徐志良

摘要：虛擬機(jī)技術(shù)是在某種類型的計(jì)算機(jī)及操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，以軟件模擬的方式，模擬出另外一種計(jì)算機(jī)及操作系統(tǒng)的技術(shù)。Virtual PC是其中一種計(jì)算機(jī)的虛擬軟件，本文主要講述了對(duì)該虛擬機(jī)應(yīng)用軟件作為一種新的教學(xué)輔助手段搭建教學(xué)環(huán)境在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的作用。

關(guān)鍵詞：虛擬機(jī)； Virtual； PC； 實(shí)驗(yàn)

1計(jì)算機(jī)教學(xué)環(huán)境現(xiàn)狀

實(shí)驗(yàn)是教學(xué)活動(dòng)中一個(gè)必不可少的過程，許多學(xué)習(xí)科目都是以實(shí)驗(yàn)課程為基礎(chǔ)的，尤其是對(duì)于一些實(shí)踐性較強(qiáng)的基礎(chǔ)學(xué)科。實(shí)驗(yàn)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和解決問題的能力是至關(guān)重要的，學(xué)生的大部分實(shí)踐能力都是通過實(shí)驗(yàn)得到的。但是學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)會(huì)受一些客觀的因素諸如：實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地不足，設(shè)備限制等的影響，從而制約了實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的進(jìn)行。

在技工院校中，計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生所學(xué)的每一門課程基本上都在計(jì)算機(jī)上操作，實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)。特別是《計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)》課程，內(nèi)容主要涉及計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的安裝與調(diào)試維修、軟件系統(tǒng)的安裝與維護(hù)、常用維護(hù)工具軟件的使用、系統(tǒng)文件修復(fù)等。在一般的教學(xué)過程中，通常都會(huì)以老師講授的教學(xué)方法教授知識(shí)給學(xué)生。學(xué)生可能學(xué)習(xí)了一些計(jì)算機(jī)的知識(shí)，知道啟動(dòng)磁盤，也知道MS-DOS，也知道硬盤在使用前需要分區(qū)和格式化，也知道軟件需要安裝。同學(xué)們從書本上學(xué)了太多的“也知道”，但是往往只是紙上談兵，卻很少有學(xué)生能親手去實(shí)踐一下。有時(shí)為了給同學(xué)們提供真實(shí)的演示過程，讓學(xué)生直觀形象的學(xué)習(xí)實(shí)踐技能，最多也只有教師在一臺(tái)專用的計(jì)算機(jī)上執(zhí)行完整的操作過程以給學(xué)生提供真實(shí)的實(shí)踐指導(dǎo)。當(dāng)每次實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)時(shí)，教師的演示操作勢(shì)必徹底的破壞了教師機(jī)的系統(tǒng)環(huán)境而使教學(xué)環(huán)境受到了極大的制約。如果專門開設(shè)一個(gè)實(shí)驗(yàn)機(jī)房硬件設(shè)備給學(xué)生去操作練習(xí)，每天都對(duì)硬件設(shè)備（硬盤）進(jìn)行格式化的操作；這樣勢(shì)必會(huì)對(duì)硬件設(shè)備加速損壞，造成教學(xué)資源的浪費(fèi)。為此我們必須使用其它的教學(xué)手段來改變現(xiàn)狀。虛擬機(jī)軟件技術(shù)，它不僅為教學(xué)提供了真實(shí)的演示效果，避免了實(shí)驗(yàn)時(shí)人為造成的計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的損壞，使教學(xué)的組織實(shí)施與教學(xué)效果都有了較大的提高。

