虛擬機在計算機教學中的應(yīng)用

摘 要：WMware通過模擬計算機的軟、硬件環(huán)境，可以實現(xiàn)真實計算機的使用效果。虛擬機的使用大大節(jié)省了成本的投入，解決了很多教學工作中的實際問題。

關(guān)鍵詞：虛擬機；硬件；軟件；教學；軟件測試

中圖分類號：G712 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2013）33-270-02

虛擬計算機技術(shù)是近幾年熱門的技術(shù)之一，具有很多優(yōu)勢，所以得到了廣泛應(yīng)用。虛擬機逐漸被應(yīng)用于許多學校的計算機教學領(lǐng)域，成為一種非常有效的輔助工具。筆者從自身的計算機教學實際出發(fā)，借助虛擬機解決計算機教學中的一些問題，有效地提高了計算機教學的質(zhì)量，取得良好的教學效果。

一、計算機教學的現(xiàn)狀

目前，計算機教學取得一定的成績，也存在一些問題，主要表現(xiàn)為以下幾個方面：

1、硬件方面

計算機是一門實踐性非常強的學科，需要給學生提供良好的實踐環(huán)境。計算機教學中的很多實驗，如在維護網(wǎng)絡(luò)過程中，經(jīng)常需要進行網(wǎng)絡(luò)測試和網(wǎng)絡(luò)配置實驗。如果使用物理機器，容易造成硬件損壞，也可能降低網(wǎng)絡(luò)的安全性。有了虛擬機，就可以在虛擬機中安裝各種軟件，搭建各種網(wǎng)絡(luò)實驗環(huán)境。而且在虛擬機中做實驗，與真正的計算機上做實驗的效果是完全一樣的。

2、軟件方面

目前的計算機教學一般是使用公共機房。公共機房只能滿足一般的實驗要求，同時為了便于機房的管理和維護，通常為所有的計算機安裝硬盤保護卡和應(yīng)用系統(tǒng)策略來限制學生的某些操作。學生上機的時候，不允許他們隨意安裝軟件，更不允許進行如硬盤分區(qū)、格式化等操作。學生無法在實際的環(huán)境中操作練習，只能被動地進行一些簡單的實驗操作，實踐教學的效果較差。有了虛擬機，就可以在虛擬機中安裝各種軟件，進行上機實際操作了。

3、教學方面

許多計算機教師的思想觀念還沒有完全轉(zhuǎn)變，在計算機教學中，重理論、輕實踐，一直采取單一的理論講授教學，非常抽象、枯燥，學生難以理解和掌握。當然，也由于經(jīng)費等各方面的原因，教師一般采取以講代練或課堂演示的方式進行教學，使得學生只有理論知識而缺乏動手實踐，無法操作實驗，對一些知識點無法掌握透徹。

綜合以上分析，可以看出目前計算機教學存在問題的關(guān)鍵是教學設(shè)備不足。如何充分利用好現(xiàn)有的教學設(shè)備，來滿足最大化的教學需求，這是一個新的挑戰(zhàn)。筆者認為利用虛擬機可以改善上述計算機教學中存在的問題，較好地達到一機多用的目的。

二、虛擬機簡介

1、虛擬機的概念

虛擬機（Virtual Machine，簡稱VM），就是虛擬的計算機，是通過軟件來模擬計算機軟硬件環(huán)境，通過共享宿主機（指要安裝虛擬機軟件的計算機）的部分硬件，來建立完整的運行環(huán)境。虛擬了諸如主板芯片、CPU、內(nèi)存、SCSI和IDE硬盤設(shè)備、各種接口以及輸入/輸出設(shè)備等，基本可以實現(xiàn)真實的計算機相同的功能，而且可以在單臺宿主機上實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境。虛擬機是相對于常用的物理計算機而言的，又被稱為邏輯計算機，其本質(zhì)上是對物理計算機的模擬仿真。

虛擬機以文件的形式存放于物理計算機中，僅占用物理計算機的一部分資源。一臺物理計算機，可以虛擬出多臺完整的虛擬機，并且不同的虛擬機可以運行單獨的操作系統(tǒng)而互不干擾，使用的時候就如同打開一個應(yīng)用程序一樣。

目前，計算機教學中比較常用的虛擬機軟件主要有WMware公司的WMware Workstation和微軟公司的Microsoft Virtual PC這兩種。VMware技術(shù)相對比較成熟，可以虛擬更多的主流操作系統(tǒng)，功能更強大，使用起來比較容易，市場占有率比較高。

2、虛擬機的優(yōu)勢

虛擬機與多操作系統(tǒng)相比具有很多優(yōu)勢，虛擬機一次可以同時運行多個操作系統(tǒng)、系統(tǒng)之間可以直接進行切換，并且多系統(tǒng)之間可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等。虛擬機與真實的計算機相比也有很多的優(yōu)勢。

（1）保證宿主機數(shù)據(jù)的安全。

在虛擬機中作實驗，與在宿主計算機本機上做實驗，效果是完全一樣的。但硬盤時虛擬出來的，所以即使實驗出現(xiàn)意外，也不用擔心自己真實計算機上的數(shù)據(jù)。

（2）可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

可在一臺宿主計算機上模擬出完整的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，這樣就可擁有強大的功能和很好的靈活性。可以做多種網(wǎng)絡(luò)實驗和網(wǎng)絡(luò)測試，包括一些破壞性的測試，不用擔心影響真實的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

（3）可實現(xiàn)多個系統(tǒng)環(huán)境。

用戶測試應(yīng)用軟件在不同操作系統(tǒng)中運行時，在VMware中不用頻繁重新啟動，甚至是頻繁地安裝新系統(tǒng)。

（4）可確保網(wǎng)絡(luò)交易的安全。

用戶可以通過虛擬機來實現(xiàn)網(wǎng)上交易，只在交易時運行虛擬機，并且保證“專機”專用，這樣可以極大地提高賬戶的安全性。

三、虛擬機在計算機教學中的具體應(yīng)用

1、操作系統(tǒng)安裝

虛擬機中的系統(tǒng)和普通計算機的安裝是完全一樣的。操作系統(tǒng)有MS-DOS、Windows98、Windows2000、Windows XP、Linux、Unix等不同系列、不同版本。由于操作系統(tǒng)的安裝具有一定的危險性，學生可以在硬盤上建立自己的虛擬機，并進行安裝操作系統(tǒng)的練習。在虛擬機環(huán)境下可以實現(xiàn)多個操作系統(tǒng)同時運行，帶來極大的方便。

2、計算機維護

出于公共安全考慮，磁盤分區(qū)、格式化等危