虚拟机技术在计算机基础教学中的运用

【摘要】随着信息技术的不断发展，当前计算机技术已成为各个领域必备的实用工具，计算机等级已成为企业招聘员工的要求之一。在目前计算机教学的过程只能够越来越注重学生的实践能力培养，但往往受限于学校教学设备，不能充分满足教学需求，而虚拟机技术刚好能填补这方面的不足，本文就虚拟机技术在计算机基础课堂教学中的应用进行探讨，以期为计算机基础课堂教学提供更多参考。

【关键词】虚拟技术；计算机基础教学；应用

虚拟机技术（VirtualMachine）是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研究始于20世纪60年代，但直到90年代，该技术才受到人们的关注，它具有与真实系统同样的功能和界面，进入该系统后，所有的相关操作都可以在这个虚拟系统里独立的进行，不仅不会对真正的系统产生影响，还可以独立的保存数据，安装运行软件，是一种能在虚拟镜像和现有系统中切换自如的一类操作系统。当前应用的比较广泛的虚拟机系统有VirtualPC、VirtualBox和VMware等，这三种技术都可以在一台计算机上虚拟出多种不同的操作系统和多台计算机，其中威睿工作站（VMwareWorkstation）是一款功能强大的桌面虚拟计算机软件，本文主要以它为例进行举例阐述。

1虚拟机技术的实际应用

1.1操作系统安装

计算机基础学习中，如何安装操作系统是其学习的主要内容之一，同时也是每位学生必须掌握并熟练运用的知识点，但是技术上由于缺乏一个安装操作系统的实践机会，导致大部分学生对这项技术并没有真正掌握。为了保护学校机房其设备和日常教学的完好性，因此，在安装好应用软件和操作系统后对其进行了保护，不允许学生进行擅自改变，以免导致计算机系统崩溃和应用软件崩溃影响教学，所以操作系统安装课程只能在停留在书本上，无法真正实际实践，此时，虚拟机技术便可以弥补这些不足，是学生能应用软件安装和操作系统练习，虽然在虚拟机软件操作中，可能造成数据丢失和软件破坏，甚至操作系统崩溃，但是，虚拟机上的操作系统崩溃对宿主机而言只是文件损坏而已，并不会影响物理计算机的应用软件和操作系统。利用虚拟机技术可以在一台电脑上模拟出多台PC，而且这些PC可以互不干扰独立运行，虽然一般情况下，一台电脑可以安装多种操作系统，但同一时间只能运行一种操作系统，若要切换操作系统，电脑就必须重启选择。但是在虚拟机情况下可以不用重启系统，同时运行多个软件，并可以随意切换，这样就能进一步节省时间提高效率。学生可以在同一台电脑中学习安装如常用的windowsXP、windows7以及安卓、苹果、Linux系统等，将书本上学习到的操作知识，实际应用到实践活动中去，不仅能进一步扩大学生的知识面，也有助于培养学生的综合能力。

1.2计算机系统维护

计算机日常操作中一项基本技能便是计算机系统维护，也是判断学生对计算机操作是否熟练的标准。但计算机系统维护并不能光靠课堂上学习理论知识就能明白的，必须通过实践活动才能真正学会。然而，学校机房无法不可能为这样的课程提供条件，所以可以建筑虚拟机的仿真性来完成这种学习实践，弥补不能动手操作的缺陷。1.2.1CMOS设置（BIOSSetup）。对于大多数普通电脑操作者来说CMOS设置基本不会运用，但是却是学习电脑维护的必备技能之一，特别是相对于一台“裸机”而言更是如此，因此，CMOS设置学习是十分重要的，而通过Vmwareworkstation的虚拟机才单项中电源子项设置就能解决实践学习问题，用虚拟机启动后模拟进入CMOS设置程序界面，就可以对系统的硬件配置参数、日期时间、口令和启动顺序等进行编写，由于BIOS设置在VMware属于比较复杂的一种，可以模PhoenixBIOS的程序编写，若学生能熟练掌握BIOS设置，那么很容易就能实现对大部分笔记本电脑和PC机进行设置。1.2.2硬盘分区、格式化。学校机房电脑上也不适合硬盘分区、格式化操作实践学习，操作不当不仅会导致系统崩溃还会导致数据丢失和软件瘫痪，这种操作在学校机房中是不被允许进行实践学习的，但是这项技能是学生学习过程中被要求必须要求掌握的，这就使教学双方处于互相矛盾的境地。而利用虚拟机技术就可以很好的解决这个问题，目前Partition-Magic和DM是使用比较广泛的硬盘分区、格式化软件，首先可以在网上下载这些软件的ISO文件，然后将其保存于物理主机的硬盘中，随后将虚拟机的CD光驱通过利用ISO文件指向这些软件光盘镜像文件，启动虚拟机后徐哲进入BIOS子项，设置CD-R0M为第一启动，可以直接在虚拟机系统中运行分区软件进行各项操作，也可以运行虚拟机光盘中的分区软件对硬盘进行分区或格式化操作练习。虚拟机中的硬盘是模拟出来的，只是存在于屋里硬盘上的一个文件，因此，即使格式化、分区操作出现多次错误，最多也是导致文件损坏，并不会对物理银盘产生影响。

1.3网络组建和安全实践

计算机网络安全和局域网组建是计算机学习中操作性较强的内容，若没有通过具体实践和系统训练学生根本无法掌握要点，尤其是计算机网络安全教学中的模拟网络攻击将会给真正的计算机网络系统带来危害，使计算机网络瘫痪或者损坏。但通过虚拟机模拟组建网络就没有这些顾虑了，以VMware为例，其网络设置包括：①在桥接模式下，虚拟机与宿主机IP地址不同但保持在同一网络，虚拟机网络直接连接到物理局域网上，虚拟机类似于物理机与其他计算机形成对等关系；②在Host-Only模式下，虚拟机将会被隔离在一个虚拟的局域网中，这种方式只能实现宿主机与虚拟机间的通信，该局域网与屋里局域网不会发生数据交换，即该虚拟机系统与网络内其他宿主机不能相互访问；③在NAT模式下，虚拟机借用他的网络连接和IP地址，对外访问时，完全可以使用宿主机的IP地址，从外部网络上看，完全无法看到虚拟机，只能看到宿主机。

2虚拟机技术的其他应用

2.1软件测试

各种有破坏性及风险性的实验可以通过采用虚拟机进行软件测试和病毒干扰，有效避免病毒度宿主机数据和操作系统的侵害，即使虚拟机系统崩溃也不会对宿主机的数据和系统软件造成影响。此外，还可以利用VMware的快照功能保留虚拟机状态，节省启动时间，随时可以恢复到原状态，提高工作效率。

2.2携带方便的虚拟机器

由于虚拟机模拟出来的硬件型号是固定的，无关于宿主机的实际硬件。例如，同一台机器里利用VMWare安装了lin-ux，就可以识别一些VirtualBox的分发程序，而且可以将整个虚拟机文件复制到VMWare里运行，这样就可以将一台机器中的虚拟机文件复制到移动硬盘，然后在任何一台虚拟机计算机理插入该盘，随时携带的硬盘便成为了一台真正意义上的虚拟机器。

3结语

虚拟机技术为计算机教学带来了便利的仿真实践，具有一定的仿真性和安全性，为传统的局限于理论教学的计算机基础课程带来了创新和改革，不仅有利于课堂教学，而且能进一步培养学生的动手实践能力，该方法可广泛应用于计算机基础教学。

参考文献

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作者:亓路路 单位:湖南工艺美术职业学院