淺談在計算機實驗教學(xué)中虛擬技術(shù)的應(yīng)用

丁莉莉

【摘 要】近年來，隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬技術(shù)得到技術(shù)上的突破，在很多行業(yè)中都得到了廣泛的應(yīng)用。同時伴隨著教育教育教學(xué)改革的不斷進行，計算機教學(xué)時改革中的重點部分，在計算機教學(xué)中，實驗教學(xué)是重要的組成部分，但是受到傳統(tǒng)因素的影響，在計算機實驗教學(xué)中存在了一定的問題，影響了計算機實驗教學(xué)成效的提高。而虛擬技術(shù)在計算機實驗課上的應(yīng)用能夠很好的解決傳統(tǒng)教學(xué)中存在的不足。本文首先介紹了虛擬技術(shù)的基本概念，然后對虛擬技術(shù)在計算機實驗教學(xué)中的應(yīng)用展開了詳細的探究分析，這對提高計算機實驗教學(xué)的質(zhì)量具有積極的作用。

【關(guān)鍵詞】虛擬化技術(shù)；計算機實驗教學(xué)；應(yīng)用

隨著信息社會進程的不斷推進，對大學(xué)生計算機的使用實踐能力有了更高的要求，但是目前很多高校學(xué)生對計算機實踐技能的掌握能力不能滿足現(xiàn)代社會發(fā)展的需求。當前計算機實驗教學(xué)方面面臨的主要矛盾是實驗教學(xué)的計算機設(shè)備的數(shù)量和學(xué)生數(shù)量之間的矛盾，計算機資金投入較少設(shè)備更新?lián)Q代不及時同當前大學(xué)生計算機實驗課必須開展之間的矛盾。虛擬技術(shù)的出現(xiàn)很好的解決了上面的兩種矛盾，虛擬化技術(shù)的成功應(yīng)用創(chuàng)造性的打破了原來計算機結(jié)構(gòu)的限制，一臺計算機通過模擬產(chǎn)生多臺虛擬機，這樣利用軟件抽象層的作用，成功的完成了計算機硬件的模擬，不但不需要在計算機配置上投入過多的資金，解決了資金的問題，還學(xué)生提供了全面的計算機實驗教學(xué)的條件。

一、虛擬化技術(shù)的相關(guān)闡述

1.虛擬化技術(shù)的基本概念

虛擬化技術(shù)不但能夠增加硬件的容量，還能降低配置軟件的操作步驟，虛擬化技術(shù)和多任務(wù)和超線程技術(shù)存在較大的區(qū)別，虛擬化技術(shù)是應(yīng)用的前提是計算機在虛擬的基礎(chǔ)上。在CPU虛擬化技術(shù)方面，在同一平臺之下，系統(tǒng)能夠允許多臺機器同時進行工作，并且各個電腦之間沒有影響。簡言之，虛擬化技術(shù)是一項系統(tǒng)性的方案，具有較高的系統(tǒng)完整性，所以方案的開展需要多種元器件的參與，主要應(yīng)用的元器件有CPU，主板芯片和BIOS等。

2.虛擬化技術(shù)的優(yōu)越性

虛擬化技術(shù)在計算機實驗教學(xué)中的應(yīng)用很好的解決了傳統(tǒng)教學(xué)中存在的不足，具有傳統(tǒng)教學(xué)方式所沒有的很多優(yōu)點，主要的表現(xiàn)在如下的幾個方面：一方面，虛擬化技術(shù)的在計算機實驗教學(xué)中的應(yīng)用，有效的減少了學(xué)校對計算機實驗教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)備的資金投入，因為一臺設(shè)備通過模擬能夠在完成很多的實驗內(nèi)容，同時傳統(tǒng)的實驗教學(xué)場地面積較大，實驗課基礎(chǔ)信息的獲得不能實現(xiàn)自動化，而虛擬化技術(shù)就和好的彌補了這方面的不足，有效的解決了當前實驗教學(xué)的計算機設(shè)備的數(shù)量和學(xué)生數(shù)量之間的矛盾，計算機資金投入較少設(shè)備更新?lián)Q代不及時同當前大學(xué)生計算機實驗課必須開展之間的矛盾；一方面，虛擬化技術(shù)具有較高的靈活性和安全性，主要表現(xiàn)在保存實驗數(shù)據(jù)上，如果系統(tǒng)出現(xiàn)了問題，記錄的實驗數(shù)據(jù)不受影響。

二、虛擬化技術(shù)在計算機實驗教學(xué)中的具體應(yīng)用分析

1.軟件虛擬化技術(shù)的應(yīng)用分析

今年來，教育教學(xué)改革進程的不斷推進，對計算機實驗教學(xué)提出了較高的要求，為了響應(yīng)計算機實驗教學(xué)的新要求，計算機老師應(yīng)該加大對計算機軟件環(huán)境的部署和更新力度，優(yōu)化和提高計算機軟件的使用環(huán)境。目前很多高校的計算機實驗教學(xué)中已經(jīng)應(yīng)用了軟件虛擬化技術(shù)，在計算機軟件實驗教學(xué)的過程中，通過將安裝的綠色版本同VMwaerThinAPP進行比較，選用了后者進行了基本程序的安裝。通過安裝該軟件程序，實現(xiàn)了同一操作平臺上能夠進行多種版本的虛擬程序的運行，并且各個版本的程序在運行期間并不互相影響，從而提高了計算機整體的使用效率，改善了計算機實驗教學(xué)中軟件的部署。要知道，傳統(tǒng)的計算機軟件實驗課教學(xué)過程中操作系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)運行困難的問題，這樣在一定程度上影響了計算機軟件實驗課程的正常進程，但是軟件虛擬技術(shù)的應(yīng)用能夠很好的解決上述的問題。

