中职计算机教学中虚拟技术的运用浅探*
2022-11-22王峥嵘刘南阳
王峥嵘 刘南阳
(1.锦西工业学校 辽宁葫芦岛 125003;2.中国人民解放军91645部队 辽宁葫芦岛 125003)
对于中职计算机教学工作,传统的教学模式中更多是理论方面的教学。近些年,随着中职教育的改革,中职计算机教学逐渐将多种媒体技术以及软件添加到中职计算机教学中。但大部分的中职院校还仅仅停留在理论教学方式,学生在毕业后的实践工作比较吃力。对于这种情况,中职计算机专业的学生在毕业之后无法快速融入实际的工作中,这对学生今后的发展是非常不利的。想要解决这一问题,需要在中职计算机教学的过程中开展增加实践教学模式的课程,同时对实践中的计算机操作内容进行不断更新优化,帮助学生了解当前最先进的计算机专业内容,想要完成这一内容。中职院校需要引进先进的教学设备和技术,而虚拟技术是其中较为常见的一项技术,通过该技术能够为中职院校的计算机教学提供良好的环境,帮助学生更好地进行实践学习。
一、虚拟技术简介及其在中职计算机教学中的应用必要性分析
虚拟技术是20世纪发展十分迅速的一种全新的计算机技术,该技术中包含了计算机、电子信息以及仿真技术等,通过这些技术的整合,能够为学生提供一个虚拟的计算机环境,学生能够通过该技术进行沉浸式学习[1]。在中职计算机实践教学中应用虚拟技术,不仅能够为学生的实践学习提供良好的技术和设备基础,同时还能够帮助学生更好地开展实践训练,提高学生的实践效果。通过相关研究发现,在中职计算机实践教学中,采用虚拟技术是非常必要的。
1.计算机虚拟技术类型介绍
对于计算机虚拟技术,根据功能不同,包含了几种不同的技术:首先,是加密技术,由于虚拟网络本身的独特性,在进行操作的过程中,需要将公共网络转变为自身的应用区域,从而实现个人信息的安全性和独立性[2]。在进行计算机实践的过程中,通过计算机语言能够将多种数据资源进行转化和应用。加密技术的应用,同时避免了其他非法用户的侵入,为用户个人提供更加隐私的保护,同时将用户的经济损失降到最低[3]。然后,是身份验证技术,这一技术在计算机技术中是比较传统的一项技术,在当前大部分的计算机网络安全中都有应用。用户首先需要进行用户名和密码信息的设定,然后将初始化的信息上传到计算机系统中。通过该技术能够将计算机的资料进行数据转化,同时对内部的信息以及原始的信息进行统一化的对比,这样就能够在计算机内部构建准确的动态指令,从而更好地提高计算机存储数据的安全性。在进行系统认证的过程中,用户需要根据不同的类型进行VPC网络的操作,并选择合适的虚拟网络作为发展趋势,另外,在进行实践操作的过程中,还能够对网络的资源进行进一步的拓展,这样对实践操作效率提升具有重要意义。最后,则是隧道安全技术。该技术指的是通过不同硬件设备之间的对接技术来进行中职计算机专业学生的实践。同时,该技术的应用还能够对公共网络中的安全数据进行保护,并对这些数据进行二次加密操作,从而在根源上对数据信息的安全性进行提高。从当前的计算机技术现状来看,该技术的应用能够实现信息的解密以及传递速度的加快等。一般情况下,计算机技术人员需要加强对交换机和虚拟网络等的重视,方便后续实践操作过程中的流程顺利性,提高教学效率。
2.虚拟技术在中职计算机实践教学中的优势介绍