2虛擬機(jī)軟件選擇

所謂的計(jì)算機(jī)虛擬機(jī)，是指可以在某種類型的計(jì)算機(jī)中模擬出另外一種計(jì)算機(jī)的硬件環(huán)境，并且可以在虛擬的計(jì)算機(jī)中運(yùn)行另外一種操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件的虛擬機(jī)。目前，使用虛擬機(jī)技術(shù)的軟件平臺(tái)主要有以下兩款典型的代表：VMware公司的VMware workstation和Connectix公司的Virtual PC（現(xiàn)被Microsoft并購(gòu)，到2007年為止，最新版本為Microsoft Virtual PC 2007）。鑒于Virtual PC虛擬機(jī)軟件與VMware workstation比較，有著占用系統(tǒng)資源相對(duì)少和運(yùn)行速度快，而且操作應(yīng)用界面相對(duì)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，適合學(xué)生使用，所以適合在教學(xué)與實(shí)驗(yàn)環(huán)境的構(gòu)建。Virtual PC可以在你的電腦上同時(shí)模擬多臺(tái)電腦。在虛擬機(jī)中，我們可以像使用真實(shí)的PC那樣在虛擬機(jī)中安裝、使用操作系統(tǒng)。在虛擬機(jī)中做實(shí)驗(yàn)，與在真正的計(jì)算機(jī)上做實(shí)驗(yàn)效果是完全一樣的。我們就可以讓學(xué)生在機(jī)房里使用虛擬軟件仿真電腦學(xué)習(xí)設(shè)置CMOS，硬盤分區(qū)，格式化等操作。

3構(gòu)建教學(xué)與實(shí)驗(yàn)環(huán)境

3.1安裝Virtual PC 2007

首先主機(jī)上安裝完虛擬機(jī)軟件Virtual PC 2007漢化版，然后啟動(dòng)運(yùn)行虛擬計(jì)算機(jī)軟件Virtual PC 2007，在主界面上單擊“新建…”按鈕，根據(jù)以下的操作向?qū)瓿商摂M計(jì)算機(jī)環(huán)境的創(chuàng)建。

3.2制作ISO文件

在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行操作系統(tǒng)及軟件的安裝必定會(huì)使用光盤。Virtual PC虛擬環(huán)境中，要使用光驅(qū)有兩種方法：一是直接加載使用物理光驅(qū)，二是使用ISO文件作為虛擬的光驅(qū)。由于在計(jì)算機(jī)房中的教學(xué)計(jì)算機(jī)，大多數(shù)都沒有配置物理光驅(qū)，為此我們必須在物理計(jì)算機(jī)中制作相應(yīng)使用的虛擬光盤ISO文件。我們將實(shí)驗(yàn)所要用到的光盤全部制作成ISO文件，在使用過程中隨時(shí)調(diào)用，釋放，跟實(shí)際更換光盤相當(dāng)，可以很好地完成光盤安裝軟件的操作，同時(shí)

可以減小對(duì)物理硬件的需求。

4實(shí)驗(yàn)應(yīng)用

4.1CMOS設(shè)置

眾所周知，一臺(tái)計(jì)算機(jī)必須要安裝操作系統(tǒng)才能運(yùn)行，否則就只是一臺(tái)“祼機(jī)”。為此要在CMOS參數(shù)設(shè)置界面中設(shè)置計(jì)算機(jī)的啟動(dòng)順序以安裝系統(tǒng)，同時(shí)也要設(shè)置一些設(shè)備開啟與禁用，所以CMOS設(shè)置練習(xí)是一個(gè)重要課題。為了便于機(jī)房的教學(xué)秩序與管理，物理計(jì)算機(jī)的CMOS設(shè)置一般是設(shè)置密碼防止他人隨意改動(dòng)。為此可以在虛擬機(jī)中完成教學(xué)實(shí)驗(yàn)。雖然在虛擬機(jī)中的CMOS設(shè)置界面只有一種，內(nèi)容也沒有真正的主板CMOS齊全，但對(duì)于一般的系統(tǒng)時(shí)間更改，檢測(cè)加載硬盤，改變啟動(dòng)順序，設(shè)置CMOS登錄密碼，屏蔽設(shè)備或端口等已經(jīng)非常足夠。

4.2硬盤操作

首先通過菜單選擇“虛擬磁盤?！边x項(xiàng)，創(chuàng)建一個(gè)硬盤映像。Virtual PC中虛擬磁盤類型有四種：動(dòng)態(tài)擴(kuò)展虛擬磁盤、固定大小虛擬硬盤、差分虛擬硬盤及鏈接到物理硬盤。所謂動(dòng)態(tài)擴(kuò)展虛擬硬盤，就是此文件的大小由你裝入其中的內(nèi)容多少來決定，文件最大是16384MB。一般操作都選擇動(dòng)態(tài)擴(kuò)展方式。虛擬硬盤事實(shí)上就是一個(gè)單獨(dú)的文件，是創(chuàng)建的虛擬機(jī)在物理計(jì)算機(jī)上的一個(gè).VHD文件，任何的操作只會(huì)對(duì)該VHD文件改變，特別適用于學(xué)生實(shí)驗(yàn)環(huán)境，可以反復(fù)進(jìn)行而不會(huì)對(duì)物理硬盤產(chǎn)生硬傷和主機(jī)軟件系統(tǒng)破壞，同時(shí)虛擬機(jī)提供的操作環(huán)境與真實(shí)的物理計(jì)算機(jī)操作完全一樣，不至于有模擬的感覺。

