虛擬機在計算機網(wǎng)絡(luò)教學中的應(yīng)用

摘 要：為了解決技工學校計算機應(yīng)用教學中學生動手能力不強和硬件設(shè)備滯后的問題，本文介紹了虛擬機技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò)教學中的應(yīng)用，主要解決如何利用虛擬機提高學生實踐技能的問題。

關(guān)鍵詞：虛擬機 網(wǎng)絡(luò) 技工教育 操作系統(tǒng)

在計算機網(wǎng)絡(luò)教學中，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是學習網(wǎng)絡(luò)知識的前提，多數(shù)學校受資金因素的影響，無法為學生提供專門用于網(wǎng)絡(luò)實驗的硬件設(shè)備，通常這部分知識都是利用一些視頻來講解。如果使用虛擬機就可以很方便地解決此類問題。

一、關(guān)于虛擬機技術(shù)

虛擬機就是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)境中的完整計算機系統(tǒng)。

虛擬機的實現(xiàn)技術(shù)主要有兩種：純軟件方式的虛擬機和硬件輔助方式的虛擬機。前者是當前主流的虛擬機技術(shù)，有成熟的應(yīng)用，后者是今后的發(fā)展方向。軟件模擬的虛擬機具有完整的硬件系統(tǒng)功能，是運行在一個完全隔離環(huán)境中的完整的計算機系統(tǒng)。通過虛擬機軟件，可以在一臺物理計算機上模擬出一臺或多臺虛擬的計算機。在教學中則為學生學習服務(wù)器版操作系統(tǒng)的安裝及設(shè)置調(diào)試、組建網(wǎng)絡(luò)等知識上提供了必要的條件。

虛擬機具有獨立的CPU、硬盤、存儲器、網(wǎng)卡和外圍設(shè)備等。這些設(shè)備及I/O端口等都受到保護，每個虛擬機都可以擁有計算機系統(tǒng)的所有資源，系統(tǒng)分配給每個虛擬機的虛擬內(nèi)存都采用了獨立的地址空間，互相之間沒有任何聯(lián)系，虛擬機就像一臺真正的計算機那樣進行工作。虛擬機除了用于計算機網(wǎng)絡(luò)課程的教學外，也是學生學習（安裝）不同的操作系統(tǒng)、軟件測試，以及在單機環(huán)境下學習如何組建網(wǎng)絡(luò)的極好工具。由于虛擬機的硬盤只是宿主機上的一個文件，虛擬機在硬盤上的操作也只在這個文件上進行，一般不會損壞宿主機上的操作虛擬機系統(tǒng)和軟件。

目前建立虛擬機的工具軟件主要有VMware、VIRTUAL PC和IRTUALBOX，各個軟件操作方法基本相同。

二、虛擬機技術(shù)的主要優(yōu)勢

一是不會損壞物理計算機的操作系統(tǒng)和軟件。

二是可同時在同一臺物理計算機上運行多個操作系統(tǒng)。

三是可在一臺計算機上組建多個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，便于做各種例子。

四是保證主機的運行速度，減少不必要的安裝程序。

五是便于安裝和徹底刪除，便于測試不熟悉的應(yīng)用。

六是非常用工具或保密性程序可以單獨在一個環(huán)境下面運行。

三、在計算機網(wǎng)絡(luò)教學中如何使用虛擬機軟件

1.網(wǎng)絡(luò)試驗

現(xiàn)在的技工學校都沒有網(wǎng)絡(luò)實驗室，在學習網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)安裝及配置等課程時，如果只是讓學生觀看視頻，無法達到以實踐為目的的教學要求。

下面我們以網(wǎng)絡(luò)課程中最常見的服務(wù)器版操作系統(tǒng)中建立域的實驗為例，來說明虛擬機如何應(yīng)用于計算機網(wǎng)絡(luò)的教學中。

Windows 2003 server是一款服務(wù)器版操作系統(tǒng)，而一般學生用的計算機均安裝的是Windows XP系統(tǒng)或Windows7系統(tǒng)。要做建立域的實驗的話，就必須裝雙系統(tǒng)或是刪除當前系統(tǒng)而重新安裝Windows 2003 server，如果是雙系統(tǒng)，每進一個系統(tǒng)就必須重啟電腦，如果我們利用虛擬機來做實驗的話，可以在虛擬機中安裝Windows 2003 server，而物理計算機保持原有操作系統(tǒng)不變，在虛擬機和物理計算機之間構(gòu)建一個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，完成實驗的要求。

2.網(wǎng)絡(luò)安全實驗

計算機網(wǎng)絡(luò)課程中離不開網(wǎng)絡(luò)安全這部分知識的講解，教師在講解網(wǎng)絡(luò)安全知識時，經(jīng)常需要給學生演示病毒發(fā)作后對計算機的影響、木馬黑客程序如何攻擊和控制計算機、隨意刪除系統(tǒng)文件對計算機的危害等，這些操作均會對計算機本身的操作系統(tǒng)產(chǎn)生損害，做完一個實驗可能會需要重裝或是恢復(fù)系統(tǒng)后才能做下一個實驗，會影響講課的連貫性。使用虛擬機可進行這些實驗。

在虛擬機中多創(chuàng)建幾個操作系統(tǒng)，一個用于演示計算機病毒發(fā)作實驗，一個用于系統(tǒng)文件刪除實驗，另一個則用于黑客控制訪問，這樣可以輕松完成各項實驗，而不用重裝和恢復(fù)系統(tǒng)。

3.應(yīng)用虛擬機進行實驗輔導(dǎo)和作業(yè)檢查

在每個學生進行各項實驗的過程中，教師需要巡視進行輔導(dǎo)和檢查，以確定學生在實驗過程中有哪些問題，以便在總結(jié)時予以糾正。但在學生較多的情況下，在有限的時間內(nèi)教師不能只對個別學生進行輔導(dǎo)，否則無法解決多數(shù)學生的共性問題。

這個問題可以通過虛擬機軟件自帶的屏幕錄像功能把學生的每步操作錄制下來，并保存為AVI格式的視頻文件，下課前學生將視頻文件提交給教師，方便教師在課余時間進行觀看，了解每個學生的操作過程，從而掌握每個學生的學習情況。

（作者單位：洛陽高級技工學校）