虛擬機軟件在計算機教學(xué)中的應(yīng)用

王虹

摘要：虛擬機軟件作為一種新興的教學(xué)輔助手段，現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于計算機教學(xué)中。本文簡要介紹了虛擬機及其特點，然后從目前計算機教學(xué)中存在的問題出發(fā)，提出了虛擬機軟件在計算機教學(xué)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：虛擬機軟件 計算機教學(xué) VMware

指揮自動化專業(yè)的學(xué)員需要學(xué)習(xí)更多的計算機專業(yè)知識，比如計算機硬件的組裝、安裝與調(diào)試驅(qū)動程序、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置與連接等內(nèi)容。在實際的教學(xué)過程中，由于受軟硬件條件的限制，比如像操作系統(tǒng)的安裝、網(wǎng)絡(luò)連接、RAID實驗等，若在實機上運行，可能會對實機造成損壞，影響其它課程的授課。而虛擬機軟件作為一種新的教學(xué)輔助手段，將其應(yīng)用到計算機課程中，將會發(fā)揮它的獨特優(yōu)勢。

一、虛擬機簡介及特點

（一）虛擬機簡介

虛擬機是指通過軟件模擬的具有完整硬件系統(tǒng)功能的、運行在一個完全隔離環(huán)境中的完整計算機系統(tǒng)。虛擬機有自己的硬件和軟件，比如：硬盤、軟盤、光驅(qū)、聲卡、顯卡、網(wǎng)卡、內(nèi)存條、CPU、BlOS、應(yīng)用軟件等，我們可以像使用真實機器一樣對硬盤進(jìn)行分區(qū)、格式化，也可以根據(jù)需要安裝操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，而不會對真正的硬件或操作系統(tǒng)產(chǎn)生任何影響。目前流行的虛擬機軟件有VMware Workstation和Virtual PC兩款，它們都可以在Windows系統(tǒng)上虛擬出多臺PC，也可以安裝各種不同版本的操作系統(tǒng)，如Windows XP、Windows Server 2003、Linux等。不同點在于，Virtual PC 2004以后的版本不支持Linux操作系統(tǒng)，因此，現(xiàn)在的教學(xué)中普遍使用的是VMware Workstation8.0版本。

（二）虛擬機特點

VMware Workstation 8.0是VMware公司出品的一款虛擬機軟件，能夠支持多操作系統(tǒng)，提供更加有效的底層硬件，它還提供了虛擬的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，這些設(shè)備相當(dāng)于交換機，通過這些設(shè)備，可以組建任意形式的局域網(wǎng)了?？傮w來講，它具有以下特點：

1.在一臺電腦上可以同時運行多個操作系統(tǒng)，切換操作系統(tǒng)時不需要重新開機。

2.虛擬機中的文件、硬件及網(wǎng)絡(luò)等可以在不同的操作系統(tǒng)之間互通操作。

3.可將多個虛擬機連接成局域網(wǎng)，這個網(wǎng)絡(luò)與實際網(wǎng)絡(luò)一樣，不用擔(dān)心會損壞虛擬網(wǎng)卡或交換機。

4.能夠保護(hù)不同操作系統(tǒng)的環(huán)境及安裝在操作系統(tǒng)上的應(yīng)用軟件和資料，可以設(shè)定和修改操作系統(tǒng)的參數(shù)，并具有硬盤還原功能。

二、目前計算機教學(xué)中存在的問題

（一）系統(tǒng)維護(hù)實驗難展開

對于計算機相關(guān)專業(yè)的士官學(xué)員來講，需要掌握計算機系統(tǒng)維護(hù)的知識，包括對硬盤進(jìn)行分區(qū)、格式化、安裝操作系統(tǒng)、對系統(tǒng)進(jìn)行備份與還原。由于要對磁盤進(jìn)行破壞性實驗，加之機房又是公共區(qū)域，教員擔(dān)心對硬件設(shè)備造成損壞，因此在授課過程中，往往會采取PPT演示或者圖片講解的方法進(jìn)行教學(xué)，學(xué)員難以理解。

