計算機開放實驗室中虛擬技術的有效應用研究

鄧朝暉

摘 ? 要：現(xiàn)階段，信息技術的快速發(fā)展，使社會生產(chǎn)、生活發(fā)生了巨大的改變，人們?nèi)粘９ぷ髦袑ヂ?lián)網(wǎng)、計算機的使用也越來越頻繁，這種變化在計算機開放實驗室的管理與日常教學中有著深刻的體現(xiàn)。為了提高教學質量與管理效率，文章從當前計算機開放實驗室現(xiàn)有技術情況出發(fā)，結合其實際需求，探究了虛擬技術的有效策略應用，以便為我國計算機開放實驗室的建設與發(fā)展提供參考與借鑒。

關鍵詞：計算機開放實驗室;虛擬技術;有效應用策略

近年來，根據(jù)社會轉型與改革發(fā)展的需要，我國逐步加大創(chuàng)新型人才培養(yǎng)力度，其中，計算機開放實驗室發(fā)揮了重要價值，不僅為科研工作提供了需求，滿足教學工作、管理工作、人才培訓、實訓工作的需求，也使人才獲得了充足鍛煉實驗操作技能的空間。目前計算機開放實驗室管理卻有些力不從心，由于其空間范圍與實驗規(guī)模不斷擴大，需要實現(xiàn)在短時間內(nèi)快速切換應用系統(tǒng)，使管理工作壓力逐步增強，而虛擬技術的出現(xiàn)，則有效地解決了這一問題，應引導計算機開放試驗室科學、合理地應用虛擬技術，以便提升其管理效果與教學質量。

1 ? ?計算機開放實驗室現(xiàn)有技術情況

計算機成果經(jīng)過廣泛普及，已成為人們?nèi)粘Ｉ?、工作中不可或缺的工具，同時，計算機也是培養(yǎng)創(chuàng)新型計算機人才的基礎。目前，高校為了為人才的發(fā)展與能力的提升創(chuàng)造良好的條件，廣泛建立計算機開放實驗室，但從現(xiàn)有技術手段來講，計算機開放實驗室的建設仍然存在以下3個方面缺陷：（1）計算機開放實驗室日常任務繁重，作為為教師和學生提供計算機實驗操作以及知識實踐的場所，其硬件設施以及軟件設施長時間處于高負荷運行狀態(tài)，容易出現(xiàn)故障與異常，目前的技術手段也不足解決該問題。（2）計算機技術更新速率較快，軟件與硬件設施頻繁更新，但如若一味地更新軟件，硬件設施得不到改善，也無法發(fā)揮更新后計算機技術的價值，導致軟硬件之間配合不順暢。（3）高校經(jīng)費不足、技術體系不完善，導致設備的性能匱乏，無法進行先進課程教學，影響對計算機人才的培養(yǎng)[1]。

2 ? ?計算機開放實驗室管理缺陷

一方面，從現(xiàn)階段計算機開放實驗室的發(fā)展情況來看，計算機安全問題仍然客觀存在。在計算機使用過程中，頻繁出現(xiàn)的病毒、木馬、惡意軟件影響教學質量與學生的應用體驗。計算機開放實驗室日常任務繁忙，每臺計算機有大量學生或教師使用，對于外界設施沒有嚴格的規(guī)定，教師與學生隨意使用移動硬盤、U盤等設施，使計算機感染病毒。大部分計算機開放實驗室中的計算機都使用局域網(wǎng)進行連接，這使病毒更易傳播，降低了計算機運行速度，使學生以及教師的信息被盜、軟件遭受攻擊，且經(jīng)常出現(xiàn)運行錯誤、計算機系統(tǒng)癱瘓情況。

另一方面，計算機開放實驗室大多未制定管理標準以及規(guī)章制度，導致使用人員有意或無意破壞設備的行為未得到抑制。計算機開放實驗室不僅專供計算機專業(yè)學生的使用，不同專業(yè)與年級的學生在學習計算機或有使用計算機需求時都可以到開放實驗室，但這些學生的計算機素養(yǎng)以及操作水平不同，經(jīng)常在有意或無意間的操作中，刪除系統(tǒng)重要的文件、更改網(wǎng)絡或系統(tǒng)設置，影響計算機的正常運行。很多學生在教師不注意的情況下，下載有安全隱患的木馬程序或軟件，導致系統(tǒng)崩潰，計算機無法繼續(xù)正常使用。

