虚拟机技术在计算机教学中的应用.doc

虚拟机技术在计算机教学中的应用 虚拟现实技术已被广泛应用于各个领域，成为近几年来国内外科技和教育界关注的一个热点。本文介绍了虚拟机的概念及工作原理，以及虚拟机在计算机教学中的应用，实践证明计算机教学中应用虚拟机对改善教学环境、提高教学质量，具有很好的效果。 虚拟机技术给计算机实践教学提供了一种有效的辅助工具，它充分挖掘了现有设备的潜力，提高了现有系统的利用率，既缓解了当前实验设备和场地不足的问题，又提高了实验设备的安全性，降低了实验室的管理难度，而且在不额外添加硬件设备的条件下，可以增加学生的实践动手机会，加强学生的实践技能。因此，在计算机实践教学中推广虚拟机技术具有非常积极的教学意义。 一、目前计算机教学面临的问题 计算机课程实践性很强，但是某些内容我们往往会照本宣科，在书本上体现难免会给学生的理解带来困难。学习计算机需要做大量的实验，需要反复地安装、删除、测试系统或者软件。但现有计算机系统存在着多样性，每台计算机的配置都不一样，同样的软件在不同的机器和不同的环境下安装时都有可能不一样。如果在机器上使用最新软件，就可能造成系统不能启动、容易感染病毒等。如果使用新的系统软件，那就更容易出现故障，因为安装新系统时，很容易损坏硬盘和丢失数据。要知道，计算机硬件相对来说有价，但是数据在很多时候是无价的。即使是计算机的高手，也容易在测试新的系统时出现错误。鉴于此种情况我们提到了下文的虚拟机。 二、 虚拟机的简介和创建 （一）虚拟机（VirtualMachine，简称VM），顾名思义，虚拟的计算机。它是指运行在Windows或Linux平台上的一个应用程序，本质上是对计算机的模拟仿真。虚拟机拥有电脑拥有的几乎所有硬件设备，包括CPU、内存、硬盘、显卡、声卡、网卡、软驱等等。可以进行开机、关机、对硬盘进行格式化、设置BIOS等操作而对主机没有任何影响。使用虚拟机，可以在“虚拟的操作系统”下，自由地对自己需要学习和试验的操作环境进行配置和修改，而不必担心会导致系统崩溃，不会对实际的操作系统造成影响。其工作原理是通过进入保护模式，在物理机中运行的主机系统上创建一个或多个虚拟的客户系统，使得客户操作系统如同运行在一台真正的机器上。 （二）虚拟机的创建 虚拟机的使用给我们带来这么多好处，那么我们究竟怎么创建虚拟机呢？现在使用VirtualPC7.0汉化版，来创建虚拟机，下面具体介绍创建方法 首先在主机上安装完虚拟机软件VirtualPC7.0汉化版，然后启动运行虚拟计算机软件VirtualPC7.0，根据操作向导完成虚拟计算机环境的创建。 由于使用虚拟机软件创建的虚拟计算机相当于物理裸机，即通过虚拟软件虚拟了计算机系统所必需的硬件环境，我们知道裸机是无法工作的，所以我们还需对裸机的硬盘进行分区、格式化等初始化操作。另外为了使计算机的功能更加强大还需安装操作系统，为用户提供良好的图形操作界面，在虚拟计算机的光驱中放入安装光盘或使用光盘镜像文件，执行安装程序，按照安装向导进行相关设置，即可完成安装过程。 三、虚拟机在计算机教学中的应用 （一）系统底层操作的实践教学 在虚拟机刚启动时，点击F2功能键，进入BIOSSETUP界面，让学生了解BIOS的各项参数，例如开机系统启动顺序、时间设置、设备禁用等。学习使用光盘启动计算机或者U盘启动计算机。学习使用底层软件，比如硬盘分区软件，硬盘低级格式化软件等。 （二）计算机安全实践教学 由于虚拟机与主机的相互独立性，可以在虚拟机中运行一些典型的病毒程序，使得学生能够在实践操作中去体会病毒对计算机的影响，并且学习掌握清除病毒、提高计算机安全性的方法和手段，而感染病毒的虚拟机又不会对主机产生影响。 （三）多操作系统的实践教学 在网页设计的教学活动中，在上传到网站后，他不知道最终用户的使用环境，为了避免出现问题，在将网页上传之前，需要在安装不同版本的计算机上进行测试。由于机房使用的局限性不可能同时出现如此多不同系统的计算机，但可以在一台计算机上安装多种虚拟机和配置多种环境自己进行测试，这也有利于发现问题和快速反馈问题。 （四）真实的实验场景实践教学 在虚拟机中做实验，一切都是真实的，与在真正的计算机上做实验效果是完全一样的。虚拟环境下的实验，可在不影响用户的情况下对物理资源进行删除，反复的硬盘初始化对实际的物理硬盘没有丝毫影响，大大的降低了真实环境下的硬件损伤，延长了硬件设备的使用寿命，节约了消耗。在虚拟机中安装各种软件，在测试系统软件时也不用担心宝贵的数据。使用虚拟机软件，不管主机是何种配置、何种环境，在虚拟机中安装操作系统或者应用软件，都可以提供一个标准和统一的环境。只要按照软件流程进行操作，实验结果不会有任何的不同。虚拟计算机的使用，使学生可以尽情地、放心大胆地做每一个实验。从而激发学生的创造性思维，培养学生的创造能力。 （五）网络实践教学 由于各个虚拟机逻辑上是一台计算机，因此，各虚拟机之间、虚拟机和主机之间、虚拟机和网络上其他计算机之间是完全等价的。可以在一台电脑上虚拟出多个虚拟机，从而在单台计算机上组建网络环境，这样每个学生在一台计算机上就可以进行各种网络配置，这不但提高了设备的利用率，增加了动手的机会，而且不用担心损坏硬件设备。在虚拟环境下，学生不用顾虑到对主系统的破坏，可以放心地进行各种操作，这会带来更好的实验效果。如果学生不能按时完成实验，还可以利用挂起功能方便地保留当前状态，以便下一次继续实验。 四、结论 虚拟机技术充分挖掘了现有设备的潜力，给计算机实践教学提供了一种有效的辅助工具，可以缓解当前实验设备和场地不足的问题，而且可在一定程度上提高实验设备的安全性，减少实验室的管理难度，同时使教师的教学演示和学生的实验操作都能在虚拟机环境下无损害地重复进行，在任何硬件都无影响的前提下极大地提高了教学质量。因此，虚拟现实技术具有一般教育技术所不可替代的优势，具有令人鼓舞的美好前景。 （河北省平山县温塘中学）第 6 页