虚拟机在计算机教学中的使用

虚拟机在计算机教学中的使用

摘要：在中职计算机的教学中，有些实践操作对学校的计算机设备和系统提出了较高的或带有破坏性的要求，该文就虚拟机在计算机教学的使用进行了探讨。

关键词：虚拟机；教学；中职

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)21-5184-02

目前职业教育的发展壮大迎来了前所未有的机遇和挑战，作为计算机教师，应该积极的迎接这种挑战，转变以前多理论少实践的教学方法，把培养学生出色的专业操作技能放在首位，以实践来带动理论的学习，让学生毕业后能受到社会的认可和欢迎。但学校在培养学生专业操作技能的时候，有时会受到实验器材，实验场地的影响，比如学习计算机组装与维护，学习可能让系统崩溃的应用软件，学习计算机网络时，其中有的实验会破坏计算机系统，有的实验要求的计算机数量较多，那么能不能在既让学生学会操作，又能充分利用学校现有计算机资源的情况下，找到一个最佳的平衡点呢？笔者在多年的计算机教学过程中，成功的使用虚拟机软件，满足了教学的要求，下面谈谈虚拟机在计算机教学中的使用。

1 使用虚拟机的原因以及虚拟机的特点

通过对学生的调查发现，现在中职计算机专业的学生，大多数想拥有自己的电脑，但是当真正拥有电脑的时候，很多学生不知道该做什么，表现出既渴望又茫然的学习心态，那么为什么会有这种现象呢？举个例子来说，笔者现在上的计算机组装与维护课程，其中有一节硬盘的分区与格式化知识，在学习的时候，学生表现出了很高的学习热情，但是当叫他们下课以后可以到自己的电脑上面做实验的时候，很多同学都不愿意。因为这是个非常危险的实验，会造成硬盘数据的全部丢失，对硬盘的损害也比较大，学生不愿意用自己的电脑去做实验；又比如说在学习网络组建的时候，需要的计算机比较多，很多学生下课以后根本没有办法在自己的电脑上面做实验，因此造成他们用自己电脑的时候，想学习但又不知道从何下手的窘境，那么就只好“学习”玩游戏了。而且对于大多数学校来说，计算机设备是很有限的，并且在上面做上述的实验，会对计算机造成很大的危害，如死机，数据丢失，系统崩溃等，从而给老师的上课带来影响，给机房管理人员增加额外的工作负担。另外，作为计算机老师，在讲授每一个实验以前，自己也需要先操作一遍，熟悉实验的环境和过程。那么老师又如何搭建这些实验的环境呢?这样一些问题给学生的学习，机房的管理，老师的备课都带来了苦恼，有没有一种好的解决方法呢?经过笔者一段时间的

探索，想到了一种较为理想的解决办法――使用虚拟机。虚拟机软件的设计本意主要是用于软件测试，方便开发人员在各个系统之间进行切换。但是从实际用来看，它可以作为满足多系统共存需求的一种很好的解决方案，尤其对初级的用户来说，更具有吸引力，因为在安装其它操作系统过程中，软件对原系统没有任何不良影响，即使安装不成功，或者在使用过程中虚拟的系统崩溃了可以直接删除不影响本机系统，因为虚拟系统仅仅作为一个文件存放在真实计算机的硬盘里，然后对虚拟的系统进行重新安装即可。本机系统崩溃后也不影响虚拟系统，可以下次重装本机系统后再加入以前做的虚拟系统。利用虚拟机，可以在一台电脑上将硬盘和内存的一部分拿出来虚拟出若干台计算机，每台计算机可以运行单独的操作系统，而互不干扰。这些新计算机各自拥有自己独立的cmos，硬盘和操作系统，可以像使用普通计算机一样对它们进行分区，格式化，安装系统和应用软件等操作。在这里，真实的操作系统为主系统， 虚拟的操作系统为子系统，子系统运行在主系统之上。由于虚拟得到的是一个完全真实的计算机，所以主系统和子系统中运行的各种操作系统都以特定的方式相互访问，或者将这几个操作系统联成一个网络，通过网络方式相互访问。另外，子系统还可以利用主系统现存的网络系统，甚至能通过Internet连接共享来实现上网。 虚拟机软件的最大优点，就是不需要重开机，就

