虛擬機技術(shù)在計算機基礎(chǔ)教學(xué)中的運用
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【摘要】隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，當前計算機技術(shù)已成為各個領(lǐng)域必備的實用工具，計算機等級已成為企業(yè)招聘員工的要求之一。在目前計算機教學(xué)的過程只能夠越來越注重學(xué)生的實踐能力培養(yǎng)，但往往受限于學(xué)校教學(xué)設(shè)備，不能充分滿足教學(xué)需求，而虛擬機技術(shù)剛好能填補這方面的不足，本文就虛擬機技術(shù)在計算機基礎(chǔ)課堂教學(xué)中的應(yīng)用進行探討，以期為計算機基礎(chǔ)課堂教學(xué)提供更多參考。
【關(guān)鍵詞】虛擬技術(shù)；計算機基礎(chǔ)教學(xué)；應(yīng)用
虛擬機技術(shù)（VirtualMachine）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)境中的研究始于20世紀60年代，但直到90年代，該技術(shù)才受到人們的關(guān)注，它具有與真實系統(tǒng)同樣的功能和界面，進入該系統(tǒng)后，所有的相關(guān)操作都可以在這個虛擬系統(tǒng)里獨立的進行，不僅不會對真正的系統(tǒng)產(chǎn)生影響，還可以獨立的保存數(shù)據(jù)，安裝運行軟件，是一種能在虛擬鏡像和現(xiàn)有系統(tǒng)中切換自如的一類操作系統(tǒng)。當前應(yīng)用的比較廣泛的虛擬機系統(tǒng)有VirtualPC、VirtualBox和VMware等，這三種技術(shù)都可以在一臺計算機上虛擬出多種不同的操作系統(tǒng)和多臺計算機，其中威睿工作站（VMwareWorkstation）是一款功能強大的桌面虛擬計算機軟件，本文主要以它為例進行舉例闡述。
1虛擬機技術(shù)的實際應(yīng)用
1.1操作系統(tǒng)安裝
計算機基礎(chǔ)學(xué)習(xí)中，如何安裝操作系統(tǒng)是其學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容之一，同時也是每位學(xué)生必須掌握并熟練運用的知識點，但是技術(shù)上由于缺乏一個安裝操作系統(tǒng)的實踐機會，導(dǎo)致大部分學(xué)生對這項技術(shù)并沒有真正掌握。為了保護學(xué)校機房其設(shè)備和日常教學(xué)的完好性，因此，在安裝好應(yīng)用軟件和操作系統(tǒng)后對其進行了保護，不允許學(xué)生進行擅自改變，以免導(dǎo)致計算機系統(tǒng)崩潰和應(yīng)用軟件崩潰影響教學(xué)，所以操作系統(tǒng)安裝課程只能在停留在書本上，無法真正實際實踐，此時，虛擬機技術(shù)便可以彌補這些不足，是學(xué)生能應(yīng)用軟件安裝和操作系統(tǒng)練習(xí)，雖然在虛擬機軟件操作中，可能造成數(shù)據(jù)丟失和軟件破壞，甚至操作系統(tǒng)崩潰，但是，虛擬機上的操作系統(tǒng)崩潰對宿主機而言只是文件損壞而已，并不會影響物理計算機的應(yīng)用軟件和操作系統(tǒng)。利用虛擬機技術(shù)可以在一臺電腦上模擬出多臺PC，而且這些PC可以互不干擾獨立運行，雖然一般情況下，一臺電腦可以安裝多種操作系統(tǒng)，但同一時間只能運行一種操作系統(tǒng)，若要切換操作系統(tǒng)，電腦就必須重啟選擇。但是在虛擬機情況下可以不用重啟系統(tǒng)，同時運行多個軟件，并可以隨意切換，這樣就能進一步節(jié)省時間提高效率。學(xué)生可以在同一臺電腦中學(xué)習(xí)安裝如常用的windowsXP、windows7以及安卓、蘋果、Linux系統(tǒng)等，將書本上學(xué)習(xí)到的操作知識，實際應(yīng)用到實踐活動中去，不僅能進一步擴大學(xué)生的知識面，也有助于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。
1.2計算機系統(tǒng)維護
計算機日常操作中一項基本技能便是計算機系統(tǒng)維護，也是判斷學(xué)生對計算機操作是否熟練的標準。但計算機系統(tǒng)維護并不能光靠課堂上學(xué)習(xí)理論知識就能明白的，必須通過實踐活動才能真正學(xué)會。然而，學(xué)校機房無法不可能為這樣的課程提供條件，所以可以建筑虛擬機的仿真性來完成這種學(xué)習(xí)實踐，彌補不能動手操作的缺陷。1.2.1CMOS設(shè)置（BIOSSetup）。對于大多數(shù)普通電腦操作者來說CMOS設(shè)置基本不會運用，但是卻是學(xué)習(xí)電腦維護的必備技能之一，特別是相對于一臺“裸機”而言更是如此，因此，CMOS設(shè)置學(xué)習(xí)是十分重要的，而通過Vmwareworkstation的虛擬機才單項中電源子項設(shè)置就能解決實踐學(xué)習(xí)問題，用虛擬機啟動后模擬進入CMOS設(shè)置程序界面，就可以對系統(tǒng)的硬件配置參數(shù)、日期時間、口令和啟動順序等進行編寫，由于BIOS設(shè)置在VMware屬于比較復(fù)雜的一種，可以模PhoenixBIOS的程序編寫，若學(xué)生能熟練掌握BIOS設(shè)置，那么很容易就能實現(xiàn)對大部分筆記本電腦和PC機進行設(shè)置。