在進行計算機軟件虛擬實驗教學(xué)過程中，首先要做的工作就是做好基礎(chǔ)工作，搞好計算機實驗教學(xué)的環(huán)境，將計算機實驗教學(xué)過程中需要用到的軟件進行分類整理。應(yīng)用了軟件虛擬化技術(shù)減少了安裝程序的復(fù)雜性，在安裝軟件之間，要對教師教學(xué)過程中用到的軟件進行統(tǒng)計，并且要根據(jù)課程表合理的安排安裝時間等繁瑣的程序已經(jīng)不復(fù)存在，使用了軟件虛擬化技術(shù)減緩了一系列的程序，在上課之前將需要用到的軟件存放在具有還原功能的電腦硬件區(qū)域上，然后使用完畢后能夠通過系統(tǒng)的還原，將使用的軟件刪除，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)軟件和系統(tǒng)的有效的分離，在一定程度上節(jié)省了計算機運行的資源消耗。

2.虛擬機在計算機實驗教學(xué)過程中的應(yīng)用分析

在支持多操作系統(tǒng)同時運行的配置中，虛擬機占有了重要的地位，虛擬機的在計算機實驗教學(xué)中的應(yīng)用，在很大程度上提高了應(yīng)用硬件的有效性。虛擬機的應(yīng)用主要有兩種形式，一種是單一映射的虛擬機，主要代表是IBM；一種是非單一映射的虛擬機，主要代表有JAVA。虛擬機在計算機實驗教學(xué)中的應(yīng)用特點主要表現(xiàn)為如下的幾個方面：

一方面，計算機的維護是一項十分復(fù)雜的工作，在沒有應(yīng)用虛擬機之前，很多實驗都是不能完成的，如安裝操作系統(tǒng)的建立，磁盤的分區(qū)等實驗。但是使用了虛擬機技術(shù)就能夠提高實驗的全面性，通過具體的實驗操作，提高了學(xué)生實踐應(yīng)用計算機的能力，在同一臺計算機上能夠?qū)崿F(xiàn)多種操作系統(tǒng)的運行，從而能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)所不能完成的實驗。

一方面，在進行操作系統(tǒng)實驗時，學(xué)生因為對知識理解不到位，在操作的過程中難免會出現(xiàn)問題，虛擬機的使用能夠?qū)嶒炦^程中出現(xiàn)的問題徹底的刪除，該系統(tǒng)能夠繼續(xù)正常的運行，同時不會對其他系統(tǒng)的運行造成影響。

一方面，在網(wǎng)絡(luò)實驗上，一般情況下，進行網(wǎng)絡(luò)實驗之前需要做好充分的基礎(chǔ)工作，傳統(tǒng)的實驗過程需要使用較多的實驗設(shè)備，應(yīng)用了虛擬機不但能夠較少設(shè)備的需求量，還能減少設(shè)備的占地面積。網(wǎng)絡(luò)實驗過程較為復(fù)雜，虛擬機通過保障每一個學(xué)生獨立管理自己的實驗數(shù)據(jù)，保障實驗?zāi)軌蝽樌倪M行，保障實驗數(shù)據(jù)的獲得和保存。

3.服務(wù)器虛擬化實驗技術(shù)的應(yīng)用研究分析

服務(wù)器虛擬化技術(shù)又被叫做資源虛擬化技術(shù)，目前主要存在兩種表現(xiàn)形式，一種是實現(xiàn)物理服務(wù)器向邏輯服務(wù)器的轉(zhuǎn)變，同時實現(xiàn)一臺對應(yīng)多臺的轉(zhuǎn)變；一種是將網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的物理服務(wù)器轉(zhuǎn)化為邏輯服務(wù)器，同時實現(xiàn)多臺對應(yīng)一臺的轉(zhuǎn)變；服務(wù)器虛擬化技術(shù)在計算機實驗教學(xué)中實現(xiàn)了在單機上同時完成多個操作系統(tǒng)的運行，該過程的實現(xiàn)依賴服務(wù)器硬件設(shè)備和應(yīng)用系統(tǒng)的分離。通過這樣的方式將網(wǎng)絡(luò)上的資源進行集中，實現(xiàn)服務(wù)器資源的優(yōu)化配置。

服務(wù)器虛擬化技術(shù)在計算機實驗教學(xué)中的應(yīng)用最大的優(yōu)勢就是提高了服務(wù)器的利用率，對實驗教學(xué)過程需要部署的服務(wù)量進行科學(xué)的集中，在減少資金投入的同時，有效的改善了計算機實驗教學(xué)過程中的資金浪費；一方面服務(wù)器虛擬化技術(shù)的使用減少了教師在軟件部署上的使用的時間，同時服務(wù)器便于維護和省級，為學(xué)生能夠順利的進行計算機實驗提供了保障。

三、結(jié)語

虛擬化技術(shù)在計算機實驗教學(xué)中的應(yīng)用，能夠有效的改善傳統(tǒng)計算機實驗教學(xué)中存在的問題和矛盾，有效的提高了學(xué)生對計算機的實踐應(yīng)用能力，從整體上提高了計算機實驗教學(xué)的質(zhì)量和水平。

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