張國(guó)華

東北石油大學(xué)秦皇島分校計(jì)算機(jī)中心

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中虛擬化技術(shù)的應(yīng)用

張國(guó)華

東北石油大學(xué)秦皇島分校計(jì)算機(jī)中心

近些年來(lái)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的帶動(dòng)下，先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)被廣泛應(yīng)用到生產(chǎn)生活的各個(gè)方面，其中就包括虛擬化技術(shù)在學(xué)校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用。先進(jìn)科學(xué)技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的廣泛應(yīng)用，有效的提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)水平，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)相關(guān)理論知識(shí)的直接觀察和學(xué)習(xí)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的不足，拓展了計(jì)算機(jī)知識(shí)學(xué)習(xí)空間。但是，由于學(xué)校軟硬件設(shè)施等因素的影響，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中虛擬化技術(shù)的應(yīng)用存在嚴(yán)重的不足，影響了計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)水平的提高，影響了學(xué)生綜合能力的提高。

計(jì)算機(jī)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；虛擬化；技術(shù)；應(yīng)用

前言：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，院校教學(xué)過程中所采用的計(jì)算機(jī)技術(shù)和設(shè)備得到了有效改善，但是還有許多院校技術(shù)、設(shè)備依然陳舊落后，在教學(xué)過程中應(yīng)用計(jì)算機(jī)設(shè)備時(shí)會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題，不能保證計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利完成，影響了計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)水平的提高，同時(shí)所培養(yǎng)出的人才也不能滿足用人單位的要求。其次，院校在試驗(yàn)教學(xué)規(guī)劃上，也存在諸多的問題，如不能對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行科學(xué)、具體的安排，無(wú)法及時(shí)掌握和明確各個(gè)專業(yè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)度，即浪費(fèi)了大量的時(shí)間，有浪費(fèi)了大量的資源。下面，我們就來(lái)通過以下幾個(gè)方面來(lái)詳細(xì)了解和探究下。

1.虛擬化技術(shù)的內(nèi)涵和現(xiàn)狀

同一臺(tái)物理機(jī)上運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī)，達(dá)到在多個(gè)環(huán)境間共享這臺(tái)計(jì)算機(jī)資源的目的就是虛擬化技術(shù)。不同的虛擬機(jī)可以在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序。根據(jù)2009年8月發(fā)布的《中國(guó)虛擬化技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀調(diào)查報(bào)告2009》資料，說明大部分用戶不同程度地了解了虛擬化技術(shù)，另外據(jù)對(duì)受訪者的調(diào)查，推論有大約七成用戶表示將在預(yù)計(jì)的幾年內(nèi)使用到虛擬化技術(shù)。在近些年來(lái)，各類教育機(jī)構(gòu)對(duì)虛擬化技術(shù)出現(xiàn)了明顯的需求增長(zhǎng)，并且向著普及使用虛擬化技術(shù)的趨勢(shì)發(fā)展。虛擬化技術(shù)已經(jīng)漸漸成熟。其中，以EMC公司推出的VMwaree和Microsoft公司的VirtualeServer為虛擬化技術(shù)的主流代表。

2.虛擬化技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 本文經(jīng)過研究分析，總結(jié)出虛擬化技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用主要包括以下幾方面的內(nèi)容。首先，我們先來(lái)探討下軟件虛擬化技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用。隨著新課程改革的不斷深化，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的作用日漸凸顯，因此，在計(jì)算機(jī)教學(xué)過程中要求教師將計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重視起來(lái)，同時(shí)在教學(xué)中要不斷對(duì)英語(yǔ)軟件進(jìn)行更新，來(lái)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的需求，在此背景下，虛擬技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中得到了廣泛應(yīng)用。通過將簡(jiǎn)單綠色版或者安裝軟件以及VMware Thin App的比較分析，選擇了VMware Thin App進(jìn)行程序的安裝，它可以保證在同一操作系統(tǒng)上，對(duì)多版本虛擬程序進(jìn)行運(yùn)行而不影響其正常運(yùn)行，可以對(duì)教學(xué)軟件進(jìn)行虛擬化的處理分析、測(cè)試、評(píng)估等工作，提高計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件的部署，提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)行效率，同時(shí)能夠很好地克服傳統(tǒng)操作系統(tǒng)常常出現(xiàn)的運(yùn)行困難的問題。

