计算机开放实验室中虚拟技术的有效应用研究

邓朝晖

摘   要：现阶段，信息技术的快速发展，使社会生产、生活发生了巨大的改变，人们日常工作中对互联网、计算机的使用也越来越频繁，这种变化在计算机开放实验室的管理与日常教学中有着深刻的体现。为了提高教学质量与管理效率，文章从当前计算机开放实验室现有技术情况出发，结合其实际需求，探究了虚拟技术的有效策略应用，以便为我国计算机开放实验室的建设与发展提供参考与借鉴。

关键词：计算机开放实验室;虚拟技术;有效应用策略

近年来，根据社会转型与改革发展的需要，我国逐步加大创新型人才培养力度，其中，计算机开放实验室发挥了重要价值，不仅为科研工作提供了需求，满足教学工作、管理工作、人才培训、实训工作的需求，也使人才获得了充足锻炼实验操作技能的空间。目前计算机开放实验室管理却有些力不从心，由于其空间范围与实验规模不断扩大，需要实现在短时间内快速切换应用系统，使管理工作压力逐步增强，而虚拟技术的出现，则有效地解决了这一问题，应引导计算机开放试验室科学、合理地应用虚拟技术，以便提升其管理效果与教学质量。

1    计算机开放实验室现有技术情况

计算机成果经过广泛普及，已成为人们日常生活、工作中不可或缺的工具，同时，计算机也是培养创新型计算机人才的基础。目前，高校为了为人才的发展与能力的提升创造良好的条件，广泛建立计算机开放实验室，但从现有技术手段来讲，计算机开放实验室的建设仍然存在以下3个方面缺陷：（1）计算机开放实验室日常任务繁重，作为为教师和学生提供计算机实验操作以及知识实践的场所，其硬件设施以及软件设施长时间处于高负荷运行状态，容易出现故障与异常，目前的技术手段也不足解决该问题。（2）计算机技术更新速率较快，软件与硬件设施频繁更新，但如若一味地更新软件，硬件设施得不到改善，也无法发挥更新后计算机技术的价值，导致软硬件之间配合不顺畅。（3）高校经费不足、技术体系不完善，导致设备的性能匮乏，无法进行先进课程教学，影响对计算机人才的培养[1]。

2    计算机开放实验室管理缺陷

一方面，从现阶段计算机开放实验室的发展情况来看，计算机安全问题仍然客观存在。在计算机使用过程中，频繁出现的病毒、木马、恶意软件影响教学质量与学生的应用体验。计算机开放实验室日常任务繁忙，每台计算机有大量学生或教师使用，对于外界设施没有严格的规定，教师与学生随意使用移动硬盘、U盘等设施，使计算机感染病毒。大部分计算机开放实验室中的计算机都使用局域网进行连接，这使病毒更易传播，降低了计算机运行速度，使学生以及教师的信息被盗、软件遭受攻击，且经常出现运行错误、计算机系统瘫痪情况。

另一方面，计算机开放实验室大多未制定管理标准以及规章制度，导致使用人员有意或无意破坏设备的行为未得到抑制。计算机开放实验室不仅专供计算机专业学生的使用，不同专业与年级的学生在学习计算机或有使用计算机需求时都可以到开放实验室，但这些学生的计算机素养以及操作水平不同，经常在有意或无意间的操作中，删除系统重要的文件、更改网络或系统设置，影响计算机的正常运行。很多学生在教师不注意的情况下，下载有安全隐患的木马程序或软件，导致系统崩溃，计算机无法继续正常使用。

上述情况反映出当前计算机开放实验室管理并不严格、规范，这不仅是技术手段不健全造成的，管理意识薄弱也导致情况更加严重。因此，从技术角度寻求可靠的方法，帮助计算机开放实验室提升软硬件水平以及管理效果十分迫切。

3    虚拟技术在计算机开放实验室中的有效应用策略

3.1  计算机开放实验室常用虚拟技术类型

计算机开放试验室的管理具有综合性特征，需要从软件、硬件等多重角度来考量，不仅要保障软硬件更新及时，还要合理利用计算机技术加强教学管理以及使用管理。因此，虚拟技术的应用主要以完善虚拟机房建设为主，实现信息化教学以及信息化管理，这种方式不仅可以实现学生的自主上机学习，教师也可以直接通过信息程序管理上机操作环境。从这个角度着手，软件与硬件技术类型有以下几方面：

从硬件角度来讲，需要以计费服务器、门禁机、登陆服务器、管理机等为基础构成硬件体系，选择合适的数据库软件，以便能够完整、全面地记录学生上机产生的数据信息，如Solaris数据库、ORACLE数据库等。登录服务器可以控制与管理学生对计算机的使用;门禁机与管理机基于数据库、软件程序等可以对学生进行管控，如与学生交换消息、了解学生注册信息情况、关闭计算机等，同时，管理机的功能更加多元，可以对系统与程序进行管理，并监控学生计算机使用情况，便于教师安排上机时间、远程控制学生操作、划分虚拟机房[2]。

