高職計算機硬件實驗教學中虛擬機的應用實踐思考

陽暉

摘要：在現今高職計算機專業當中，硬件實驗課是重要的課程內容，對設備具有著較高的要求，不僅具有較大的投入，且對計算機而言具有著一定的破壞作用。在該種情況下，虛擬機則成為了一個較好的選擇，即通過虛擬機技術的應用在操作系統上實現虛擬機的安裝與調試，在有限的教學資源情況下滿足實驗教學需求，以此不斷提升計算機硬件教學水平。在本文中，將就高職計算機硬件實驗教學中虛擬機的應用進行一定的研究。

關鍵詞：高職計算機；硬件實驗教學；虛擬機

中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）05-0279-02

一、引言

高職計算機專業硬件實驗課具有著較強的實踐性以及操作性，通過這部分課程的開設，即能夠實現對高職學生實踐能力的良好培養。但對于這部分課程來說，其對設備具有著較高的要求與投入，并因此同高職院校實際情況存在著不相匹配的情況。為了對機房計算機系統進行保護，機房當中的管理人員往往對計算機進行硬盤保護卡的安裝，并因此對學生實際操作產生了一定的限制，使得部分實驗難以操作，在教學目標同機房管理兩者間存在沖突的情況下對計算機實踐教學帶來了新的挑戰。在該種情況下，如何在對一機多能、一機多用功能進行實現的基礎上對設備的作用進行充分發揮、對其具體利用率進行提升則成為了對該問題進行解決的核心方式，而通過虛擬機技術的應用，即能夠實現該問題的較好解決，需要做好具體應用把握。

二、虛擬機概述

所謂虛擬機，就是一種軟件，能夠支持多個操作系統在單個物理服務器上運行，在實際操作系統平臺上，能夠對常用的Linux以及Windows系統進行模擬。通過虛擬機的應用，即能夠在一個“虛擬”的系統當中以自由的方式配置、修改試驗以及學習所需的操作環境，在操作當中并不需要對系統崩潰的情況產生擔憂，也不會因學生操作影響到計算機實際操作系統。實際上，虛擬機即是在一臺計算機上以虛擬方式所形成的具有獨立系統的計算機，并因此將兩臺甚至以上的計算機工作任務集中在一臺計算機當中，以此在同一時間由一臺計算機對多個操作系統運行進行實現，且能夠根據實際需求將這部分系統組成一個網絡。在實際使用當中，這部分操作系統則將保持在同一時刻運行在計算機當中，不僅互相不具有干擾，且會因其處于同一個局域網當中而對學生在軟件測試、操作系統學習、組建網絡學習方面提供必要的條件。

三、計算機實驗教學中虛擬機的應用

在計算機實驗教學中，虛擬機的應用方式有：

第一，多系統實驗教學。目前，在人才培養當中需要對“以人為本”的理念進行充分的遵循，即在教學當中對學生的個人發展意愿給予充分的尊重。目前，高職院校當中所開展的計算機實驗教學通常以Windows系統為平臺，而在Unix以及Linux方面接觸得相對較少。在該種情況下，要想使學生能夠較好地實現多種操作系統的學習、對不同系統知識進行掌握，一種有效方式正是多系統啟動，但對于該方式來說，不僅整個安裝過程較為復雜，且將會因此為計算機帶來較大的負擔，當在同一臺計算機當中對格式化、網絡服務器安裝、硬盤分區以及Ghost備份等系統維護實驗時，則會對計算機硬盤數據的完整性造成破壞，而該種情況在共用計算機實驗室當中則是不允許的。除了該種方式以外，使用虛擬機計算實現多系統的安裝則成為了一種較好的處理方式。通過虛擬機的應用，即能夠在同一臺計算機當中將內存以及硬盤的一部分拿出來實現對多臺計算機的虛擬處理，并保證不同計算機在對單獨操作系統運行的基礎上互相之間不會存在干擾。在這部分“新機器”當中，其具有著各自獨立的硬盤、操作系統以及CMOS，在實際使用當中就如同普通計算機一樣能夠對其進行格式化、分區、應用軟件安裝以及系統安裝等操作，且能夠在形成之后將其連接成一個網絡，而在系統崩潰以后，在將其直接刪除之后，也不會對機器系統產生影響。對于該種處理方式來說，則能夠使教師在實際課程開展當中不需要擔心學生在上課當中對計算機造成破壞，使其發生無法啟動的情況。同時，教師在教學當中通過虛擬機的應用，也能夠在一種系統基礎上直接轉換到其他系統開展教學而不需要頻繁地重啟計算機，在實現課堂寶貴時間有效節約的基礎上獲得更好的教學效果。