上述情況反映出當前計算機開放實驗室管理并不嚴格、規(guī)范，這不僅是技術手段不健全造成的，管理意識薄弱也導致情況更加嚴重。因此，從技術角度尋求可靠的方法，幫助計算機開放實驗室提升軟硬件水平以及管理效果十分迫切。

3 ? ?虛擬技術在計算機開放實驗室中的有效應用策略

3.1 ?計算機開放實驗室常用虛擬技術類型

計算機開放試驗室的管理具有綜合性特征，需要從軟件、硬件等多重角度來考量，不僅要保障軟硬件更新及時，還要合理利用計算機技術加強教學管理以及使用管理。因此，虛擬技術的應用主要以完善虛擬機房建設為主，實現(xiàn)信息化教學以及信息化管理，這種方式不僅可以實現(xiàn)學生的自主上機學習，教師也可以直接通過信息程序管理上機操作環(huán)境。從這個角度著手，軟件與硬件技術類型有以下幾方面：

從硬件角度來講，需要以計費服務器、門禁機、登陸服務器、管理機等為基礎構成硬件體系，選擇合適的數(shù)據(jù)庫軟件，以便能夠完整、全面地記錄學生上機產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，如Solaris數(shù)據(jù)庫、ORACLE數(shù)據(jù)庫等。登錄服務器可以控制與管理學生對計算機的使用;門禁機與管理機基于數(shù)據(jù)庫、軟件程序等可以對學生進行管控，如與學生交換消息、了解學生注冊信息情況、關閉計算機等，同時，管理機的功能更加多元，可以對系統(tǒng)與程序進行管理，并監(jiān)控學生計算機使用情況，便于教師安排上機時間、遠程控制學生操作、劃分虛擬機房[2]。

從軟件角度來看，目前經(jīng)常使用的虛擬技術有以下幾種。（1）PowerBuilder技術。具備獨立編制功能函數(shù)的功能，可以彌補硬件設施的缺陷，如實現(xiàn)對整班注冊信息以及零散上機注冊信息的分開統(tǒng)計，完善了諸多功能。（2）數(shù)據(jù)庫技術。虛擬技術應用過程中，系統(tǒng)可以根據(jù)功能指示自動檢查、核實上機課表、確定學生位置，控制上機學習的秩序。通過虛擬程序教師可以實時了解上機人數(shù)、座位分區(qū)，無論是對整班的管理還是零散上機的管理都發(fā)揮著積極的作用。此外，數(shù)據(jù)庫實時自動匯總與存儲學生上機數(shù)據(jù)信息，便于教師的查看與了解，教師可以根據(jù)學生的學習情況對學生進行分組，靈活地調(diào)整教學方法與教學方式。（3）PowerBuilder技術與ORACLE數(shù)據(jù)庫的聯(lián)合。PowerBuilder技術可以發(fā)揮系統(tǒng)控制與系統(tǒng)管理的作用，而ORACLE數(shù)據(jù)庫為其控制與管理操作提供了可靠的依據(jù)，便于及時制止不安全以及不規(guī)范使用計算機行為。（4）Windows Socket技術。是實現(xiàn)服務器與客戶端溝通的關鍵技術，通過傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP）帶有的服務器插口功能，服務器與客戶端可以通暢地進行信息交換、共享，在此基礎上，配合Clinent Socket技術，服務器與客戶端基于TCP/IP協(xié)議帶有的Socket功能，不僅可以實現(xiàn)信息的交換與共享，服務器通過信息指令控制客戶端執(zhí)行，如關機、重啟等，還可以實現(xiàn)對計算機的遠程控制[3]。

