文｜梁凡彪

技工院校計(jì)算機(jī)教學(xué)中虛擬技術(shù)的應(yīng)用解析

文｜梁凡彪

計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，已經(jīng)成為人類生活和工作中必不可少的重要技術(shù)。培養(yǎng)實(shí)用型人才是技工類院校的重要特點(diǎn)，技工類院校也在積極地開展計(jì)算機(jī)教學(xué)工作，并開設(shè)有各類計(jì)算機(jī)教學(xué)課程。然而，在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)教學(xué)過程中，也存在著諸多阻礙性因素，與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和教育的創(chuàng)新發(fā)展不相適應(yīng)。虛擬技術(shù)的出現(xiàn)，為計(jì)算機(jī)教學(xué)注入了新的動力，能夠有效促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量，提升教學(xué)的實(shí)踐效果，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)和實(shí)踐的能力。虛擬技術(shù)在技工院校計(jì)算機(jī)教學(xué)當(dāng)中的應(yīng)用，是未來教學(xué)工作的一大趨勢，將在技工院校計(jì)算機(jī)教學(xué)工作中起著重要的推動性作用，同時(shí)也是教育發(fā)展的重大突破性成果。在計(jì)算機(jī)教學(xué)中引入虛擬技術(shù)，更是對虛擬技術(shù)的認(rèn)可和應(yīng)用發(fā)展。

一、技工院校計(jì)算機(jī)教學(xué)的現(xiàn)狀

從近幾年來看，技工類院校的招生數(shù)量正在逐年遞增，教學(xué)規(guī)模不斷擴(kuò)大。計(jì)算機(jī)教學(xué)課程在技工院校中也占有舉足輕重的地位。但是逐年增長的辦學(xué)規(guī)模，也給計(jì)算機(jī)教學(xué)帶來了許多困惑，具體分析如下：

（一）操作不便

由于技工院校的學(xué)生數(shù)量越來越多，也給學(xué)校計(jì)算機(jī)教學(xué)課程帶來了一定壓力。一方面，學(xué)生的數(shù)量過多，而計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室少，可操作的計(jì)算機(jī)數(shù)量不多，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足學(xué)生的操作需求。因此，學(xué)生進(jìn)行計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)，通常都是分批次，且中間等待的時(shí)間過長，給操作帶來極大不便。有的班級由于人數(shù)過多，計(jì)算機(jī)不足，甚至兩人或者更多的人用同一臺計(jì)算機(jī)操作。另一方面，由于計(jì)算機(jī)數(shù)量少，技工院校出于對計(jì)算機(jī)硬件和軟件等設(shè)備的保護(hù)，在校內(nèi)設(shè)定了硬盤、BIOS的保護(hù)卡或者密碼鎖，學(xué)生在進(jìn)行計(jì)算機(jī)課程學(xué)習(xí)過程中，有很多方面被鎖定，無法進(jìn)行全面的有效的計(jì)算機(jī)操作，導(dǎo)致學(xué)生操作極為不便。

（二）硬件設(shè)備損壞

許多技工院校開設(shè)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)的時(shí)間比較早，學(xué)校很早就購置了計(jì)算機(jī)，由于經(jīng)費(fèi)問題，有些院校實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算機(jī)常年未能更新，許多計(jì)算機(jī)已經(jīng)老舊化，存在這樣或那樣的問題，比如鍵盤損壞、鼠標(biāo)不靈、無法正常啟動等問題，給學(xué)生的教學(xué)活動帶來極大的困擾。此外，技工院校有些學(xué)生的素質(zhì)水平不高，在進(jìn)行計(jì)算機(jī)操作時(shí)，容易采取不合理的操作方式，或者有意無意對計(jì)算機(jī)進(jìn)行了損壞，加重了計(jì)算機(jī)的問題。這種種的原因，往往導(dǎo)致技工院校計(jì)算機(jī)教學(xué)無法正常開展，開設(shè)的計(jì)算機(jī)課程，上機(jī)時(shí)間少，有的甚至直接在教室里進(jìn)行理論式教學(xué)，而沒有結(jié)合實(shí)際操作開展，影響了教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的積極性。

