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[摘 要]现代中职教学越来越注重培养实用人才，在计算机课程的教学中，有些实验操作对学校的计算机设备和系统提出了较高的或带有破坏性的要求，如何能让学生在利用学校现有计算机资源的情况下学会操作？这就需要用一种新的技术来解决这个问题 ，这种技术就是虚拟机技术，本文就主要介绍虚拟机技术在计算机教学方面的应用。
[关键词]虚拟机技术 中职教学 上机实践 VirtualBox
中图分类号：G156 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）41-0221-01
随着计算机应用的普及，中职的计算机教育取得了很大的成功但由于计算机发展速度很快，与之相应的计算机应用教育则相对滞后，与社会的需求有一定差距，如何快速地使学生掌握知识，并能夠应用到实践当中，已经成为现代计算机教育的一个重大课题。虚拟机技术是解决此问题的一个很好技术途径，下面我们就对虚拟机技术进行简单的介绍。
1、虚拟机技术介绍
1.1 什么是虚拟机
虚拟机（Virtual Machine）指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。通过虚拟机软件，你可以在一台物理计算机上模拟出另一台或多台虚拟的计算机，这些虚拟机完全就像真正的计算机那样进行工作，例如你可以安装操作系统、安装应用程序、访问网络资源等等。对于你而言，它只是运行在你物理计算机上的一个应用程序，但是对于在虚拟机中运行的应用程序而言，它就是一台真正计算机。因此，当你在虚拟机中进行软件评测时，可能系统一样会崩溃；但是，崩溃的只是虚拟机上的操作系统，而不是物理计算机上的操作系统，并且，使用虚拟机的“Undo”（恢复）功能，你可以马上恢复虚拟机到安装软件之前的状态。
Oracle VM VirtualBox 是由Oracle公司出品的软件。2010年1月21日，欧盟终于同意Oracle收购Sun，VirtualBox再次改名变成 Oracle VM VirtualBox。VirtualBox是开源软件。VirtualBox 3.2.0支持的操作系统包括：Debian， Fedora， Linux， Mac OS （Intel）， Mandriva， OpenSolaris， PCLiunxOS， Red Hat， SUSE Linux， Solaris 10，？Ubuntu， Windows，？Xandros， openSUSE等。Oracle VM VirtualBox 支持的客户端操作系统包括：从 3.1到Vista的所有版本的Windows、Linux 2.2、2.4和 2.6内核、Solaris x86、OS/2、、OpenBSD、 Netware 、FreeBSD 和 DOS 。
1.2 虚拟机的优点
虚拟机 并非刚刚出现的新技术，作为计算领域的一项传统技术，之所以使用虚拟的概念定义一项技术，是因为人们希望虚拟机看起来和工作起来都和真正的机器一模一样 这同时也意味着，虚拟机并不是真正的机器，但是它能像真正的机器一样工作 它有如下有优点：
（1）可靠性 一台虚拟机对应主机上的一个文件 （或文件夹），虚拟机在硬盘上的操作只在这个文件（或文件夹）上进行，删除该目录就等于删除了该虚拟机不会因为在虚拟机中的操做而损坏本机的操作系统和软件。
（2）独立性 可同时在同一台 PC上运行多个操作系统，每个OS都有自己独立的一个虚拟机，就如同网络上一个独立的PC。
（3）扩展性可在单机上组建网络，它提供了虚拟网络设备如交换机网卡和虚拟建网的方式。
（4）安全性 容易安装和备份，可较容易地在虚拟机上安装不同的操作系统然后备份，使用这些备份可更快速地安装其他虚拟机。
（5）移植性可移动性高，虚拟机文件拷到其它电脑上可直接使用。
2、虚拟机在中职教学中的应用
公共机房为了满足一般实验要求，只安装必要的应用软件，为了防止系统遭受破坏，保证正常教学的顺利进行，便于机房的管理和维护，通常为所有的计算机安装硬盘保护卡和应用系统策略限制学生的某些操作等。计算机网络实验需要对计算机进行一定的设置、安装应用软件，而某些设置或软件的安装需要重新启动计算机，由于系统有还原卡，一旦重启机器之前的设置便又恢复初始状态，无法完成用户的要求。学生上机的时候，不允许学生随意安装软件，更不允许学生对硬盘分区、格式化、安装操作系统以及设置等操作，因为这些操作会改变甚至破坏计算机系统，可能导致计算机无法正常工作。对以下的这些实验可以利用虚拟机来完成。
（1）计算机部分硬件的模拟
我们的公用计算机中的标准输入输出设备也是尽量减少，以免给计算机管理带来不必要的麻烦，这就就给我们教学带来了不便。我们可以用虚拟机的设备来完成一些基本的输入设备来进行教学，如BIOS的参数设置及光驱拟完成软件安装等及一些网络设备的模拟。
