陳軍

【摘要】 計算機技術在當下社會經(jīng)濟發(fā)展以及人們?nèi)粘Ｉ钪兴嫉牡匚辉絹碓街匾?，計算機實驗教學對于計算機技術的應用與發(fā)展來說，意義重大。但就目前計算機技術發(fā)展來看，可供研究和使用的計算機實驗資源缺乏，這對于掌握和發(fā)展計算機技術來說，十分不利。為此，旨在促進計算機實驗教學發(fā)展的虛擬技術在計算機實驗教學中得到了廣泛的應用。這種虛擬技術主要是以軟件創(chuàng)建虛擬機，并且在虛擬機情況下進行計算機實驗教學。經(jīng)過大量實踐，虛擬技術在計算機實驗教學中具有重要作用。本文以虛擬技術在計算機實驗教學中的應用為研究對象，主要探討了基于VMware Workstation軟件創(chuàng)建的虛擬機在計算機實驗教學中的具體應用。

【關鍵詞】 虛擬技術 計算機實驗教學 應用

前言：就當下社會經(jīng)濟發(fā)展形勢來看，計算機技術在社會經(jīng)濟中扮演著越來越重要的角色。在這樣的時代背景環(huán)境下，我國大學生對計算機實踐技能的掌握卻較為落后，很難熟練的應用。

二十一世紀，是信息化社會，計算機技術在社會經(jīng)濟發(fā)展中的重要地位，無法替代。因此，如何解決大學生計算機實踐技能落后的問題，提升計算機實驗教學水平，在當今社會就顯得尤為重要起來。虛擬技術是解決這一問題的重點，應用虛擬技術能夠深層次發(fā)掘現(xiàn)有實驗設備的潛力，滿足實驗需求，對促進大學生計算機技能實踐水平的提升，具有重要意義。

一、虛擬技術概述

虛擬技術主要是以虛擬機為主，來達到實驗目的的技術手段。虛擬機的創(chuàng)建，是通過虛擬層技術從而實現(xiàn)軟、硬件模擬，生成虛擬計算機。虛擬機對于計算機實驗教學來說具有重要意義，它擁有計算機的全部功能，可以真實地進行計算機實驗教學。

虛擬機在進行計算機實驗教學過程中，具有極大的仿真性，而且想要識別虛擬機與物理計算機之間的差別極為困難。就目前虛擬機發(fā)展來看，操作系統(tǒng)以及相關應用軟件是無法識別物理計算機和虛擬機之間差別的，就使用者來說，虛擬機就是一臺真正的計算機。

虛擬機在計算機實驗教學中應用，可以更好地培養(yǎng)大學生的計算機實踐技能操作水平，對計算機的裝機、系統(tǒng)維護、網(wǎng)絡配置以及管理等簡單的計算機操作水平掌握來說，具有重要意義。

二、虛擬技術的優(yōu)勢

虛擬技術是當下計算機實驗教學應用的主要教學技術手段，在計算機實驗教學發(fā)展過程中，具有重要推動作用[1]。虛擬技術在計算機實驗教學中應用，其優(yōu)勢主要有以下幾個方面：

2.1降低資源投入成本

虛擬技術不需要太大的場地就可以進行計算機實驗教學，這與傳統(tǒng)的計算機實驗教學來說，有著很大的差別。傳統(tǒng)計算機實驗教學需要建立教學實驗室，并且購置很多計算機實驗設備。虛擬技術則不需要這一點，極大地降低了資源投入成本，但其所起到的實驗教學作用，與真正計算機實驗教學并無差別。

2.2靈活性較強

虛擬機在設計和使用上，只需要通過對硬件和軟件進行系統(tǒng)化更新，就可以讓虛擬機與當前計算機技術保持一致性，具有很大靈活性。這種對軟、硬件的更新，可以不需要進行實體機配置的兌換，就可以實現(xiàn)更新目的。

2.3安全性較高

虛擬機當中，具有單獨的數(shù)據(jù)存儲設備，可以對實驗數(shù)據(jù)、實驗資源、實驗資料等信息進行保存，避免數(shù)據(jù)丟失為用戶造成不便。而且，虛擬機在進行計算機教學實驗過程中，即使其他系統(tǒng)出現(xiàn)故障，也不會對數(shù)據(jù)存儲設備產(chǎn)生影響，避免數(shù)據(jù)丟失，具有很高的安全性。

三、虛擬技術在計算機實驗教學中的應用研究

虛擬技術在計算機實驗教學中的應用，首先要創(chuàng)建虛擬機，這是虛擬技術進行應用的前提。針對于虛擬機的創(chuàng)建，需要在物理計算機操作平臺上安裝虛擬機操控軟件，就目前虛擬機技術應用來看，主要以‘VMware workstation軟件為主。其次，對虛擬機進行優(yōu)化與維護，使其更好服務于計算機實驗教學。最后，則是將優(yōu)化好的虛擬機投入到計算機實驗教學當中。

