虛擬機(jī)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：為了解決技工學(xué)校計(jì)算機(jī)應(yīng)用教學(xué)中學(xué)生動(dòng)手能力不強(qiáng)和硬件設(shè)備滯后的問題，本文介紹了虛擬機(jī)技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用，主要解決如何利用虛擬機(jī)提高學(xué)生實(shí)踐技能的問題。

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

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)知識的前提，多數(shù)學(xué)校受資金因素的影響，無法為學(xué)生提供專門用于網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)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(jī)就可以很方便地解決此類問題。

一、關(guān)于虛擬機(jī)技術(shù)

虛擬機(jī)就是通過軟件模擬的具有完整硬件系統(tǒng)功能的，運(yùn)行在一個(gè)完全隔離環(huán)境中的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

虛擬機(jī)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)主要有兩種：純軟件方式的虛擬機(jī)和硬件輔助方式的虛擬機(jī)。前者是當(dāng)前主流的虛擬機(jī)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(jī)具有完整的硬件系統(tǒng)功能，是運(yùn)行在一個(gè)完全隔離環(huán)境中的完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通過虛擬機(jī)軟件，可以在一臺(tái)物理計(jì)算機(jī)上模擬出一臺(tái)或多臺(tái)虛擬的計(jì)算機(jī)。在教學(xué)中則為學(xué)生學(xué)習(xí)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(jī)具有獨(dú)立的CPU、硬盤、存儲(chǔ)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(hù)，每個(gè)虛擬機(jī)都可以擁有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的所有資源，系統(tǒng)分配給每個(gè)虛擬機(jī)的虛擬內(nèi)存都采用了獨(dú)立的地址空間，互相之間沒有任何聯(lián)系，虛擬機(jī)就像一臺(tái)真正的計(jì)算機(jī)那樣進(jìn)行工作。虛擬機(jī)除了用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)外，也是學(xué)生學(xué)習(xí)（安裝）不同的操作系統(tǒng)、軟件測試，以及在單機(jī)環(huán)境下學(xué)習(xí)如何組建網(wǎng)絡(luò)的極好工具。由于虛擬機(jī)的硬盤只是宿主機(jī)上的一個(gè)文件，虛擬機(jī)在硬盤上的操作也只在這個(gè)文件上進(jìn)行，一般不會(huì)損壞宿主機(jī)上的操作虛擬機(jī)系統(tǒng)和軟件。

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

二、虛擬機(jī)技術(shù)的主要優(yōu)勢

一是不會(huì)損壞物理計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)和軟件。

二是可同時(shí)在同一臺(tái)物理計(jì)算機(jī)上運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)。

三是可在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上組建多個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，便于做各種例子。

四是保證主機(jī)的運(yùn)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(dú)在一個(gè)環(huán)境下面運(yùn)行。

三、在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中如何使用虛擬機(jī)軟件

1.網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)

現(xiàn)在的技工學(xué)校都沒有網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室，在學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)安裝及配置等課程時(shí)，如果只是讓學(xué)生觀看視頻，無法達(dá)到以實(shí)踐為目的的教學(xué)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(shí)驗(yàn)為例，來說明虛擬機(jī)如何應(yīng)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)中。

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

2.網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)

計(jì)算機(jī)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(shí)，經(jīng)常需要給學(xué)生演示病毒發(fā)作后對計(jì)算機(jī)的影響、木馬黑客程序如何攻擊和控制計(jì)算機(jī)、隨意刪除系統(tǒng)文件對計(jì)算機(jī)的危害等，這些操作均會(huì)對計(jì)算機(jī)本身的操作系統(tǒng)產(chǎn)生損害，做完一個(gè)實(shí)驗(yàn)可能會(huì)需要重裝或是恢復(fù)系統(tǒng)后才能做下一個(gè)實(shí)驗(yàn)，會(huì)影響講課的連貫性。使用虛擬機(jī)可進(jìn)行這些實(shí)驗(yàn)。

在虛擬機(jī)中多創(chuàng)建幾個(gè)操作系統(tǒng)，一個(gè)用于演示計(jì)算機(jī)病毒發(fā)作實(shí)驗(yàn)，一個(gè)用于系統(tǒng)文件刪除實(shí)驗(yàn)，另一個(gè)則用于黑客控制訪問，這樣可以輕松完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，而不用重裝和恢復(fù)系統(tǒng)。

3.應(yīng)用虛擬機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)和作業(yè)檢查

在每個(gè)學(xué)生進(jìn)行各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的過程中，教師需要巡視進(jìn)行輔導(dǎo)和檢查，以確定學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中有哪些問題，以便在總結(jié)時(shí)予以糾正。但在學(xué)生較多的情況下，在有限的時(shí)間內(nèi)教師不能只對個(gè)別學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)，否則無法解決多數(shù)學(xué)生的共性問題。

這個(gè)問題可以通過虛擬機(jī)軟件自帶的屏幕錄像功能把學(xué)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(xué)生將視頻文件提交給教師，方便教師在課余時(shí)間進(jìn)行觀看，了解每個(gè)學(xué)生的操作過程，從而掌握每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

（作者單位：洛陽高級技工學(xué)校）