淺談計算機虛擬技術在計算機教學中的應用

黃海峰

摘 要 ：虛擬技術可以對計算機的硬件與軟件進行分離，在計算機教學中對計算機虛擬技術做出應用，能夠有效的降低計算機教學投入成本與管理難度，并使學生的學習突破時空限制。本文在對計算機虛擬技術、計算機教學中應用虛擬技術的必要性與優勢做出論述的基礎上，對計算機虛擬技術在計算機教學中的應用形式進行了探討與論述。

關鍵詞：計算機 虛擬技術 教學 應用

【中圖分類號】TP3-4；G642

1 計算機虛擬技術

計算機虛擬技術是對物理計算機中的資源開展分配的技術，如在物理計算機中，可以利用虛擬技術來構建具有獨立硬件資源的虛擬機，并且可以運行多個相同或者不同的操作系統。從計算機虛擬技術的優勢來看，計算機虛擬技術具有著更高的資源利用效率、更好的隔離性與安全性、更低的成本、更高的兼容性能以及更加便捷的管理，這些優勢也決定了計算機虛擬技術可以在計算機教學中具有一番作為。

2 計算機教學中虛擬技術所具有的優勢

從計算機教學實踐方面來看，計算機虛擬技術的應用可以為計算機教學活動的開展創造一個接近與真實情境的教學環境，從而使計算機實踐教學活動需求得到滿足。在計算機教學過程中，計算機虛擬技術所具有的優勢主要體現為以下幾點：

2.1 在計算機教學中，計算機虛擬技術的使用與維護更加便捷

在計算機教學過程中，可以在使用計算機虛擬技術的基礎上，在一臺計算機中制造模擬計算機，這些計算機有著獨立的內存、操作系統與硬盤，并且可以獨立運行，因此，在使用計算機虛擬技術開展計算機教學的過程中，即便是某一臺虛擬機出現故障，真實存在的計算機以及其他虛擬機都不會被破壞，而對于出現故障的虛擬機，我們可以通過刪除重建來完成維護，在此過程中，硬件部分并不需要更換。

2.2 在計算機教學中，計算機虛擬技術具有著更高的安全性和耕地的投入成本

由于使用計算機技術可以基于一臺計算機模擬出多臺虛擬機，因此可以在計算機教學中實現計算機的一機多用，另外，基于虛擬技術模擬的虛擬機具有著較強的環境適應性，這也會降低計算機實訓教學中設備完善所需要的投入成本。相對于實體計算機而言，虛擬計算機的運行不會導致實體計算機面臨計算機病毒等威脅，因此，從安全性能來看，基于虛擬技術模擬出的虛擬機具有著更好的安全性，而這也降低了計算機實訓教學的管理難度。

2.3 在計算機教學活動中，基于虛擬技術模擬的虛擬機可以憑借較強的一致性來實現便捷安裝

如果在虛擬技術的使用中，虛擬機的模擬需要復雜的流程和較多的時間，則可能會對教學效率產生負面影響，而事實上，虛擬機中的系統文件都是用映像包來存儲，因此，在虛擬機的構建中，我們只需要通過復制映像包就可以完成移植，較強的移植性提高了虛擬機的構建速度，并且可以確保虛擬機配置的一致性。同時，將計算機虛擬技術應用到計算機教學中，可以在很大程度上來完善傳統計算機教學中亟待改善的問題，作為計算機教師，只要確保自身的物理計算機具有正常的操作系統，就可以確保教學設備的可使用性，并且虛擬機的便攜性、易用性也可以在一定程度上推動計算機教學效率的提升。

2.4 基于虛擬技術構建的虛擬機同樣具有著聯網能力

因此，對于具有不同教學任務與教學目標的計算機實訓教學活動，虛擬機都可以滿足其要求。另外，虛擬機的構建本身就可以成為計算機實訓教學中的內容，這要求教師引導學生來了解虛擬機構建中的理論與操作方法，并要求學生在計算機實訓或者日常生活中進行虛擬機的組建。當然，教師有必要將虛擬機在日常生活中的作用告知學生，如在預防病毒方面虛擬機所具有的良好表現等，從而推動學生學習興趣和學習積極性的提升。

3計算機虛擬技術在計算機教學中的應用

3.1 構建多系統環境

教學機教學具有著多樣化的教學內容，而教學內容的差異對計算機系統環境也具有著不同的要求，為了滿足這些不同的計算機系統環境要求，學校可以采用虛擬技術來構建具有多種系統環境的虛擬計算機。無論是搭載哪一類計算機系統，虛擬計算機在完成文件部署滯后就可以通過啟動來實現正常運行。而對于物理計算機而言，虛擬計算機僅僅是一個子系統，這種子系統可以對多種操作系統進行兼容從而實現一個物理計算機中系統的多樣性。另外，在物理計算機中，可以利用計算機虛擬技術來構建一個虛擬的局域網，局域網中的網絡運行情況與真實的局域網網絡運行情況相一致，因此，在計算機實訓教學中，可以有效解決網卡沖突等問題。

3.2 實現便攜式計算機

在傳統的計算機教學過程中，學生只能在實踐教學課堂中通過上機來對教學內容做出練習，這種時空限制導致了學生在課后并沒有太多接觸真實操作實驗環境的機會。然而計算機虛擬技術在計算機教學中的應用卻可以有效突破這種時空限制，這主要是因為虛擬機文件可以讓學生通過便攜式拷貝設備來進行存儲，并帶出計算機實驗室。只要是在由物理計算機的環境下，學生就可以將這些文件拷貝到物理計算機中并獲得如同實踐教學課堂中一樣的虛擬機體驗。這種功能的實現得益于虛擬計算機文件是在宿主機中以文件的形式存儲，這讓虛擬機具有了十分強大的便捷性與一致性。

3.3 構建網絡教室

在計算機教學過程中，傳統物理網絡教室需要用戶進行遠程登錄，在這種網絡教室中，首先較差的隔離性導致物理計算機需要面對更加嚴重的安全威脅，并且會讓物理計算機存在宕機甚至系統崩潰的風險；其次權限較低也是這種網絡教室的重要缺陷；再次，在這種網絡教室中，資源分配存在著一定的不合理性，當一個學生使用的資源較多時，就會對其他學生的資源進行占用，甚至會導致計算機系統所具有的運行速度降低。而基于虛擬技術基礎上構建的虛擬網絡教室則能夠實現一人一機，當然這種網絡教室同樣具有著缺陷，即用戶之間所進行的交互以及虛擬機的啟動速度是需要解決的難點問題。但是虛擬網絡教室所具有的有點也同樣明顯，相對于傳統物理網絡教室而言，虛擬網絡教室可以實現對虛擬機進行隔離，這讓虛擬機具有了更好的獨立性與隔離性。同時在對虛擬機進行使用的過程中，學生具有著虛擬機中最高的操作權限，這能夠在很大程度上確保學生能夠獲得良好的上機體驗。另外，虛擬機的配置在設定之后不會受到其他虛擬機的影響，所以在資源的分配方面更加合理。

4 小結

綜上所述，計算機虛擬技術在計算機教學中具有著重要的應用價值，因此作為計算機教育工作者，應當對計算機虛擬技術的應用做出探索與研究，并通過優化計算機教學中的計算機虛擬技術以及推動計算機教學中虛擬技術應用的多樣化來實現計算機教學質量和教學效率的提升。

參考文獻

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