VMware Player在计算机实践教学中的应用研究

张航++卢文++宋志恒

摘要：该文针对计算机基础类、维护类课程教学中存在的难题，提出使用虚拟机技术来辅助教学的方案，并结合实际教学需要给出几种教学应用案例。通过实施此方案，解决了理论与实践脱节的问题，有效提高了学生的实践动手能力，更好地完成了培养目标。

关键词：虚拟机；VMware；计算机实践教学

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）25-0114-02

Application of VMware Player in the Practical Teaching of Computer Courses

ZHANG Hang， LU Wen， SONG Zhi-heng

（1. College of Computer and Information Engineering， Tianjin Agricultural University， Tianjin 300384， China； 2.Experiment Center for Agricultural Information Technology， Tianjin Agricultural University， Tianjin 300384， China）

Abstract： Focusing on the teaching difficulties of computer basis and maintenance courses， the scheme of adopting virtual machine technology to aid in practical teaching was proposed and several teaching application cases were given according to the requirements of practical teaching. By implementing the scheme， the problem of detaching theory from practice was solved， the practical ability of students was improved effectively， and the training target was better implemented.

Key words： Virtual machine； VMware； Practical teaching of computer courses

实践教学是计算机基础类、维护类课程的重要环节，是加深学生对理论的理解、培养学生动手能力的重要手段。然而，长期以来由于担心学生实验会对计算机造成损坏，一般不允许学生直接在学校的计算机上更改BIOS设置、对硬盘进行分区与格式化、安装操作系统、进行系统的备份与恢复等操作，此类课程一直采取课件演示或以讲代练的方式进行教学[1]。然而实践教学的缺失，直接导致学生无法动手来完成相应的课程实验，严重制约了学生的实践能力，更无法实现其培养目标。因此，采用虚拟机技术搭建虚拟的实验环境，开展相应的实践教学工作，给学生提供理论认知与实践操作相结合的实验方案，将能有效解决上述问题，取得良好教学效果。同时，实验老师可轻松完成实验系统的维护，降低实验室管理难度，有效改进实验教学方式，提高工作效率[2，3]。

1 虚拟机技术

虚拟机技术是指使用专用软件在实体主机的硬盘和内存中划出一部分空间，虚拟出一台或多台具有CPU、内存、硬盘、网卡、声卡等硬件的计算机[4]，并可在虚拟机上安装独立的操作系统及应用软件。其实质是使用软件将硬件和系统环境模拟出来[5]，在不添加新硬件设备的情况下增加计算机功能，节约资源，可以开展许多在普通计算机上无法进行的实验并对实体主机无影响。一台实体主机可以同时运行多台虚拟机，各台虚拟机之间互不干扰，其中任意一台虚拟机出现问题都不会影响主机及其他的虚拟机。

目前常见的虚拟机软件有VMware公司的VMware Player和Workstation、Oracle公司的VirtualBox和Microsoft公司的Virtual PC。VMware Player可免费用于个人非商业用途，本文主要介绍其在计算机实践教学中的应用。

2 教学应用举例

通过下面的教学应用案例，使学生首先学习相关理论知识，然后在虚拟机中了解、练习各种操作，从而达到最终可在实体计算机上进行相应操作的培养目标。

2.1 BIOS设置

Master进行磁盘分区

BIOS（basic input output system，基本输入输出系统）设置程序是指被固化到计算机主板ROM芯片中的一组程序，保存着计算机最重要的基本输入输出程序、开机自检程序和系统自启动程序，并可从CMOS中读写系统设置的具体信息，其主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制。通过此实验，可以使学生掌握BIOS的设置，如对计算机的日期和时间、启动顺序、密码等内容进行设置（见图1）。启动虚拟机（即计算机开机）时，按F2键即可进入BIOS设置界面（类似于实体计算机启动时，按Del键进入到BIOS设置界面）。学生可在此界面对各项内容进行设置，满足BIOS设置的学习要求。

2.2 磁盘分区与格式化

磁盘分区是指将磁盘的整体存储空间划分成相互独立的多个区域，以便于区分系统分区与数据分区、安装多操作系统、分类存放各类数据等。磁盘格式化是指对磁盘或磁盘中的分区进行初始化（包括低级格式化和高级格式化），通常会清除现有磁盘或分区中的所有数据。通过此实验，可进一步加深学生对计算机硬盘的了解和认识，掌握硬盘分区、格式化的方法与步骤。虚拟机启动时，进入DOS环境，可用fdisk命令对硬盘进行分区、format命令对硬盘进行格式化。在Windows系统下，用右键点击需要格式化的硬盘的盘符，在弹出的菜单中点击“格式化”命令也可以进行硬盘的格式化。此外，其他专业的分区格式化软件（如Partition Magic、EaseUS Partition Master等）也可用来可视化地对硬盘进行分区和格式化操作（见图2）。

