高职计算机硬件实验教学中虚拟机的应用实践思考

阳晖

摘要：在现今高职计算机专业当中，硬件实验课是重要的课程内容，对设备具有着较高的要求，不仅具有较大的投入，且对计算机而言具有着一定的破坏作用。在该种情况下，虚拟机则成为了一个较好的选择，即通过虚拟机技术的应用在操作系统上实现虚拟机的安装与调试，在有限的教学资源情况下满足实验教学需求，以此不断提升计算机硬件教学水平。在本文中，将就高职计算机硬件实验教学中虚拟机的应用进行一定的研究。

关键词：高职计算机；硬件实验教学；虚拟机

中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）05-0279-02

一、引言

高职计算机专业硬件实验课具有着较强的实践性以及操作性，通过这部分课程的开设，即能够实现对高职学生实践能力的良好培养。但对于这部分课程来说，其对设备具有着较高的要求与投入，并因此同高职院校实际情况存在着不相匹配的情况。为了对机房计算机系统进行保护，机房当中的管理人员往往对计算机进行硬盘保护卡的安装，并因此对学生实际操作产生了一定的限制，使得部分实验难以操作，在教学目标同机房管理两者间存在冲突的情况下对计算机实践教学带来了新的挑战。在该种情况下，如何在对一机多能、一机多用功能进行实现的基础上对设备的作用进行充分发挥、对其具体利用率进行提升则成为了对该问题进行解决的核心方式，而通过虚拟机技术的应用，即能够实现该问题的较好解决，需要做好具体应用把握。

二、虚拟机概述

所谓虚拟机，就是一种软件，能够支持多个操作系统在单个物理服务器上运行，在实际操作系统平台上，能够对常用的Linux以及Windows系统进行模拟。通过虛拟机的应用，即能够在一个“虚拟”的系统当中以自由的方式配置、修改试验以及学习所需的操作环境，在操作当中并不需要对系统崩溃的情况产生担忧，也不会因学生操作影响到计算机实际操作系统。实际上，虚拟机即是在一台计算机上以虚拟方式所形成的具有独立系统的计算机，并因此将两台甚至以上的计算机工作任务集中在一台计算机当中，以此在同一时间由一台计算机对多个操作系统运行进行实现，且能够根据实际需求将这部分系统组成一个网络。在实际使用当中，这部分操作系统则将保持在同一时刻运行在计算机当中，不仅互相不具有干扰，且会因其处于同一个局域网当中而对学生在软件测试、操作系统学习、组建网络学习方面提供必要的条件。

三、计算机实验教学中虚拟机的应用

在计算机实验教学中，虚拟机的应用方式有：

第一，多系统实验教学。目前，在人才培养当中需要对“以人为本”的理念进行充分的遵循，即在教学当中对学生的个人发展意愿给予充分的尊重。目前，高职院校当中所开展的计算机实验教学通常以Windows系统为平台，而在Unix以及Linux方面接触得相对较少。在该种情况下，要想使学生能够较好地实现多种操作系统的学习、对不同系统知识进行掌握，一种有效方式正是多系统启动，但对于该方式来说，不仅整个安装过程较为复杂，且将会因此为计算机带来较大的负担，当在同一台计算机当中对格式化、网络服务器安装、硬盘分区以及Ghost备份等系统维护实验时，则会对计算机硬盘数据的完整性造成破坏，而该种情况在共用计算机实验室当中则是不允许的。除了该种方式以外，使用虚拟机计算实现多系统的安装则成为了一种较好的处理方式。通过虚拟机的应用，即能够在同一台计算机当中将内存以及硬盘的一部分拿出来实现对多台计算机的虚拟处理，并保证不同计算机在对单独操作系统运行的基础上互相之间不会存在干扰。在这部分“新机器”当中，其具有着各自独立的硬盘、操作系统以及CMOS，在实际使用当中就如同普通计算机一样能够对其进行格式化、分区、应用软件安装以及系统安装等操作，且能够在形成之后将其连接成一个网络，而在系统崩溃以后，在将其直接删除之后，也不会对机器系统产生影响。对于该种处理方式来说，则能够使教师在实际课程开展当中不需要担心学生在上课当中对计算机造成破坏，使其发生无法启动的情况。同时，教师在教学当中通过虚拟机的应用，也能够在一种系统基础上直接转换到其他系统开展教学而不需要频繁地重启计算机，在实现课堂宝贵时间有效节约的基础上获得更好的教学效果。