首先,是在课堂教学管理方面,教师通过虚拟技术的使用,能够实现同时对多台计算机设备的模拟操作和教学。并且,不同虚拟设备之间是相互独立的,教师可以根据学生的实际需求进行教学内容的开展和实践培训。此外,教师还能够同步对学生的实践操作状况进行全面的掌握,同时结合实践教学的需求,对教学的观察对象进行随时转换,这对教师实践课堂教学中掌握学生的实际情况具有重要意义,且帮助教师更加具有针对性地为学生进行实践指导,提高教师在中职计算机实践教学中的课堂管理水平[4]。
其次,是提供虚拟网络环境。在中职计算机实践教学中,教师可以利用虚拟技术的特点为学生的实践学习创建一个虚拟化的网络环境。计算机的学习中,实践是非常重要的内容,通过实践教学,能够帮助学生更好地应对今后的工作需求。同时,虚拟化的网络环境应用,不同学生之间相互独立学习,提高了学生实践学习的安全性和稳定性。对于不同的虚拟机,教师可以构建一种模拟化的网络连接。这样既能够实现不同学生之间的信息共享和传达,同时还能够帮助教师快速解决学生的实践问题。因此,虚拟化的网络环境应用对学生的实践训练来说是非常重要的,能够帮助学生满足计算机实践学习中的很多训练需求。
最后,是对计算机系统运行速度的提升。对于中职计算机技术实践教学中,一些实践教学内容是非常复杂的,这些实践训练对设备的运行速度要求较高,且对计算机设备的影响也比较大。同真实的计算机环境相比,通过虚拟技术能够根据学生的实践训练需求,进行虚拟网络环境的调整。这样能够为学生的计算机技术实践训练提供一个更加稳定的计算机环境,且虚拟环境中的计算机运行速度更快,能够满足不同学生的实践训练需求[5]。通过对虚拟技术的不断应用和创新,其能够针对各种学生的实践需求进行满足,这对中职计算机技术专业学生的实践训练是非常重要的。
二、BIOS参数的设置
对于BIOS参数设置,这一内容在当前我国的中职计算机专业教学中一直是一个教学盲点。对于大部分的中职院校学生,其文化基础相对较为薄弱,尤其是对于英语方面的掌握更是非常少。对于这些学生,想要更好地进行计算机实践学习,专业术语的掌握成了一个较大的限制,且这些学生在进行实践训练的过程中,若理论知识学习不足,会造成学生出现严重的抵触情绪,在今后的计算机实践训练中更是难以提起兴趣,导致学生在今后的学习中热情不足,最终导致学生实践训练效果降低。对于当前我国大部分的中职实践教学工作,教师在开展教学时往往忽略了学生对于BIOS系统的了解,导致很多教师在开展实践教学的过程中学生的实践训练效果不佳。教师在进行讲解的过程中往往是通过文字内容进行讲解,但在讲解时又很少涉及BIOS的相关参数设置,在课后的训练中也很少留相关的训练题目,导致学生在实践训练的过程中,对于计算机的开机顺序以及CPU的工作状态等基础的内容了解不足,影响学生的正常实践[6]。为了更好地解决这一问题,教师在开展中职计算机技术实践教学的过程中,可以通过虚拟机技术来进行BIOS参数设置的相关教学。虚拟技术的应用能够为学生模拟一个真实的BIOS环境,学生通过虚拟技术能够进行近距离的系统操作,从而帮助学生更好地对BIOS设置进行操作和掌握。
三、操作系统和应用程序的安装与设置
中职计算机实践教学过程中,操作系统和应用程序的安装与设置是继续进行实训加强的内容。这些实践内容的教学能够帮助学生对计算机的安装设置等有一个全面的了解,帮助学生更好地应对今后的工作。此外,操作系统的安装实践大部分比较长,真实的计算机环境训练中会浪费学生大量的时间,加上学生的实践训练时间比较短,传统的教学模式下学生的训练效果受到较大的影响。此外,系统的多次重复安装还会对计算机系统造成一定的破坏。为了更好地保证教学效果以及实际教学中的秩序,在传统的教学中只能进行比较粗浅的讲解。学生由于缺乏必要的操作系统和应用程序的安装与设置实践训练,导致大部分的学生仅仅停留在理论方面,这对学生今后的实际操作影响较大。另外,理论层面的教学效果需要通过最后的实践来验证学习效果,而实践训练的缺失会导致学生将大量的理论知识内容遗忘,影响学生的实践学习效果。
