鄭錚

摘 要：在當今高校中，面對實踐教學(xué)工作中存在的實驗設(shè)備不夠、實驗環(huán)境缺乏等問題，如何利用有限的教學(xué)資源開展高效的實踐教學(xué)工作，是我們研究的重點課題。本文提出利用虛擬技術(shù)，把它應(yīng)用到計算機的實踐教學(xué)工作當中，為高校師生提供更加便利、更加豐富的教育教學(xué)環(huán)境，從而提高高校的實踐教學(xué)水平。

關(guān)鍵詞：高校；實踐教學(xué)；虛擬化

虛擬化技術(shù)室一個比較廣義的術(shù)語，在計算機方面通常指的是計算元件在虛擬的基礎(chǔ)上面運行，而不是真實的基礎(chǔ)上面運行。虛擬化技術(shù)可以擴大相關(guān)硬件的容量，從而簡化軟件的重新配置的過程。CPU的虛擬化技術(shù)可以利用單CPU模擬多CPU并行，允許一個平臺同時運行多個操作系統(tǒng)，而相互獨立的空間內(nèi)的應(yīng)用程序運行時互不影響，進而顯著提高計算機的工作效率，加快工作進程。

1 高校計算機實踐教學(xué)的現(xiàn)狀

隨著學(xué)生數(shù)量逐年增加，高校的招生規(guī)模不斷擴大，使高校在各方面都面臨巨大的壓力，學(xué)校中的教學(xué)經(jīng)費遠遠跟不上學(xué)生數(shù)量的增加，再加上教學(xué)實驗設(shè)備數(shù)量不夠、設(shè)備陳舊等問題，不能很好的滿足學(xué)生進行充足的實驗課程。主要體現(xiàn)在以下三點：

⑴現(xiàn)有機房設(shè)備數(shù)量不夠，不能滿足學(xué)生充分了解計算機的愿望，也不能進行計算機網(wǎng)絡(luò)實驗，同時缺乏實驗環(huán)境，老師一般利用課堂講解或者讓學(xué)生操作一些入門的操作系統(tǒng)來了解計算機，學(xué)生不能正常進行操作系統(tǒng)實驗和網(wǎng)絡(luò)安全實驗，這樣一來，學(xué)生學(xué)到的知識效果不是很好。

⑵機房管理員設(shè)置保護卡和BIOS密碼，來進行計算機的保護，這樣一來，學(xué)生無法接觸BIOS以及被屏蔽了的控制面板，無法進行相應(yīng)的BIOS設(shè)置、新軟件安裝調(diào)試或者windows的一些系統(tǒng)設(shè)置等，因為一旦設(shè)置好，重啟計算機后，由于保護卡的功能，系統(tǒng)將會回到?jīng)]設(shè)置前的狀態(tài)。

⑶為了避免計算機硬件的算壞，許多老師很多使用課堂教學(xué)來滿足學(xué)生，因為一些系統(tǒng)維護實驗比如格式化文件、安裝操作系統(tǒng)等，都會對計算機的硬件設(shè)備造成不同程度的損壞。老師通過課堂教學(xué)，無法生動的為學(xué)生展示知識點，使得教學(xué)工作枯燥、乏味，學(xué)生得不到實踐，掌握知識點的效果不好。

2 虛擬化技術(shù)在計算機實踐教學(xué)中的有效應(yīng)用

把VMware虛擬化技術(shù)應(yīng)用到計算機的實踐教學(xué)中，保證實踐教學(xué)的正常開展，在一定程度上解決了以上問題。

⑴在虛擬機上操作，不會對計算機硬件造成任何損壞，因為虛擬機對應(yīng)的只是真機上的一個文件，學(xué)生在操作時，可以任意格式化、進行磁盤分區(qū)、安裝操作系統(tǒng)等，這些在真機上都是絕對不允許的操作，而且是只有管理員才能進行的操作。虛擬機是真機的一個映像，學(xué)生用完后可以直接刪除虛擬機，可以克隆虛擬機，而絕對不會對真機上的操作系統(tǒng)造成任何損失。

