《計算機實用技術》課程虛擬實驗教學平臺設計

蘭建軍　倫向敏　關碩　侯一民

【摘要】《計算機實用技術》課程的相關實驗需要對計算機進行分區、格式化等操作，對計算機具有一定的破壞性，影響實驗室其他實驗的正常開設，導致本課程相應實驗項目的開設具有一定的難度。為了解決實驗開設困難的問題，提出一種基于計算機軟件的虛擬實驗方法。利用MicrosoftNetMeeting軟件組建了多媒體教學網，設計以虛擬Pc機軟件為核心的實驗教學平臺。教學實踐表明方案切實可行，可在教學過程中推廣和借鑒。

【關鍵字】計算機實用技術；多媒體教室：虛擬Pc機：實驗教學平臺：

【中圖分類號】G434 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）04-0304-01

1、引言

隨著計算機技術的廣泛普及和應用，對人們計算機應用水平和能力的要求也日益提高。如何培養具備良好的計算機知識、能力、素質的應用型人才是高等學校面臨的主要問題，因此，各大高校都積極開展了計算機實用技術類課程的教學改革研究，以提高人才的培養質量。

目前，對于計算機類課程的教學改革較多的都是側重于計算機類課程體系方面的研究，重視學生計算機基礎理論的培養，忽略了計算機實用性的操作和應用能力的培養，而這正是學生計算機實際應用能力表現不足的地方。構建良好的實驗教學平臺，合理的利用實驗室現有硬件資源，充分發揮軟件資源，合理開發和設計具有綜合性、設計性和研究性較強的“三性”實驗項目，將有助于提高實驗教學質量和效果。

2、計算機實用技術教學現狀

為了提高學生計算機實際應用能力，我校測控技術及儀器專業自2006級開設了《計算機實用技術》課程。課程知識體系涉及計算機硬件、軟件和網絡應用三個方面，課程內容注重學生計算機實際應用能力的培養。在學時安排方面，理論學時26學時，實驗學時4學時。通過一年的教學實踐，發現教學效果不佳，學生計算機應用能力未達到預期效果，究其原因，發現主要存在如下幾個方面問題。

1，1 理論教學方面

本課程開設的目的在于計算機實際操作能力的培養，為了保證教學效果，在教學過程中能夠較為生動的講解相關操作技巧。課程選用多媒體教學手段，通過多媒體課件中豐富的動畫和圖片，可以生動形象的展示教師的具體操作過程。盡管如此，畢竟在實際的計算機操作過程中，出現的不同情況較多，無法一一演示。因此，單純的通過教師的動畫演示，學生不進行實際操作，還是無法從根本上解決實際中碰到的問題，從而限制了實際操作能力的提高。長此以往，導致學生學習興趣下降，教師也覺得授課無味。

1，2 實驗教學方面

為了改變教師演示多，學生實際上機操作少的現狀，就需要增加學生上機操作和實驗學時。但由于現有計算機資源有限，實驗室計算機同時要承擔多門課程的實驗，而本課程相關上機實踐需要對計算機進行硬盤分區，格式化、系統安裝等多種操作。如果學生操作不當，導致計算機系統崩潰、硬件損壞，將影響其他課程的實驗，同時也使實驗室計算機維護量增加。因此上述內容的實驗和上機始終無法實現，學生無法身臨其境來解決實際中遇到的問題，實驗學時少是影響學生實際操作能力提高的主要原因。

3、虛擬實驗平臺的設計與開發

為了改善《計算機實用技術》課程授課質量和效果，經過相關調研和討論，結合授課教師和學生反饋意見，將整個課程的授課地點設在實驗室。每次理論授課后，留出10分鐘時間，學生進行實際操作，教師進行現場指導，同時在實驗教學過程增加“三性”實驗學時。

3，1 實驗教學平臺的搭建

（1）多媒體教學網的組建

現有的實驗室采用10行*4列的格局，最后一行離講臺距離較遠，為了保證在實驗室授課的效果，首先進行了實驗室多媒體教學網的組建，解決了采用投影儀方式存在的距離遠后視覺效果不好的問題。同時配上擴音系統，保證每位學生能夠看的清，聽的清。多媒體教學網建通常是在一定的計算機資源上，配以相關的多媒體軟件來實現的，現有的多媒體教學網軟件較多，使用也很廣泛，但是都是屬于付費軟件。因此選用微軟公司的Microsoft NetMeeting可視電子會議系統，NetMeeting提供了一種通過Intcrnct進行交談、召開會議、工作以及共享程序的方式。

實驗室通過一臺服務器和兩個交換機完成41臺電腦的網絡連接，其中40臺學生機，1臺教師機。將教師計算機設置為主持會議服務器，學生機設置一個隨機啟動的一個快捷方式，自動連接到教師機，就可方便的組建多媒體教學網。教師機主持會議后，通過桌面共享，就能把教師機上的各種操作畫面同步的顯示在學生機上，該方案具有經濟適用、成本低等特點，同時解決了投影儀距離遠后視覺效果不好的缺點。

（2）虛擬實驗平臺的搭建

虛擬計算機軟件可以在現有電腦中模擬出若干臺PC，每臺PC可以運行單獨的操作系統而互不干擾，可以實現一臺電腦“同時”運行幾個操作系統。虛擬的電腦使用起來與一臺真實的電腦一樣，可以進行BIOS設定，可以對硬盤進行分區、格式化。虛擬PC機可以支持DOS、WINDOWS、LINUX、UNIX等各種操作系統的安裝，甚至可以把上述安裝的多個操作系統連成一個網絡，如同實際計算機操作一樣，因此虛擬PC機在實際中得到相應的應用。

為了解決本課程配套實驗中的分區、格式化等實驗對實際計算機產生的不良影響，將所有學生機上都安裝上Virtual PC機軟件，相關的實驗都在虛擬PC機種完成。虛擬PC機只在實際硬盤中創建一個鏡象文件，不是真正的硬盤操作，所以不會對實際電腦造成任何不良影響。由于虛擬PC機軟件需要和真實計算機共享系統內存，因此建議計算機內存容量配置在1GB以上，以保證軟件運行可靠性和快速性。另外，虛擬PC機支持多種啟動方式，因此可以把Windows 98或者Windows XP等系統盤制成鏡像文件存于電腦中，可以非常方便的支持系統啟動和系統安裝。建立了以虛擬PC機為核心的虛擬實驗平臺，課程增加了實驗學時，可開設的實驗項目有低級格式化、硬盤分區、高級格式化、系統安裝、系統還原、系統備份、局域網組建和共享上網等，從而保證了學生計算機實際操作能力的訓練。

4、結論

在計算機實用技術實踐教學過程中，在利用現有實驗室硬件資源基礎上，利用NetMeeting實現多媒體教學網的組建，改善了實驗室授課的效果；利用虛擬PC機軟件，通過虛擬實驗和真實實驗有機結合，有效的開設了《計算機實用技術》課程的重要實驗。通過三年的教學實踐，在提高了學生的實踐能力、創新能力方面效果明顯，該方案可在高校相關課程的實踐教學過程中推廣和借鑒。