虛擬技術在計算機實驗教學的應用

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摘要：為了有效的研究高職計算機實驗教學對策，本文結合虛擬技術的應用，有效的總結了高職計算機實驗教學課堂如何引入虛擬技術，以提高學生計算機實踐能力。

關鍵詞：高職計算機；虛擬技術；實驗教學

1引言

新時期，高職計算機實驗教學水平不斷提高，為了迎合技術發(fā)展，本文探索了虛擬技術在高職計算機實驗教學中的應用對策，作為相關教師，要加強教學實踐研究，從而才能為學生日后發(fā)展奠定良好基礎。

2虛擬技術

作為一種能夠將現有的計算機資源包括CPU、磁盤空間、內存等進行組合和分區(qū)的技術，虛擬技術通過將各種計算機資源展現為數個操作環(huán)境，從而實現原有資源配置的優(yōu)化，以及訪問方式的便捷。所謂虛擬化，即用邏輯上可以管理的資源代替物理資源，以突破后者之間的壁壘。資源的透明化、資源管理邏輯化是信息技術發(fā)展的必然趨勢，因此，在各種物理平臺上的虛擬技術運行將成為實現資源自動化配置的理想工具。除此之外，多種技術的協(xié)調配合有助于營造良好的虛擬化環(huán)境。這些需要相互之間密切配合的技術主要包括存儲虛擬化，系統(tǒng)管理、資源管理和軟件提交的虛擬化、服務器與操作系統(tǒng)的虛擬化等等。這些虛擬化環(huán)境具備與非虛擬化環(huán)境一致的共性，同時又具備虛擬化環(huán)境自身的特性，即異地備份的便捷化--在虛擬化環(huán)境的應用下，企業(yè)無需為備份而建立耗資巨大的數據中心。虛擬架構為用戶和管理員提供了使用資源與管理資源同時性的可能。例如，VMware的虛擬架構就可以降低企業(yè)的IT花費，即通過提升網絡運營的效率、靈活性與響應能力。與此同時，對虛擬架構的管理還有助于IT部門能夠將相關資源進行更迅速的連接與管理，從而極大地滿足了商業(yè)需求。

3虛擬技術所具備的優(yōu)點

3.1降低成本

虛擬技術具備的首要優(yōu)點是其能夠有效降低實驗室設備的采購成本。因為其可以通過對計算機教學任務的編程運行，模擬出完整的計算機環(huán)境。

3.2維護更簡便

能夠將一臺或多臺計算機的資源進行重組或分區(qū)，是虛擬技術應用區(qū)別于非虛擬技術的關鍵所在。由于所建設的虛擬機相互之間沒有溝通，因此當某臺物理計算機出現故障時，不會影響到其他使用計算機資源的虛擬機，從而簡便了虛擬機的維護程序。

3.3移植性強、安裝簡便

建立鏡像包的方式能夠在保持系統(tǒng)文件的同時，將該鏡射文件復制到其他計算機中，并在另一終端對其進行安裝與部署———由此可見，虛擬機安裝文件具有移植性強、安裝簡便的優(yōu)勢。

3.4感性直觀，教學質量高

虛擬技術的構建能夠對真是計算機的技術進行復制模擬，使虛擬計算機具備與其相同的所有能力從而能夠使高職學生獲得直觀的感性體驗，并激發(fā)學生學習計算機實驗的興趣，提升教學質量和課堂活躍度。

4虛擬技術在高職計算機實驗教學中的應用

4.1多系統(tǒng)實驗教學

“以人為本”的理念是人才培養(yǎng)中必須嚴肅遵循的。高職計算機實驗教學應當充分尊重學生的個人發(fā)展興趣。從當前情況來看，Windows系統(tǒng)平臺仍然是高職院校計算機實驗教學開展的常規(guī)操作平臺，而對于Unix及Linux平臺則接觸頻率相對較低。在這種情況下，為使學生掌握更全面的計算機系統(tǒng)操作常識、拓寬自身的計算機操作知識儲備，可以在實驗課上通過多系統(tǒng)啟動的方式，讓學生了解計算機系統(tǒng)有關的知識。然而，這種多系統(tǒng)實驗教學的方式實現起來有些困難，因為系統(tǒng)安裝過程比較復雜，同時較大的系統(tǒng)負荷還有可能損害計算機軟件系統(tǒng)。與此同時，在同一臺計算機中對格式化、網絡服務器安裝、硬盤分區(qū)以及Ghost備份等系統(tǒng)進行維護實驗時，也有可能破壞計算機硬盤數據的完整性，從而違背了計算機實驗教學的原則，因此，虛擬計算機的多系統(tǒng)安裝實現功能則為此問題提供了可行的解決方案，應用了虛擬機的計算機，能夠實現多計算機虛擬處理的同步化，并且能夠保證不同計算機在單獨運行操作系統(tǒng)時不會存在互相干擾現象。這部分新型計算機具備彼此之間獨立的硬盤、CMOS以及操作系統(tǒng)，因此具備普通計算機的共同特點即能夠進行格式化、分區(qū)以及應用軟件和系統(tǒng)的安裝操作。這些操作進行結束后，與虛擬技術相結合的計算機還能夠將其連綴成網，以確保計算機的系統(tǒng)不會在這些軟件被刪除后受到影響。這種處理方式的優(yōu)勢在于學生上課對計算機造成的影響微乎其微，從而便捷了高職計算機實驗教學。除此之外，虛擬技術還降低了教師因授課需要而重啟計算機的頻率，從而一方面有效節(jié)約了課堂時間，另一方面收獲了良好的課堂效果、提升了課堂效率。