第二，网络组建实验教学。通常情况下，在对一个网络环境进行搭建时，需要至少2台计算机、1根直连线以及网卡。而在对复杂网络环境进行组建时，对计算机数量则具有了更高的要求，对于一个班级来说，如果其中的学生想同时进行网络组建，那么则很难对其设备方面的需求进行满足。在该种情况下，则需要做好虚拟机的引入，因其为逻辑上的计算机，对此，在虚拟机同主机之间、网络同虚拟机之间以及不同虚拟机之间则具有着完全等价的关系。在实际教学当中，则可以在同一台计算机上实现对多个虚拟机的虚拟处理，以此在同一台计算机上即能够实现网络环境的组建，在此基础上做好不同网络配置处理。通过该种方式的应用，不仅对于设备的实际利用率来说是一种提升，对其实际动手机会进行了增加，且学生可以通过已有设备的应用摸索进行实验，而不存在对硬件设备造成破坏的顾虑，在整个操作当中，仅仅需要指导教师根据其实际操作情况进行少量、适当的指导即可，以此有效实现试验效率的提升。在实验过程中，如果学生不能够按时完成，则可以通过挂起功能的应用实现当前状态的保留，以此为后续实验打下基础，在对学生创新精神进行培养的基础上实现其综合能力的提升。

第三，课件演示与映像设备。在实际教学活动开展当中，经常会存在教师备课软件版本同实验室安装版本不同的情况，以Office为例，目前常用的有2003、2007以及2017这几个版本，版本差异情况的存在，则会使教师出现不能够正常演示课件的情况。映像设备是虚拟机的重要作用点，当教师购买大容量移动硬盘时，在将虚拟机硬盘影响文件放在移动硬盘当中以后，则能够在有效解决课件演示问题的基础上使教师在熟悉的操作环境当中进行授课，更好地发挥教师的教学作用。endprint

第四，机房维护管理。从机房的管理角度来看，只有具有良好辅助设备的存在，才能够对教学质量进行有效保障。对于虚拟实验机房来说，不仅能够实现教学设备的有效保证，且在人员管理方面也具有着有效的缓解作用。首先，物理计算机同虚拟计算机两者间具有着完全隔离的关系，当学生在虚拟计算机当中对系统进行严重错误操作，如格式化、文件删除、磁盘分区甚至病毒感染等，都不会因此对物理计算机产生影响。其次，在该环境当中，机房工作人员在工作当中则能够在不对多个操作系统进行安装的情况下对课程教学当中不同平台所具有的要求进行满足，且不需要担心部分实验使系统发生崩溃而将大量的时间与精力投入在系统恢复当中。在实际工作中，工作人员可以将经常用到的、处于不同平台之上的虚拟机文件放置在服务器上让学生共享，当学生系统发生崩溃或者对不同操作平台具有需求时，则可以从服务器上实现文件的重新下载。最后，在虚拟机环境之下，学生即可以根据自身的需求随意进行BIOS设置以及磁盘格式化等维护操作，在实际操作过程中，即使因操作问题的存在使系统出错，也能够以较为便利的方式恢复系统，以此在对机房利用率、学生动手能力进行提升的基础上对计算机的使用压力进行减轻，进而实现工作人员维护量的降低。

四、结束语

在计算机教学活动中，实验是其中的重点环节。在上文中，我们对高职计算机硬件实验教学中虚拟机的应用进行了一定的研究，在实际教学当中，需要教师能够做好虚拟机技术的科学应用，在满足学生学习需求的基础上不断提升教学效果。

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