从软件角度来看，目前经常使用的虚拟技术有以下几种。（1）PowerBuilder技术。具备独立编制功能函数的功能，可以弥补硬件设施的缺陷，如实现对整班注册信息以及零散上机注册信息的分开统计，完善了诸多功能。（2）数据库技术。虚拟技术应用过程中，系统可以根据功能指示自动检查、核实上机课表、确定学生位置，控制上机学习的秩序。通过虚拟程序教师可以实时了解上机人数、座位分区，无论是对整班的管理还是零散上机的管理都发挥着积极的作用。此外，数据库实时自动汇总与存储学生上机数据信息，便于教师的查看与了解，教师可以根据学生的学习情况对学生进行分组，灵活地调整教学方法与教学方式。（3）PowerBuilder技术与ORACLE数据库的联合。PowerBuilder技术可以发挥系统控制与系统管理的作用，而ORACLE数据库为其控制与管理操作提供了可靠的依据，便于及时制止不安全以及不规范使用计算机行为。（4）Windows Socket技术。是实现服务器与客户端沟通的关键技术，通过传输控制协议/网际协议（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP）帶有的服务器插口功能，服务器与客户端可以通畅地进行信息交换、共享，在此基础上，配合Clinent Socket技术，服务器与客户端基于TCP/IP协议带有的Socket功能，不仅可以实现信息的交换与共享，服务器通过信息指令控制客户端执行，如关机、重启等，还可以实现对计算机的远程控制[3]。

3.2  计算机开放实验室虚拟技术的具体应用

一方面，以虚拟技术与软件为基础，构建虚拟机。目前适用于高校Windows系统的虚拟软件十分丰富，实际选择过程中可以根据计算机开放实验室进行确定，建议选择执行效率高、操作系统支持、应用广泛的虚拟技术软件，如VMware Workstation软件，具体如下：（1）虚拟机应用过程，先将单机文件选择新建虚拟机选项，之后会按照虚拟机建设流程进行提示，弹出向导窗口，按照其步骤指引完成即可，但是必须保障虚拟机磁盘容量充足，否则在安装大量应用程序后，磁盘不足也影响运行效率。虚拟机建设完成后，对虚拟机进行编辑与设置，设置内容有内存、硬盘、网卡等，需要启动光驱完成设置。（2）虚拟机安装，安装过程类似于真实系统，需要先进行物理驱动设置，再进行分区、操作系统、格式化等一系列的安装。很多虚拟机执行过程中需要主板芯片支撑，可以作为虚拟软件的配套程序，该环节可以根据计算机实验教学的需求选择，以便更好地辅助教学。

另一方面，创建虚拟机快照。该功能类似于当前系统中使用的系统还原，但与计算机系统的还原相比，虚拟机的快照还原功能更快速，操作也十分简单，只需直接点击虚拟机快照，重新对其进行命名，命名后给出确定向导窗口，单击确定，则能保障虚拟机还原。实际应用也可以通过恢复到快照选项进行还原与恢复。如果快照过多，需要及时将无用快照删除，单击快照管理器选项，可以看到目前已存快照，按照时间順序进行排列，选择需要删除的内容，点击删除选项即可。虚拟机快照必须在安装虚拟机后进行应用。

现阶段，虚拟技术在计算机开放实验室中已有了应用实践，从应用效果来看，虚拟技术将传统的物理单元虚拟成逻辑单元，可以为多个应用设备提供服务，更便于资源以及使用的管理，提高了计算机设备资源配置的灵活性，降低了管理工作难度，对于提升管理效率与教学效果都有着重要帮助。

4    结语

综上所述，从计算机开放实验室现有技术以及管理现状来看，无论是设备设施、技术体系，还是管理上都存在缺陷与不足，影响着计算机开放实验室综合效益的实现。而虚拟技术以其独特的优势不仅可以提高计算机资源的利用效率，也为计算机开放实验室的使用提供了便利的条件与方法，这对推动高校计算人才培养有着重要价值。文章探究了虚拟技术的具体应用，希望引导高校正确认识虚拟技术，合理地运用到计算机开放实验室的建设与发展中。

[参考文献]

[1]姜学东，王昊欣.分析计算机开放实验室中虚拟技术的有效应用[J].电子世界，2017（12）：183.

[2]王虎，张立江，陈伟，等.开放式的网络与安全实验室建设与教学改革探索[J].实验室研究与探索，2018（9）：331-334.

[3]植雅芳.基于云计算的开放式计算机实验室建设模式研究[J].电脑知识与技术，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