這時(shí)我們相當(dāng)于加載了一個(gè)完全未有處理過的全新硬盤。在此基礎(chǔ)上，我們可以完成FDISK軟件的使用練習(xí)分區(qū)，同時(shí)包括DM，魔法分區(qū)，Disk Genius軟件的使用，硬盤格式化處理練習(xí)。這些實(shí)驗(yàn)操作與物理計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)互不影響。

同時(shí)，Virtual PC中支持虛擬加載三個(gè)硬盤，只要再模擬添加多一個(gè)硬盤就可以實(shí)現(xiàn)使用GHOST軟件進(jìn)行硬盤對(duì)硬盤克隆的實(shí)驗(yàn)。

4.3安裝操作系統(tǒng)

為了使用計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大功能，我們還要安裝計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，為用戶提供良好的圖形操作界面。在虛擬計(jì)算機(jī)的光驅(qū)中使用光盤的鏡像文件，執(zhí)行安裝程序，按照安裝向?qū)нM(jìn)行相關(guān)設(shè)置，即可完成安裝過程。同時(shí)我們可以將安裝完操作系統(tǒng)的.VHD文件備份，當(dāng)文件損壞時(shí)重新拷貝可繼續(xù)使用。

4.4系統(tǒng)維護(hù)

要學(xué)習(xí)系統(tǒng)維護(hù)，大多會(huì)將系統(tǒng)中的重要文件刪除，然后重新修復(fù)。Virtual PC提供了一個(gè)非常好的系統(tǒng)還原功能。只要將.VHD文件設(shè)置為“允許使用還原磁盤”，相當(dāng)于為虛擬計(jì)算機(jī)安裝了一張還原卡。每當(dāng)關(guān)閉虛擬機(jī)時(shí)，選擇“關(guān)閉并刪除更改”便可恢復(fù)到初始狀態(tài)。這對(duì)于學(xué)習(xí)系統(tǒng)維護(hù)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行惡意破壞，提供了一個(gè)很好的環(huán)境。

5虛擬機(jī)應(yīng)用在教學(xué)中的優(yōu)點(diǎn)

5.1通過引入虛擬計(jì)算機(jī)技術(shù)，與計(jì)算機(jī)操作相關(guān)的教學(xué)演示、實(shí)驗(yàn)操作都完全可以直接在虛擬機(jī)的環(huán)境下完成。

5.2虛擬環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)，硬盤初始化操作只對(duì)一個(gè).VHD文件操作，與實(shí)際物理硬盤無任何影響，大大的降低了真實(shí)環(huán)境下的硬件損傷，延長(zhǎng)了硬件設(shè)備的使用壽命。

5.3在Virtual PC中流暢地運(yùn)行如WindowsXP的操作系統(tǒng)，分配虛擬內(nèi)存為256M，而現(xiàn)時(shí)的計(jì)算機(jī)配置，基本上物理內(nèi)存為1G，硬盤容量160G以上，所以能滿足虛擬環(huán)境的運(yùn)行。

5.4虛擬環(huán)境下的操作，對(duì)物理計(jì)算機(jī)環(huán)境的操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)不會(huì)產(chǎn)生任何影響，可以維持正常的教學(xué)不受影響，同時(shí)降低了維護(hù)的難度。

6總結(jié)

對(duì)于像《計(jì)算機(jī)安裝與維護(hù)》這樣的課程，虛擬機(jī)技術(shù)的應(yīng)用是必不可少的手段。它可以提高教師的備課和講課的效率和效果，完成用傳統(tǒng)的方法無法實(shí)現(xiàn)的很多教學(xué)要求，保證了教學(xué)質(zhì)量，減少了設(shè)備的投資和損壞，同時(shí)也減輕了設(shè)備維護(hù)的經(jīng)費(fèi)和實(shí)驗(yàn)員的工作量。，其教學(xué)效果的提高明顯。使用虛擬機(jī)技術(shù)，對(duì)于教學(xué)是可行的。

參考文獻(xiàn)：

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