（二）網(wǎng)絡(luò)配置實驗難實施

為了適應(yīng)未來信息化戰(zhàn)爭的需求，網(wǎng)絡(luò)搭建與安全設(shè)置是學(xué)員必須要掌握的內(nèi)容。但在網(wǎng)絡(luò)安全實驗中包括很多關(guān)于網(wǎng)絡(luò)攻防的技術(shù)，要求學(xué)員會掃描系統(tǒng)和服務(wù)器的漏洞，驗證口令以及身份，若在實機上運行可能會導(dǎo)致校園網(wǎng)或機房的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題，影響其它官兵的工作。另外，局域網(wǎng)的搭建、網(wǎng)絡(luò)的配置與管理及IIS等各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的設(shè)置等，會牽扯到多臺計算機和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，而現(xiàn)有的教學(xué)條件有限，導(dǎo)致學(xué)員動不了手，完成不了實驗。

三、虛擬機軟件在計算機教學(xué)中的應(yīng)用

針對計算機教學(xué)中出現(xiàn)的問題，利用虛擬機的特點，可以將其應(yīng)用到計算機課程的教學(xué)中。

（一）系統(tǒng)維護(hù)實驗

一般是不允許在公共計算機機房中對實機進(jìn)行磁盤分區(qū)、格式化、安裝操作系統(tǒng)、對系統(tǒng)進(jìn)行備份還原、系統(tǒng)優(yōu)化等一系列系統(tǒng)維護(hù)性實驗的。若將機房中的計算機中安裝了虛擬機軟件，則可以進(jìn)行這些破壞性較大的實驗，這是因為虛擬機對應(yīng)的其實是實機上的一個文件，在虛擬機中操作是不會影響實機的數(shù)據(jù)的。比如，如果讓學(xué)員真正明白一臺計算機是如何運行起來的，就必須要從磁盤分區(qū)開始講解。學(xué)員可以打開VMware Workstation創(chuàng)建一臺虛擬機，這時就如一臺實際的裸機一樣，此時將Windows系列的操作系統(tǒng)鏡像導(dǎo)入到虛擬機中，就如我們在實機中插入操作系統(tǒng)的安裝光盤，下一步選擇鏡像中自帶的磁盤分區(qū)軟件，進(jìn)入到磁盤分區(qū)的界面，學(xué)員在教員的指導(dǎo)下根據(jù)自己的需求將磁盤進(jìn)行劃分。整個過程，和在實機中對磁盤進(jìn)行分區(qū)是一樣的，學(xué)員既掌握了相關(guān)知識，也沒有對實機造成損壞。

（二）網(wǎng)絡(luò)配置實驗

一般需要用到多臺計算機進(jìn)行計算機網(wǎng)絡(luò)實驗，可以在虛擬機中創(chuàng)建多臺虛擬PC，這樣學(xué)員在一臺機器上就可以完成網(wǎng)絡(luò)實驗，不僅提高了設(shè)備的利用率，還不用提心對校園網(wǎng)或機房局域網(wǎng)造成損壞。如果學(xué)員在課堂有限的時間內(nèi)未按時完成實驗，也可以利用虛擬機中的掛起功能保留當(dāng)前的設(shè)置狀態(tài)，以便下一節(jié)課繼續(xù)實驗。教員也可以在網(wǎng)絡(luò)實驗前制作系統(tǒng)的映像，等實驗結(jié)束后再利用該映像將系統(tǒng)恢復(fù)回之前的狀態(tài)，這樣便可以減少系統(tǒng)維護(hù)的工作量。比如，在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)中創(chuàng)建軟路由時，系統(tǒng)要求必須要有兩個網(wǎng)卡，在虛擬機中添加上兩個網(wǎng)卡就可以了，比實機操作方便很多。

四、結(jié)束語

虛擬機軟件以其自身的特點，降低了在計算機實驗過程中的硬件損耗、減少了實驗成本，同時也減輕了教員維護(hù)實機的工作量。在計算機教學(xué)中使用虛擬機軟件，有利于提高計算機教學(xué)水平，提升教學(xué)質(zhì)量。作為一種新的教學(xué)輔助手段，虛擬機軟件也為計算機教學(xué)改革提供了新的思路，對計算機實驗教學(xué)的發(fā)展具有積極推動的作用。