论文部分内容阅读
摘 要：作为计算机教学的一个重要工具，虚拟机的应用越来越广泛。本文论述了计算机教学的现状，介绍了虚拟机的功能，并且介绍了虚拟机在计算机教学中的实际应用。
关键词：计算机教学 虚拟机 操作系统
中图分類号：G427 文献标识码：A 文章编号：1674-098x(2012)02(c)-0000-00
近几年来，很多学校在计算机教学领域引入了虚拟机技术。作为一种非常有效的教学辅助工具，虚拟机使计算机教学中的很多问题迎刃而解，使教学质量有了很大提高，学生的学习效率有了很大的改进。
1计算机教学的现状
1.1 硬件方面
随着计算机技术的发展，计算机已经成为经济发展的一个重要辅助手段，而培养大量计算机人才的任务自然变成了迫切需要。在高校招生规模扩大的带动下，学生的数量也迅速增加，而目前我国教育经费投入跟不上，使得实验设备和实验场地不能及时得到扩充，根本无法满足教学实践的需要，因此，如何利用有效的计算机教学资源来完成更多的计算机教学任务已经成为目前计算机教学所面临的一个难题。另一方面，计算机科学是实践性非常强的学科，对学生的动手能力要求很强，学生只有通过亲自做实验的方式才能培养自己的动手能力和操作能力，这就需要给学生提供良好的实践环境。同时，计算机技术的迅速发展，计算机硬件的更新换代速度也在不断加快，这就给计算机教学带来了新的挑战。
1.2 软件方面
目前，很多学校都是利用公共机房来进行计算机教学。公共机房的局限性决定了其只能满足一般教学实验的需要。同时，在机房管理方面，学校往往制定一些限制学生操作行为的政策，比如给计算机安装硬盘保护卡和应用系统等。在使用计算机进行学习时，学生不能在计算机上按照自己的需要来安装软件，硬盘分区、格式化等操作更是不允许的，因此，学校机房根本无法给学生提供一个实际操作练习的环境，最多只能进行一些普通的实验操作，根本无法起到实践的教学效果。
1.3 教学方法方面
目前，很多教师的教学方法还很传统，在计算机教学中过于注重理论知识的教授而往往忽略了培养学生的实践能力，这种抽象、枯燥、单一的理论教学方式很不利于学生对所学知识的理解和消化。再加上学校缺乏相应的硬件设施，很多需要学生亲身实践的地方教师都会以讲授或者课堂演示的方式来代替，这就使得学生掌握的仅仅是空洞的理论知识，缺乏自己动手的实践能力，对于一些需要通过实践而学习的知识无法透彻、深入地理解。
2 虚拟机的简介
2.1 虚拟机的概念
虚拟机是一个相对概念，它是相对于物理计算机来说的，现实中并没有与它相对应的计算机硬件设施。虚拟机以一台实体的物理计算机为基础，通过某种技术虚拟出两台或者多台独立的逻辑计算机，这样，就可以一机多用，用一台计算机来实现多台计算机的功能，因此，虚拟机也称作是逻辑计算机。虚拟机的本质就是一个软件模拟系统，它的运行必须以物理计算机为载体，用软件在物理计算机上模拟出一个具有完整硬件功能的计算机系统，这个系统的运行需要在一个完全隔离的环境中进行。
虚拟机仅仅会占用物理计算机的一部分资源，它以文件的形式存在于物理计算机当中。
虚拟机具有很多优点，多台完整的虚拟机可以通过一个物理计算机虚拟出来，而每个虚拟机都有自己的单独操作系统，能够独立运行且相互之间不会发生影响，它的使用就像打开一个应用程序一样便捷。每台虚拟机都有各自的用软件模拟出来的硬件设备，诸如硬盘、网卡、光驱、声卡等，这些模拟出来的硬件设备具有与实际硬件一样的功能，可以进行开机、关机硬盘格式化等操作了，并且这样操作不会对主机产生任何影响。
2.2 虚拟机的功能
采用虚拟机技术能够使一台物理计算机虚拟出多台虚拟计算机，实现多台PC机的功能。如果使用虚拟机，使用者在多台虚拟机之间来回切换时无需对系统进行重新启动，它的这种特点正好满足了计算机网络课程实践教学的需要。
使用虚拟机技术能够使PC机实现快速恢复，同时它还可以进行系统状态的保存和系统功能的还原，为虚拟机系统和宿机系统增加了良好的隔离性，不会对PC的操作系统、系统配置和软件造成损坏。这是由虚拟机的本质所决定的，虚拟机的硬盘实际上就是物理计算机上的一个或几个文件，所有的硬盘操作都是在文件上进行的。
采用虚拟机技术可以在单机上实现网络的组建。虚拟机能够提供交换机、网卡等组建网络所需要的设备，还能提供虚拟建网的方式，虚拟机的这种特点满足了计算机网络课程的实践教学需求。
3 虚拟机在计算机教学中的实际应用
3.1 操作系统的安装