（三）缺乏實(shí)驗(yàn)環(huán)境

技工院校最大的教學(xué)特點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)。但是由于技工院校計(jì)算機(jī)教學(xué)環(huán)境存在諸多問題，使得實(shí)踐性教學(xué)特點(diǎn)無法顯現(xiàn)出來。在計(jì)算機(jī)教學(xué)過程中，有一些實(shí)踐性很強(qiáng)的內(nèi)容，如網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)、操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)等，需要依靠現(xiàn)場計(jì)算機(jī)操作，才能真正理解和學(xué)習(xí)到這些重要的技術(shù)。但是有相當(dāng)一部分的技工院校的實(shí)驗(yàn)環(huán)境還比較欠缺，一是缺乏有效計(jì)算機(jī)設(shè)備，二是缺乏與之相匹配的、滿足實(shí)驗(yàn)需求的配套設(shè)備。由于實(shí)驗(yàn)環(huán)境的缺乏，使得這門課程的諸多實(shí)踐性學(xué)習(xí)不得不依靠單一的理論講解來完成，教學(xué)效果不容樂觀。為了妥善解決這些問題，提升計(jì)算機(jī)教學(xué)的質(zhì)量，保障實(shí)踐教學(xué)工作的正常開展，虛擬技術(shù)開始應(yīng)用到技工院校的計(jì)算機(jī)教學(xué)工作當(dāng)中來。

二、虛擬技術(shù)在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢

（一）操作方便，維護(hù)簡單

計(jì)算機(jī)教學(xué)過程中，每一臺計(jì)算機(jī)都是獨(dú)立存在的，有著獨(dú)立的操作系統(tǒng)，能夠進(jìn)行獨(dú)立的運(yùn)行，可以不受到其他因素的影響。不止是計(jì)算機(jī)整體的獨(dú)立運(yùn)行，其計(jì)算機(jī)上面的硬件與軟件都處于獨(dú)立運(yùn)行狀態(tài)。將虛擬技術(shù)應(yīng)用到計(jì)算機(jī)教學(xué)過程中，可以將獨(dú)立運(yùn)行的計(jì)算機(jī)不斷擴(kuò)展，成為更多的子計(jì)算機(jī)，子計(jì)算機(jī)同樣擁有獨(dú)立的操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立運(yùn)行。在這種狀態(tài)下，一旦其中一臺子計(jì)算機(jī)存在任何問題或者故障，都不可能影響到其他子計(jì)算機(jī)。在這種情況下，計(jì)算機(jī)的操作更為簡單，使出現(xiàn)故障的可能性減少，關(guān)鍵是其中一臺計(jì)算機(jī)存在故障，維護(hù)起來也更加方便。

（二）降低成本投入，提升安全性能

隨著技工院校對計(jì)算機(jī)教學(xué)課程的需求越來越大，如果按照傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)教學(xué)模式，將要增加大量的計(jì)算機(jī)教學(xué)設(shè)備，需要學(xué)校投入大量的成本，不利于學(xué)校成本建設(shè)，增加了學(xué)校資金壓力。如果引入虛擬技術(shù)，能夠有效地降低成本投入，很大程度上有助于技工院校資金緊張問題的解決。同時(shí)，虛擬技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)的安全管理更加嚴(yán)密，為計(jì)算機(jī)教學(xué)提供了更加安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。通過虛擬技術(shù)的引用，為學(xué)生提供了更多的計(jì)算機(jī)教學(xué)資源，提供具備實(shí)踐能力的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使學(xué)生有一種身臨其境的感覺，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)樂趣和主觀能動性，自然就提升了教學(xué)的質(zhì)量。

（三）資源利用效率更高

傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)實(shí)體教學(xué)，不論是系統(tǒng)的應(yīng)用還是計(jì)算機(jī)硬件設(shè)施的應(yīng)用效率都極為有限。尤其是在學(xué)生開展計(jì)算機(jī)有關(guān)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，一旦出現(xiàn)錯誤，及時(shí)恢復(fù)的過程時(shí)間較長，有的甚至難以有效恢復(fù)。此外，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)教學(xué)進(jìn)行不同的內(nèi)容實(shí)驗(yàn)，可能需要安裝不同的系統(tǒng)或者軟件，操作起來極為不便。而虛擬技術(shù)引用之后，學(xué)生在進(jìn)行計(jì)算機(jī)課程實(shí)驗(yàn)的過程當(dāng)中，可以隨意更改，反復(fù)實(shí)驗(yàn)，而且更新速度快，能夠同時(shí)具備多系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，不用擔(dān)心操作失誤造成難以挽回的損失。只需要一套虛擬技術(shù)相關(guān)軟件及設(shè)備，就能夠進(jìn)行計(jì)算機(jī)專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)幾乎所有的類型實(shí)驗(yàn)，資源的利用效率極高。有助于學(xué)校資金投入的減少，減輕學(xué)生資金壓力，節(jié)省學(xué)校資源，實(shí)現(xiàn)資源共享。