（2）计算机破坏性实验
学校的机房是面向全校学生公用的，由专门的机房管理人员管理，统一安装必要软件，教师上课时也难以现场演示，因为操作的计算机也是公用的。教师和学生可以利用虚拟机，在虚拟机上进行这些破坏性操作，保证了主机系统的正常运行，也保证了实验的顺利完成。如多操作系安装实验、软件的安装与删除、有危害性的命令、也可以进行单机病毒演示。
（3）计算机网络实验
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。
（4）网络安全实验
伴随着互联网的发展和普及，网络病毒的传播和破坏方式也越来越网络化，计算机网络安全课程也就显得非常重要，而教师在讲解计算机病毒木马等只能停留在讲述阶段，利用虚拟机可以改变这一状况。我们可以在虚拟机系统上植入病毒文件，进行系统攻击实验，以及实现安全防御等操作，让学生更加直观地了解系统的安全及防御技术，以达到知识巩固及提高的目的。
3、 虚拟机教学中遇到的问题及对策
3.1 虚拟机和真正的主机之间如何传递数据
上机在使用虚拟机过程中，学生可能会用到物理机上的文件，或在物理机中要用到虚拟机中的文件，这时该怎么办呢。虚拟机软件也为我们提供了共享文件夹，这个共享文件夹就好比一个处在真机和虚拟机中间的一个公共的区域，放在这个区域里的文件真机和虚拟机不仅可以访问到，而且可以对他们进行操作，我们只需要教会学生如何建立这个共享文件夹及如何访问即可。
3.2 虚拟机如何访问互联网
在上机实验中，有时我们不仅要真机可以上网，虚拟机也需要上网。那么如何让虚拟机也可以上网呢？虚拟机软件也为我们提供了能使虚拟机上网的功能，我们通过这个功能便可轻松实现虚拟机上网，除此，虚拟机软件还根据不同的需要，提供了几种选择，用户可以根据自己的需求去选择，我们只需要向学生讲明不同选择的含义和区别即可。
4、结束语
虚拟机在教学实践中的应用体现了计算机教学环境虚拟化、系统开放化的特点，能够大幅度提高学生自主学习的能力。随着虚拟机技术的不断发展和它在计算机实验实训教学当中越来越广泛的应用，不但会改变传统教学中老师讲学生听这种模式的弊端，显著提高教学质量，而且还能大大地提高学生的独立动手操作及自主学习能力，对于改进和提高教学质量也是一种直接有效的辅助教学和学生作业实验的工具。虚拟机技术必将为改善中职计算机教育环境、有效地满足计算机教学软件与硬件需求起到不可替代的重要作用。
参考文献
[1] 虚拟机技术在计算机组装与维护课程教学中的应用[J]吉林农业科技学院学报，2012（2）.
[2] 虚拟机技术与动手实验，王春海，机械工业出版社 2009-3-1.
[关键词]虚拟机技术 中职教学 上机实践 VirtualBox
中图分类号：G156 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）41-0221-01
随着计算机应用的普及，中职的计算机教育取得了很大的成功但由于计算机发展速度很快，与之相应的计算机应用教育则相对滞后，与社会的需求有一定差距，如何快速地使学生掌握知识，并能夠应用到实践当中，已经成为现代计算机教育的一个重大课题。虚拟机技术是解决此问题的一个很好技术途径，下面我们就对虚拟机技术进行简单的介绍。
1、虚拟机技术介绍
1.1 什么是虚拟机
虚拟机（Virtual Machine）指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。通过虚拟机软件，你可以在一台物理计算机上模拟出另一台或多台虚拟的计算机，这些虚拟机完全就像真正的计算机那样进行工作，例如你可以安装操作系统、安装应用程序、访问网络资源等等。对于你而言，它只是运行在你物理计算机上的一个应用程序，但是对于在虚拟机中运行的应用程序而言，它就是一台真正计算机。因此，当你在虚拟机中进行软件评测时，可能系统一样会崩溃；但是，崩溃的只是虚拟机上的操作系统，而不是物理计算机上的操作系统，并且，使用虚拟机的“Undo”（恢复）功能，你可以马上恢复虚拟机到安装软件之前的状态。
Oracle VM VirtualBox 是由Oracle公司出品的软件。2010年1月21日，欧盟终于同意Oracle收购Sun，VirtualBox再次改名变成 Oracle VM VirtualBox。VirtualBox是开源软件。VirtualBox 3.2.0支持的操作系统包括：Debian， Fedora， Linux， Mac OS （Intel）， Mandriva， OpenSolaris， PCLiunxOS， Red Hat， SUSE Linux， Solaris 10，？Ubuntu， Windows，？Xandros， openSUSE等。Oracle VM VirtualBox 支持的客户端操作系统包括：从 3.1到Vista的所有版本的Windows、Linux 2.2、2.4和 2.6内核、Solaris x86、OS/2、、OpenBSD、 Netware 、FreeBSD 和 DOS 。
