VMware Player在計算機實踐教學中的應用研究

張航++盧文++宋志恒

摘要：該文針對計算機基礎類、維護類課程教學中存在的難題，提出使用虛擬機技術來輔助教學的方案，并結合實際教學需要給出幾種教學應用案例。通過實施此方案，解決了理論與實踐脫節的問題，有效提高了學生的實踐動手能力，更好地完成了培養目標。

關鍵詞：虛擬機；VMware；計算機實踐教學

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）25-0114-02

Application of VMware Player in the Practical Teaching of Computer Courses

ZHANG Hang， LU Wen， SONG Zhi-heng

（1. College of Computer and Information Engineering， Tianjin Agricultural University， Tianjin 300384， China； 2.Experiment Center for Agricultural Information Technology， Tianjin Agricultural University， Tianjin 300384， China）

Abstract： Focusing on the teaching difficulties of computer basis and maintenance courses， the scheme of adopting virtual machine technology to aid in practical teaching was proposed and several teaching application cases were given according to the requirements of practical teaching. By implementing the scheme， the problem of detaching theory from practice was solved， the practical ability of students was improved effectively， and the training target was better implemented.

Key words： Virtual machine； VMware； Practical teaching of computer courses

實踐教學是計算機基礎類、維護類課程的重要環節，是加深學生對理論的理解、培養學生動手能力的重要手段。然而，長期以來由于擔心學生實驗會對計算機造成損壞，一般不允許學生直接在學校的計算機上更改BIOS設置、對硬盤進行分區與格式化、安裝操作系統、進行系統的備份與恢復等操作，此類課程一直采取課件演示或以講代練的方式進行教學[1]。然而實踐教學的缺失，直接導致學生無法動手來完成相應的課程實驗，嚴重制約了學生的實踐能力，更無法實現其培養目標。因此，采用虛擬機技術搭建虛擬的實驗環境，開展相應的實踐教學工作，給學生提供理論認知與實踐操作相結合的實驗方案，將能有效解決上述問題，取得良好教學效果。同時，實驗老師可輕松完成實驗系統的維護，降低實驗室管理難度，有效改進實驗教學方式，提高工作效率[2，3]。

1 虛擬機技術

虛擬機技術是指使用專用軟件在實體主機的硬盤和內存中劃出一部分空間，虛擬出一臺或多臺具有CPU、內存、硬盤、網卡、聲卡等硬件的計算機[4]，并可在虛擬機上安裝獨立的操作系統及應用軟件。其實質是使用軟件將硬件和系統環境模擬出來[5]，在不添加新硬件設備的情況下增加計算機功能，節約資源，可以開展許多在普通計算機上無法進行的實驗并對實體主機無影響。一臺實體主機可以同時運行多臺虛擬機，各臺虛擬機之間互不干擾，其中任意一臺虛擬機出現問題都不會影響主機及其他的虛擬機。

目前常見的虛擬機軟件有VMware公司的VMware Player和Workstation、Oracle公司的VirtualBox和Microsoft公司的Virtual PC。VMware Player可免費用于個人非商業用途，本文主要介紹其在計算機實踐教學中的應用。

2 教學應用舉例

通過下面的教學應用案例，使學生首先學習相關理論知識，然后在虛擬機中了解、練習各種操作，從而達到最終可在實體計算機上進行相應操作的培養目標。

2.1 BIOS設置

Master進行磁盤分區

BIOS（basic input output system，基本輸入輸出系統）設置程序是指被固化到計算機主板ROM芯片中的一組程序，保存著計算機最重要的基本輸入輸出程序、開機自檢程序和系統自啟動程序，并可從CMOS中讀寫系統設置的具體信息，其主要功能是為計算機提供最底層的、最直接的硬件設置和控制。通過此實驗，可以使學生掌握BIOS的設置，如對計算機的日期和時間、啟動順序、密碼等內容進行設置（見圖1）。啟動虛擬機（即計算機開機）時，按F2鍵即可進入BIOS設置界面（類似于實體計算機啟動時，按Del鍵進入到BIOS設置界面）。學生可在此界面對各項內容進行設置，滿足BIOS設置的學習要求。

2.2 磁盤分區與格式化

磁盤分區是指將磁盤的整體存儲空間劃分成相互獨立的多個區域，以便于區分系統分區與數據分區、安裝多操作系統、分類存放各類數據等。磁盤格式化是指對磁盤或磁盤中的分區進行初始化（包括低級格式化和高級格式化），通常會清除現有磁盤或分區中的所有數據。通過此實驗，可進一步加深學生對計算機硬盤的了解和認識，掌握硬盤分區、格式化的方法與步驟。虛擬機啟動時，進入DOS環境，可用fdisk命令對硬盤進行分區、format命令對硬盤進行格式化。在Windows系統下，用右鍵點擊需要格式化的硬盤的盤符，在彈出的菜單中點擊“格式化”命令也可以進行硬盤的格式化。此外，其他專業的分區格式化軟件（如Partition Magic、EaseUS Partition Master等）也可用來可視化地對硬盤進行分區和格式化操作（見圖2）。