第二，網絡組建實驗教學。通常情況下，在對一個網絡環境進行搭建時，需要至少2臺計算機、1根直連線以及網卡。而在對復雜網絡環境進行組建時，對計算機數量則具有了更高的要求，對于一個班級來說，如果其中的學生想同時進行網絡組建，那么則很難對其設備方面的需求進行滿足。在該種情況下，則需要做好虛擬機的引入，因其為邏輯上的計算機，對此，在虛擬機同主機之間、網絡同虛擬機之間以及不同虛擬機之間則具有著完全等價的關系。在實際教學當中，則可以在同一臺計算機上實現對多個虛擬機的虛擬處理，以此在同一臺計算機上即能夠實現網絡環境的組建，在此基礎上做好不同網絡配置處理。通過該種方式的應用，不僅對于設備的實際利用率來說是一種提升，對其實際動手機會進行了增加，且學生可以通過已有設備的應用摸索進行實驗，而不存在對硬件設備造成破壞的顧慮，在整個操作當中，僅僅需要指導教師根據其實際操作情況進行少量、適當的指導即可，以此有效實現試驗效率的提升。在實驗過程中，如果學生不能夠按時完成，則可以通過掛起功能的應用實現當前狀態的保留，以此為后續實驗打下基礎，在對學生創新精神進行培養的基礎上實現其綜合能力的提升。

第三，課件演示與映像設備。在實際教學活動開展當中，經常會存在教師備課軟件版本同實驗室安裝版本不同的情況，以Office為例，目前常用的有2003、2007以及2017這幾個版本，版本差異情況的存在，則會使教師出現不能夠正常演示課件的情況。映像設備是虛擬機的重要作用點，當教師購買大容量移動硬盤時，在將虛擬機硬盤影響文件放在移動硬盤當中以后，則能夠在有效解決課件演示問題的基礎上使教師在熟悉的操作環境當中進行授課，更好地發揮教師的教學作用。endprint

第四，機房維護管理。從機房的管理角度來看，只有具有良好輔助設備的存在，才能夠對教學質量進行有效保障。對于虛擬實驗機房來說，不僅能夠實現教學設備的有效保證，且在人員管理方面也具有著有效的緩解作用。首先，物理計算機同虛擬計算機兩者間具有著完全隔離的關系，當學生在虛擬計算機當中對系統進行嚴重錯誤操作，如格式化、文件刪除、磁盤分區甚至病毒感染等，都不會因此對物理計算機產生影響。其次，在該環境當中，機房工作人員在工作當中則能夠在不對多個操作系統進行安裝的情況下對課程教學當中不同平臺所具有的要求進行滿足，且不需要擔心部分實驗使系統發生崩潰而將大量的時間與精力投入在系統恢復當中。在實際工作中，工作人員可以將經常用到的、處于不同平臺之上的虛擬機文件放置在服務器上讓學生共享，當學生系統發生崩潰或者對不同操作平臺具有需求時，則可以從服務器上實現文件的重新下載。最后，在虛擬機環境之下，學生即可以根據自身的需求隨意進行BIOS設置以及磁盤格式化等維護操作，在實際操作過程中，即使因操作問題的存在使系統出錯，也能夠以較為便利的方式恢復系統，以此在對機房利用率、學生動手能力進行提升的基礎上對計算機的使用壓力進行減輕，進而實現工作人員維護量的降低。

四、結束語

在計算機教學活動中，實驗是其中的重點環節。在上文中，我們對高職計算機硬件實驗教學中虛擬機的應用進行了一定的研究，在實際教學當中，需要教師能夠做好虛擬機技術的科學應用，在滿足學生學習需求的基礎上不斷提升教學效果。

參考文獻：

[1]裴士新，于賀.虛擬機在計算機組裝與維護課程中的應用[J].知識經濟，2016，（12）.

[2]方鵬.高職計算機教學中虛擬機技術應用探究[J].湖北成人教育學院學報，2013，（05）.

[3]徐峰，呂鶴青.虛擬機在高校財務工作中的應用[J].信息與電腦：理論版，2015，（06）.

[4]羅峻文，梁亮.淺談VM虛擬機在計算機組裝與維護課堂上的應用[J].中小企業管理與科技：上旬刊，2013，（02）.

[5]劉延鋒，徐曉昭.計算機組裝與維護公共選修課教學探析[J].電腦知識與技術，2013，（24）.

[6]沈卓云.虛擬機技術在計算機組裝課堂中的應用[J].電子技術與軟件工程，2016，（22）.endprint