備的使用壽命還增加了管理人員的維護工作量。將虛擬桌面技術(shù)與《操作系統(tǒng)原理》的實驗教學(xué)結(jié)合，將解決下列問題：

（1）縮短學(xué)生部署實驗環(huán)境的時間。使學(xué)生的精力更多地放在實驗操作中，加深教學(xué)理論的印象，更加清楚實驗?zāi)康暮蛢?nèi)容。

（2）減輕基礎(chǔ)實驗室使用壓力。通過將虛擬桌面技術(shù)運用在教學(xué)實驗中，學(xué)生不受時間和空間的限制，自主選擇地點完成實驗，減輕基礎(chǔ)實驗室壓力。

（3）降低學(xué)生私人計算機的配置要求。在學(xué)生私人計算機上安裝和部署《操作系統(tǒng)原理》實驗環(huán)境，將對學(xué)生私人計算機的配置等要求甚高。使用虛擬桌面技術(shù)，學(xué)生通過教師已經(jīng)搭建完善的實驗環(huán)境和登錄賬號進入虛擬桌面完成相關(guān)實驗操作，將降低學(xué)生經(jīng)濟壓力。

（4）減少基礎(chǔ)實驗室管理人員工作量。當學(xué)生在基礎(chǔ)實驗室安裝、部署實驗環(huán)境，完成實驗操作后，計算機內(nèi)的保護卡會將安裝后的軟件進行清理，增加了保護卡模式。使用虛擬桌面后將規(guī)避這些操作。

4 將虛擬桌面技術(shù)運用于《操作系統(tǒng)原理》實驗教學(xué)

4.1 教師配置虛擬桌面

（1）增加桌面數(shù)量

1）點擊目錄->桌面池，左鍵點擊桌面池ID，選擇想要添加虛擬機數(shù)量的桌面池，進入池編輯界面。

2）點擊編輯，選擇置備設(shè)置，修改最大計算機數(shù)量10臺即可。

（2）授權(quán)用戶登錄虛擬機權(quán)限

1）進入池編輯界面，方法請參照1，添加虛擬機數(shù)量“步驟。

2）選擇清單->選定虛擬機后右鍵->選擇分配用戶。

3）搜索用戶名稱，如001并確認授權(quán)。

4.2 實驗操作示例

主要用以下六個實驗為例，闡述將虛擬桌面技術(shù)運用于《操作系統(tǒng)原理》實驗教學(xué)中后的效果。

實驗一 Linux的基本命令

實驗內(nèi)容：

（1）root登陸，進入/home目錄;

（2）home目錄下創(chuàng)建一目錄名為command的目錄;

（3）進入command目錄，完成以下操作：

1）在command目錄下，創(chuàng)建兩個目錄： dir1， dir2;

2）輸入dir1目錄，在該目錄下創(chuàng)建兩個文件名為file1， file2的普通文件;

3）完成date > file1 操作， 并查看file1中的內(nèi)容;

4）將file1中的內(nèi)容復(fù)制到file2中;

5）將當前工作目錄切換至dir2中;

6）查看當前工作目錄;

7）將dir1中的所有文件復(fù)制到dir2中，并查找文件名為file1的文件是否在dir2中;

8）以長文件格式查看dir2中文件的屬性，并說明其含義;

9）將dir2中的file1更名為bacfile;

10）刪除dir2中的file2，刪除dir1中的所有文件;

11）刪除dir1和dir2，說明區(qū)別。

（4）將ls -l 指令偽名為longview， cat指令偽名為display， 并測試。

（5）要求所有上述操作在script文件中完成，script文件名為lab3。

實驗二 Linux系統(tǒng)的基本操作

實驗內(nèi)容：

1） 安裝Red Hat Enterprise5.4（在虛擬機上安裝）;

2） 成功登錄、注銷和退出Linux ;

3） 在linux系統(tǒng)上成功掛接USB。

工具及準備：

linux操作系統(tǒng)安裝盤;

實驗三 Linux進程控制

實驗四 線程同步與通信

實驗五 共享內(nèi)存與進程同步

實驗六 Linux文件目錄

4.3操作實驗的效果

利用虛擬化桌面技術(shù)與傳統(tǒng)桌面分別進行實驗對比，在2個課時時間內(nèi)二者實驗完成的結(jié)果如下：

5 結(jié)語

結(jié)合虛擬桌面技術(shù)的《操作系統(tǒng)原理》教學(xué)，能讓教師和同學(xué)們不再受到時空和實驗環(huán)境的限制，能隨心所欲地進行教學(xué)實驗活動。教學(xué)形式的改革有利于我校醫(yī)學(xué)信息工程專業(yè)以理論教學(xué)為基礎(chǔ)、動手實踐為支撐，培養(yǎng)能自主學(xué)習(xí)的中醫(yī)藥信息化復(fù)合型人才。試行《操作系統(tǒng)原理》新的教學(xué)形式經(jīng)過實踐檢驗已經(jīng)達到初步成功，今后將進一步推廣，將虛擬桌面技術(shù)運用到其他相關(guān)課程中，提高學(xué)生激情，改善實踐環(huán)境。

參考文獻：

[1]王曉東.《操作系統(tǒng)原理》課程教學(xué)方法的探討[J].福建電腦，2018，34（04）：181.

[2]李文娟，王李冬，壽周翔，趙海麗.多層次實踐驅(qū)動《操作系統(tǒng)原理》教學(xué)改革[J].電腦知識與技術(shù)，2018，14（05）：135-136+149.

[3]馮繼偉.桌面云在高等職業(yè)教育中的應(yīng)用探析[J].世界教育信息，2017，30（23）：34-36.

[4]吳婷茜.虛擬桌面技術(shù)在高校實驗室機房升級改造中的實施分析[J/OL].現(xiàn)代信息科技[2019-03-10].

[5]劉艾俠，符永衛(wèi)，王波.桌面虛擬技術(shù)在高校實驗機房的應(yīng)用分析[J].電腦知識與技術(shù)，2018，14（07）：225+233.

[6]韋昌有，藍志軍.計算機虛擬桌面技術(shù)在教學(xué)及管理中的應(yīng)用[J].自動化與儀器儀表，2017（06）：239-241.

[7]王鑫.基于虛擬桌面技術(shù)的高校多媒體教室的設(shè)計[J].電腦與信息技術(shù)，2014，22（01）：28-31.

【通聯(lián)編輯：王力】