2.3 操作系統安裝

操作系統安裝是指計算機無操作系統、操作系統受到病毒攻擊而無法啟動，或為使系統達到最優工作狀態而對系統進行優化時在計算機上安裝操作系統的一種操作。通過此實驗，幫助學生掌握獨立安裝操作系統的方法，提高學生的動手能力。在VMware Player主窗口中，單擊“創建新虛擬機”，在彈出的窗口中設置客戶機操作系統類型、版本、光盤映像文件（iso）來源等信息（見圖3），即可安裝相應的操作系統（見圖4）。通過此方式，可在虛擬機上安裝Windows、Linux、Solaris、Novell NetWare等多種類型的操作系統。虛擬機上安裝的操作系統對實體主機沒有影響，因此當此操作系統不需要時，可直接刪除。

操作系統備份與還原是指在系統的硬件、軟件或存儲媒體等發生故障而不能正常使用系統時，利用之前做好的系統備份快速還原系統，恢復到用戶備份時的系統狀態。實現操作系統備份的方式包括Windows 7自帶的系統備份、Ghost軟件備份、第三方軟件備份（如OneKey一鍵還原軟件、一鍵Ghost軟件等）等。Windows 7的系統備份功能可以實現系統的備份與還原，但在無法進入系統的情況下，其還原功能也無法使用。第三方備份軟件主要基于DOS環境，大多數一鍵點擊便可實現全自動備份與還原，因而無法使學生理解備份與還原的工作原理。通過此實驗，重點介紹在虛擬機環境下使用Ghost軟件進行備份與還原，讓學生了解備份與還原的全過程（見圖5、圖6）。Ghost軟件可以把一個磁盤上的內容復制到另一個磁盤上，也可以把磁盤內容復制為一個磁盤的鏡像文件，從而最大限度地減少安裝操作系統的時間。

2.5 局域網組建

局域網組建是指在某一區域內將多臺計算機互聯成為一個計算機組，可以實現文件管理、應用軟件共享、打印機共享等功能。通過此實驗，使用虛擬機技術在任意一臺電腦上虛擬出多臺虛擬計算機，組建一個局域網，開展網絡配置、文件共享、打印機共享等實驗（見圖7）。

2003 服務器配置

2.6 服務器配置

服務器操作系統一般指的是安裝在服務器（Web服務器、應用服務器和數據庫服務器等）上的操作系統，此外服務器操作系統也可以安裝在個人電腦上，可實現對計算機硬件與軟件的直接控制和管理協調。通過此實驗，在虛擬機環境下學習各種服務器系統的安裝、配置與管理。本文以Windows Server 2003為例，學習Web服務器的配置（見圖8）。Internet Information Server （IIS）是Microsoft公司主推的服務器產品，包括Web服務器、FTP服務器、NNTP服務器和SMTP服務器，分別用于網頁瀏覽、文件傳輸、新聞服務和郵件發送等方面，它還提供一個Internet數據庫連接器用于實現對數據庫的查詢和更新。

3 結束語

本文介紹了VMware Player在計算機基礎類、維護類課程教學中的使用，使用虛擬機模擬實體計算機來開展BIOS設置、磁盤分區與格式化、操作系統安裝、備份與還原、局域網組建、服務器配置等相關教學實驗，完全可以達到與實體計算機相同的教學效果，滿足實驗教學的要求。此外，在虛擬實驗環境下，學生不用擔心誤操作對計算機的損壞，可以放心地進行各種實驗，開闊了學生的思維視野，提高了學生的實踐動手能力。

參考文獻：

[1] 梁誠，李瓊，夏建波.VMware虛擬機技術在計算機實踐教學中的應用[J].電腦開發與應用，2007，20（8）：34-35.

[2] 舒云星，鄭衛東.基于VMware的虛擬計算機實驗系統[J].實驗室研究與探索，2006，25（9）：1086-1088.

[3] 朱壯華.VMware在《計算機組裝與系統維護》課程中的應用.山西財政稅務專科學校學報，2011，13（6）：75-77.

[4] 張沛強，安軍科.Virtual Machine技術在微機組裝實踐教學中的運用[J].電腦知識與技術，2009（15）：3976-3977.

[5] 丁宏.談虛擬機技術在計算機專業課程教學中的應用研究[J].電腦知識與技術，2012（12）：2797-2798.