周允澤 張鵬 黃澤宇(沈陽理工大學(xué)，信息科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110159)

虛擬化技術(shù)在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用

周允澤 張鵬 黃澤宇(沈陽理工大學(xué)，信息科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110159)

目前高職院校計(jì)算機(jī)教學(xué)過程中存在很多問題影響著實(shí)際教學(xué)質(zhì)量，例如設(shè)備不夠、實(shí)驗(yàn)環(huán)境較差等，不利于計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)的實(shí)施。如何在減少成本投資的同時(shí)滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求是所有高校目前面臨的嚴(yán)峻任務(wù)。在這種背景下，有必要應(yīng)用虛擬機(jī)化技術(shù)，本文對(duì)此作了深入分析，對(duì)虛擬化技術(shù)在高校計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)中的具體應(yīng)用做了深入探討。

虛擬化技術(shù)；計(jì)算機(jī)教學(xué)；應(yīng)用

計(jì)算機(jī)虛擬化技術(shù)指的是計(jì)算元件在一個(gè)虛擬的環(huán)境中運(yùn)行。虛擬化技術(shù)可以在以一定程度上增加計(jì)算機(jī)硬件的容量，讓學(xué)生在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)很多實(shí)驗(yàn)的操作，由此可見，在計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)中合理的應(yīng)用虛擬化技術(shù)可以有效滿足擴(kuò)大學(xué)習(xí)空間，滿足學(xué)生實(shí)際需求，同時(shí)最大限度的保護(hù)教學(xué)軟硬件，保證教學(xué)質(zhì)量。

1 高職院校計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀

最近幾年以來我國(guó)教育事業(yè)發(fā)展迅速，高職院校的辦學(xué)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，學(xué)生數(shù)量越來越多，這種現(xiàn)象不僅使得教育經(jīng)費(fèi)出現(xiàn)危機(jī)，同時(shí)也導(dǎo)致教學(xué)設(shè)備嚴(yán)重缺乏，不能滿足學(xué)生的實(shí)際需求。具體存在的問題如下：

(1)很多學(xué)校的BIOS都設(shè)置了密碼，硬盤也有相對(duì)應(yīng)的保護(hù)卡，管理較為嚴(yán)格，具有一定的隱蔽性，學(xué)生根本無法實(shí)現(xiàn)對(duì)BIOS的設(shè)置以及對(duì)新軟件的安裝試用，實(shí)踐操作機(jī)會(huì)較少。

(2)由于時(shí)常做一些例如格式化、安裝操作系統(tǒng)等類型的實(shí)驗(yàn)會(huì)在一定程度上損壞硬件設(shè)備，因此很多教師為了避免這種狀況基本上都不組織上機(jī)操作，直接采用課堂教學(xué)方式。

(3)高校現(xiàn)有機(jī)房設(shè)備數(shù)量不夠，無法滿足學(xué)生的實(shí)際所需，不能實(shí)施計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)。

(4)實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件不佳，導(dǎo)致很多系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)無法正常操作，受環(huán)境影響嚴(yán)重，這樣一來學(xué)生只能在課堂上獲取知識(shí)，或者是學(xué)習(xí)一些簡(jiǎn)單的入門操作，影響了學(xué)習(xí)效率。

2 虛擬化技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)中的相關(guān)應(yīng)用

2.1 將虛擬化技術(shù)應(yīng)用在計(jì)算機(jī)維護(hù)實(shí)驗(yàn)中

計(jì)算機(jī)維護(hù)實(shí)驗(yàn)有很多，例如格式化、磁盤分區(qū)、操作系統(tǒng)安裝等都屬于維護(hù)實(shí)驗(yàn)。由于性質(zhì)問題，在實(shí)施這些實(shí)驗(yàn)的過程中很容易損壞硬件設(shè)備，不僅影響了教學(xué)質(zhì)量，也增大了資源消耗。在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用虛擬化技術(shù)就可以很好的解決這個(gè)問題，由于虛擬機(jī)對(duì)應(yīng)的只是真機(jī)上的一個(gè)文件，對(duì)真機(jī)系統(tǒng)沒有什么影響，因此在虛擬環(huán)境中學(xué)生可以隨意的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，不用擔(dān)心損壞設(shè)備，即便是在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)問題也可以隨時(shí)系統(tǒng)性修復(fù)，并不會(huì)對(duì)硬件設(shè)備造成任何的損壞。一切的活動(dòng)都是在虛擬環(huán)境中進(jìn)行的，實(shí)驗(yàn)完成后直接點(diǎn)擊刪除就可以清除所有痕跡，有效保全了系統(tǒng)的安全。

