计算机虚拟仿真实验平台的实现探究

摘要：随着计算机技术的日益发展，计算机虚拟化技术也被广泛应用于全国高校计算机专业的教学过程中。本文就计算机虚拟仿真实验平台的搭建出发，探究其构建目标与设计特点，并简要介绍构建技术与构建方式，以此为高校培养计算机人才做出贡献。

关键词：计算机;虚拟仿真;实验平台

前言：计算机专业需要为社会输送综合型计算机人才，因此需要学生具备一定的实践技能，通过搭建计算机虚拟仿真实验平台，让高校中的计算机专业人才使用虚拟平台进行计算机技能的模拟训练，在仿真实验平台进行锻炼，能够提高自身的综合能力，以此为社会做出贡献。

1计算机虚拟仿真实验平台的设计目标和设计特点

高校搭建计算机虚拟仿真实验平台的目的是在于模擬真实的计算机实验环境，以此提高学生的综合实践能力。计算机虚拟仿真实验平台在搭建过程中需要保证能够为学生提供计算机模拟环境，让学生可以应用完善的设备及设施完成学习与实验，高校为学生搭建模拟现实的实验环境，让学生熟悉实际操作环境的同时，激发学生的学习兴趣。计算机虚拟仿真实验平台还可以将学生的实验进度进行及时的跟踪与记录，让学生在实验过程中能够随时回顾自己的操作步骤，当遇到问题时也可以通过查看历史记录，及时筛选出错误步骤，从而大大提高学生的实验效率，帮助学生提升自身实验操作的正确性。高校搭建的计算机虚拟仿真实验平台还需要能够满足教师的实验需求，保证每一次实验的设计都满足教师的授课需要，以此保证教学进度。

对于计算机虚拟仿真实验平台的设计特点来说，首先需要保证平台中的资源具备开放性，其次要保证操作环境难度适中。计算机虚拟仿真实验平台需要具备资源开放性这一特点，是因为此实验平台能够实现跨网操作，让学校中的计算机网络相互联通，实现校园内网络环境的统一，以此打造出可以随时随地进行计算机虚拟实验的平台，打破传统计算机实验室的束缚，以此提高学生的学习效率。计算机虚拟仿真实验平台的构建是要提高学生的实际操作能力，因此需要参照大部分学生的实际能力进行建设，重点在于指导学生的实验操作，帮助学生解决操作中遇到的问题，故此需要保证实验操作简单易上手。

2虚拟仿真实验平台的搭建

2.1硬件搭建

在计算机虚拟仿真实验平台搭建的过程中，需要保证主体硬件设施的完整，以此作为实验平台的基础设备。主控中心设备与网络设备是保证计算机虚拟仿真实验平台顺利应用的核心，基于此搭建出虚拟仿真实验平台的网络环境。想要保证计算机虚拟仿真实验平台的运行稳定，首先要选择高性能服务器作为中心主机设备，以保证DNS、DHCP等服务能够被正常使用，当实验过程中需要连接外网时，也能够提供网络连接路径，为实验提供相应网络条件。主控设备能够实现管理计算机虚拟仿真实验平台的功能，当实验环境受到干扰或是出现异常时，可以通过控制主控设备实现对计算机虚拟仿真实验平台的综合管理。对于网络设备来说，其主要功能是保证实验平台具备自动化管理服务，以网络硬件设备为基础，让网络拓扑结构能够完成自动化管理，优化了传统的实验过程，学生在计算机虚拟仿真实验平台进行实验的过程中，可以大大提高数据的传输速度，降低了网络延迟对实验结果的影响，以此保证学生的实验效率[1]。

