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虚拟化技术在高职院校计算机实践教学中的应用

安徽省桐城师范高等专科学校 李媛 2014/3/28 14:21:05

   摘要:随着我国经济的发展和社会的进步,我国教育事业取得了举世瞩目的成就,其中高等职业教育发展最为迅速,但是在高等职业教育中仍然存在着实训设施和场地严重不足的问题,作为处在信息技术前沿的计算机学科也存在着同样的问题。针对高职院校计算机实践教学中实验设备不足的问题,我们提出了一种基于虚拟机的解决方法,来缓解高职院校计算机实践教学中出现的种种问题。
   关键词:虚拟化技术;高职院校;实践教学
  
   随着社会竞争日趋激烈,就业压力变得越来越大,高职院校凭借自己的高就业率,最近几年受到了很多学生和家长的欢迎,各类高职院校也顺应时代的发展和人们的需求,适当的提高了学生录取率。高职院校在课程设计上比较注重实践性,学生的入学率逐年增加导致计算机等教学设备不能满足日常教学的需求,所以,如何有效的利用学校有限的计算机资源,让学生参与更多的计算机实践活动,已经成为长期以来关注的焦点和急需解决的问题。
   一、虚拟机的简介
   虚拟机技术是相对于物理计算机而言的,它通过虚拟化的软件,实现多个计算机操作系统在单个物理机上的运行,为了便于移植信息和使用信息,每个虚拟机都被独立的安装在一个文件中。通过虚拟机技术,我们可以虚拟CPU、硬盘、内存以及光驱盒网卡等一系列的硬件设备,还可以随心所欲的使用和设置他们,而且还不会对物理机身带来有害的影响。到目前为止,使用比较广泛的虚拟机软件包括Microsoft公司开发的Virtual PC以及VMware公司开发的VMware。它们都支持X86平台,并且可以在Windows系统中虚拟多台计算机。在现实中,我们会比较倾向于VMware软件,因为它不需要重新开机就可以实现在一台电脑上多个操作系统同时运行,而PC虚拟机上安装的多个操作系统,在同一时刻只能运行一个操作系统,如果想切换到其他系统就必须关闭重新开启计算机。同时,还有更重要的一点是VMware具有比较强大的网络功能,它可以将多个虚拟机连接起来组成一个局域网,它与真实的网络完全一致,所以不必担心对虚拟交换机以及虚拟网卡造成损坏。
   二、虚拟机在高职院校计算机实践教学中的应用
   (一)虚拟机可以轻松地解决磁盘易受损的问题
   虚拟机可以实现计算机维护实验的虚拟化,利用虚拟机技术可以很好的解决计算机维护教学中经常出现的计算机磁盘受损的问题。在计算机实践教学的课堂上,虚拟机可以为每一个人都提供一个虚拟的子系统,使学生在各自的子系统中都有自己独立的CPU、硬盘和内存等硬件,学生可以随心所欲的对其开展系统安装、格式化、备份以及硬盘分区等学习任务,而且不会都计算机造成伤害,操作的速度也会比物理机快,同时还不会影响到下一节课其他学生的应用,减轻了电脑维护人员以及机房管理人员的工作负担。
   (二)计算机网络实验虚拟化
   在现实的高职计算机实践教学中,教师为了限制学生的某些操作,保证教学质量,经常会在电脑中安装硬件保护卡。学生在进行计算机实践训练时,有时候会需要下载安装新的软件来支持学习任务,但是有一些软件安装后需要重启计算机才会正常运行,因为电脑中装有硬盘保护卡,所以在重启计算机以后,之前对计算机的设置又会回到初始状态,影响了学生的学习。通过虚拟机技术,可以在一台计算机上同时虚拟出多台虚拟机,还可以虚拟出网卡、交换机等计算机设备,来满足组网的需要。学生能够自由的在虚拟的网络里组建局域网和对等网,并在此基础上开展FTP服务器、DHCP服务器、DNS、Web、邮件服务器等服务器的搭建,同时学生还可以任意的删除硬件的特性,组建无盘网络。虚拟机的应用,为高职学生的计算机实践学习提供了设计和创新的实验平台。
   (三)搭建PC机群
   随着社会的发展,人们对计算机的性能要求越来越高,为了满足人们对高性能计算机的要求,并行计算机应运而生,并成为计算机发展的一个方向。在高职计算机实践教学中,并行计算机的使用是一个非常重要的教学内容,在虚拟的环境中构建PC机群,需要在构建虚拟机网络教学环境的操作基础之上,在每台虚拟机上安装并行电脑软件PVM,再在虚拟机上运行PVM并执行相关的命令。
   (四)网络安全实验的应用
   随着计算机的日益普及以及互联网的不断发展,计算机面临着网络病毒的危害越来越严重。如今,随着技术的不断发展,网络病毒的传播方式和破坏方式越来越复杂化、网络化,所以,维护计算机的网络安全就显的非常重要。在虚拟机技术出现之前,教师只能在课堂上口述网络病毒的性质和危害,学生似懂非懂。有了虚拟机,教师可以在虚拟机系统上植入病毒文件,开展网络病毒攻击计算机的模拟实验,同时进行计算机针对网络病毒的安全防御操作,这样一来,可以让学生更加直观清楚地了解和掌握网络病毒以及安全防(未完,下一页

  
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