1.2.2硬盤分區(qū)、格式化。學(xué)校機房電腦上也不適合硬盤分區(qū)、格式化操作實踐學(xué)習(xí)，操作不當不僅會導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰還會導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失和軟件癱瘓，這種操作在學(xué)校機房中是不被允許進行實踐學(xué)習(xí)的，但是這項技能是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中被要求必須要求掌握的，這就使教學(xué)雙方處于互相矛盾的境地。而利用虛擬機技術(shù)就可以很好的解決這個問題，目前Partition-Magic和DM是使用比較廣泛的硬盤分區(qū)、格式化軟件，首先可以在網(wǎng)上下載這些軟件的ISO文件，然后將其保存于物理主機的硬盤中，隨后將虛擬機的CD光驅(qū)通過利用ISO文件指向這些軟件光盤鏡像文件，啟動虛擬機后徐哲進入BIOS子項，設(shè)置CD-R0M為第一啟動，可以直接在虛擬機系統(tǒng)中運行分區(qū)軟件進行各項操作，也可以運行虛擬機光盤中的分區(qū)軟件對硬盤進行分區(qū)或格式化操作練習(xí)。虛擬機中的硬盤是模擬出來的，只是存在于屋里硬盤上的一個文件，因此，即使格式化、分區(qū)操作出現(xiàn)多次錯誤，最多也是導(dǎo)致文件損壞，并不會對物理銀盤產(chǎn)生影響。
1.3網(wǎng)絡(luò)組建和安全實踐
計算機網(wǎng)絡(luò)安全和局域網(wǎng)組建是計算機學(xué)習(xí)中操作性較強的內(nèi)容，若沒有通過具體實踐和系統(tǒng)訓(xùn)練學(xué)生根本無法掌握要點，尤其是計算機網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)中的模擬網(wǎng)絡(luò)攻擊將會給真正的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)帶來危害，使計算機網(wǎng)絡(luò)癱瘓或者損壞。但通過虛擬機模擬組建網(wǎng)絡(luò)就沒有這些顧慮了，以VMware為例，其網(wǎng)絡(luò)設(shè)置包括：①在橋接模式下，虛擬機與宿主機IP地址不同但保持在同一網(wǎng)絡(luò)，虛擬機網(wǎng)絡(luò)直接連接到物理局域網(wǎng)上，虛擬機類似于物理機與其他計算機形成對等關(guān)系；②在Host-Only模式下，虛擬機將會被隔離在一個虛擬的局域網(wǎng)中，這種方式只能實現(xiàn)宿主機與虛擬機間的通信，該局域網(wǎng)與屋里局域網(wǎng)不會發(fā)生數(shù)據(jù)交換，即該虛擬機系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他宿主機不能相互訪問；③在NAT模式下，虛擬機借用他的網(wǎng)絡(luò)連接和IP地址，對外訪問時，完全可以使用宿主機的IP地址，從外部網(wǎng)絡(luò)上看，完全無法看到虛擬機，只能看到宿主機。
2虛擬機技術(shù)的其他應(yīng)用
2.1軟件測試
各種有破壞性及風(fēng)險性的實驗可以通過采用虛擬機進行軟件測試和病毒干擾，有效避免病毒度宿主機數(shù)據(jù)和操作系統(tǒng)的侵害，即使虛擬機系統(tǒng)崩潰也不會對宿主機的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)軟件造成影響。此外，還可以利用VMware的快照功能保留虛擬機狀態(tài)，節(jié)省啟動時間，隨時可以恢復(fù)到原狀態(tài)，提高工作效率。
2.2攜帶方便的虛擬機器
由于虛擬機模擬出來的硬件型號是固定的，無關(guān)于宿主機的實際硬件。例如，同一臺機器里利用VMWare安裝了lin-ux，就可以識別一些VirtualBox的分發(fā)程序，而且可以將整個虛擬機文件復(fù)制到VMWare里運行，這樣就可以將一臺機器中的虛擬機文件復(fù)制到移動硬盤，然后在任何一臺虛擬機計算機理插入該盤，隨時攜帶的硬盤便成為了一臺真正意義上的虛擬機器。
3結(jié)語
虛擬機技術(shù)為計算機教學(xué)帶來了便利的仿真實踐，具有一定的仿真性和安全性，為傳統(tǒng)的局限于理論教學(xué)的計算機基礎(chǔ)課程帶來了創(chuàng)新和改革，不僅有利于課堂教學(xué)，而且能進一步培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力，該方法可廣泛應(yīng)用于計算機基礎(chǔ)教學(xué)。
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作者:亓路路 單位:湖南工藝美術(shù)職業(yè)學(xué)院