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摘要：虚拟机技术的出现，给计算机实践教学提供了一种有效的辅助工具，它充分挖掘了现有设备的潜力，提高了现有系统的利用率，既缓解了当前实验设备和场地不足的问题，又提高了实验设备的安全性，降低了实验室的管理难度，而且在不额外添加硬件设备的条件下，可以增加学生的实践动手机会，加强学生的实践技能。
关键词：虚拟机技术；高职计算机；实践教学；应用
一、虚拟机的概念及工作原理
虚拟机即虚拟的计算机。它是指运行在Windows或Linux平台上的一个应用程序，本质上是对计算机的模拟仿真。虚拟机拥有电脑拥有的几乎所有硬件设备，包括CPU、内存、硬盘、显卡、声卡、网卡、软驱等等。可以进行开关机、对硬盘进行格式化、设置BIOS等操作，对主机没有任何影响。使用虚拟机，可以在“虚拟的操作系统”下，自由地对自己需要学习和试验的操作环境进行配置和修改，而不必担心会导致系统崩溃，不会对实际的操作系统造成影响。其工作原理是通过进入保护模式，在物理机中运行的主机系统上创建一个或多个虚拟的客户系统，使得客户操作系统如同运行在一台真正的机器上。
二、虚拟机在计算机教学实践中的应用特点
（一）虚拟机有助于网络教学。通过用虚拟机构建的虚拟网络，教师可以进行网络教学，使学生更感性、直觀地掌握网络的组建、管理和维护。虚拟机有利于提高学生学习兴趣，虚拟机的安装要求不高，方法较简单。学生学会了虚拟机组建虚拟网络的原理和方法后，可以在学校实验室环境之外的其它环境自主地做网络实验。
（二）虚拟机节省资源，具有兼容性。学校不用另外找场地和购买计算机、交换机、网卡、网线等计算机相关设备。WMware模拟的虚拟机器中的硬件型号是固定的，这就最大限度的保证虚拟机器的硬件兼容性。虚拟机能够设定并且随时修改操作系统的操作环境，且不需要经费。虚拟技术给教学实验提供了一种有效的工具，不仅可以缓解当前实验设备和场地不足的问题，且在虚拟机系统上的操作不影响主机，可在一定程度上提高设备的安全性，减少实验室的管理难度，提高教学效率。
（三）虚拟机克服了传统计算机教学过程中不足。利用VMWare在教学中的易用性、安全性和便利性，可以在保证教师机原操作系统不进行变动的情况下轻松达到教学目的。
三、当前计算机教学中面临的问题
在高等院校计算机教学中，教师需要对学生讲解如何对计算机进行系统维护实验.如磁盘分区、格式化、安装操作系统、系统备份与恢复等。由于这些实验属于对磁盘进行破坏性实验。教师担心损坏电脑硬件设备，花费大量维修费用，在一般情况下都是采取课堂演示或以讲代练的方式进行教学。计算机专业的学生一般需要进行计算机网络实验。这些实验需要几台甚至十几台计算机才能进实验，由于目前我国教学条件有限，学生只能学习理论知识，而不能进行实际的操作，造成了纸上谈兵，理论知识很强，但是在实际应用中却笨手笨脚，无法施展其学习到的理论。
四、网络实验的组建
本文通过DNS服务实验为例，介绍在Windows环境中基于VMware的网络实验应用。
（一）配置DNS作用域。要正确运行，DNS服务器需要一个正向搜索区域，以便它的本地域作为定位器记录的宿主。正向搜索区域包含了解析DNS域中的名称所必需的信息。用向导成功创建了区域，可是实验的客户端还不能使用这个名称来访问内部站点，因为它还不是一个合格的域名。接着还需要在其基础上创建指向不同主机的域名才能提供域名解析服务。
（二）配置DNS客户端。尽管DNS服务器已经创建成供，并且创建了合适的域名，可是在虚拟XP客户机的浏览器中却无法使用指定的域名访问网站。这是因为虽然已经有了DNS服务器，但客户机并不知道DNS服务器在哪里，因此不能识别用户输入的域名。用户必须手动设置DNS服务器的IP地址才行。在客户机“Internet协议（TCP/IP）属性”对话框中的“首选DMS服务器”编辑框中设置刚刚部署的DNS服务器的IP地址，完成客户端的配置。
（三）试DNS服务。在虚拟的XP客户机上使用上面的域名访问网站，如果配置无误就能正常访问网站了。
五、虚拟机在实践教学中的应用
