探讨虚拟技术在计算机教学中的应用

李朝鲜

摘 要：信息时代的到来，加快了以计算机技术为核心的信息技术的发展，虚拟技术依托于计算机技术也日趋成熟，并在教学中得到了广泛的应用。各职业院校计算机教学作为培养学生以计算机为基础的各项专业应用能力的基地，在计算机专业人才需求与日俱增的现如今，应积极引入虚拟技术开展教学活动，以提高计算机教学的成效。文章针对虚拟技术在计算机教学中的应用进行了探讨，以供参考和借鉴。

关键词：虚拟技术；计算机；教学；应用

中图分类号： TP3-4 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）34-131-2

0 引言

虚拟技术指的是逻辑角度上的资源配置，是实际物理资源的逻辑抽象表现，其在一定程度上分离了软件与硬件。科学技术的不断发展推进了虚拟技术的成熟，极大地扩展了其应用范围，从最初的服务器扩展到了桌面。各职业院校计算机专业是一门重要课程，在其教学中引入虚拟技术，能够极大地便捷师生的学习，突破时间与空间的限制，可以说虚拟化的计算机教学势在必行，对改革计算机教学具有重要的现实意义。

1 计算机教学中引入虚拟技术的优势分析

当下，教育体制的改革扩大了职业教育规模，并进一步提高了对教育水平的要求。计算机专业教学中的关键环节是上机操作实践，各大院校在机房建设、硬件配置等方面加大了投入力度，但由于各种因素的影响，职业院校的计算机教学仍存在设备资源紧张、学生实践操作练习不足等问题[1]。为了进一步提升计算机教学水平，应积极引入虚拟技术，其具有的优势如下。

1.1 便捷化的使用与维护

虚拟技术的应用可以使一台物理计算机互不干扰地同时运行多台虚拟计算机，简单地说虚拟技术就是设置一台物理主机，再利用其部分硬盘与内存资源虚拟出若干计算机，并且虚拟机是独立运行的，其配置了独立的CMOS、硬盘、操作系统。当某台独立运行的虚拟计算机发生故障时不会影响到物理主机及其他虚拟计算机，降低了维护难度。

1.2 高安全性及经济性

虚拟计算机依据不同的应用需求可以用于不同的地方，在达到一机多用的同时减少了维护费用。通过利用某个软件模拟出来的计算机硬件系统在增加计算机功能时无需增添新的硬件设备，例如交换机、网卡等，并且能够对操作系统的操作环境进行随时修改，极大地降低了成本。虚拟技术为计算机实验教学提供了有效的工具，有效缓解硬件设备及场地不足的现状，且主机不会受到虚拟机操作的影响，极大地提高了设备的安全性，促进了计算机教学效率的有效提升。

1.3 移植性强、安装更简易

利用一台物理主机虚拟出来的各台虚拟机，在存储系统文件时使用的是映像包的形式，这样就便捷了用户的使用，在其他计算机上直接复制映像包就可以实现对计算机系统文件的使用，减少了系统安装的复杂过程，可以统一部署多台计算机。虚拟技术在计算机教学中的合理运用，只要及时保障了物理主机操作系统的正常稳定运行，便可以利用虚拟的计算机实现不同的教学目标，体现出了虚拟机的易用性与便捷性所带来的优势。

1.4 直观感性

在计算机网络组建、管理与维护等课程教学中应用虚拟机，可以充分利用其网络连接功能，搭建虚拟网络教学环境，以直观地展现课程内容，激发学生的学习兴趣，提高学生的主观积极性，提高计算机类教学的效果。学生可以充分利用虚拟机的易移植性，结合虚拟机的使用以及组建虚拟网络的原理与方法，在宿舍等地方自主组建网络，以强化学习内容的实践操作，提高学习效果[2]。