2.3 操作系统安装

操作系统安装是指计算机无操作系统、操作系统受到病毒攻击而无法启动，或为使系统达到最优工作状态而对系统进行优化时在计算机上安装操作系统的一种操作。通过此实验，帮助学生掌握独立安装操作系统的方法，提高学生的动手能力。在VMware Player主窗口中，单击“创建新虚拟机”，在弹出的窗口中设置客户机操作系统类型、版本、光盘映像文件（iso）来源等信息（见图3），即可安装相应的操作系统（见图4）。通过此方式，可在虚拟机上安装Windows、Linux、Solaris、Novell NetWare等多种类型的操作系统。虚拟机上安装的操作系统对实体主机没有影响，因此当此操作系统不需要时，可直接删除。

操作系统备份与还原是指在系统的硬件、软件或存储媒体等发生故障而不能正常使用系统时，利用之前做好的系统备份快速还原系统，恢复到用户备份时的系统状态。实现操作系统备份的方式包括Windows 7自带的系统备份、Ghost软件备份、第三方软件备份（如OneKey一键还原软件、一键Ghost软件等）等。Windows 7的系统备份功能可以实现系统的备份与还原，但在无法进入系统的情况下，其还原功能也无法使用。第三方备份软件主要基于DOS环境，大多数一键点击便可实现全自动备份与还原，因而无法使学生理解备份与还原的工作原理。通过此实验，重点介绍在虚拟机环境下使用Ghost软件进行备份与还原，让学生了解备份与还原的全过程（见图5、图6）。Ghost软件可以把一个磁盘上的内容复制到另一个磁盘上，也可以把磁盘内容复制为一个磁盘的镜像文件，从而最大限度地减少安装操作系统的时间。

2.5 局域网组建

局域网组建是指在某一区域内将多台计算机互联成为一个计算机组，可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享等功能。通过此实验，使用虚拟机技术在任意一台电脑上虚拟出多台虚拟计算机，组建一个局域网，开展网络配置、文件共享、打印机共享等实验（见图7）。

2003 服务器配置

2.6 服务器配置

服务器操作系统一般指的是安装在服务器（Web服务器、应用服务器和数据库服务器等）上的操作系统，此外服务器操作系统也可以安装在个人电脑上，可实现对计算机硬件与软件的直接控制和管理协调。通过此实验，在虚拟机环境下学习各种服务器系统的安装、配置与管理。本文以Windows Server 2003为例，学习Web服务器的配置（见图8）。Internet Information Server （IIS）是Microsoft公司主推的服务器产品，包括Web服务器、FTP服务器、NNTP服务器和SMTP服务器，分别用于网页浏览、文件传输、新闻服务和邮件发送等方面，它还提供一个Internet数据库连接器用于实现对数据库的查询和更新。

3 结束语

本文介绍了VMware Player在计算机基础类、维护类课程教学中的使用，使用虚拟机模拟实体计算机来开展BIOS设置、磁盘分区与格式化、操作系统安装、备份与还原、局域网组建、服务器配置等相关教学实验，完全可以达到与实体计算机相同的教学效果，满足实验教学的要求。此外，在虚拟实验环境下，学生不用担心误操作对计算机的损坏，可以放心地进行各种实验，开阔了学生的思维视野，提高了学生的实践动手能力。

参考文献：

[1] 梁诚，李琼，夏建波.VMware虚拟机技术在计算机实践教学中的应用[J].电脑开发与应用，2007，20（8）：34-35.

[2] 舒云星，郑卫东.基于VMware的虚拟计算机实验系统[J].实验室研究与探索，2006，25（9）：1086-1088.

[3] 朱壮华.VMware在《计算机组装与系统维护》课程中的应用.山西财政税务专科学校学报，2011，13（6）：75-77.

[4] 张沛强，安军科.Virtual Machine技术在微机组装实践教学中的运用[J].电脑知识与技术，2009（15）：3976-3977.

[5] 丁宏.谈虚拟机技术在计算机专业课程教学中的应用研究[J].电脑知识与技术，2012（12）：2797-2798.