中等職業(yè)學校計算機教學實驗環(huán)境的構(gòu)建

曹小毛 湖南陶瓷技師學院

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中等職業(yè)學校計算機教學實驗環(huán)境的構(gòu)建

曹小毛 湖南陶瓷技師學院

【文章摘要】

【關鍵詞】

中等職業(yè)學校；計算機教學；實驗環(huán)境；虛擬機

引言

隨著電子計算機進步的速度不斷加快，計算機硬件與軟件的發(fā)展也是日新月異。由于計算機的科學發(fā)展，許多中職學校的計算機學科教學與實踐出現(xiàn)了發(fā)展需求與現(xiàn)實設備不相匹配的矛盾，表現(xiàn)在：計算機硬件資源與操作系統(tǒng)更新相比，速度滯后，計算機專業(yè)的實踐教學也因此受到較大影響，這是國內(nèi)許多中職學校面臨的問題。

虛擬機技術是解決以上問題的一個很好技術途徑。虛擬機是指利用軟件虛擬出來的計算機，在現(xiàn)有的操作系統(tǒng)上虛擬出來的一個新的子系統(tǒng)。其中，運行虛擬機的計算機分為主系統(tǒng)和子系統(tǒng)，主系統(tǒng)就是用戶的計算機直接控制操作系統(tǒng)和硬件，稱為宿主機，子系統(tǒng)則是利用軟件在主系統(tǒng)中虛擬出來一個硬件環(huán)境，稱為客戶機或虛擬機。由宿主機創(chuàng)建的虛擬機，與真實的計算機幾乎一模一樣，不但有自己獨立的CPU、硬盤、內(nèi)存及各種硬件，甚至還有自己的BΙOS。用戶也可以在虛擬機上安裝Windows、 Linux等真實的操作系統(tǒng)及各種應用程序，而且用戶在虛擬機中的任何操作均不會對主系統(tǒng)造成任何影響。

1.中職學校利用虛擬機技術構(gòu)建計算機實驗環(huán)境的必要性

計算機網(wǎng)絡實驗的基礎就是計算機的硬件環(huán)境，包括獨立的計算機、相關的連網(wǎng)設備，還要有能夠和其它網(wǎng)絡互連的設備和工具。但是一般學校并沒真正獨立的計算機網(wǎng)絡技術實驗室，因此導致了許多網(wǎng)絡技術實驗根本無法開展。此外，在網(wǎng)絡實驗中，常需使用雙機或多機，但現(xiàn)有的一些教學條件根本無法實現(xiàn)給單個學生用兩臺或多臺計算機的條件，只能互為主從機進行，如果要在從機上操作，只能讓其他同學代勞，并且在涉及到更復雜的諸如局域網(wǎng)與局域網(wǎng)間的實驗時，實驗室往往無法給每個小組都提供相應的實驗環(huán)境，因此影響了實驗進度及效果。

管理人員出于管理的方便，往往采取了一系列的技術手段，以確保計算機設備的正常運行。比如，通常都安裝了硬盤保護卡或安裝了恢復精靈等機房管理軟件，從而防止學生刪除系統(tǒng)文件或格式化電腦硬盤。這對于一般的應用類操作或程序語言類而言都不會受到很大的影響，但一般涉及到底層的操作實習如對硬盤的分區(qū)操作、系統(tǒng)的安裝、硬件的驅(qū)動程序安裝、網(wǎng)絡參數(shù)的設置等等，由于這些操作對計算機系統(tǒng)有阻礙性或會影響其他的實習，基本上不會給予練習，只能理論上講解，使得學生日后使用計算機時很難處理這類的問題。

2.應用虛擬機技術構(gòu)建網(wǎng)絡教學實驗環(huán)境舉例

下面以“組建帶有域控制器的網(wǎng)絡”為例介紹如何利用虛擬機軟件VMWare構(gòu)建進行主機與虛擬機之間的網(wǎng)絡實驗。以下步驟可全部由學生在單機上自行完成。通過這個實驗學生可以掌握網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的安裝、配置以及組建帶有域控制器的網(wǎng)絡的過程。

2.1主機的設置

主機的操作系統(tǒng)選用Windows 2000 Server，使 用 的 虛 擬 軟 件 是VMWare workstation 4.0。CPU的主頻是2.4GHz，512M內(nèi)存，60G硬盤，主機ΙP地址是192.168.0.1，網(wǎng)關為192.168.0.1，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0。

