虚拟技术在中职学校计算机教学中的应用研究

2015-04-29周波

工业设计 2015年10期

周波

摘要：虚拟技术伴随科学技术以及信息技术的发展，在社会的许多领域和行业应用广泛。而虚拟技术在教育领域的应用，对教育教学的推动起到了极大的作用，它为教学活动和教学管理的实施带来了一种全新的模式。中职学校作为国家教育体系的重要组成部分之一，承担着为社会提供专业技术成才的重任，将虚拟技术应用到中职学校计算机教学中，不仅可以给学生创造一个良好的学习环境，还能够使得计算机课堂的教学效率以及课堂质量得以提高。

关键词：虚拟技术;信息技术;中职学校;课堂质量

计算机课程作为中职学校重要课程之一，将虚拟技术应用到中职学校计算机课程教学之中，是教育发展中的一次重要突破，也在侧面促进了计算机技术的发展进步。近些年来，中职学校不断扩大招生规模，导致越来越多的学生涌进学校，然而学校的教学设施设备却没有相应的跟上学生数量的增长速度，不仅给教学经费带来了极大的压力，也造成许多学生没法有效地进行教学实践。学生只能单纯地依靠老师的课堂讲解来接受知识，无法有效地将这种知识转化为能力，违背了中职学校培养具有实践能力的专业技术人才的初衷。为了解决目前的困局，有必要将虚拟技术应用到计算机教学之中。

1虚拟技术概念

虚拟技术是在计算机仿真技术、计算机图形学、传感技术、多媒体技术以及人机接口技术等基础之上发展起来的。早在20世纪60年代，人们就开始了有关虚拟技术的各项研究。然而直到90年代初，虚拟技术才开始受到人们的极大关注。人们通过计算机技术对一系列繁杂的数据进行交互和可视化操作，从而达到虚拟现实的目的。与流行的视窗操作和人机界面相比，虚拟技术在技术上有着大的飞跃。如今虚拟技术在科技研发、商业领域、医疗领域、娱乐行业、城市规划、教育领域、军事领域等广泛被运用。比如在科技领域运用虚拟技术培训宇航员，不但安全、有效，而且节省资金;在商业领域运用虚拟技术表现商业推广方案，它能够比传统的文字、图片以及视频宣传更加具有吸引力;在医疗领域虚拟技术也被广泛运用在手术培训、手术预演以及临床诊断等方面。

2虚拟技术在计算机教学中的应用

不管是非计算机专业的学生，还是计算机专业的学生，都需要接受计算机教学。由此，中职学校的计算机实验室的利用率应当是极高的。由于在计算机实验室进行实验教学需要多种应用环境和操作系统，必须采取新的教学技术来弥补传统教学方法的不足。

2.1在计算机维护实验中应用虚拟技术

在计算机维护实验教学中，常常会进行操作系统的安装，系统格式化等各种维护实验，长期进行类似操作，会给计算机的硬件设备带来不同程度的损坏，给学校带来不必要的经济损失。如果在计算机维护实验中应用虚拟技术，可以满足学生的多次重复实验需求，而且不会对计算机造成任何影响。因为在虚拟环境中，学生的所有操作都是虚拟的，其造成的影响可以被快速还原，从而保证了计算机原系统和硬件的安全。

2.2创造多课程多操作系统实验环境

计算机课程的教学内容具有多样化的特点，因此存在差异性的教学内容也要求计算机系统要具备不同的环境来与之相适应。比如课程一需要Linux操作系统，课程二需要Windows操作系统，有些专业课程更是需要多种操作系统。为了满足这项要求，学校通过虚拟技术来创建虚拟计算机，使其具有多种操作系统（拓扑图见图1）。不管是搭载何种操作系统，虚拟计算机都能够在文件部署完成之后通过启动来使正常运行得以实现。而对于原计算机来说，虚拟计算机仅仅只是作为一个子系统而存在，这种虚拟的子系统可以兼容多种操作系统，从而使一台计算机就可以实现具有多种操作系统的功能。与此同时，我们还可以创造一个虚拟的局域网环境（拓扑图见图2），在虚拟的局域网环境中，对其进行的网络行为完全和真实的网络一样，因此学生在实验的时候，可以放心地进行相关实验操作，不用担心虚拟计算机和虚拟网卡会出现真实计算机会出现的冲突和故障等问题。归根究底，虚拟计算机只是真实计算机的一个子系统，一个软件系统。学生对虚拟计算机的一系列实验操作都不会对真实计算机造成损害，从而使得实验设备的投资降低了，也使实验设备的维护工作量得到了减轻。

图1 多系统虚拟计算机拓扑图

图2 虚拟局域网拓扑图

2.3在移动教学中应用虚拟技术

传统的计算机实验课由于学时的限制，在实验课结束后，学生如果想要对学习到的知识进行巩固练习，但是由于没有实验环境而只能就此作罢。而如果运用虚拟技术就可以对这一问题进行解决，使得学生可以突破时间、空间的限制而随时随地进行实验操作练习。这是由于每台虚拟计算机是以文件形式存放在计算机中，具有可复制性和可迁移性。在计算机实验课堂上的虚拟计算机文件可以被学生的移动硬盘或U盘进行拷贝，学生在回到宿舍之后，将虚拟计算机文件复制到自己电脑上，就可以直接对其执行实验操作。即使是学校的校园网，我们也可以引入虚拟技术，通过虚拟技术对校园网的各个服务器进行有效整合，从而使校园网的不同服务能够在一台计算机上得以提供服务，保证了服务的安全性、可靠性，也方便管理，节约了校园网服务器运行开支。

3在计算机教学中引入虚拟技术的优势

在中职学校计算机教学中引入虚拟技术，满足了计算机教学实践的需求，为计算机教学实践创造了一个近乎真实的实验环境。虚拟技术的优势有如下几点：第一，使用与维护简单方便。只需要用到一台计算机的一部分内存资源和硬盘，就可以将若干台计算机虚拟出来，虚拟出来的每台计算机拥有相对独立的操作系统，可以同时运行，彼此之间互不影响。第二，安全性高，使用成本低。在虚拟机上进行的任何操作都不会对计算机造成影响，使得计算机的安全性在一定程度上得到了提高。虚拟计算机是对计算机进行模拟，因此不需要新的硬件设备来对其进行支持，再加上虚拟计算机可以对操作系统进行随时修改，不需要额外添加专门的计算机来提供教学实验环境，节省了教学资金。第三，安装简单，方便移植。虚拟计算机是以文件形式储存于计算机之中，可以直接复制拷贝。第四，更具直观性。虚拟计算机可以模拟网络环境，在上网络维护与管理、网络组建等课程的时候，就可以利用虚拟计算机来对网络教学环境进行虚拟搭建，从而让学生能够更加直观地对此类课程的学习内容进行掌握，有助于激发学生的学习兴趣，使其学习积极性得以提高。

4结语

虚拟技术的应用不但缓解了当前中职学校计算机教学诸如实验环境不好、实验设备不足等问题，而且给学生带来了更多的动手实践机会，从而使得计算机教学的教学效率得到了提高。本文先对虚拟技术的概念进行了阐述，简单介绍了虚拟技术在社会各领域各行业的应用现状，然后对虚拟技术在中职学校计算机教学中的应用展开相应研究。希望能够给予其他计算机课程教师相关参考与借鉴，并共同对虚拟技术在计算机教学中的应用加以推广，促进计算机教学方法的发展与进步。

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