虛擬機在計算機教學中的應用

摘 要：WMware通過模擬計算機的軟、硬件環境，可以實現真實計算機的使用效果。虛擬機的使用大大節省了成本的投入，解決了很多教學工作中的實際問題。

關鍵詞：虛擬機；硬件；軟件；教學；軟件測試

中圖分類號：G712 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2013）33-270-02

虛擬計算機技術是近幾年熱門的技術之一，具有很多優勢，所以得到了廣泛應用。虛擬機逐漸被應用于許多學校的計算機教學領域，成為一種非常有效的輔助工具。筆者從自身的計算機教學實際出發，借助虛擬機解決計算機教學中的一些問題，有效地提高了計算機教學的質量，取得良好的教學效果。

一、計算機教學的現狀

目前，計算機教學取得一定的成績，也存在一些問題，主要表現為以下幾個方面：

1、硬件方面

計算機是一門實踐性非常強的學科，需要給學生提供良好的實踐環境。計算機教學中的很多實驗，如在維護網絡過程中，經常需要進行網絡測試和網絡配置實驗。如果使用物理機器，容易造成硬件損壞，也可能降低網絡的安全性。有了虛擬機，就可以在虛擬機中安裝各種軟件，搭建各種網絡實驗環境。而且在虛擬機中做實驗，與真正的計算機上做實驗的效果是完全一樣的。

2、軟件方面

目前的計算機教學一般是使用公共機房。公共機房只能滿足一般的實驗要求，同時為了便于機房的管理和維護，通常為所有的計算機安裝硬盤保護卡和應用系統策略來限制學生的某些操作。學生上機的時候，不允許他們隨意安裝軟件，更不允許進行如硬盤分區、格式化等操作。學生無法在實際的環境中操作練習，只能被動地進行一些簡單的實驗操作，實踐教學的效果較差。有了虛擬機，就可以在虛擬機中安裝各種軟件，進行上機實際操作了。

3、教學方面

許多計算機教師的思想觀念還沒有完全轉變，在計算機教學中，重理論、輕實踐，一直采取單一的理論講授教學，非常抽象、枯燥，學生難以理解和掌握。當然，也由于經費等各方面的原因，教師一般采取以講代練或課堂演示的方式進行教學，使得學生只有理論知識而缺乏動手實踐，無法操作實驗，對一些知識點無法掌握透徹。

綜合以上分析，可以看出目前計算機教學存在問題的關鍵是教學設備不足。如何充分利用好現有的教學設備，來滿足最大化的教學需求，這是一個新的挑戰。筆者認為利用虛擬機可以改善上述計算機教學中存在的問題，較好地達到一機多用的目的。

二、虛擬機簡介

1、虛擬機的概念

虛擬機（Virtual Machine，簡稱VM），就是虛擬的計算機，是通過軟件來模擬計算機軟硬件環境，通過共享宿主機（指要安裝虛擬機軟件的計算機）的部分硬件，來建立完整的運行環境。虛擬了諸如主板芯片、CPU、內存、SCSI和IDE硬盤設備、各種接口以及輸入/輸出設備等，基本可以實現真實的計算機相同的功能，而且可以在單臺宿主機上實現網絡的環境。虛擬機是相對于常用的物理計算機而言的，又被稱為邏輯計算機，其本質上是對物理計算機的模擬仿真。

虛擬機以文件的形式存放于物理計算機中，僅占用物理計算機的一部分資源。一臺物理計算機，可以虛擬出多臺完整的虛擬機，并且不同的虛擬機可以運行單獨的操作系統而互不干擾，使用的時候就如同打開一個應用程序一樣。

目前，計算機教學中比較常用的虛擬機軟件主要有WMware公司的WMware Workstation和微軟公司的Microsoft Virtual PC這兩種。VMware技術相對比較成熟，可以虛擬更多的主流操作系統，功能更強大，使用起來比較容易，市場占有率比較高。

2、虛擬機的優勢

虛擬機與多操作系統相比具有很多優勢，虛擬機一次可以同時運行多個操作系統、系統之間可以直接進行切換，并且多系統之間可以實現網絡互聯等。虛擬機與真實的計算機相比也有很多的優勢。

（1）保證宿主機數據的安全。

在虛擬機中作實驗，與在宿主計算機本機上做實驗，效果是完全一樣的。但硬盤時虛擬出來的，所以即使實驗出現意外，也不用擔心自己真實計算機上的數據。

（2）可實現網絡環境。

可在一臺宿主計算機上模擬出完整的網絡環境，這樣就可擁有強大的功能和很好的靈活性。可以做多種網絡實驗和網絡測試，包括一些破壞性的測試，不用擔心影響真實的網絡環境。

（3）可實現多個系統環境。

用戶測試應用軟件在不同操作系統中運行時，在VMware中不用頻繁重新啟動，甚至是頻繁地安裝新系統。

（4）可確保網絡交易的安全。

用戶可以通過虛擬機來實現網上交易，只在交易時運行虛擬機，并且保證“專機”專用，這樣可以極大地提高賬戶的安全性。

三、虛擬機在計算機教學中的具體應用

1、操作系統安裝

虛擬機中的系統和普通計算機的安裝是完全一樣的。操作系統有MS-DOS、Windows98、Windows2000、Windows XP、Linux、Unix等不同系列、不同版本。由于操作系統的安裝具有一定的危險性，學生可以在硬盤上建立自己的虛擬機，并進行安裝操作系統的練習。在虛擬機環境下可以實現多個操作系統同時運行，帶來極大的方便。

2、計算機維護

出于公共安全考慮，磁盤分區、格式化等危