2.2 將虛擬化技術(shù)應(yīng)用在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中

（1）在虛擬環(huán)境中，利用虛擬機(jī)可以創(chuàng)建出多臺(tái)機(jī)器，且每臺(tái)機(jī)器是獨(dú)立的，這些機(jī)器每臺(tái)都有自己的獨(dú)立硬盤和獨(dú)立的操作系統(tǒng)，完全可以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)運(yùn)行，并不會(huì)產(chǎn)生任何的連鎖效應(yīng)。因此學(xué)生完全可以隨意進(jìn)行軟件安裝等操作，在整個(gè)過程中一旦系統(tǒng)出現(xiàn)崩潰現(xiàn)象直接點(diǎn)擊刪除即可，并無任何的不良影響，同樣，如果是現(xiàn)實(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)問題也會(huì)干擾到虛擬系統(tǒng)，二者之間是互不影響的，故障處理完畢后，仍然可以繼續(xù)之前未完成的任務(wù)，安全方便。

（2）除此之外，由于Unix、Linux操作系統(tǒng)相對(duì)于Windows操作系統(tǒng)存在很多的不同之處，因此學(xué)生在操作Unix、Linux操作系統(tǒng)時(shí)具有一定的難度，學(xué)習(xí)效果提升不明顯。而使用虛擬機(jī)軟件學(xué)習(xí)這些系統(tǒng)的時(shí)候，學(xué)生就可以根據(jù)自己的需要對(duì)各個(gè)系統(tǒng)隨意轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)之間的隨意轉(zhuǎn)換，不僅激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，也提高了學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)效率。

2.3 將虛擬化技術(shù)應(yīng)用在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)中

由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)規(guī)模較大，因此需要用到的設(shè)備較多，占地面積較大，很多學(xué)校機(jī)房的實(shí)驗(yàn)環(huán)境都難以滿足學(xué)生需求，空間窄小、設(shè)備數(shù)量較少。不能實(shí)現(xiàn)單人單機(jī)，在進(jìn)行操作實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，基本上都是兩三個(gè)學(xué)生組成一組共同進(jìn)行，不僅延長(zhǎng)了實(shí)驗(yàn)時(shí)間，也降低了學(xué)習(xí)效率。而使用虛擬化技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)一臺(tái)電腦操作多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的需求，這樣一來學(xué)生就有機(jī)會(huì)接觸更多的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，不僅提高了硬件的利用率，也提高了學(xué)生的操作能力。除此之外，有些學(xué)生由于能力有限，不能在課上按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，在虛擬環(huán)境中這種情況根本不會(huì)造成任何影響，上次實(shí)驗(yàn)結(jié)果在下次上課的時(shí)候會(huì)保存下來，學(xué)生完全可以繼續(xù)完成，無需重做。因?yàn)樘摂M系統(tǒng)只是主系統(tǒng)中的一個(gè)文件，每個(gè)人都有屬于自己的文件，根據(jù)自己的意愿隨意使用和管理，相互之間不會(huì)造成任何干擾。這樣一來，每次的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)和結(jié)果都可以保存下來，方便下次操作。

2.4 網(wǎng)絡(luò)安全虛擬化

在虛擬環(huán)境中的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)實(shí)是完全一樣的，學(xué)生依然可以實(shí)施數(shù)據(jù)加密等安全操作。對(duì)于這方面高效無需投入過多的資金，只需一少部分資金便可以對(duì)原有的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行更新和改進(jìn)，為學(xué)生打造一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，避免由于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備出現(xiàn)問題而對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成果造成不良影響，更不會(huì)額外增加設(shè)備的養(yǎng)護(hù)和維修費(fèi)用。除此之外虛擬化技術(shù)的使用可以讓學(xué)生在一臺(tái)電腦上實(shí)施多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，豐富了知識(shí)的種類，將理論知識(shí)更好的應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中，在激發(fā)學(xué)習(xí)熱情的同時(shí)保證學(xué)習(xí)效率。

3 結(jié)語

綜上所述，眼下高效計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)問題明顯，不利于教學(xué)效率的提升。對(duì)此，將虛擬化技術(shù)應(yīng)用其中勢(shì)在必行，極具現(xiàn)實(shí)意義，不僅可以有效解決實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足的問題，同時(shí)也能變向的擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)空間，打造良好的教學(xué)環(huán)境，保證學(xué)生可以實(shí)現(xiàn)正常的學(xué)習(xí)，在培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)能力的同時(shí)提高綜合素質(zhì)，由此可見，計(jì)算機(jī)虛擬化技術(shù)對(duì)于高校的實(shí)踐教學(xué)來說極具推廣價(jià)值。

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