（一）计算机维护与管理实验。BIOS设置、磁盘分区与格式化、注册表修改、系统管理工具的使用、多操作系统安装、系统环境破环性实验、系统备份与恢复实验等，这些实验对本机系统改变较大，具有一定危险性，系统虚拟机为这类实验创造了难得的条件。
（二）操作系统相关教学。操作系统安装与配置、操作系统原理教学、典型操作系统结构分析、Unix/Linux操作与管理教学、网络操作系统教学等。通过系统虚拟机可以在一台计算机上同时运行多个操作系统，比安装多操作系统方便、快捷。
（三）网络实验。服务器及网络设备的安装与配置、远程访问、模拟交换机、路由器等网络设备、模拟网络拓扑规划与子网划分、模拟FTP、DNS等网络服务、局域网访问控制实验、各种VLAN实验和TCP/IP协议簇实验等。上述网络实验对网络软、硬件条件要求较高，在虚拟机上完成上述实验，可摆脱对某些昂贵网络软、硬件的依赖，极大地降低网络实验成本。
（四）编程与测试。分布式程序设计与测试、异构环境的测试、Web测试、Unix/Linux下的程序设计、集群测试、数据库性能测试和兼容性测试等通过使用虚拟机，提供了极大的方便性，提高了计算机的利用效率。
（五）计算机安全实验。网络监听、网络攻击与防护、木马及病毒原理研究、防火墙实验、加密与解密实验及黑客程序的分析等通过使用系统虚拟机实现上述功能，可以起到隔离本机环境的作用，从而避免对真实环境造成危害，在计算机安全学习与研究上具有特殊意义。
（六）应用虚拟机进行实验辅导和作业检查。常用的虚拟机软件都带有屏幕录像功能，自动记录虚拟系统的屏幕变化，并保存为录像片断。利用这个功能，学生可以将在课上所做的操作进行录像，教师可以适时进行察看，了解每个学生在试验过程中的失误，进行有针对性的讲解。同时，教师还可以自己制作视频课件，使学生在机房中可以对照教师的操作过程来进行实验。虚拟机软件的这个功能改变了传统教学中学生只能看不能做的弊端，使得教师演示和学生实验操作都可以非常方便地进行，使学生学习知识更加直观，动手能力得到很大的提高，达到了培养学生实践能力的要求。
【参考文献】
[1]王永.虚拟机在高校计算机教学中的应用[J].电脑知识与技术，2012（11）
[2]王存祥.虚拟机技术在计算机教学中的应用[J].现代教育技术，2013（05）
[3]李馥娟.虚拟机技术在复杂网络实验中的应用[J].实验技术与管理，2009（03）
关键词：虚拟机技术；高职计算机；实践教学；应用
一、虚拟机的概念及工作原理
虚拟机即虚拟的计算机。它是指运行在Windows或Linux平台上的一个应用程序，本质上是对计算机的模拟仿真。虚拟机拥有电脑拥有的几乎所有硬件设备，包括CPU、内存、硬盘、显卡、声卡、网卡、软驱等等。可以进行开关机、对硬盘进行格式化、设置BIOS等操作，对主机没有任何影响。使用虚拟机，可以在“虚拟的操作系统”下，自由地对自己需要学习和试验的操作环境进行配置和修改，而不必担心会导致系统崩溃，不会对实际的操作系统造成影响。其工作原理是通过进入保护模式，在物理机中运行的主机系统上创建一个或多个虚拟的客户系统，使得客户操作系统如同运行在一台真正的机器上。
二、虚拟机在计算机教学实践中的应用特点
（一）虚拟机有助于网络教学。通过用虚拟机构建的虚拟网络，教师可以进行网络教学，使学生更感性、直觀地掌握网络的组建、管理和维护。虚拟机有利于提高学生学习兴趣，虚拟机的安装要求不高，方法较简单。学生学会了虚拟机组建虚拟网络的原理和方法后，可以在学校实验室环境之外的其它环境自主地做网络实验。
（二）虚拟机节省资源，具有兼容性。学校不用另外找场地和购买计算机、交换机、网卡、网线等计算机相关设备。WMware模拟的虚拟机器中的硬件型号是固定的，这就最大限度的保证虚拟机器的硬件兼容性。虚拟机能够设定并且随时修改操作系统的操作环境，且不需要经费。虚拟技术给教学实验提供了一种有效的工具，不仅可以缓解当前实验设备和场地不足的问题，且在虚拟机系统上的操作不影响主机，可在一定程度上提高设备的安全性，减少实验室的管理难度，提高教学效率。
（三）虚拟机克服了传统计算机教学过程中不足。利用VMWare在教学中的易用性、安全性和便利性，可以在保证教师机原操作系统不进行变动的情况下轻松达到教学目的。