1.2 虚拟机的优点
虚拟机 并非刚刚出现的新技术，作为计算领域的一项传统技术，之所以使用虚拟的概念定义一项技术，是因为人们希望虚拟机看起来和工作起来都和真正的机器一模一样 这同时也意味着，虚拟机并不是真正的机器，但是它能像真正的机器一样工作 它有如下有优点：
（1）可靠性 一台虚拟机对应主机上的一个文件 （或文件夹），虚拟机在硬盘上的操作只在这个文件（或文件夹）上进行，删除该目录就等于删除了该虚拟机不会因为在虚拟机中的操做而损坏本机的操作系统和软件。
（2）独立性 可同时在同一台 PC上运行多个操作系统，每个OS都有自己独立的一个虚拟机，就如同网络上一个独立的PC。
（3）扩展性可在单机上组建网络，它提供了虚拟网络设备如交换机网卡和虚拟建网的方式。
（4）安全性 容易安装和备份，可较容易地在虚拟机上安装不同的操作系统然后备份，使用这些备份可更快速地安装其他虚拟机。
（5）移植性可移动性高，虚拟机文件拷到其它电脑上可直接使用。
2、虚拟机在中职教学中的应用
公共机房为了满足一般实验要求，只安装必要的应用软件，为了防止系统遭受破坏，保证正常教学的顺利进行，便于机房的管理和维护，通常为所有的计算机安装硬盘保护卡和应用系统策略限制学生的某些操作等。计算机网络实验需要对计算机进行一定的设置、安装应用软件，而某些设置或软件的安装需要重新启动计算机，由于系统有还原卡，一旦重启机器之前的设置便又恢复初始状态，无法完成用户的要求。学生上机的时候，不允许学生随意安装软件，更不允许学生对硬盘分区、格式化、安装操作系统以及设置等操作，因为这些操作会改变甚至破坏计算机系统，可能导致计算机无法正常工作。对以下的这些实验可以利用虚拟机来完成。
（1）计算机部分硬件的模拟
我们的公用计算机中的标准输入输出设备也是尽量减少，以免给计算机管理带来不必要的麻烦，这就就给我们教学带来了不便。我们可以用虚拟机的设备来完成一些基本的输入设备来进行教学，如BIOS的参数设置及光驱拟完成软件安装等及一些网络设备的模拟。
（2）计算机破坏性实验
学校的机房是面向全校学生公用的，由专门的机房管理人员管理，统一安装必要软件，教师上课时也难以现场演示，因为操作的计算机也是公用的。教师和学生可以利用虚拟机，在虚拟机上进行这些破坏性操作，保证了主机系统的正常运行，也保证了实验的顺利完成。如多操作系安装实验、软件的安装与删除、有危害性的命令、也可以进行单机病毒演示。
（3）计算机网络实验
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。
（4）网络安全实验
伴随着互联网的发展和普及，网络病毒的传播和破坏方式也越来越网络化，计算机网络安全课程也就显得非常重要，而教师在讲解计算机病毒木马等只能停留在讲述阶段，利用虚拟机可以改变这一状况。我们可以在虚拟机系统上植入病毒文件，进行系统攻击实验，以及实现安全防御等操作，让学生更加直观地了解系统的安全及防御技术，以达到知识巩固及提高的目的。
3、 虚拟机教学中遇到的问题及对策
3.1 虚拟机和真正的主机之间如何传递数据
上机在使用虚拟机过程中，学生可能会用到物理机上的文件，或在物理机中要用到虚拟机中的文件，这时该怎么办呢。虚拟机软件也为我们提供了共享文件夹，这个共享文件夹就好比一个处在真机和虚拟机中间的一个公共的区域，放在这个区域里的文件真机和虚拟机不仅可以访问到，而且可以对他们进行操作，我们只需要教会学生如何建立这个共享文件夹及如何访问即可。
3.2 虚拟机如何访问互联网
在上机实验中，有时我们不仅要真机可以上网，虚拟机也需要上网。那么如何让虚拟机也可以上网呢？虚拟机软件也为我们提供了能使虚拟机上网的功能，我们通过这个功能便可轻松实现虚拟机上网，除此，虚拟机软件还根据不同的需要，提供了几种选择，用户可以根据自己的需求去选择，我们只需要向学生讲明不同选择的含义和区别即可。
4、结束语
虚拟机在教学实践中的应用体现了计算机教学环境虚拟化、系统开放化的特点，能够大幅度提高学生自主学习的能力。随着虚拟机技术的不断发展和它在计算机实验实训教学当中越来越广泛的应用，不但会改变传统教学中老师讲学生听这种模式的弊端，显著提高教学质量，而且还能大大地提高学生的独立动手操作及自主学习能力，对于改进和提高教学质量也是一种直接有效的辅助教学和学生作业实验的工具。虚拟机技术必将为改善中职计算机教育环境、有效地满足计算机教学软件与硬件需求起到不可替代的重要作用。
参考文献
[1] 虚拟机技术在计算机组装与维护课程教学中的应用[J]吉林农业科技学院学报，2012（2）.
[2] 虚拟机技术与动手实验，王春海，机械工业出版社 2009-3-1.