浅谈虚拟机技术在计算机教学与实验中的应用

2020-11-25高星魏宇清耿清甲河北科技师范学院数学与信息科技学院

数码世界 2020年2期

高星魏宇清耿清甲河北科技师范学院数学与信息科技学院

引言

距今为止，虚拟机技术已经有了几十年的发展历史了，是我国IT领域当中比较活跃的技术之一，有着广泛的发展前景，对于我国现代信息技术的发展有着重要的影响，所以教育界对这方面的重视力度是比较高的，现在已经引入到计算机教学活动当中，成为一种教学辅助工具。本文所探讨的主要内容就是虚拟机技术和计算机教学实验结合的现状，应用情况。

一、计算机教学实验目前的发展情况

我国在计算机教学当中所采取的授课方式大多是多媒体教学，教师通过多媒体给学生进行一些课堂演示，帮助学生理解和记忆，但是有些学习内容是无法通过多媒体课件展示出来的。比如说计算机的组装与维护或者是计算机网络操作系统等等，这些课程的实践性非常强，所以在教学当中会涉及到不同软件的切换，而此时的系统操作却无法正常运行。并且如果采取重启的形式来激活系统，会造成课堂时间的浪费，同时还不利于学生的理解吸收，降低了课堂的教学效率。在计算机实验教学活动当中，也存在着这样的问题，比如涉及到一些破坏性比较强的操作，像磁盘低级超高级的格式、数据备份或者是CMOS参数的设置，这些强度比较高的操作，会对计算机造成一定的物理破坏，为了延长计算机的使用寿，教师在教学过程当中会很少甚至是忽略这一方面的教学，因此，学生缺乏在这方面的实践活动，而一些简单的实验是无法满足学生计算机学习的。

二、虚拟机技术方面的相关概念

虚拟机技术是依托于计算机的，是的Windows或者是Linux平台上运行的一种应用软件，该软件最突出的一个特点就是可以解决系统切换时出现死机的问题，可以让两个不同的系统相互独立运行。其实就相当于模拟出来了另一个虚拟的计算机，和实际的计算机一样，他仍然具备计算机的一些操作功能，但是在系统上也会发生一定的差异，子系统是虚拟机运行的操作系统，而它所依托的计算机则是母机，而对子系统也就是操作系统进行操控的称为主系统。虚拟机和依托的计算机之间的差别并不是非常的大，计算机所具备的一些设备，比如说CPU、硬盘或者是网卡等等它都具备，但是并不是真实存在，是虚拟化的，但是仍然可以完成相关程序的操作，仍然可以安装WINDOWS，并且对这些系统进行实践的操作，可以构建网络系统，进行计算机方面的实验。其中运行比较完善的虚拟机软件也比较多，这里已VWMAR作为例子来分析虚拟机的相关特点。第一，一个电脑上可以同时进行多个虚拟机的工作，并且这些虚拟机都可以拥有自己独特的操作系统，相互之间还可以进行信息数据的交流，可以共享各种文件；第二，在使用一些操作性比较强的系统的时候，不需要重启；第三，可以对操作系统上的应用软件数据进行隔离；第四，可以根据不同的情况对虚拟机系统的配置参数进行重置。

三、目前虚拟机技术在计算机教学实验当中的发展应用情况

（一）从教学环节进行分析

目前大多数学校在进行计算机教学的时候引用的虚拟机是VMware，因为相对于其他虚拟机而言，它的实用性更高，教学当中的安全系数更高，并且便利性也比较强，可以避免传统计算机教学当中的漏洞，满足多样化的教学形式。教师在进行操作性教学的时候，通过安装VMware软件，即使是在WINDOWSXP也可以打开另一个系统，比如Linux，而在此时将不会发生重启的问题，二者可以实现自由的切换，从而节约了课堂的教学时间，提高了教师的教学效率。或者是在进行网络安全课程教学活动的时候，一些网络黑客会通过一些代码对计算机进行攻击，从而计算机的数据无法得到保护，在针对这些问题的时候如果教师仅仅只通过PPT来进行演示，是无法取得较强的教学效果的，而且还会加强学生的学习难度，降低学生的学习欲望。而通过虚拟机则可以构建出局域网络，从而给学生形成一个具体的网络环境，教师可以直接演示整个黑客攻击的流程，以及相对应的操作过程，激发学生学习兴趣的同时，还有利于教学效率的提高。

（二）从实验环节的角度出发

通过虚拟机可以给学生构建出更为完整，更为科学的实验环境，降低传统理论学习和PPT学习的枯燥性，避免抽象性的教学活动，有利于提高学生的学习积极，以及教师的教学质量，同时还可以节约学校在这方面的成本投入。虚拟机技术主要是通过软件来实现各种功能的，所以在实验操作过程当中并不会对电脑设备产生影响，在虚拟机背景之下，可以组建一个新的网络系统，从而进行各种服务器的配置，在这种形式之下和实际的计算机操作并没有什么区别，学生既可以完成在这方面的实验操，提高实际动手能力，丰富在这方面的相关经验，同时还不会对真实的计算机设备造成伤害。