三、虛擬技術(shù)在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用

當(dāng)前，虛擬技術(shù)在技工院校計(jì)算機(jī)教學(xué)過程的應(yīng)用仍然處于初級階段，從其應(yīng)用現(xiàn)狀和未來應(yīng)用趨勢來看，虛擬技術(shù)在計(jì)算機(jī)教學(xué)當(dāng)中的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面。

（一）在計(jì)算機(jī)維護(hù)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)維護(hù)實(shí)驗(yàn)是技工院校計(jì)算機(jī)課程當(dāng)中的重點(diǎn)內(nèi)容。在以往開展計(jì)算機(jī)維護(hù)教學(xué)中，由于計(jì)算機(jī)的數(shù)量有限，一般通過教師的課堂講解，將計(jì)算機(jī)維護(hù)的要點(diǎn)重點(diǎn)講述。學(xué)生只是被動地吸收，但是沒有將理論化作實(shí)踐。通過虛擬技術(shù)的應(yīng)用，學(xué)生能夠有效參與到課程實(shí)踐當(dāng)中，切身體會計(jì)算機(jī)維護(hù)的基本步驟與要點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和動手操作能力。此外，在以往的計(jì)算機(jī)維護(hù)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，存在著各種各樣棘手的問題，比如計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)安裝問題，計(jì)算機(jī)的格式化問題，這些問題在實(shí)際操作過程中，如果操作不當(dāng)，可能會損壞到計(jì)算機(jī)的相關(guān)硬件設(shè)備，進(jìn)而給學(xué)校造成損失，增加了學(xué)校對計(jì)算機(jī)的維護(hù)成本，帶來不必要的損失。在虛擬技術(shù)的應(yīng)用下，計(jì)算機(jī)維護(hù)實(shí)驗(yàn)將變得更加方便。首先，虛擬技術(shù)下，學(xué)生不再需要進(jìn)行多重的維護(hù)實(shí)驗(yàn)。其次，學(xué)生可以任意嘗試，隨意操作，不用擔(dān)心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和硬件設(shè)施的損壞問題，也不用擔(dān)心計(jì)算機(jī)比較容易出現(xiàn)的系統(tǒng)安裝和格式化問題。在虛擬環(huán)境中，即使出現(xiàn)了上述問題，也能夠立即恢復(fù)正常。與計(jì)算機(jī)真機(jī)相比，虛擬機(jī)上的文件只對應(yīng)其中一個(gè)，因此，在虛擬機(jī)上進(jìn)行任何操作，與計(jì)算機(jī)的硬件設(shè)備關(guān)聯(lián)不大，不會損壞到計(jì)算機(jī)的硬件設(shè)備。這樣，在虛擬技術(shù)的應(yīng)用下開展計(jì)算機(jī)維護(hù)實(shí)驗(yàn)，有效地保障了計(jì)算機(jī)原系統(tǒng)和硬件設(shè)施的安全，也極大地方便了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的快速開展。

（二）在多操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)這門課程的實(shí)踐操作性非常強(qiáng)，其中很多內(nèi)容都需要在實(shí)驗(yàn)環(huán)境中進(jìn)行，而在單一的課堂上聽講很難真正理解。即使課堂上聽懂了，在實(shí)際生活或者工作中遇到同樣的問題將很難下手。計(jì)算機(jī)技術(shù)的學(xué)習(xí)，理論結(jié)合實(shí)踐是最佳的學(xué)習(xí)方法。學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)技術(shù)，如果在學(xué)習(xí)過程中有一個(gè)能夠直接進(jìn)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的環(huán)境，能將平時(shí)掌握的理論知識真正應(yīng)用到實(shí)際操作當(dāng)中，那么學(xué)生就能夠熟練的安裝、使用和維護(hù)普通計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)。然而，在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中，技工院校的計(jì)算機(jī)教學(xué)在系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方面存在有至少兩個(gè)方面的問題：一方面，由于學(xué)校的環(huán)境有限，學(xué)校沒有能力為學(xué)生的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)學(xué)習(xí)提供專業(yè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，也就無法形成良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。那么以往這部分教學(xué)內(nèi)容的完成通常是在課堂上進(jìn)行的；另外一方面，有的技工院校具備一定能力，能夠?yàn)閷W(xué)生解決可供系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)設(shè)備問題，于是對學(xué)校原本采購的計(jì)算機(jī)進(jìn)行雙系統(tǒng)安裝。但是學(xué)校一旦這樣做，就需要進(jìn)行大量的資金投入，而且安裝雙系統(tǒng)的目的僅僅是讓學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，其他用處不大，也就造成了資源的浪費(fèi)問題，資源使用效率不高，成本投入又高，形成資源浪費(fèi)，得不償失。況且即使花大量成本進(jìn)行了雙系統(tǒng)的安裝，仍然是無法滿足計(jì)算機(jī)多系統(tǒng)應(yīng)用的需求，仍然存在很大的局限性。而虛擬技術(shù)的應(yīng)用，很好地解決了以上兩個(gè)問題。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)教學(xué)中引入虛擬技術(shù)，不僅為學(xué)生提供了很好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，又能夠讓學(xué)生真正體會到計(jì)算機(jī)的多系統(tǒng)環(huán)境，系統(tǒng)的靈活性和動態(tài)性不受到影響，學(xué)校的成本投入大大降低。而且在虛擬環(huán)境下，計(jì)算機(jī)能夠做到一機(jī)多用，節(jié)省了資源，提升了資源的使用效率。