3.2 ?計算機開放實驗室虛擬技術的具體應用

一方面，以虛擬技術與軟件為基礎，構建虛擬機。目前適用于高校Windows系統(tǒng)的虛擬軟件十分豐富，實際選擇過程中可以根據(jù)計算機開放實驗室進行確定，建議選擇執(zhí)行效率高、操作系統(tǒng)支持、應用廣泛的虛擬技術軟件，如VMware Workstation軟件，具體如下：（1）虛擬機應用過程，先將單機文件選擇新建虛擬機選項，之后會按照虛擬機建設流程進行提示，彈出向導窗口，按照其步驟指引完成即可，但是必須保障虛擬機磁盤容量充足，否則在安裝大量應用程序后，磁盤不足也影響運行效率。虛擬機建設完成后，對虛擬機進行編輯與設置，設置內(nèi)容有內(nèi)存、硬盤、網(wǎng)卡等，需要啟動光驅完成設置。（2）虛擬機安裝，安裝過程類似于真實系統(tǒng)，需要先進行物理驅動設置，再進行分區(qū)、操作系統(tǒng)、格式化等一系列的安裝。很多虛擬機執(zhí)行過程中需要主板芯片支撐，可以作為虛擬軟件的配套程序，該環(huán)節(jié)可以根據(jù)計算機實驗教學的需求選擇，以便更好地輔助教學。

另一方面，創(chuàng)建虛擬機快照。該功能類似于當前系統(tǒng)中使用的系統(tǒng)還原，但與計算機系統(tǒng)的還原相比，虛擬機的快照還原功能更快速，操作也十分簡單，只需直接點擊虛擬機快照，重新對其進行命名，命名后給出確定向導窗口，單擊確定，則能保障虛擬機還原。實際應用也可以通過恢復到快照選項進行還原與恢復。如果快照過多，需要及時將無用快照刪除，單擊快照管理器選項，可以看到目前已存快照，按照時間順序進行排列，選擇需要刪除的內(nèi)容，點擊刪除選項即可。虛擬機快照必須在安裝虛擬機后進行應用。

現(xiàn)階段，虛擬技術在計算機開放實驗室中已有了應用實踐，從應用效果來看，虛擬技術將傳統(tǒng)的物理單元虛擬成邏輯單元，可以為多個應用設備提供服務，更便于資源以及使用的管理，提高了計算機設備資源配置的靈活性，降低了管理工作難度，對于提升管理效率與教學效果都有著重要幫助。

4 ? ?結語

綜上所述，從計算機開放實驗室現(xiàn)有技術以及管理現(xiàn)狀來看，無論是設備設施、技術體系，還是管理上都存在缺陷與不足，影響著計算機開放實驗室綜合效益的實現(xiàn)。而虛擬技術以其獨特的優(yōu)勢不僅可以提高計算機資源的利用效率，也為計算機開放實驗室的使用提供了便利的條件與方法，這對推動高校計算人才培養(yǎng)有著重要價值。文章探究了虛擬技術的具體應用，希望引導高校正確認識虛擬技術，合理地運用到計算機開放實驗室的建設與發(fā)展中。

[參考文獻]

[1]姜學東，王昊欣.分析計算機開放實驗室中虛擬技術的有效應用[J].電子世界，2017（12）：183.

[2]王虎，張立江，陳偉，等.開放式的網(wǎng)絡與安全實驗室建設與教學改革探索[J].實驗室研究與探索，2018（9）：331-334.

[3]植雅芳.基于云計算的開放式計算機實驗室建設模式研究[J].電腦知識與技術，2017（17）：130-131.

Abstract：At present， the rapid development of information technology， the development of social production and living a huge change， people in the daily work of the use of the Internet， computer is becoming more and more frequently， the change in the computer laboratory management and also has a profound embodiment in daily teaching， in order to improve the teaching quality and efficiency of management， this article embarks from the current computer open laboratory existing technologies， combined with the actual demand， explores the effective strategies for application of virtual technology， so as to provide reference for the construction and development of open computer laboratory in our country and draw lessons from.

Key words：computer open laboratory; virtual technology; effective application strategy