针对这种实践训练较为复杂的教学内容,只进行单纯的理论教学,学生在今后的工作中很难真正掌握,因此,在开展中职教学的过程中,需要学生进行实践的操作,通过实践操作和理论知识学习,才能够帮助学生掌握实践中的重点内容,强化学生的记忆,且学生在实践训练的过程中能够更好地对理论知识进行理解,提高学生的学习效果。但传统的实践训练中,学生的重复性安装系统和设置参数,会对计算机系统和运行功能造成一定的破坏,同时这一实践操作需要大量的时间来运行,对学生的实践学习效率影响较大,很难满足学生的实际需求。为了更好地解决这一问题,虚拟技术的引入和应用是非常重要的[7]。通过虚拟技术能够为学生的实践训练模拟一个仿真环境,在虚拟中进行计算机系统的安装和程序的操作,内容同正常的计算机设备相似,但虚拟机中的系统改进以及程序参数调整不会对真正的计算机系统造成影响。学生能够在虚拟机中进行各种实践操作尝试,通过这种实践训练能够解决学生的实践操作需求,同时通过虚拟机技术还能够缩短整个程序的安装和调整所需要的时间,大大减少了传统实践训练中计算机系统和程序运行所需要的时间。最后,通过虚拟机训练,教师还能够对学生的学习效果进行观察,了解学生实践训练中存在的问题。此外,学校主机的较大内存空间以及磁盘空间能够保证多台虚拟机的同时运行,增加了虚拟实践训练的真实性,同时设备占地面积教学,多名学生的实践训练能够同时开展,降低了实践训练的成本投入和资金投入。
四、构建复杂网络环境和实验平台
伴随着我国互联网技术的快速发展,其在人们的生产生活中的应用比例也在逐渐增加,而在中职计算机技术教学中,互联网技术更是成了教学的重点内容。对于互联网环境,中职计算机专业学生在进行实践学习的过程中需要通过相应的知识学习和培训掌握专业的计算机以及互联网技能,为今后的工作提供相应的技能[8]。而在开展教学和练习的过程中,网络设备都需要进行多次重复配置,并构建适合学生训练的实验环境。当前,我国大部分的中职院校中,其根据自身的实际需求进行校园网的构建,这些网络环境能够为学生的实践学习提供一个安全的网络环境,但由于校园网包含了中职院校的教学资源以及办公平台等。为了保证校园网络环境的安全性,往往只会开放给学生一部分的权限,这样就不会影响中职院校的网络设备和服务器配置等技术。若中职院校的计算机专业学生在实践训练的过程中出现失误,会对整个中职院校的网络资源造成较大的破坏,甚至造成学校网络环境的崩溃。学校需要花费大量的时间和费用进行补救,同时还会造成学校的网络教育资源受到影响,而在补救完成之后若未能设置有效的保护机制,这一问题无法避免,还会造成后续的影响和损失。
基于上述原因,中职院校在对计算机专业学生进行实践教学时可以采用虚拟技术,通过虚拟技术能够为学生提供一个单宿主计算机,同时根据学生的需求构建一个同互联网服务器相关联的计算机网络空间和平台。学生通过这种网络空间和平台能够进行虚拟技术的应用。在虚拟技术平台中,学生的任何实践和尝试不会对学校的网络资源以及网络系统造成破坏,且学生能够通过虚拟平台进行实践联系,积累经验,同时这一技术的应用还为学校节约了大量的计算机空间,提高了教学效果。