三、当前计算机教学中面临的问题
在高等院校计算机教学中，教师需要对学生讲解如何对计算机进行系统维护实验.如磁盘分区、格式化、安装操作系统、系统备份与恢复等。由于这些实验属于对磁盘进行破坏性实验。教师担心损坏电脑硬件设备，花费大量维修费用，在一般情况下都是采取课堂演示或以讲代练的方式进行教学。计算机专业的学生一般需要进行计算机网络实验。这些实验需要几台甚至十几台计算机才能进实验，由于目前我国教学条件有限，学生只能学习理论知识，而不能进行实际的操作，造成了纸上谈兵，理论知识很强，但是在实际应用中却笨手笨脚，无法施展其学习到的理论。
四、网络实验的组建
本文通过DNS服务实验为例，介绍在Windows环境中基于VMware的网络实验应用。
（一）配置DNS作用域。要正确运行，DNS服务器需要一个正向搜索区域，以便它的本地域作为定位器记录的宿主。正向搜索区域包含了解析DNS域中的名称所必需的信息。用向导成功创建了区域，可是实验的客户端还不能使用这个名称来访问内部站点，因为它还不是一个合格的域名。接着还需要在其基础上创建指向不同主机的域名才能提供域名解析服务。
（二）配置DNS客户端。尽管DNS服务器已经创建成供，并且创建了合适的域名，可是在虚拟XP客户机的浏览器中却无法使用指定的域名访问网站。这是因为虽然已经有了DNS服务器，但客户机并不知道DNS服务器在哪里，因此不能识别用户输入的域名。用户必须手动设置DNS服务器的IP地址才行。在客户机“Internet协议（TCP/IP）属性”对话框中的“首选DMS服务器”编辑框中设置刚刚部署的DNS服务器的IP地址，完成客户端的配置。
（三）试DNS服务。在虚拟的XP客户机上使用上面的域名访问网站，如果配置无误就能正常访问网站了。
五、虚拟机在实践教学中的应用
（一）计算机维护与管理实验。BIOS设置、磁盘分区与格式化、注册表修改、系统管理工具的使用、多操作系统安装、系统环境破环性实验、系统备份与恢复实验等，这些实验对本机系统改变较大，具有一定危险性，系统虚拟机为这类实验创造了难得的条件。
（二）操作系统相关教学。操作系统安装与配置、操作系统原理教学、典型操作系统结构分析、Unix/Linux操作与管理教学、网络操作系统教学等。通过系统虚拟机可以在一台计算机上同时运行多个操作系统，比安装多操作系统方便、快捷。
（三）网络实验。服务器及网络设备的安装与配置、远程访问、模拟交换机、路由器等网络设备、模拟网络拓扑规划与子网划分、模拟FTP、DNS等网络服务、局域网访问控制实验、各种VLAN实验和TCP/IP协议簇实验等。上述网络实验对网络软、硬件条件要求较高，在虚拟机上完成上述实验，可摆脱对某些昂贵网络软、硬件的依赖，极大地降低网络实验成本。
（四）编程与测试。分布式程序设计与测试、异构环境的测试、Web测试、Unix/Linux下的程序设计、集群测试、数据库性能测试和兼容性测试等通过使用虚拟机，提供了极大的方便性，提高了计算机的利用效率。
（五）计算机安全实验。网络监听、网络攻击与防护、木马及病毒原理研究、防火墙实验、加密与解密实验及黑客程序的分析等通过使用系统虚拟机实现上述功能，可以起到隔离本机环境的作用，从而避免对真实环境造成危害，在计算机安全学习与研究上具有特殊意义。
（六）应用虚拟机进行实验辅导和作业检查。常用的虚拟机软件都带有屏幕录像功能，自动记录虚拟系统的屏幕变化，并保存为录像片断。利用这个功能，学生可以将在课上所做的操作进行录像，教师可以适时进行察看，了解每个学生在试验过程中的失误，进行有针对性的讲解。同时，教师还可以自己制作视频课件，使学生在机房中可以对照教师的操作过程来进行实验。虚拟机软件的这个功能改变了传统教学中学生只能看不能做的弊端，使得教师演示和学生实验操作都可以非常方便地进行，使学生学习知识更加直观，动手能力得到很大的提高，达到了培养学生实践能力的要求。
【参考文献】
[1]王永.虚拟机在高校计算机教学中的应用[J].电脑知识与技术，2012（11）
[2]王存祥.虚拟机技术在计算机教学中的应用[J].现代教育技术，2013（05）
[3]李馥娟.虚拟机技术在复杂网络实验中的应用[J].实验技术与管理，2009（03）