虚拟机成人计算机教学论文

虚拟机成人计算机教学论文

一、成人计算机教学中使用虚拟机的优势

虚拟机简称VM,是指虚拟的计算机,可以通过软件展示计算机教学内容,通过创建虚拟平台,可以使学生体验真实的网络环境。虚拟机系统运行在物理计算机上,其具有完整的硬件系统功能,而且可以为学生营造出具有隔离性的计算机环境。虚拟机也被称为逻辑计算机,其具有模拟仿真等多种特性。虚拟机是以文件的形式存储于物理计算机中,而且不会占用太多的空间与资源,所以,一台物理计算机中,可以使用多个虚拟机,这些虚拟机在运行的过程中,具有独立的操作系统,不会互相干扰,在使用虚拟机时,较为简便,相当于在物理计算机中打开一个应用程序。虚拟机具有独立的CPU、显卡、声卡、硬盘、光驱等硬件设备,但是这些设备都是用虚拟软件模拟出来的,所以,在使用虚拟机时,可以对其进行关机或者硬盘格式化处理,这些操作对主机不会有任何影响。虚拟机都具有VM控制块,可以反映出VM执行状态以及调度优先级等内容。在计算机教学中使用虚拟机,具有较多优点。首先,虚拟机具有集成性,在一台PC机中可以使用多台虚拟机,而且虚拟机可以安装不同的操作系统,这些虚拟机可以同时运行,对主机硬盘不会产生影响,而且不需要重新开机,不会受到硬盘大小以及性能的影响。虚拟机之间以及虚拟机与主机可以实现通信与资源共享。其次,虚拟机具有移植性,其存在的形式一般为文件,在不同的操作系统中,可以完成互动操作,在使用虚拟机,只需要利用拷贝设备,就可以完成移植工作,可以在不同的计算机中使用,节省了大量的安装时间。再次,虚拟机具有经济节省性。使用虚拟机可以解决部分学校资金不足问题,学校在不添置硬件设备的前提下,可以实现一机多用,也可以提高计算机教学的质量,而且还节省了设备维护与更新的费用。最后,虚拟机具有可维护性。虚拟机与主机之间具有一定的隔离性,在使用虚拟机时,不会影响物理计算机的操作系统以及软硬件,也不会破坏主机硬盘分区以及数据。

二、成人计算机教学中使用虚拟机的目的

1.利用虚拟机进行系统操作类的模拟教学

在有的学校中,计算机实验室比较少,为了不影响主机工作以及运行的效率,学校会在计算机设备中安装防毒以及防护软件,这限制了学生的实际操作能力,也影响了主机硬件分区以及格式化操作,学生在计算机实验课中,对电脑进行随意分区,会对计算机硬件造成较大的损坏。使用虚拟机后,学生可以在虚拟的环境中,对计算机系统进行分区以及格式化,这对计算机硬件不会产生任何影响,而且学生也可以在虚拟环境下,进行软件安装以及配置操作。在普通的实验室中,很难提高学生的实际动手能力,教师主要是通过理论讲述的方式,使学生学习基础知识,但是这种教学方式比较抽象,不适合计算机教学,无法使学生掌握计算机技术。而应用虚拟机技术后,可以使学生在实际系统操作的过程中,更好地掌握系统操作要点,在安装与设施程序时,了解计算机操作的流程。另外,应用虚拟机技术,也可以实现暂停与保存功能,在下一次操作时,可以继续上次未完成的任务,实现操作的简便性,解决了不同班级,教学进度不同步的问题。

2.利用虚拟机进行网络实验室的模拟实验教学

在计算机教学中包括多项课程,而网络课程是其中一项重要的内容,学习这门知识,具有较强的实用性,进入信息时代后,网络已经成为人们生活中重要的组成部分,学生对这门课程的兴趣比较高,而且希望通过学习到的知识,建立网络并对其进行调试。在传统的计算机课程中,由于资源与资金有限,无法达到这一要求,而应用虚拟机后,可以帮助学生完成建立虚拟网络,可以在主机上模拟出多个虚拟机,可以在网络实验中进行虚拟实验,形成虚拟的网络实验室,在不增加学校投资经费的前提下,有效提高了教学的质量以及效果。利用虚拟机技术,学生可以在虚拟的计算机环境中,对局域网进行构建与调整,在不影响网络硬件使用功能的前提下,可以提高实验的安全性,使用虚拟机,不会使主机遭到病毒攻击,而且在实际动手的过程中,也提高了学生动手能力。

