虚拟机技术在计算机培训教学中的应用

魏军君

南京扬子石化电视大学，南京 210048

虚拟机技术在计算机培训教学中的应用

魏军君

南京扬子石化电视大学，南京 210048

计算机培训由于机房硬件设备的相对落后等原因，形成了教学瓶颈，该文研究了利用虚拟机的特点去寻找突破教学瓶颈的方法，分析探讨了虚拟机技术在计算机培训中的若干实际应用。

虚拟机；计算机培训；操作系统；计算机网络

virtual machineC; omputetrr aining; The operating system; The computer network

引言

计算机信息技术作为21世纪人才必须掌握的基本技能，成为企业员工和大学生必须掌握的重要课程。但是，随着计算机硬件与软件的飞速发展，许多培训单位和高校的计算机教学与实践出现了教学需求与现实机房设备相对落后的矛盾，以致无法完全满足培训和教学的实验要求。虚拟机技术的使用却可以提高单台计算机的利用率，是解决这类问题最有效的方法和途径。

1 机房存在的问题

在计算机操作系统和网络等课程部分内容的教学时 ,往往需要运行对计算机具有破坏性的软件,如格式化软件或病毒软件,另外还需要多台计算机互联，教师才能进行网络课程实际操作的讲解。而大多数培训单位或学校因受资金等因素的制约,没有能力建立专门的实验机房,许多知识点停留在理论讲解上,这样就影响了教学效果。虚拟机的研究和应用无疑可以解决以上问题。

2 虚拟机概述

虚拟机 (Virtual Machine)是指利用第三方软件在一台实体计算机中划分出一部分硬盘空间和内存容量来模拟出一台完整的计算机硬件系统,而这台被模拟出来的计算机可以和真实的实体计算机一样拥有自己的硬件设备,例如CPU、硬盘、声卡、显卡、网卡等等,并且这些硬件是标准的,能被大多数系统所支持。

VMware Workstation和Virtual PC是建立虚拟机和构建虚拟网络的最常用工具软件。在实际使用中,可以根据自己的需要去选择，笔者使用的是VMware Workstation。

3 虚拟机（VMware Workstation）在培训使用中的特点

虚拟机（VMware Workstation）的应用可以降低硬件上的资金开销，既经济又有效果，这对于那些资金不足的培训单位和学校较为适用。比如,以前要做一个组网实验,就必须购买多台计算机,还需要交换机和复杂的连线。而有了虚拟系统,只要一台普通计算机就可以实现组建网络了。

在虚拟机（VMware Workstation ）构建的平台上,可以安装多种计算机操作系统,如Windows系列和Linux 等,可以满足不同的计算机培训课程的教学需求。

2012年以来，诸暨市人民法院及下属各个法庭，先后设立了诉讼服务中心，由法官轮流值班，为案件当事人提供法律咨询、纠纷调解、诉讼引导、判后答疑等法律服务。对涉及婚姻家庭纠纷、邻里矛盾、小额债务等案情简单、争议不大的民事纠纷，当事人前来立案时，立案法官会发送《调解劝导书》，劝导其到驻庭调解中心先行调解。2013年以来，各法庭的驻庭调解中心累计促成3460起纠纷诉前调解成功，调解成功率达70%以上，自动履行率达98.34%。[6]

虚拟机（VMware Workstation）模拟出的硬件是标准化的，并且与原实体计算机中的硬件设备无关,这就保证了虚拟机的硬件兼容性。这一特性为教学培训提供了便利。

虚拟机（VMware Workstation）系统与主机系统之间有很好的隔离性,虚拟机系统的崩溃不会损坏原有实体计算机的操作系统和软件。

利用虚拟机（VMware Workstation）可以在一台计算机上组建网络, 虚拟机提供了虚拟网络设备，比如网卡、交换机等,这为计算机网络教学提供了方便。

虚拟机（VMware Workstation）系统具有快速恢复的特性,使得原本繁杂的计算机系统的维护变得简单了。在使用中一旦发现系统受到计算机病毒的破坏或严重的误删除操作,可以利用其还原功能快速还原到系统先前的状态。

虚拟机（VMware Workstation）具有比实体计算机实际系统好得多的扩展性,可以方便地在虚拟机系统上增加硬件，比如硬盘或者网卡,不需要拆开机箱和花费额外的多余的硬件费用。