4.2網絡組建實驗教學

一般情況下，搭建最簡單的、完善的網絡環(huán)境所需要的設備包括至少2臺計算機、1根直連線與網卡。并且設備的數量與復雜程度與網絡環(huán)境的復雜程度呈正相關關系。對于高職院校的一個普通班級，若想全部學生同時組建計算機網絡，則難以滿足其設備需求。因此，適時引入虛擬機技術則為此問題提供了良好的解決措施。作為一種邏輯上的計算機，虛擬機能夠實現虛擬機之間、網絡與虛擬機之間、虛擬機與主機之間的完全等價關系，因此能夠在同一臺計算機上實現對多個虛擬機的虛擬處理。這種方式有助于提升計算機設備的使用效率，同時還能夠增加計算機實驗教學過程中學生的動手操作機會。在這種探索性實驗過程中，學生不必顧慮因操作失誤而對計算機硬件設備造成的損壞。同時，虛擬機技術也在一定程度上減輕了教師負擔。教師僅需對學生的實際操作進行少量而精煉的指導，即可幫助學生順利完成實驗任務，同時為其留下充足的獨立思考空間，這將極大地提升實驗效率。此外，針對部分學生基礎較為薄弱、不能按時完成實驗要求的現象，虛擬機還可以通過掛機功能，實現對學生當前操作狀態(tài)的保留，從而便捷其后續(xù)實驗操作。這種措施有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神與實驗綜合素養(yǎng)。

4.3機房維護管理

良好的機房輔助維護設備有助于保障高職院校計算機實驗教學質量。而對于虛擬實驗機房，則輔助設備將不僅僅能夠保證教學設備的有效管理，更能夠緩解管理人員短缺的問題。這是由虛擬計算機本身的特性所決定的。首先虛擬計算機與物理計算機之間不存在任何聯(lián)系，因此學生對虛擬機系統(tǒng)的錯誤操作（格式化、錯誤刪除、磁盤分區(qū)、感染病毒），將完全不會對物理計算機造成影響。其次，虛擬計算機為課程教學的平臺管理提供了便利。機房的工作人員無需安裝多個操作系統(tǒng)，即可實現對多個課程教學平臺進行管理，從而減去了恢復系統(tǒng)所需要花費的大量時間與精力。在實際實驗教學過程中，機房管理人員可以將常用且不同時存在于同一教學平臺的虛擬機文件放置在公共服務器中，供學生分享使用。一旦學生的終端系統(tǒng)發(fā)生崩潰，或者不同操作平臺提出了不同需求時，學生可以根據具體的要求下載不同的文件。除此之外，學生能夠在虛擬機環(huán)境中根據實際需要進行BIOS設置、格式化磁盤操作等，而不必擔心因操作失誤而導致的系統(tǒng)出錯現象，因為系統(tǒng)的恢復在虛擬環(huán)境中變得更加便捷。因此，虛擬技術能夠有效提升機房利用率、培養(yǎng)高職學生的實踐操作能力，同時大大削減了機房維護成本。

4.4課件演示與映像設備

實際教學活動的開展離不開各種軟件之間的轉換，而教師備課軟件版本往往會與實驗室版本不同。例如，Office的2003、2007、2017等版本之間存在著差異，因此可能造成教師課件不能在學生操作終端上演示的情況。這就需要虛擬機的映像設備進行輔助。教師使用大容量移動硬盤時，虛擬機硬盤映像文件能夠對移動硬盤中的軟件環(huán)境進行更新，從而解決此類問題，以保證教師的教學工作順利進行。

4.5虛擬化的網絡安全問題

虛擬化環(huán)境中的網絡安全問題始終是各個行業(yè)的關注重點。由于此中環(huán)境下計算機更易遭受黑客攻擊或病毒入侵，因此存在著用戶個人信息泄露、重要數據泄露的安全隱患。在高職計算機實驗教學過程中，虛擬化網絡能夠有效保護IT環(huán)境，從而防止了諸如黑客攻擊、網絡安全威脅與病毒傳播等的危害，保證了用戶訪問相關應用程序的安全性。虛擬化網絡環(huán)境能夠在網絡操作系統(tǒng)之間建立安全連接，從而有效加密了用戶數據，以確?；ヂ?lián)網訪問的安全。由于其具有所見資金投入、避免安全隱患的優(yōu)勢，這一技術在高職院校計算機實驗教學中已經得到了廣泛應用。相比傳統(tǒng)的教學專用網絡建設，虛擬技術能夠在節(jié)約硬盤與授權認證成本的基礎上，進一步削減新設備、新機器購置的成本，并有效保障計算機網絡系統(tǒng)的安全運行，從而在一定程度上也大大減少了計算機運行維護的成本。

5結束語

總之，通過進一步實踐研究，本文有效的總結了虛擬技術在高職計算機實驗教學中的應用對策，為了不斷提高教學有效性，相關教師仍然需要不斷進行實踐探索，從而才能保證計算機實驗教學效率。

參考文獻

[1]陳曉雯.虛擬技術在高職院校計算機教學中的應用研究[J].現代農業(yè)研究，2019（05）：97-98.

[2]陳偉.解讀虛擬技術在高職院校計算機教學中的應用價值[J].信息記錄材料，2019（05）：132-133

[3]歐惠.計算機虛擬仿真技術在機能學實驗教學中的應用[J].課程教育研究，2019（16）：222.

作者：劉世榮 單位：湖北省武漢市武漢鐵路職業(yè)技術學院