（三）在網(wǎng)絡(luò)安全方面的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)安全問題一直是計(jì)算機(jī)技術(shù)的重點(diǎn)。如今隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，幾乎在各個(gè)領(lǐng)域都有所應(yīng)用。而其中最擔(dān)心的問題便是計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)安全問題。在一些重點(diǎn)領(lǐng)域，如電子商務(wù)領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)安全可以說是其生命線。一旦網(wǎng)絡(luò)安全受到威脅，相關(guān)企業(yè)或者個(gè)人將受到嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失和信息數(shù)據(jù)的損失。網(wǎng)絡(luò)安全也是技工院校的計(jì)算機(jī)教學(xué)的重要方面，是學(xué)生在未來必須要面臨的現(xiàn)實(shí)性問題。掌握網(wǎng)絡(luò)安全知識與技術(shù)，是計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生最基本的要求之一。在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)教學(xué)中，網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)工作幾乎難以開展，往往知識象征性地采用計(jì)算機(jī)簡單實(shí)驗(yàn)，主要還是依靠教師的講解，學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)安全常識與一般操作，或者查閱網(wǎng)上相關(guān)資料和案例。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)教學(xué)難以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)踐教學(xué)的原因，主要還是網(wǎng)絡(luò)安全本身缺乏真實(shí)載體。如果在學(xué)校采購的實(shí)體計(jì)算機(jī)中，注入非安全因素，供學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐練習(xí)解決，一旦安全因素失控，不僅可能影響到正在操作的計(jì)算機(jī)的安全，還可能波及到整個(gè)校園計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，甚至擴(kuò)散至更廣泛的地方。這是學(xué)校教育與網(wǎng)絡(luò)安全法律法規(guī)所不允許的做法。而虛擬技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)中的應(yīng)用，為網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)提供了一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)的環(huán)境。學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)操作與實(shí)驗(yàn)，可以不用擔(dān)心網(wǎng)絡(luò)安全失控問題，任何問題都可以通過虛擬技術(shù)進(jìn)行復(fù)原。此外，借助虛擬技術(shù)，節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)大量的成本，設(shè)備的完善與更新只需要通過啟動虛擬技術(shù)的相關(guān)程序就可以完成，這給學(xué)生帶來了極為高效的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。學(xué)生在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)操作的同時(shí)，又更加全面地掌握了網(wǎng)絡(luò)安全的基礎(chǔ)知識，從根本上提升了學(xué)生的計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)安全操作能力，全面提升了學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量和實(shí)踐動手能力。

四、結(jié)語

綜上所述，技工院校作為培養(yǎng)時(shí)代技術(shù)型人才的場所，積極開展技術(shù)類教學(xué)工作，將虛擬技術(shù)引入到技工院校的計(jì)算機(jī)教學(xué)當(dāng)中，不僅能夠普及虛擬技術(shù)的應(yīng)用，提升學(xué)生在虛擬技術(shù)中的使用能力，使學(xué)生在未來的發(fā)展道路上更加順暢，而且能夠有效提升計(jì)算機(jī)教學(xué)的效率，加強(qiáng)教學(xué)質(zhì)量，為學(xué)生創(chuàng)造有利的學(xué)習(xí)環(huán)境。技工院校要積極總結(jié)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)教學(xué)的不足之處，更新教學(xué)觀念，引入先進(jìn)的教學(xué)技術(shù)，積極將虛擬技術(shù)應(yīng)用到計(jì)算機(jī)教學(xué)工作當(dāng)中，應(yīng)用至計(jì)算機(jī)教學(xué)的各個(gè)方面，促進(jìn)技工院校計(jì)算機(jī)教學(xué)水平的提升，為培養(yǎng)更多的計(jì)算機(jī)實(shí)用型人才打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

作者單位：茂名市交通高級技工學(xué)校