2 虚拟技术在计算机教学中的具体应用

2.1 为教学提供多种操作系统

计算机类专业课程较多，不同的专业内容的教学需要不同的上机环境，这就对实验室内的教学环境提出了多样化的要求。例如，部分课程需要配置Windows、SQL Server、HTTP环境；有的课程需要Redhat Linux、My SQL、Apache环境；而像MCSE等专业课程的教学，必须在多种操作系统的支持下才能完成。虚拟技术可以为计算机类专业课程的教学提供多种操作系统环境，以更好地满足不同的课程教学需求。根据相应的要求安装、配置不同实验环境的虚拟机，将这些虚拟机文件部署在计算机上并加以启动便可使用[3]。物理主机虚拟出来的独立运行的虚拟机可以兼容主流操作系统和模拟多样性的操作系统。同时，组建局域网虚拟环境，其运行与真实网络一致，有效提高了实验教学的效率和效果。每台虚拟机都是物理主机的子系统，所以减少了学生操作时对计算机设备的损坏，同时节省了一部分设备的成本，降低了设备维护费用和工作量。

2.2 便携“移动计算机”的支持

各学科的学习都有时间与空间限制，学生课后的自主学习缺乏相应的实验环境，引入虚拟技术后可以有效解决此问题。学生可以在U盘或移动硬盘上直接复制实验室内已部署好的虚拟机文件，在练习的机器上安装复制的虚拟机文件，并启动便可直接使用。由于虚拟机存储宿主机的系统文件时利用文件或文件夹的形式，所以具备可迁移性和便携性，为学生的自主学习提供了极大的便捷[4]。

2.3 网络教室

传统网络教室由多用户支持的操作系统来提供相应的服务，用户使用服务器需远程登录，存在隔离性偏差的问题，系统中的某个使用者的误操作会导致整个系统的病毒感染，甚至引起死机或瘫痪；同时权限设置偏低，设定较低的使用者权限是为了保障系统的安全，但低权限限制了使用者的操作，例如随意安装软件、修改系统设置等特权操作。还有就是传统的网络教室资源配置不均衡，若系统中存在耗费计算的操作，就会占用过多的资源，对其他用户的操作产生直接的影响，大大降低了整个系统的运行效率。

而虚拟化的网络教室利用虚拟机提供各项服务，各个用户能够独立运行虚拟机，其具有的优势包括：①隔离性较强，虚拟机之间是独立运行的，其运行与独立的物理主机一样；②高使用权限，设置较高的使用权限有利于使用者以管理员的身份登录并运行虚拟机，利用最高权限来执行所有指令；③均衡的系统内部资源配置，虚拟化平台管理员在创建虚拟机时制定合理的规则，也可根据运行的实际需求进行调整和优化，实现各个虚拟机均等的获得资源，保持系统的正常运行。目前，虚拟化的网络教室只需管理者维护好虚拟机的镜像文件，教师根据课程的要求设计好实验环境，就可以进行高效的教学活动，同时学生也可获得便携且多样的实验实训环境。但如何实现数量众多的虚拟机的快速启动和保证用户的交互体验还需深入研究。

2.4 虚拟化的校园网

校园网提供的各种校园服务需要多种不同功能的服务器来支持，例如FTP、WEB、教务系统、拥有各种文献期刊数据库的图书馆镜像服务器等，这些服务器的管理成本偏高且能耗也大。在校园网中引入虚拟化技术，能够利用虚拟化技术有机整合各类服务器，尤其是各类教学资源的整合，能够为计算机教学效果的提升提供有力的支撑[5]。

3 结束语

综上所述，虚拟技术具有使用与维护便捷、安全性与经济性较好、移植性强、安装更简易以及直观感性等优势，虚拟技术在计算机专业教学中有效的应用可以为教学提供多操作系统的支持、便携“移动计算机”的支持以及网络教室，极大地便捷了计算机课程的学习与实践操作，为提高计算机教学水平提供了有效的工具。相信随着科学技术的快速发展，虚拟技术的应用范围将会更加广阔。

参 考 文 献

[1] 王静蕾.浅谈虚拟现实技术在计算机教学中的应用[J].太原城市职业技术学院学报，2014，10：118-119.

[2] 赵建军.计算机虚拟技术在计算机教学中的应用探析[J].电子技术与软件工程，2015，11：187-188.

[3] 周波.虚拟技术在中职学校计算机教学中的应用研究[J].工业设计，2015，10：111-112.

[4] 杜艳绥.虚拟技术在高校计算机教学中的应用研究[J].辽宁高职学报，2016，01：72-74.

[5] 于英成.虚拟技术在高职院校计算机教学中的应用研究[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2013，11：197.