4 虚拟机（VMware Workstation）技术在计算机培训中的应用

下面是虚拟机（VMware Workstation）在计算机操作系统和计算机网络培训中应用的几个实验。

4.1 操作系统（OS）底层软件操作实验

虚拟机（VMware Workstation）的启动过程和实体计算机启动过程是一样的。首先是自检，按F2便可以进入BIOS界面进行设置。进入BIOS SETUP界面，可以让学员了解BIOS的各项参数，例如开机系统启动顺序、时间设置、日期设置、CPU频率、密码等。

4.2 安装操作系统和多操作系统实验

进入装好的虚拟机，从光盘、U盘或者镜像文件引导系统.然后从操作系统安装光盘或者系统的镜像文件进行所需的操作系统安装，与实体PC机的安装方式相同。

目前在计算机培训的教学领域，大部分培训单位或学校使用的操作系统都是WINDOWS XP，对于Linux等其他操作系统只限于理论上的介绍。怎样才能让学生能够掌握多种操作系统的使用，且避免多个系统对机房计算机的影响，借助虚拟机进行多系统的安装和使用就是一种有效的技术途径。可以在一台实体电脑上将硬盘和内存的一部分拿出来虚拟出若干台虚拟机，每台虚拟机可以运行不同的操作系统而互不干扰。如果某个虚拟系统崩溃，可以将其直接删除而不影响其他虚拟机和实体机系统。因此，在虚拟机中的任何操作都不会破坏实体计算机的硬盘分区和数据。这样教师上课时不用担心学员上课会误操作，致使机器崩溃了，同时教师在进行培训教学过程中，可以利用虚拟机从一种操作系统直接进入其他操作系统进行教学演示，而不需要频繁重启计算机。

4.3 组建网络和服务器配置与管理实验

组建网络实验需要多台实体计算机和若干网络互联设备，而利用虚拟机技术只要一台电脑便能建立多台虚拟机，还可以虚拟出网络设备如交换机、网卡等，满足组建网络的需要。进行实验时，每个虚拟机都要对虚拟网卡进行配置，并为虚拟网卡选择正确的连接类型，这样才能够与其它虚拟机或主机进行数据通信。

在组建的虚拟网络里，将一些虚拟机配置为服务器，另外些虚拟机配置为客户机，这样就可以让学员从中学习服务器的管理和配置。可在虚拟机上进行Web、DNS、DHCP、FTP、Mail、服务器的配置实验。

4.4 计算机网络安全实验

由于互联网病毒的传播和破坏方式的多样化和网络化，网络安全培训课程也就显得至关重要。网络安全培训课程一般要完成网络命令、计算机扫描技术、入侵检测技术、网络攻击技术、计算机病毒及反病毒技术、防火墙技术等实验，计算机机房机器上由于安装软（硬）件保护的原因，导致了像网络攻击软件、病毒软件不能存在于安装了杀毒软件的普通实体计算机上。教师在培训教学中讲解计算机病毒和计算机扫描等技术时只能停留在理论上，很难进行实验演示。虚拟机的使用可以改变这一状况，可以在虚拟机系统上安装检测和攻击软件，可以植入病毒文件进行攻击和防御实验，让学员更加直观地了解计算机网络安全技术，保证了教学质量。

5 虚拟机（VMware Workstation）技术在计算机培训中的应用之局限性

首先，虚拟机对实体计算机CPU和内存资源占用较多，如果运行多个虚拟机，时间会较长，不采取措施会影响教学。其次，虚拟机无法虚拟网络故障，这让学员无法完全体验真实的网络环境。

6 结语

综上所述，在计算机培训中，可以利用虚拟机高效完成计算机操作系统和计算机网络培训等课程的要求，同时可以充分利用机房资源，减少硬件成本。随着对虚拟机技术的研究和探讨的不断深入，更多的功能会被挖掘并在计算机培训中发挥更大的作用。

The virtual machine technology in computer training the teaching application

Wei Junjun

Nanjing yangzi petrochemical TV university, Nanjing 210048

Computetrr aining because of the relative ly backward hardwaree quipmenrot om and othe r reasonsf, ormedt he bottlenectke achingt, his paper studiest he use of virtual machinfe eatures to look for the breakthrougteh aching methood f the bottleneckt, he paper discussetd he virtual machine technologiyn computetrr aining, some practic al application.

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.15.112

魏军君， 职称：大学计算机讲师。