刍议虚拟化技术在高职院校计算机课程实验教学中的应用

李九利 甘肃钢铁职业技术学院

引言

在日益激烈的社会竞争环境中，广大人才面临严峻的就业压力，高职院校坚持以培养学生社会实践能力为目标，近些年毕业生就业率直线上升，逐渐扭转了学生和家长对职业教育固有看法，同时，在国家政策号召下，各大高职院校逐步放宽学生录取政策和要求，院校录取率逐年递增。相较于高等教育院校，职业院校在课程内容的设置上侧重于实践，且随着越来越多的学生数量，传统单一落后的计算机教学设备无法适应现代教学需求，而如何更进一步的实现对有限计算机资源的无限应用，提高学生参与计算机实践活动的积极性与主动性，已成为各大高职院校亟待解决问题。

1 简要概述虚拟化技术

虚拟化技术的起源于发展可追溯至20 世纪70 年代，近两年逐步进入快速发展时期。从本质上来看，虚拟化技术的实现得益于虚拟机技术，所谓虚拟机其运行原理主要是通过一个运行于Windows或Linux 平台上的应用程序，以软件方法对硬件进行有效模拟，进而实现在多个虚拟计算机运行于同一个计算机，其中每个虚拟机都有着与“真实计算机”类似的运行行为。从结构上来看，虚拟计算机的组成部分主要是软件系统，无需设置其他硬件设备。通过对虚拟化技术的有效应用可独立完成对计算机软件资源和硬件资源的有效分配，无需对底层硬件实现方法进行过多思考，相关操作可在虚拟环境下完成。当前阶段，虚拟化技术国内教育领域内有着广泛的应用市场，该技术的应用是实现国家教育现代化的关键，从某种意义上来看，加快高职院校计算机课程实验教学与虚拟化技术的深度融合具有重要的现实意义。

2 虚拟化技术的优势

一方面，虚拟化技术可提高计算机系统运用和维护的便捷性。在计算机课程实验教学活动开展期间，通过对虚拟化技术的应用，在一台计算机中生成多个模拟计算机，其中每一个模拟计算机在操作系统、内存、运行以及硬盘等方面均具有一定的独立性。因此，以虚拟化技术开展计算机课程实验教学时，如果其中一台虚拟机突发异常故障时，真实计算机和其他虚拟机受干扰的可能性极小，维护作业的开展只需针对其中故障的虚拟机，更不用更换计算机硬件部分。

另一方面，虚拟化技术具有更高的安全性和效益性。基于计算机技术可在一台计算机中模拟多台虚拟机，因此，在计算机课程教学过程中一台计算机可有氛分为“多台”使用，在某种程度上可形成对计算机课程实验教学所投入成本的有效降低。另外，以虚拟技术为前提条件所开发使用的虚拟机环境适应性较强，如果计算机课程实验教学在教学要求和教学内容方面产生变动时，学校无需购置其他与之相符计算机设备，只需对虚拟机配置标准进行细微调整即可，这种做法可避免高职院校在计算机课程实验教学过程中对设备的过多投入。与真实计算机相比，虚拟计算机还免受各种计算机病毒威胁，安全性相对较高，可在某种程度上促使计算机课程实验教学整体管理水平和管理质量的有效提升。

3 虚拟化技术在高职院校计算机课程实验教学中的具体应用

3.1 虚拟机可以轻松地解决磁盘易受损的问题

虚拟化技术在高职院校计算机课程实验教学中的应用可实现计算机维护实验的虚拟化，针对计算机维护教学过程中所存在的磁盘受损问题能够得到良好的解决。在计算机课程实验教学开展过程中，每个学生都可以接收到来自虚拟机所提供的虚拟子系统，学生在各自的子系统中各软件系统均具有独立性，如，CPU 独立、硬盘独立、内存独立等等，学生可以根据自身学习情况和实践操作对其开展格式化、系统安装、硬盘分区以及备份等学习任务，对计算机的危害性相对较小，相对于物理机，虚拟计算机的操作速度更加快速，并且不会对下一节上课学生的应用和操作产生直接影响，极大的降低和减轻了机房管理人员以及计算机维护人员的工作难度和负担。

3.2 搭建PC 机群

随着时代的不断发展以及计算机应用范围的持续扩大，针对计算机性能人们提出了越来越高的要求，为进一步实现人们对计算机高性能这一目标，并行计算机应运而生，为整个计算机发展指明了发展方向。并行计算机作为高职院校计算机课程实验教学中的一项非常关键的教学内容，其PC机群的简历主要基于相对虚拟化得环境中，需要在构建虚拟化实验教学环境的操作基础之上，将名为PVM 的电脑软件安装设置与每台虚拟计算机上，并执行其所发出的一系列命令。

3.3 网络安全实验的应用

在计算机和互联网技术应用越来越普及的今天，大量网络化病毒对计算机产生了严重威胁。且随着科学技术的不断更新，网络病毒作为另一种计算机互联网技术，无论是在传播方式还是破坏方式上均具有多元化、网络化和复杂化特点，因此，进一步提高计算机网络的安全性便显得尤为重要。在虚拟化技术尚未被开发应用时，高职院校计算机教师对网络病毒相关性质及其危害的介绍只能以口述，但从语言层面来理解对于学生而言难度较大。而随着虚拟化技术在计算机课程中的有效应用，教师可将病毒文件植入虚拟机系统，开展计算机被网络病毒所攻击的模拟实验，学生通过对计算机网络病毒安全防御的练习和操作，可对网络病毒和安全防御相关知识有更加直观的掌握与了解。

3.4 计算机网络实验虚拟化

高职院校在计算机课程实验教学实际开展过程中，教师往往通过对学生某些操作的限制，从而达到提升教学质量的目的，最常见的就是将硬件保护卡安装于电脑中。在计算机训练实践过程中，学生对具体学习任务的学习，需要进行相关软件的下载和安装，但通常安全完成软件后需要对计算机进行重启操作，这主要是由于电脑中装有硬盘保护卡，在计算机重新启动后，前期对计算机的设置将重新回到初始状态，容易对学生学习任务的完成产生直接影响。而虚拟化技术科在一台计算机上同事虚拟出多台虚拟机，及其网卡、交换机等计算机设备，进而从根本上实现组网。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。

4 结束语

综上所述，随着虚拟化技术在高职院校计算机课程实验教学中的逐渐渗透，赋予了课程教学新的动力，该技术除了能够实现对真实网络环境的有效模拟，学生和教师可借助虚拟机开展一系列实验任务，且在某种程度上是高职院校开展计算机课程实践教学的有效方法，遵照每一项教学要求完成教学实践，病达到理想的教学效果。此外，虚拟化技术的全面应用对高职院校计算机设备不足等问题形成了有效的环节，不仅为学生创造了良好的实践练习环境，并且使得实验课程管理难度迅速降低，极大的改善了高职院校计算机课程中相关实验设备的利用率。