能在同一台电脑使用好几个操作系统并且能相互切换，不但方便，而且安全。

2 虚拟机的分类、选择及对系统的要求

当今有两大虚拟机软件，wmware(VM) 虚拟机和virtual pc(vpc)虚拟机。这两大软件的基本功能都是一样的，但是有各自的特点。VM可运行在Windows和Linux 操作系统上，支持的虚拟操作系统较多，有微软的Windows操作系统，常见的Linux操作系统，NOVELL netware操作系统，sun solaris操作系统以及 freebsd 操作系统等；vpc可运行在Windows和Mac OS操作系统上。由于以前开发vpc的公司被微软收购，因此vpc虚拟机软件对微软的操作系统支持较好，而对其它的操作系统支持不够好甚至不支持。VM 比较占用系统资源，但运行稳定；vpc在系统资源占用方面比VM低，速度比前者快，但运行不如VM稳定，而且有些能在VM上做实验的，在vpc上没有效果。在做Windows实验的时候，可以使用vpc，用母盘搭配使用差异盘，用SYSPREDP工具重新封装一下，非常好用；做Linux实验的时，使用VM较好，支持的Linux系统多，速度快，运行稳定。在这里需要要注意的是，虽然虚拟机给学习和实验带来了很大的方便，虚拟机软件也可以在个人电脑上运行，但这并不表示虚拟机软件对系统的要求很低，相反，要求是较高的。虚拟机毕竟是将多台电脑的任务集中在一台电脑上，所以对硬件的要求较高，

主要是CPU，内存和硬盘。CPU频率最好能有PIII 500 MHZ以上的主频；内存方面至少要有256MB的容量；硬盘方面，由于要虚拟额外的电脑，并要运行相应的操作系统，这些都是在硬盘上一个特殊的文件中运行的。因此需要不小的空间，最好能有20GB的空余容量。目前绝大多数学校的计算机硬件配置完全能够满足用虚拟机教学的要求。学生自己的计算机的配置则远远高于虚拟机对系统的要求。因此我们可以在教学中，很好的利用虚拟机来做各种实验，一方面合理的运用了学校的计算机设备，另一方面也教会学生使用虚拟机的方法，使他们自己在课余时间能够利用虚拟机更好的学习。这样，学生学习有兴趣，有目标，不会感到茫然，而且通过老师的辅导与学生自己的努力，学生对计算机的操作能力有大幅度的提高。以后学生在阅览报刊杂志时，如果看到一些自己觉得有兴趣的实验，也可以在自己的虚拟机上做一做，不会因找不到合适的实验环境而放弃。 3 虚拟机在教学中的实际应用

目前中职学校开设的计算机课程较多，是不是把所有的课程都放在虚拟机上来学习呢？当然没有必要，可以把一些对设备要求比较苛刻的实验用虚拟机来做，那么在平时教学中什么时候可能会用到虚拟机呢？现举例说明：

1) 在计算机组装与维护课程中，学生要做很多实验，如主板CMOS的设置、硬盘的分区与格式化、操作系统的安装

等，如果都在真实的计算机上进行的话，要花很多的时间来等待，并且在这段时间这些计算机上不能进行其它的操作。一些常用的工具软件的使用，如还原精灵、备份工具、分区魔术师等，这些软件有的会修改硬盘的分区表和fat表，有的会修改操作系统的注册表和内核文件，带有很高的风险性，在真实计算机上做实验，一不小心会造成重要的数据丢失或是整个系统的崩溃，不能很好的完成实验，并且影响到后续班级计算机的教学。如果在虚拟机上做实验，虚拟系统和真实系统完全一样，学生不会觉得不习惯，不适应，学生通过在虚拟的操作系统环境中进行实验，熟悉操作和新技术，达到事半功倍的效果。

2) 在计算机网络组建的过程中，可以使用虚拟机模拟网络实验环境，完成各种网络实验。

首先可以使用虚拟机完成多台计算机之间网络通信相关实验，Windows2003的各种服务和活动目录相关实验、模拟Windows2003路由器、完成Windows2003 Advanced Server群集和负载均衡实验、Exchange Server 和SQL Server的群集实验、 Windows2003动态磁盘的实验、ISA Server防火墙以及各种网络安全的实验等。其次使用虚拟机还可以大大降低对硬件设备的投入，节省开销。如在做Windows2003动态磁盘的实验时，可能要使用多块硬盘;在做Windows2003 路由器实验的时候，为了能更好的学习路由表，查看到实验效果，

需要使用多张网卡，如果用真实计算机来做实验，那么就会增加实验设备，从而增加了实验费用。而使用虚拟机可以随意的在虚拟系统中增加硬盘，网卡等各种硬件，方便简单，且实验效果和真实系统是一样的。 4 结束语

虚拟机的出现，较好的解决了在计算机教学中缺乏实验条件的困境。笔者在这里介绍的只是在平时学习和工作中使用到虚拟机的一些地方，虚拟机更多强大的功能还有待大家去共同探讨和发现。用好了虚拟机就能更好的服务于学生，服务于教学工作，使大家的计算机操作水平有更大的提高。 参考文献：

[1] 张杰. 实战多操作系统与虚拟机[M].北京:清华大学出版社,2008,2.

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