3.利用虚拟机管理维护计算机硬盘

虚拟机技术虚拟网络实验室的体现都是在主机中进行实现的,对于在虚拟网络技术中进行的格式化、磁盘分区,这些动作不会影响到宿主机,也不会导致硬盘的损坏与数据的丢失,而且软件更新也更加方便,只需要对虚拟软件进行相应的更新,整个虚拟网络就可以更新到最新版本,这样就可以保证教学的与时俱进,培养出适应时展的计算机人才。虚拟机软件能够为实验提供真实的计算环境,实现用较少的实验设备完成大量的实验;便于管理,降低管理成本。传统的实验是根据课程需要在一台计算机的不同分区上安装多个操作系统来满足实验环境的需求,由于实验的特殊性,不能像公共机房那样为了方便管理而安装还原卡,这样带来的后果就是系统可能经常崩溃,实验室管理员需要花大量的时间和精力来维护和恢复系统。采用虚拟机软件后,上面的问题就可迎刃而解。方法是物理计算机只需要安装一个Windows操作系统和虚拟机软件,实验时根据需要在虚拟机中安装操作系统来满足实验需求,不必担心系统崩溃而疲于恢复系统。

三、成人计算机教学中虚拟机的拓展使用

虚拟机在计算机教学中除了在以上领域有很大的应用空间以外,在其他领域也有着一定的应用可行性,在此列举几例,以供参考。

(1)某些问题需要特定的软件环境,而这些环境并非所有的计算机都能提供,如果用户所使用的机器经常更换,每更换一次都在所用的计算机上安装所需软件,是一件很烦琐的事情,有些时候环境也不允许我们安装,比如需要某种操作系统,我们可以利用虚拟机来解决这一问题,把我们所要解决的问题在虚拟机上解决,在虚拟机上安装问题所需的软件,这样每次更换机器,不管机器是否提供相应的软件环境,我们只需要在其上运行虚拟机就可以了。

(2)如今许多高校开设有Linux、Unix等操作系统课程,而实验室计算机基本还是windows操作系统。虚拟机可以完全实现Unix、Linux操作系统的功能,这样就可以在虚拟机上安装Unix、Linux操作系统。安装操作系统过程中,需要动手设置的地方不多,大多时候用户都在等待计算机自动安装,在虚拟机里装操作系统可以使我们“工作”和“安装”两不误,一方面在虚拟机里安装操作系统,另一方面在本主机继续我们的工作,只需要在本主机和虚拟机之间切换就可以实现。而且像安装操作系统这样的实验通常需要的时间比较长,但学生上机的时间又有限,虚拟机中的挂起功能可以方便地保留当前状态,以便下一次继续实验。在虚拟机环境下,多个操作系统可以同时运行,人们可以像对待标准的Windows应用程序那样在多个操作系统之间来回切换,而不需要重新启动机器。

(3)利用VMware虚拟机可以进行屏幕截图和视频捕捉。在授课过程中,某些操作单纯用语言可能无法表达清楚,或者由于条件所限,无法现场演示某些操作,对于这种情况,可以利用屏幕截图功能事先把操作画面抓取下来,或者直接利用视频捕捉功能把操作过程全部录制下来,然后在课堂上使用投影仪播放出来。

(4)目前随着计算机网络普及推广的发展,各种计算机病毒、木马甚至黑客层出不穷。教师在讲解这类问题时,可以先在虚拟机上植入病毒,讲解木马程序的传播,制定计算机的安全防护措施,达到直观教学的目的。在成人计算机教学中使用虚拟机教学模式,既可构建出虚拟的平台,又增加了实践课程,使学生在实际动手与操作的过程中,更好地掌握了知识难点,这种方式不但经济节省,还有效提高了教学质量,提高了学生操作能力与解决实际问题的能力。

作者:徐磊 单位:黑龙江省教育学院