2.2虛擬機的設置

主機上運行VMWare，并通過安裝向?qū)О惭b好所需虛擬操作系統(tǒng)Windows2000 Professional，然后對虛擬機的硬盤進行分區(qū)格式化，并在光驅(qū)中放入Windows2000 Professional的安裝光盤（或使用主機硬盤上的安裝光盤鏡像文件）進行操作系統(tǒng)的安裝。安裝好的虛擬機的參數(shù)如下：虛擬機名稱：Windows 2000 Professional；虛擬機內(nèi)存：192MB；虛擬機硬盤類型：ΙDE；虛擬機硬盤大小：4GB；網(wǎng)絡連接方式：橋接網(wǎng)絡；虛擬機ΙP地址是192.168.0.2，網(wǎng)關為192.168.0.1，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0。

2.3利用主機與虛擬機進行帶有域控制器的網(wǎng)絡實驗

將主機設置為域控制器，并將域名設置為“Server” ；在主機中添加域用戶，設置好用戶名（如stu1）和密碼（如123456）。在虛擬機中新建一帳戶，用戶名和密碼同主機中的域用戶的設置，然后用這個帳戶登錄域。登錄過程如下：在虛擬機中“我的電腦”的“屬性”設置中，在“標識更改”窗口中把“隸屬于”選擇為“域”，同時在下面輸入域名“Server”，點擊“確定”按鈕后根據(jù)提示將虛擬機加入域。

至此，帶有域控制器的網(wǎng)絡實驗完成。在此網(wǎng)絡環(huán)境下可以進行網(wǎng)絡配置、網(wǎng)絡管理等計算機實驗。

3.應用虛擬機技術構(gòu)建教學實驗環(huán)境的優(yōu)越性

3.1能夠提供一個近于真實的環(huán)境

使用虛擬機軟件可以在一臺機器上真正同時運行多個獨立的操作系統(tǒng)，主機操作系統(tǒng)與多個虛擬機操作系統(tǒng)之間可自由構(gòu)建成網(wǎng)絡系統(tǒng)，并且，可以通過將兩臺或多臺主機（分別已經(jīng)構(gòu)建了虛擬網(wǎng)絡環(huán)境）連接在一起來構(gòu)建局域網(wǎng)與局域網(wǎng)的虛擬網(wǎng)絡實驗環(huán)境，在該實驗平臺能完成各種網(wǎng)絡課程的實踐教學內(nèi)容。

3.2“虛擬機”可以提供給學生一個開放的實驗操作平臺

由于虛擬系統(tǒng)與主機系統(tǒng)有良好的隔離性，因此，可以通過安全策略保護主機系統(tǒng)，而完全放開虛擬系統(tǒng)的權(quán)限，這樣，在虛擬環(huán)境下，學生不用顧慮到對主機系統(tǒng)的破壞性，可以放心地進行各種操作，從而使學生的實驗活動不受限制，這會帶來更好的實驗效果。

3.3系統(tǒng)維護方便

當某個虛擬機崩潰或被誤刪除時，將其他物理機上相應的虛擬機文件復制到本地機即可恢復系統(tǒng)，從而保證了學生實驗進度的一致。這種可移植性也方便同學將一些實驗轉(zhuǎn)移到自己的計算機上繼續(xù)進行，從而充分利用各種實驗資源。

4.結(jié)語

綜上所述，基于虛擬機技術構(gòu)建計算機教學實驗環(huán)境，在一定程度上不僅可以緩解當前中職學校實驗設備和場地不足的問題，很好地滿足實驗課多種環(huán)境的需求，保證所有實驗課的正常開出。而且還可以提高學生學習的積極性和主動性，增強了學生的動手能力，也可以提高實驗室設備的利用率。虛擬機實驗環(huán)境提供的是一個近于真實的環(huán)境，除了硬件的物理連接外，只要能在虛擬機上完成的實驗，就能夠在真實的機器上完成，所以采用虛擬機技術構(gòu)建的實驗環(huán)境實驗質(zhì)量不會受到影響，完全符合中職學校的教學要求。

【參考文獻】

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［2］范亞麗.淺談中等職業(yè)學校計算機實驗室的建設和管理［J］.河南農(nóng)業(yè)，2015，7（16）:12-13.

［3］焦靈.中等職業(yè)學校計算機專業(yè)考核評價體系構(gòu)建［J］.電腦編程技巧與維護，2014，7（14）:141-142.

多操作系統(tǒng)環(huán)境、多主機是目前高職計算機實驗教學課的特點，但是這樣不僅前期的資金投入很大，而且對計算機的維護也復雜繁瑣。本文就中職學校計算機課程教學中實踐教學環(huán)節(jié)遇到的問題，結(jié)合實際分析使用虛擬機技術構(gòu)建中職計算機教學實驗環(huán)境的優(yōu)越性。

【作者簡介】

曹小毛（1979，7）女；湖南衡陽人，全日制本科，講師 ，研究方向：計算機網(wǎng)路；從事計算機網(wǎng)絡專業(yè)教學方面的工作。