計算機實驗教學中虛擬化技術的應用

張國華

東北石油大學秦皇島分校計算機中心

計算機實驗教學中虛擬化技術的應用

張國華

東北石油大學秦皇島分校計算機中心

近些年來，在國民經濟快速發展的帶動下，先進的科學技術被廣泛應用到生產生活的各個方面，其中就包括虛擬化技術在學校計算機實驗教學中的應用。先進科學技術在計算機實驗教學中的廣泛應用，有效的提高了實驗教學課堂教學質量、教學水平，實現了學生對計算機相關理論知識的直接觀察和學習，彌補了傳統計算機實驗教學存在的不足，拓展了計算機知識學習空間。但是，由于學校軟硬件設施等因素的影響，導致計算機實驗教學中虛擬化技術的應用存在嚴重的不足，影響了計算機實驗課程教學水平的提高，影響了學生綜合能力的提高。

計算機；實驗教學；虛擬化；技術；應用

前言：

隨著我國經濟社會的快速發展，院校教學過程中所采用的計算機技術和設備得到了有效改善，但是還有許多院校技術、設備依然陳舊落后，在教學過程中應用計算機設備時會出現各種各樣的問題，不能保證計算機實驗教學的順利完成，影響了計算機實驗教學質量、教學水平的提高，同時所培養出的人才也不能滿足用人單位的要求。其次，院校在試驗教學規劃上，也存在諸多的問題，如不能對實驗教學進行科學、具體的安排，無法及時掌握和明確各個專業計算機實驗教學的進度，即浪費了大量的時間，有浪費了大量的資源。下面，我們就來通過以下幾個方面來詳細了解和探究下。

1.虛擬化技術的內涵和現狀

同一臺物理機上運行多個虛擬機，達到在多個環境間共享這臺計算機資源的目的就是虛擬化技術。不同的虛擬機可以在同一臺計算機上運行不同的操作系統和應用程序。根據2009年8月發布的《中國虛擬化技術及應用現狀調查報告2009》資料，說明大部分用戶不同程度地了解了虛擬化技術，另外據對受訪者的調查，推論有大約七成用戶表示將在預計的幾年內使用到虛擬化技術。在近些年來，各類教育機構對虛擬化技術出現了明顯的需求增長，并且向著普及使用虛擬化技術的趨勢發展。虛擬化技術已經漸漸成熟。其中，以EMC公司推出的VMwaree和Microsoft公司的VirtualeServer為虛擬化技術的主流代表。

2.虛擬化技術在計算機實驗教學中的應用

2.1 本文經過研究分析，總結出虛擬化技術在計算機實驗教學中的應用主要包括以下幾方面的內容。首先，我們先來探討下軟件虛擬化技術在計算機實驗教學中的應用。隨著新課程改革的不斷深化，計算機實驗教學在培養學生綜合能力的作用日漸凸顯，因此，在計算機教學過程中要求教師將計算機實驗教學重視起來，同時在教學中要不斷對英語軟件進行更新，來適應經濟社會快速發展的需求，在此背景下，虛擬技術在計算機實驗教學中得到了廣泛應用。通過將簡單綠色版或者安裝軟件以及VMware Thin App的比較分析，選擇了VMware Thin App進行程序的安裝，它可以保證在同一操作系統上，對多版本虛擬程序進行運行而不影響其正常運行，可以對教學軟件進行虛擬化的處理分析、測試、評估等工作，提高計算機實驗教學軟件的部署，提高計算機的運行效率，同時能夠很好地克服傳統操作系統常常出現的運行困難的問題。

2.2 我們再來探討下虛擬機技術在計算機實驗教學中的應用。我們知道，虛擬機是虛擬化技術的重要組成部分之一，虛擬機技術主要是指對真實的計算環境進行模擬，對每個虛擬機分配一套全套寄存器，寄存器通過數據結構來管理虛擬處理器同時得到物理內存的使用情況，虛擬設備的狀態等信息和數據。以往一般的實驗教學的課程，對于計算機基礎教學的教改中開放性的實驗教學模式，綜合設計性實驗和引入創新性實驗的要求已經無法得到滿足。如要求進行局域網的組建以及網絡配置與管理等各種網絡服務配置、遠程訪問以及路由設置時，由于有限的教學條件，教師無法使用多臺計算機和多種設備，只能進行理論方面的分析，無法進行演示。導致學生的理解不足，基本的理論始終無法代替實操。這時，利用虛擬機軟件VMwareeworkstatione可以在PC搭建多個虛擬系統進行實操，例如：操作安裝操作系統、系統的備份與恢復以及格式化等，就可以在虛擬系統中輕松開展。虛擬系統下相互獨立各個子系統，在一個子系統遭受攻擊崩潰也不會其他系統造成影響。利用預先的備份文件，可以快速恢復子系統，學生在虛擬系統內所做的操作都可以保留，相互形成小局域網進行網絡服務的配置操作，可以使實驗教學順利高效地進行。

2.3 我們再來探討下桌面虛擬化技術在計算機實驗教學中的應用。我們知道，要想實現計算機實驗教學的順利開展，就需要實現對將實驗室設備的優化管理和維護，這時候就需要應用桌面虛擬化技術。桌面虛擬化技術可以對計算機軟件進行虛擬化，如對客戶端設備的虛擬化等。當桌面虛擬化后，學生就可以利用該技術隨時訪問桌面。在這一過程中，桌面虛擬化技術主要起著連接的作用，屆時，教師就可以在虛擬化桌面上對學生進行身份認證，還可以利用遠程來與學生進行溝通交流，有效的減少了因打開程序多浪費的時間，提高了課堂教學效率。

結語：

綜上所述，虛擬化技術在計算機實驗教學中的廣泛應用，可以有效的提高課堂教學效率，提高學生的實踐能力，所以，我們作為計算機實驗課程教師，應該將虛擬化技術在計算機實驗教學中所起到的作用真正重視起來，并結合學生的實際情況，采用科學合理的應用方法來解決計算機實驗教學中存在的問題，提高計算機實驗教學質量。

[1]周翔鷹，范開濤，劉鴻.擬機輔助計算機實驗教學探討[J].J昆明理工大學學報(理工版)，2008，（02）.

[2]劉華日，葉志嬋，劉小波，陳志民.虛擬化技術在公共計算機實驗教學應用探討[J].現代計算機(專業版)，2010（03）.

[3]景小文.淺談虛擬機技術在職校計算機實驗教學中的應用[J].信息與電腦(理論版)3，2010，（10）.

張國華（1981-），男，吉林長春人，講師，東北石油大學秦皇島分校計算機中心，研究方向：虛擬現實技術、計算機游戲設計、手機應用開發等。