2.2软件搭建

在计算机虚拟仿真实验平台的搭建过程中，需要以仿真协议编辑器、协议分析器、模拟IP地址三部分为软件搭建的基础。仿真协议编辑器与协议分析器能够为学生模拟实际的网络操作环境，让学生的实验过程更加贴近实际应用，模拟IP地址则可以为学生提供虚拟IP地址，保护主机IP不受虚拟实验的影响，让主机设备更加稳定。对于计算机的虚拟仿真实验来说，需要结合不同的实验操作搭建不同的实验环境，每一台学生所用的实验机都需要保证环境相同，因此，在计算机虚拟仿真实验平台中需要保证资源共享，因此需要搭建出虚拟实验的共享资源库。比如实验教师在进行授课前，需要对本次实验进行综合分析，以此收集实验过程中需要应用的软件、资源等实验材料，编辑出实验所需的镜像文件，接着教师需要针对实验内容建立虚拟仿真实验所需数据库，将实验所需数据进行存储，保证学生实验过程顺利。

2.3虚拟现实技术

计算机虚拟化技术能够在保证机器不受影响的情况下，对虚拟平台上的信息资源进行操作，是一种重要的计算机技术形式。计算机虚拟化技术能够设置虚拟局域网络、虚拟IP地址、虚拟内存等数据信息。计算机虚拟仿真实验平台是以计算机虚拟化技术为基础打造的实验教学系统，应用web技术、数据库技术、云技术等计算机技术实现计算机虚拟仿真实验教学，颠覆传统的计算机实验室，让计算机实验更加数字化[2]。

计算机虚拟仿真实验平台的实现需要遵循全方位开放共享的原则，从而进行系统架构的建设，首先建立虚拟实验室管理平台，以此作为中控平台，实现对实验数据的设置与收集，在实验的过程中也可以随时掌握学生的实验进展，方便教学过程;其次，要搭建云虚拟实验平台，保证教师可以根据实验需求灵活搭建实验环境;最后需要应用虚拟拓扑连接器与RCMS服务，提高硬件设备与虚拟平台的适配程度，保证计算机虚拟仿真实验的顺利进行。

2.4虚拟仿真教学资源库的搭建

在计算机虚拟仿真实验平台实现的过程中，资源库的稳定是实验能够顺利进行的关键因素之一，因此虚拟仿真教学资源库的搭建需要作为重点关注对象。在进行计算机虚拟仿真实验时，资源库就是学生实验的数据支撑，因此在搭建教学资源库的过程中，需要结合教学与实验内容选取不同类型的数据进行存储，根据不同专业方向、不同实验类型、不同实验重点创造出不同板块的资源库，与此同时，还需要教师不断对资源库中的数据进行测试与优化，以此保证实验的顺利。对于计算机虚拟仿真实验平台的教学资源库来说，必须具备共享功能，因此需要借助大数据技术等共享网络手段实现数据在局域网内的共享，让计算机虚拟仿真实验平台实现开放功能，与此同时，应用云计算技术还可以构建出更加先进、有层次的教学资源库，让基础实验、实践性实验、进阶性实验等能够与实验平台进行匹配，降低实验与平台不兼容情况发生的概率。需要注意的是，高校在搭建计算机虚拟仿真实验平台资源库时，要以基础知识与实践操作为重点关注对象，巩固学生对知识的掌握能力与应用能力，从根本提高学生的实践能力。

结论：综上所述，高校打造计算机虚拟仿真实验平台能够有效提升学生能力，帮助学生掌握实际中常用的计算技术，计算机虚拟仿真实验平台通过硬件的搭建与软件的选择，让学生能够在虚拟环境中提升自身的实践应用能力，以此从根本上提升高校学生的计算机水平，保证高校能够为国家稳定输送计算机人才。

参考文献：

[1]张卫强.计算机网络虚拟仿真实验平台的建设探讨[J].电脑知识与技术，2021，17（26）：38-39+44.

[2]王战伟，王香宁，王丽丽.计算机虚拟仿真实验平台建设与实践[J].电脑知识与技术，2021，17（17）：85-86+93.

作者简介：

姓名：倪天予，1981.6，男，民族：汉族，籍贯：辽宁省沈阳市和平区，职称：工程师，学历：硕士研究生，工作单位：沈阳工业大学，研究方向：虚拟仿真、计算机软件。