⑵在虛擬環(huán)境中，可以讓學(xué)生進行操作系統(tǒng)的實驗。利用虛擬機能對電腦上硬盤與內(nèi)存的一部分虛擬生成多臺機器供學(xué)生使用。生成的N個虛擬機，每一臺都是獨立擁有自己的硬盤、操作系統(tǒng)以及CMOS。學(xué)生可以再虛擬機上任意進行分區(qū)、系統(tǒng)及應(yīng)用軟件的安裝以及格式化等操作。如果在學(xué)生的實驗過程中，系統(tǒng)發(fā)生故障無法正常運行，直接刪除虛擬機即可，而不會對現(xiàn)實的計算機系統(tǒng)造成任何影響。學(xué)生可以繼續(xù)在另外的虛擬機上進行系統(tǒng)實驗，方便快捷、安全有效，最大程度上滿足學(xué)生系統(tǒng)實驗的要求，使學(xué)生熟練掌握系統(tǒng)安裝、維護，格式化等實驗，扎實實驗知識。同時，學(xué)生可以在Unix、Linux操作系統(tǒng)任意切換，因為有的學(xué)生對這兩種操作系統(tǒng)不熟悉，利用虛擬機后，學(xué)生可以加大對這兩種操作系統(tǒng)的應(yīng)用，大大方便了學(xué)生的學(xué)習(xí)、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，不斷提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

⑶在虛擬環(huán)境中，學(xué)生可以通過一臺電腦的虛擬系統(tǒng)完成多數(shù)網(wǎng)絡(luò)實驗任務(wù)，不僅提高設(shè)備的利用率，給學(xué)生提供更多的試驗時間和實踐機會，培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力。而現(xiàn)實中由于進行計算機網(wǎng)絡(luò)實驗需要運用到很多設(shè)備并且占用場地較大，而當今高校機房中現(xiàn)有的實驗設(shè)備和實驗環(huán)境很難滿足學(xué)生實驗的要求，并且就算能夠進行計算機網(wǎng)絡(luò)實驗，也必須是兩三個學(xué)生共同進行，在有限的時間內(nèi)很難完成，且實驗效果不好。利用虛擬化進行網(wǎng)絡(luò)實驗，可以實現(xiàn)多人同時實驗，有些同學(xué)擔心不能按時完成實驗任務(wù)，下次實驗課時，不能保存沒有做完的實驗，或者被其他同學(xué)誤刪，導(dǎo)致實驗重做。利用虛擬系統(tǒng)后，學(xué)生可以自己保管和各自使用自己的文件，文件之間沒有任何聯(lián)系，且VMware具有一次性保留的功能，所以學(xué)生不再擔心沒有完成的實驗誤刪或者重做等問題。

⑷高校的虛擬化網(wǎng)絡(luò)安全也需要關(guān)注，高校只需要投入很少的資金，對原有的網(wǎng)絡(luò)實驗設(shè)備進行更新和改進，就可以為學(xué)生提供相對安全網(wǎng)絡(luò)實驗環(huán)境。網(wǎng)絡(luò)安全實驗還體現(xiàn)在，避免因為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障影響學(xué)生實驗成果，以及增加設(shè)備維護費用的出現(xiàn)?？梢詫崿F(xiàn)學(xué)生在一臺虛擬機電腦上進行多項網(wǎng)絡(luò)安全實驗。

3 結(jié)語

隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，虛擬化技術(shù)不斷應(yīng)用到高校計算機實踐教學(xué)中，解決了實踐教學(xué)中存在的許多問題，例如高校實驗設(shè)備不足、實驗環(huán)境缺乏、學(xué)生無法進行格式化、安裝操作系統(tǒng)的非常規(guī)性操作，虛擬機的使用，不僅能夠正常的進行實踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，還能夠提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。高校計算機實踐教學(xué)中虛擬化的應(yīng)用就顯得非常必要。

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