淺談在計算機實驗教學中虛擬技術的應用

丁莉莉

【摘 要】近年來，隨著我國科學技術的不斷發展，虛擬技術得到技術上的突破，在很多行業中都得到了廣泛的應用。同時伴隨著教育教育教學改革的不斷進行，計算機教學時改革中的重點部分，在計算機教學中，實驗教學是重要的組成部分，但是受到傳統因素的影響，在計算機實驗教學中存在了一定的問題，影響了計算機實驗教學成效的提高。而虛擬技術在計算機實驗課上的應用能夠很好的解決傳統教學中存在的不足。本文首先介紹了虛擬技術的基本概念，然后對虛擬技術在計算機實驗教學中的應用展開了詳細的探究分析，這對提高計算機實驗教學的質量具有積極的作用。

【關鍵詞】虛擬化技術；計算機實驗教學；應用

隨著信息社會進程的不斷推進，對大學生計算機的使用實踐能力有了更高的要求，但是目前很多高校學生對計算機實踐技能的掌握能力不能滿足現代社會發展的需求。當前計算機實驗教學方面面臨的主要矛盾是實驗教學的計算機設備的數量和學生數量之間的矛盾，計算機資金投入較少設備更新換代不及時同當前大學生計算機實驗課必須開展之間的矛盾。虛擬技術的出現很好的解決了上面的兩種矛盾，虛擬化技術的成功應用創造性的打破了原來計算機結構的限制，一臺計算機通過模擬產生多臺虛擬機，這樣利用軟件抽象層的作用，成功的完成了計算機硬件的模擬，不但不需要在計算機配置上投入過多的資金，解決了資金的問題，還學生提供了全面的計算機實驗教學的條件。

一、虛擬化技術的相關闡述

1.虛擬化技術的基本概念

虛擬化技術不但能夠增加硬件的容量，還能降低配置軟件的操作步驟，虛擬化技術和多任務和超線程技術存在較大的區別，虛擬化技術是應用的前提是計算機在虛擬的基礎上。在CPU虛擬化技術方面，在同一平臺之下，系統能夠允許多臺機器同時進行工作，并且各個電腦之間沒有影響。簡言之，虛擬化技術是一項系統性的方案，具有較高的系統完整性，所以方案的開展需要多種元器件的參與，主要應用的元器件有CPU，主板芯片和BIOS等。

2.虛擬化技術的優越性

虛擬化技術在計算機實驗教學中的應用很好的解決了傳統教學中存在的不足，具有傳統教學方式所沒有的很多優點，主要的表現在如下的幾個方面：一方面，虛擬化技術的在計算機實驗教學中的應用，有效的減少了學校對計算機實驗教學基礎設備的資金投入，因為一臺設備通過模擬能夠在完成很多的實驗內容，同時傳統的實驗教學場地面積較大，實驗課基礎信息的獲得不能實現自動化，而虛擬化技術就和好的彌補了這方面的不足，有效的解決了當前實驗教學的計算機設備的數量和學生數量之間的矛盾，計算機資金投入較少設備更新換代不及時同當前大學生計算機實驗課必須開展之間的矛盾；一方面，虛擬化技術具有較高的靈活性和安全性，主要表現在保存實驗數據上，如果系統出現了問題，記錄的實驗數據不受影響。

二、虛擬化技術在計算機實驗教學中的具體應用分析

1.軟件虛擬化技術的應用分析

今年來，教育教學改革進程的不斷推進，對計算機實驗教學提出了較高的要求，為了響應計算機實驗教學的新要求，計算機老師應該加大對計算機軟件環境的部署和更新力度，優化和提高計算機軟件的使用環境。目前很多高校的計算機實驗教學中已經應用了軟件虛擬化技術，在計算機軟件實驗教學的過程中，通過將安裝的綠色版本同VMwaerThinAPP進行比較，選用了后者進行了基本程序的安裝。通過安裝該軟件程序，實現了同一操作平臺上能夠進行多種版本的虛擬程序的運行，并且各個版本的程序在運行期間并不互相影響，從而提高了計算機整體的使用效率，改善了計算機實驗教學中軟件的部署。要知道，傳統的計算機軟件實驗課教學過程中操作系統經常出現運行困難的問題，這樣在一定程度上影響了計算機軟件實驗課程的正常進程，但是軟件虛擬技術的應用能夠很好的解決上述的問題。