对于常规的网络设备,其大部分是通过交换机或者路由器等设备来进行内外网络的连接,但这些设备大部分比较昂贵,对于很多中职院校来说是比较大的负担,很多中职院校无法满足,设备的缺失导致很多中职院校的计算机实践训练采用理论教学模式,影响学生的实践训练效果。但对于很多中职院校计算机专业的学生来说,单纯的理论学习只能掌握一些功能的记忆,但理论和实践之间差距较大,只有通过实践操作才能够将理论知识和实际的计算机专业内容进行关联,提高学生的实际掌握效果。通过网络设备模拟器,能够实现学生单机设备的网络连接和实践训练,为中职院校学生的虚拟网络环境训练提供相应的基础[9]。且在这一过程中,学生能够通过虚拟技术来进行实践操作,提高学生对复杂操作能力的训练和提升。
五、虚拟机技术的实践应用建议
1.通过多系统进行虚拟机应用
多系统模式下的虚拟机操作,能够为学生的实践训练提供更加丰富的训练内容。在当前,主流的计算机仍然采用的是Windows系统,其他的操作系统尽管也在推广,但应用并非主流。通过不同系统模式的实践应用,能够让学生获取更多系统的操作经验,同时还能够帮助学生掌握不同系统之间的应用切换,并通过虚拟技术帮助学生掌握不同系统的构成以及操作特点差别等,使学生在实践的过程中对计算机操作系统的基本组成有一个全面的掌握。而在传统的计算机实践课程中,由于硬件和软件技术的限制,学生往往只能进行一种系统了解和学习,这对学生的实践来说是一种较大的限制。
2.通过虚拟机技术进行不同难度的计算机实践训练
在开展实践教学的过程中,教师需要根据不同学生的不同学习阶段进行不同的实践训练难度搭配,这样才能帮助学生更好地提高自身的能力[10]。在实际的操作中,学生的实践操作往往会存在一些问题,加上操作的失误等非常容易造成计算机设备的崩溃等。而对于虚拟机技术,该技术在应用的过程中能够避免这一问题的发生,通过虚拟操作系统,让学生在仿真环境中进行实践训练。这种训练中出现的系统崩溃等问题不会对真实的计算机设备造成影响,通过虚拟系统的删除或者重置等功能,能够实现系统的重复性应用。从这一特点上来看,虚拟技术在中职计算机专业学生的实践训练中更加适合操作比较复杂,且会对计算机设备造成严重影响的训练内容。对于一些特殊的实践训练教学内容,学生在操作失误之后会出现较大的影响,而通过虚拟技术的应用,能够避免对真实的设备造成影响,且对学生的训练效率提升也有重要意义。
3.通过虚拟机技术提高学生实践频率
传统的计算机教学中,由于经费以及设备数量等因素的影响,导致计算机专业学生的实践操作时间较短。很多学生通过实践无法全面掌握课堂内容,导致实践效果不佳。对于中职计算机专业的学生来说,其最主要的内容是提高学生的实践操作能力。这样,学生在毕业之后才能够更快地适应工作内容,提高学生的工作能力。
对此,虚拟机技术在应用的过程中,需要通过一台虚拟机设备模拟多种适合学生今后发展的计算机系统环境,通过这种多样化的教学环境,学生的实践联系能够得到充分的锻炼,且设备在虚拟技术的支持下也能够得到更加充分的运用,这对学生的实践训练来说是非常重要的。此外,虚拟机技术使得学生的实践设备要求门槛降低,学生能够通过有限的资源进行最大程度上的训练,保证学生的实践训练效果。
结语
综合上述,在当前的中职计算机专业教学中,实践教学是非常重要的,对学生今后的工作具有重要意义。虚拟机技术在中职计算机实践教学中是一种新技术的创新和应用,能够大大丰富我国当前的教育手段。虚拟机技术的应用对提高中职计算机专业学生的实践能力,以及提高实践教学效果等都具有重要意义。对此,中职院校需要尽快加强对虚拟技术的引进和应用。