操作系统的系列和版本很多，主要有MS—DOS、Window98、Window2000、Window XP、Linux、unix等。在操作系统的安装中往往会存在一些危险性的因素，针对这种情况，学生可以把自己的模拟机建立在硬盘上，通过自己的模拟机来练习对操作系统的安装。通过虚拟机的使用，能够使多个操作系统在统一时间内运行，带来了极大的方便。
3.2 计算机的维护
出于对计算机安全的考虑，学校一般不会让学生亲手进行磁盘分区、格式化等潜伏着危险性的操作。但是，通过采用虚拟机，盘分区、格式化、设置CDOS等之类的操作就可以让学生按照自己的需要随意进行，这些操作完成后，虚拟机的映像功能能够很容易地把操作系统恢复到操作以前的状态。
3.3 网络技术的应用
计算机是一门技术性很强的学科，有些知识很抽象，诸如局域网的组建、网络配置与管理等，实践性很强，对它的学习往往需要有学生的亲身动手来与之配合，教师通过单一的课堂理论讲授方式往往不能使学生对这些知识进行理解和掌握，达不到理想的教学效果。如果采用虚拟机，学生可以在单台计算机上进行网络环境组建的实践，对各种网络资源进行配置，还可以进行虚拟局域网的组建，进行集群试验，如果实验没有按时完成，虚拟机的挂起功能能够为他们保留当前的状态，学生可以在下次继续练习。
3.4 网络安全
网络安全经常会受到病毒、木马、黑客等程序的威胁，对这些知识的讲授也是教师讲课的重要内容。在传统的课堂中，对病毒、木马等知识的教授只能采用讲述这种单一的方式，而虚拟机可以带来这些知识新的学习方式。教师可以把病毒文件植入到虚拟机上，给学生演示病毒、木马等程序的传播，学生通过这种直观、生动的方式能够深入了解系统的安全及防御技术。
4 结语
综上所述，虚拟机以自身独特的优势在计算机教学中发挥了重要作用，有效解决了计算机教学中硬件资源短缺的困难，给学生提供了亲身试验的环境，提高了教学质量。
参考文献
[1] 王淑江.虚拟技术应用实践[M].北京:电子工业出版社,2009,8.
[2] 何秋燕,钟诚,陆序,胡乐.浅谈虚拟机技术在计算机教学与实验中的应用[J].网络安全技术与应用，2010(11):73-74.
[3] 付荣华.虚拟机技术在计算机教学中的应用——以“Windows Server2003”为例[J].中国西部科技，2010(30):40-41.
[4] 袁熙锋、谢锦平、陈远铭．虚拟机及其应用软件在计算机教学中的应用[J]．赣南师范学院学报,2003(3):74-76.
关键词：计算机教学 虚拟机 操作系统
中图分類号：G427 文献标识码：A 文章编号：1674-098x(2012)02(c)-0000-00
近几年来，很多学校在计算机教学领域引入了虚拟机技术。作为一种非常有效的教学辅助工具，虚拟机使计算机教学中的很多问题迎刃而解，使教学质量有了很大提高，学生的学习效率有了很大的改进。
1计算机教学的现状
1.1 硬件方面
随着计算机技术的发展，计算机已经成为经济发展的一个重要辅助手段，而培养大量计算机人才的任务自然变成了迫切需要。在高校招生规模扩大的带动下，学生的数量也迅速增加，而目前我国教育经费投入跟不上，使得实验设备和实验场地不能及时得到扩充，根本无法满足教学实践的需要，因此，如何利用有效的计算机教学资源来完成更多的计算机教学任务已经成为目前计算机教学所面临的一个难题。另一方面，计算机科学是实践性非常强的学科，对学生的动手能力要求很强，学生只有通过亲自做实验的方式才能培养自己的动手能力和操作能力，这就需要给学生提供良好的实践环境。同时，计算机技术的迅速发展，计算机硬件的更新换代速度也在不断加快，这就给计算机教学带来了新的挑战。
1.2 软件方面
目前，很多学校都是利用公共机房来进行计算机教学。公共机房的局限性决定了其只能满足一般教学实验的需要。同时，在机房管理方面，学校往往制定一些限制学生操作行为的政策，比如给计算机安装硬盘保护卡和应用系统等。在使用计算机进行学习时，学生不能在计算机上按照自己的需要来安装软件，硬盘分区、格式化等操作更是不允许的，因此，学校机房根本无法给学生提供一个实际操作练习的环境，最多只能进行一些普通的实验操作，根本无法起到实践的教学效果。
1.3 教学方法方面
目前，很多教师的教学方法还很传统，在计算机教学中过于注重理论知识的教授而往往忽略了培养学生的实践能力，这种抽象、枯燥、单一的理论教学方式很不利于学生对所学知识的理解和消化。再加上学校缺乏相应的硬件设施，很多需要学生亲身实践的地方教师都会以讲授或者课堂演示的方式来代替，这就使得学生掌握的仅仅是空洞的理论知识，缺乏自己动手的实践能力，对于一些需要通过实践而学习的知识无法透彻、深入地理解。