2.2 我們?cè)賮?lái)探討下虛擬機(jī)技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用。我們知道，虛擬機(jī)是虛擬化技術(shù)的重要組成部分之一，虛擬機(jī)技術(shù)主要是指對(duì)真實(shí)的計(jì)算環(huán)境進(jìn)行模擬，對(duì)每個(gè)虛擬機(jī)分配一套全套寄存器，寄存器通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)管理虛擬處理器同時(shí)得到物理內(nèi)存的使用情況，虛擬設(shè)備的狀態(tài)等信息和數(shù)據(jù)。以往一般的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課程，對(duì)于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的教改中開放性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和引入創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的要求已經(jīng)無(wú)法得到滿足。如要求進(jìn)行局域網(wǎng)的組建以及網(wǎng)絡(luò)配置與管理等各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)配置、遠(yuǎn)程訪問以及路由設(shè)置時(shí)，由于有限的教學(xué)條件，教師無(wú)法使用多臺(tái)計(jì)算機(jī)和多種設(shè)備，只能進(jìn)行理論方面的分析，無(wú)法進(jìn)行演示。導(dǎo)致學(xué)生的理解不足，基本的理論始終無(wú)法代替實(shí)操。這時(shí)，利用虛擬機(jī)軟件VMwareeworkstatione可以在PC搭建多個(gè)虛擬系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)操，例如：操作安裝操作系統(tǒng)、系統(tǒng)的備份與恢復(fù)以及格式化等，就可以在虛擬系統(tǒng)中輕松開展。虛擬系統(tǒng)下相互獨(dú)立各個(gè)子系統(tǒng)，在一個(gè)子系統(tǒng)遭受攻擊崩潰也不會(huì)其他系統(tǒng)造成影響。利用預(yù)先的備份文件，可以快速恢復(fù)子系統(tǒng)，學(xué)生在虛擬系統(tǒng)內(nèi)所做的操作都可以保留，相互形成小局域網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的配置操作，可以使實(shí)驗(yàn)教學(xué)順利高效地進(jìn)行。

2.3 我們?cè)賮?lái)探討下桌面虛擬化技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用。我們知道，要想實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開展，就需要實(shí)現(xiàn)對(duì)將實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的優(yōu)化管理和維護(hù)，這時(shí)候就需要應(yīng)用桌面虛擬化技術(shù)。桌面虛擬化技術(shù)可以對(duì)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行虛擬化，如對(duì)客戶端設(shè)備的虛擬化等。當(dāng)桌面虛擬化后，學(xué)生就可以利用該技術(shù)隨時(shí)訪問桌面。在這一過程中，桌面虛擬化技術(shù)主要起著連接的作用，屆時(shí)，教師就可以在虛擬化桌面上對(duì)學(xué)生進(jìn)行身份認(rèn)證，還可以利用遠(yuǎn)程來(lái)與學(xué)生進(jìn)行溝通交流，有效的減少了因打開程序多浪費(fèi)的時(shí)間，提高了課堂教學(xué)效率。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，虛擬化技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的廣泛應(yīng)用，可以有效的提高課堂教學(xué)效率，提高學(xué)生的實(shí)踐能力，所以，我們作為計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)課程教師，應(yīng)該將虛擬化技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所起到的作用真正重視起來(lái)，并結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，采用科學(xué)合理的應(yīng)用方法來(lái)解決計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，提高計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

[1]周翔鷹，范開濤，劉鴻.擬機(jī)輔助計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探討[J].J昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版)，2008，（02）.

[2]劉華日，葉志嬋，劉小波，陳志民.虛擬化技術(shù)在公共計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用探討[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī)(專業(yè)版)，2010（03）.

[3]景小文.淺談虛擬機(jī)技術(shù)在職校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].信息與電腦(理論版)3，2010，（10）.

張國(guó)華（1981-），男，吉林長(zhǎng)春人，講師，東北石油大學(xué)秦皇島分校計(jì)算機(jī)中心，研究方向：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、計(jì)算機(jī)游戲設(shè)計(jì)、手機(jī)應(yīng)用開發(fā)等。