淺談虛擬機技術在計算機教學與實驗中的應用

高星 魏宇清 耿清甲 河北科技師范學院數學與信息科技學院

引言

距今為止，虛擬機技術已經有了幾十年的發展歷史了，是我國IT領域當中比較活躍的技術之一，有著廣泛的發展前景，對于我國現代信息技術的發展有著重要的影響，所以教育界對這方面的重視力度是比較高的，現在已經引入到計算機教學活動當中，成為一種教學輔助工具。本文所探討的主要內容就是虛擬機技術和計算機教學實驗結合的現狀，應用情況。

一、計算機教學實驗目前的發展情況

我國在計算機教學當中所采取的授課方式大多是多媒體教學，教師通過多媒體給學生進行一些課堂演示，幫助學生理解和記憶，但是有些學習內容是無法通過多媒體課件展示出來的。比如說計算機的組裝與維護或者是計算機網絡操作系統等等，這些課程的實踐性非常強，所以在教學當中會涉及到不同軟件的切換，而此時的系統操作卻無法正常運行。并且如果采取重啟的形式來激活系統，會造成課堂時間的浪費，同時還不利于學生的理解吸收，降低了課堂的教學效率。在計算機實驗教學活動當中，也存在著這樣的問題，比如涉及到一些破壞性比較強的操作，像磁盤低級超高級的格式、數據備份或者是CMOS參數的設置，這些強度比較高的操作，會對計算機造成一定的物理破壞，為了延長計算機的使用壽，教師在教學過程當中會很少甚至是忽略這一方面的教學，因此，學生缺乏在這方面的實踐活動，而一些簡單的實驗是無法滿足學生計算機學習的。

二、虛擬機技術方面的相關概念

虛擬機技術是依托于計算機的，是的Windows或者是Linux平臺上運行的一種應用軟件，該軟件最突出的一個特點就是可以解決系統切換時出現死機的問題，可以讓兩個不同的系統相互獨立運行。其實就相當于模擬出來了另一個虛擬的計算機，和實際的計算機一樣，他仍然具備計算機的一些操作功能，但是在系統上也會發生一定的差異，子系統是虛擬機運行的操作系統，而它所依托的計算機則是母機，而對子系統也就是操作系統進行操控的稱為主系統。虛擬機和依托的計算機之間的差別并不是非常的大，計算機所具備的一些設備，比如說CPU、硬盤或者是網卡等等它都具備，但是并不是真實存在，是虛擬化的，但是仍然可以完成相關程序的操作，仍然可以安裝WINDOWS，并且對這些系統進行實踐的操作，可以構建網絡系統，進行計算機方面的實驗。其中運行比較完善的虛擬機軟件也比較多，這里已VWMAR作為例子來分析虛擬機的相關特點。第一，一個電腦上可以同時進行多個虛擬機的工作，并且這些虛擬機都可以擁有自己獨特的操作系統，相互之間還可以進行信息數據的交流，可以共享各種文件；第二，在使用一些操作性比較強的系統的時候，不需要重啟；第三，可以對操作系統上的應用軟件數據進行隔離；第四，可以根據不同的情況對虛擬機系統的配置參數進行重置。

三、目前虛擬機技術在計算機教學實驗當中的發展應用情況

（一）從教學環節進行分析

目前大多數學校在進行計算機教學的時候引用的虛擬機是VMware，因為相對于其他虛擬機而言，它的實用性更高，教學當中的安全系數更高，并且便利性也比較強，可以避免傳統計算機教學當中的漏洞，滿足多樣化的教學形式。教師在進行操作性教學的時候，通過安裝VMware軟件，即使是在WINDOWSXP也可以打開另一個系統，比如Linux，而在此時將不會發生重啟的問題，二者可以實現自由的切換，從而節約了課堂的教學時間，提高了教師的教學效率?；蛘呤窃谶M行網絡安全課程教學活動的時候，一些網絡黑客會通過一些代碼對計算機進行攻擊，從而計算機的數據無法得到保護，在針對這些問題的時候如果教師僅僅只通過PPT來進行演示，是無法取得較強的教學效果的，而且還會加強學生的學習難度，降低學生的學習欲望。而通過虛擬機則可以構建出局域網絡，從而給學生形成一個具體的網絡環境，教師可以直接演示整個黑客攻擊的流程，以及相對應的操作過程，激發學生學習興趣的同時，還有利于教學效率的提高。

（二）從實驗環節的角度出發

通過虛擬機可以給學生構建出更為完整，更為科學的實驗環境，降低傳統理論學習和PPT學習的枯燥性，避免抽象性的教學活動，有利于提高學生的學習積極，以及教師的教學質量，同時還可以節約學校在這方面的成本投入。虛擬機技術主要是通過軟件來實現各種功能的，所以在實驗操作過程當中并不會對電腦設備產生影響，在虛擬機背景之下，可以組建一個新的網絡系統，從而進行各種服務器的配置，在這種形式之下和實際的計算機操作并沒有什么區別，學生既可以完成在這方面的實驗操，提高實際動手能力，豐富在這方面的相關經驗，同時還不會對真實的計算機設備造成傷害。

四、結束語

綜上所述，虛擬機技術對于我國計算機教學與實驗有著重要的積極影響，作為一種重要的教學輔助工具，各大高校必須要加強在這方面的研究以及引入力度，從而提高在計算機方面的教學質量，培養出高素質的計算機人才。