2 虚拟机的简介
2.1 虚拟机的概念
虚拟机是一个相对概念，它是相对于物理计算机来说的，现实中并没有与它相对应的计算机硬件设施。虚拟机以一台实体的物理计算机为基础，通过某种技术虚拟出两台或者多台独立的逻辑计算机，这样，就可以一机多用，用一台计算机来实现多台计算机的功能，因此，虚拟机也称作是逻辑计算机。虚拟机的本质就是一个软件模拟系统，它的运行必须以物理计算机为载体，用软件在物理计算机上模拟出一个具有完整硬件功能的计算机系统，这个系统的运行需要在一个完全隔离的环境中进行。
虚拟机仅仅会占用物理计算机的一部分资源，它以文件的形式存在于物理计算机当中。
虚拟机具有很多优点，多台完整的虚拟机可以通过一个物理计算机虚拟出来，而每个虚拟机都有自己的单独操作系统，能够独立运行且相互之间不会发生影响，它的使用就像打开一个应用程序一样便捷。每台虚拟机都有各自的用软件模拟出来的硬件设备，诸如硬盘、网卡、光驱、声卡等，这些模拟出来的硬件设备具有与实际硬件一样的功能，可以进行开机、关机硬盘格式化等操作了，并且这样操作不会对主机产生任何影响。
2.2 虚拟机的功能
采用虚拟机技术能够使一台物理计算机虚拟出多台虚拟计算机，实现多台PC机的功能。如果使用虚拟机，使用者在多台虚拟机之间来回切换时无需对系统进行重新启动，它的这种特点正好满足了计算机网络课程实践教学的需要。
使用虚拟机技术能够使PC机实现快速恢复，同时它还可以进行系统状态的保存和系统功能的还原，为虚拟机系统和宿机系统增加了良好的隔离性，不会对PC的操作系统、系统配置和软件造成损坏。这是由虚拟机的本质所决定的，虚拟机的硬盘实际上就是物理计算机上的一个或几个文件，所有的硬盘操作都是在文件上进行的。
采用虚拟机技术可以在单机上实现网络的组建。虚拟机能够提供交换机、网卡等组建网络所需要的设备，还能提供虚拟建网的方式，虚拟机的这种特点满足了计算机网络课程的实践教学需求。
3 虚拟机在计算机教学中的实际应用
3.1 操作系统的安装
操作系统的系列和版本很多，主要有MS—DOS、Window98、Window2000、Window XP、Linux、unix等。在操作系统的安装中往往会存在一些危险性的因素，针对这种情况，学生可以把自己的模拟机建立在硬盘上，通过自己的模拟机来练习对操作系统的安装。通过虚拟机的使用，能够使多个操作系统在统一时间内运行，带来了极大的方便。
3.2 计算机的维护
出于对计算机安全的考虑，学校一般不会让学生亲手进行磁盘分区、格式化等潜伏着危险性的操作。但是，通过采用虚拟机，盘分区、格式化、设置CDOS等之类的操作就可以让学生按照自己的需要随意进行，这些操作完成后，虚拟机的映像功能能够很容易地把操作系统恢复到操作以前的状态。
3.3 网络技术的应用
计算机是一门技术性很强的学科，有些知识很抽象，诸如局域网的组建、网络配置与管理等，实践性很强，对它的学习往往需要有学生的亲身动手来与之配合，教师通过单一的课堂理论讲授方式往往不能使学生对这些知识进行理解和掌握，达不到理想的教学效果。如果采用虚拟机，学生可以在单台计算机上进行网络环境组建的实践，对各种网络资源进行配置，还可以进行虚拟局域网的组建，进行集群试验，如果实验没有按时完成，虚拟机的挂起功能能够为他们保留当前的状态，学生可以在下次继续练习。
3.4 网络安全
网络安全经常会受到病毒、木马、黑客等程序的威胁，对这些知识的讲授也是教师讲课的重要内容。在传统的课堂中，对病毒、木马等知识的教授只能采用讲述这种单一的方式，而虚拟机可以带来这些知识新的学习方式。教师可以把病毒文件植入到虚拟机上，给学生演示病毒、木马等程序的传播，学生通过这种直观、生动的方式能够深入了解系统的安全及防御技术。
4 结语
综上所述，虚拟机以自身独特的优势在计算机教学中发挥了重要作用，有效解决了计算机教学中硬件资源短缺的困难，给学生提供了亲身试验的环境，提高了教学质量。
参考文献
[1] 王淑江.虚拟技术应用实践[M].北京:电子工业出版社,2009,8.
[2] 何秋燕,钟诚,陆序,胡乐.浅谈虚拟机技术在计算机教学与实验中的应用[J].网络安全技术与应用，2010(11):73-74.
[3] 付荣华.虚拟机技术在计算机教学中的应用——以“Windows Server2003”为例[J].中国西部科技，2010(30):40-41.
[4] 袁熙锋、谢锦平、陈远铭．虚拟机及其应用软件在计算机教学中的应用[J]．赣南师范学院学报,2003(3):74-76.