在進行計算機軟件虛擬實驗教學過程中，首先要做的工作就是做好基礎工作，搞好計算機實驗教學的環境，將計算機實驗教學過程中需要用到的軟件進行分類整理。應用了軟件虛擬化技術減少了安裝程序的復雜性，在安裝軟件之間，要對教師教學過程中用到的軟件進行統計，并且要根據課程表合理的安排安裝時間等繁瑣的程序已經不復存在，使用了軟件虛擬化技術減緩了一系列的程序，在上課之前將需要用到的軟件存放在具有還原功能的電腦硬件區域上，然后使用完畢后能夠通過系統的還原，將使用的軟件刪除，這樣能夠實現軟件和系統的有效的分離，在一定程度上節省了計算機運行的資源消耗。

2.虛擬機在計算機實驗教學過程中的應用分析

在支持多操作系統同時運行的配置中，虛擬機占有了重要的地位，虛擬機的在計算機實驗教學中的應用，在很大程度上提高了應用硬件的有效性。虛擬機的應用主要有兩種形式，一種是單一映射的虛擬機，主要代表是IBM；一種是非單一映射的虛擬機，主要代表有JAVA。虛擬機在計算機實驗教學中的應用特點主要表現為如下的幾個方面：

一方面，計算機的維護是一項十分復雜的工作，在沒有應用虛擬機之前，很多實驗都是不能完成的，如安裝操作系統的建立，磁盤的分區等實驗。但是使用了虛擬機技術就能夠提高實驗的全面性，通過具體的實驗操作，提高了學生實踐應用計算機的能力，在同一臺計算機上能夠實現多種操作系統的運行，從而能夠實現傳統教學所不能完成的實驗。

一方面，在進行操作系統實驗時，學生因為對知識理解不到位，在操作的過程中難免會出現問題，虛擬機的使用能夠對實驗過程中出現的問題徹底的刪除，該系統能夠繼續正常的運行，同時不會對其他系統的運行造成影響。

一方面，在網絡實驗上，一般情況下，進行網絡實驗之前需要做好充分的基礎工作，傳統的實驗過程需要使用較多的實驗設備，應用了虛擬機不但能夠較少設備的需求量，還能減少設備的占地面積。網絡實驗過程較為復雜，虛擬機通過保障每一個學生獨立管理自己的實驗數據，保障實驗能夠順利的進行，保障實驗數據的獲得和保存。

3.服務器虛擬化實驗技術的應用研究分析

服務器虛擬化技術又被叫做資源虛擬化技術，目前主要存在兩種表現形式，一種是實現物理服務器向邏輯服務器的轉變，同時實現一臺對應多臺的轉變；一種是將網絡中出現的物理服務器轉化為邏輯服務器，同時實現多臺對應一臺的轉變；服務器虛擬化技術在計算機實驗教學中實現了在單機上同時完成多個操作系統的運行，該過程的實現依賴服務器硬件設備和應用系統的分離。通過這樣的方式將網絡上的資源進行集中，實現服務器資源的優化配置。

服務器虛擬化技術在計算機實驗教學中的應用最大的優勢就是提高了服務器的利用率，對實驗教學過程需要部署的服務量進行科學的集中，在減少資金投入的同時，有效的改善了計算機實驗教學過程中的資金浪費；一方面服務器虛擬化技術的使用減少了教師在軟件部署上的使用的時間，同時服務器便于維護和省級，為學生能夠順利的進行計算機實驗提供了保障。

三、結語

虛擬化技術在計算機實驗教學中的應用，能夠有效的改善傳統計算機實驗教學中存在的問題和矛盾，有效的提高了學生對計算機的實踐應用能力，從整體上提高了計算機實驗教學的質量和水平。

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