虛擬機技術在計算機教學中的應用

白雪峰

（宣化職教中心 河北張家口 075100）

摘要：隨著時代的進步和科學技術的發展，計算機技術已廣泛應用到日常生活當中，計算機技術的普及教育成為了現代教育事業的重要部分。計算機技術在我國高等教育中是一門非常重要的課程，隨著我國教育事業的不斷發展壯大，高等學府已經積累了豐富的教學資源。但是由于我國的計算機教育起步晚，教學設施相對不足，在我國的現代計算機技術教學當中存在著很多問題，利用虛擬機技術構建虛擬平臺讓學生參與進來，更好的完成教學任務和提高教學質量。本文旨在找出現代計算機教學當中的存在的問題，通過概述虛擬機技術的定義及內容和在教學當中的應用舉例，闡述虛擬機技術在計算機教學當中的重要性，為眾多研究學者提供一些有價值的參考。

關鍵詞：虛擬機技術；計算機教學；應用

計算機是一門實踐型的學習課程，良好的教學環境才能有利于學生動手能力的培養和教學質量的提高，在僅有的基礎教學條件下，如何能夠提高學生的學習興趣和動手能力是目前計算機教學中所面臨的問題。

一、計算機教學中的問題

在普通高等院校的計算機教學課程中，關于講解有關計算機技術的基礎知識時需要講解計算機的磁盤分區問題和計算機操作系統的備份與恢復等等，如果實質上對計算機反復進行這類操作會對計算機硬件設施帶來很大損害，在一般的教學過程中大多數都是通過視頻或者PPT進行書面化的講解，并不能深刻透徹的使學生掌握相關知識點。

在計算機相關專業學生學習專業課程知識時，由于所學內容知識點涉及到局域網的網絡配置和管理等操作，往往需要幾十臺電腦才能夠完成教學內容的演示和操作，這樣顯而是不切實界的，因此也都是只能通過書面的理論學習去自己體會，并不能真正的動起手來操作起來，才能留下深刻的印象和較深的理解。從而導致學生只會紙上談兵，不能將理論知識和實踐結合起來，造成了高校教學和社會需求的脫節，人才培養的盲目和社會人才供需的不足。

二、虛擬機技術簡述

計算機教學當中的虛擬機技術主要是指在已有的硬件設施的基礎上通過軟件建立一個全新的虛擬的計算機，就像是機器中的“機器”。通過軟件建立的新“機器”和現實中的計算機擁有同樣的CPU、內存和其他硬件等，只不過都是虛擬的而已。通過軟件構造虛擬的系統，可以在一臺計算機上構建多個相同或不同的計算機系統，實現一臺機器運行多個操作系統的功能。不同于傳統的一臺主機安裝多個操作系統，主機上安裝的虛擬系統之間切換不需要重啟電腦，在計算機正常運行的情況下便可以實現隨意切換，大大提高了便利性。我們把這些虛擬出來的操作系統稱為虛擬機。虛擬機技術是由IBM研發定義得來，以文件的形式存在于計算機的磁盤中，占用計算機的一部分物理內存空間。一臺計算機可以模擬出多個虛擬機，在使用這些虛擬機時就像是打開了一個普通的應用程序一樣方便快捷。目前市場占有率較高的有WMware和微軟兩家公司，在計算機教學中常用到的是WMware的WMware Workstation軟件，以其強大的功能和廣泛的應用對計算機教學起到了很大的幫助。

三、虛擬機技術在計算機教學中的應用

虛擬機技術在高校教學中的運用減少了購置硬件所花費的資金，大大減少了教學成本的同時突破了現實教學環境的限制，在計算機上虛擬實現多種教學中的模擬實驗，提高了學生們的動手能力。虛擬機技術在計算機教學中的運用主要有以下幾點：

1、模擬操作系統

通過在一個物理主機上安裝多個虛擬操作系統，學生學習過程中可以隨意的對系統進行格式化、分區等操作，同時可以進行一些軟件的安裝配置練習，在保證了主機配置設施的正常運行下減少對其的損耗，又豐富了學生的動手能力，加深了對教學知識的理解和體會。一般的計算機一臺只有一個操作系統，在計算機教學中有時需要用到多種操作系統，如果在一臺主機上安裝多種操作系統不僅會減慢系統的運行，不同系統間的切換也很不方便，不利于在計算機教學中的應用。虛擬機技術給計算機教學帶來了極大的便利，減少硬件設施支出的同時，給計算機教學提供了豐富的教學環境和基礎設施，可以讓學生通過虛擬機對局域網等大型網絡進行配置和操作，提升了計算機教學的實踐性。

2、模擬網絡實驗室

高等院校的計算機課程很大一部分都是網絡課程，網絡實踐在計算機教學中占有很大比重。伴隨著計算機技術的不斷發展，計算機網絡已經成為高校學生生活的一部分，學生的動手能力也得到了很大的提高，但是由于學校學生數量和基礎教學硬件的不足，并不能滿足每個學生擁有一個自己的網絡實驗室，往往需要幾臺到幾十臺才能組成一個網絡實驗室。虛擬機技術很好的解決了這一問題，學生通過在一臺主機上虛擬建立多臺操作系統，從而組件一個自己的網絡實驗室，在這里學生可以進行局域網等大型網絡的配置和操作，模擬病毒和黑客攻擊等問題，大大提高了學生自身的動手能力和獨立思考問題的能力。虛擬機技術為廣大師生提供了一個廣闊的發展和教學空間。

3、便于硬件維護

虛擬機技術應用于計算機教學中，相當于計算機中的一個軟件，在模擬系統中的任何操作都不會對主機產生影響，更不會增加計算機硬件的損耗和硬盤的損壞以及數據的丟失等。對系統參數的修改和對BOIS的一些設置都是非常敏感的，操作不到會對計算機產生很大的影響會大大降低計算機的使用壽命，對磁盤的分區和格式化等操作反復的進行也會產生很大的損耗，虛擬機技術很好的解決了這一問題。降低了維護成本的同時，對計算機硬件也起到了很好的保護作用。對于軟件的更新只需將虛擬機軟件進行更新便可，簡單快捷的保持計算機教學和社會發展的平衡發展，使得計算機教學更加具有現實教育意義，為培養有用的現代計算機人才提供了必要的基礎保障。

4、軟件測試

虛擬機是軟件設計開發等課程的主要工具之一。由于程序的編寫和運行需要在不同環境不同操作系統下進行，運用虛擬機能夠在一臺主機上完成一段代碼的所有編譯和測試工作，得出在不同系統環境下的結果，大大提高了軟件開發的便利性，縮短了開發時間提高了軟件開發的效率，為發現和解決其中出現的漏洞提供了寶貴的時間。

高等院校的計算機教育逐步發展走向正軌，為我國計算機產業輸送了一大批的高新人才。現代計算機教學中離不開虛擬機技術的應用，高等院校因為學生人數眾多，校方經費有限大大制約了對人才的培養。通過虛擬機技術的運用為學生搭建了一個廣闊的發展學習空間，在接受理論教育的同時培養實踐動手能力，將書本上的知識運用到現實工作當中來，避免了與社會需求的脫節，為我國計算機教學事業做出了突出貢獻，為人才的培養和發展提供了廣闊的空間。

參考文獻：

[1]王春海.虛擬機技術與應用[M].清華大學出版讓，2006，12.

[2]陳濤.虛擬機技術在高校計算機實驗教學中的應用[J].科技信息，2009（1）