3.1虛擬機創(chuàng)建研究

虛擬機創(chuàng)建以VMware workstation軟件為主，在VMware窗口中，進行虛擬機創(chuàng)建，其具體步驟如下：

（1）啟動VMware workstation后，需要在打開的窗口中選擇創(chuàng)建類型，進行程序安裝工作。一般來說，創(chuàng)建虛擬機主要采用Typical默認方法，VMware會根據(jù)物理計算機的實際配置，進行虛擬機硬件配置創(chuàng)建工作。而虛擬機創(chuàng)建過程中，又會根據(jù)用戶需求不同，通過對虛擬磁盤以及適配器進行重新定義，從而實現(xiàn)虛擬機新功能。根據(jù)用戶自身需求對VMware創(chuàng)立完成后，接下來就需要對虛擬機的操作系統(tǒng)進行設置；

（2）進行操作系統(tǒng)設置時，頁面會彈出“客戶機操作系統(tǒng)安裝”窗口，這個窗口中一共有三個選項，虛擬機創(chuàng)建時需要選擇“稍后安裝”選項。之所以選擇這個選項，是因為可以在很大程度上避免客戶機系統(tǒng)的不完整性，有利于虛擬機使用；

（3）客戶機的默認配置，需要在“客戶操作系統(tǒng)安裝”的窗口中進行選擇，就虛擬機的操作系統(tǒng)類型來看，可用于選擇的操作系統(tǒng)主要有“Windows”、“VMware”、“Linux”等，就操作系統(tǒng)選擇來看，需要根據(jù)實際情況進行分析，選擇的系統(tǒng)要符合當前使用虛擬機的版本；

（4）默認配置以及操作系統(tǒng)選擇完畢后，下一步需要對創(chuàng)建的虛擬機進行命名，這種虛擬機命名主要是為了日后操作時更加有利于識別；

（5）虛擬機命名之后，則需要生成虛擬機配置的保存路徑，用硬盤進行相關配置保存，為之后虛擬機的使用提供方便。虛擬機的創(chuàng)建，為計算機實驗教學創(chuàng)造了方便，新虛擬機生成之后，需要對其進行優(yōu)化，之后投入到計算機實驗教學之中。

3.2虛擬機的優(yōu)化及維護研究

虛擬機的建立，主要是以‘VMware workstation軟件為主，虛擬機的硬件設備，則是由VMware自動生成[2]。虛擬機應用于計算機實驗教學中，需要對相關配置進行優(yōu)化，使之符合計算機實驗教學的要求。在進行虛擬機優(yōu)化及維護過程中，要遵循以下優(yōu)化及維護的方法：

（1）內(nèi)存：虛擬機的內(nèi)存與物理計算機內(nèi)存有著密切聯(lián)系，一般來說，虛擬機的內(nèi)存主要是根據(jù)物理計算機內(nèi)存大小進行測算的。例如物理計算機的內(nèi)存值若是1024MB，那么虛擬機的推薦內(nèi)存則為512MB。在虛擬機內(nèi)存優(yōu)化時，其內(nèi)存設置在512MB左右浮動，最大值不能超過1024MB，最小值不能低于128MB，其內(nèi)存設置應該為32MB的倍數(shù)；

（2）處理器：在進行處理器優(yōu)化時，虛擬機處理器的個數(shù)要與物理計算機進行比較，保證處理器個數(shù)少于物理計算機處理器個數(shù)；

（3）硬盤：硬盤大小對于虛擬機進行計算機實驗教學來說，具有重要影響。硬盤容量決定了對數(shù)據(jù)的存儲容量，在虛擬機優(yōu)化過程中，要根據(jù)實際情況，對有用信息進行保留，對無用信息進行清除。這就需要在硬盤設計過程中，對硬盤內(nèi)容進行相關設置。關于硬盤功能設置，主要通過‘Expand的功能，可以根據(jù)硬盤工作狀態(tài)，進行‘持久模式和‘非持久模式選擇，其主要是針對硬盤數(shù)據(jù)問題進行的一種優(yōu)化；

（4）網(wǎng)絡適配器：網(wǎng)絡適配器是虛擬機進行網(wǎng)絡連接的關鍵，它決定了虛擬機以何種方式實現(xiàn)上網(wǎng)。一般來說，虛擬機進行上網(wǎng)，大都是通過網(wǎng)橋連接模式，利用網(wǎng)卡實現(xiàn)上網(wǎng)。這種上網(wǎng)形勢下，虛擬機需要有著自己單獨的IP地址。

除此之外，虛擬機還可以實現(xiàn)‘NAT上網(wǎng)模式，但這種上網(wǎng)模式下，就需要對主機IP以及虛擬機IP進行重新設置，虛擬機的單獨IP地址將會被取消。網(wǎng)絡適配器在虛擬機中的應用，決定了虛擬機的上網(wǎng)方式，并且根據(jù)實際情況，可以實現(xiàn)虛擬機與物理計算機單獨上網(wǎng)，這對于虛擬機進行教學實驗來說具有重要意義。以單獨上網(wǎng)的方式進行攻擊性網(wǎng)絡教學實驗，除了可以達到實驗目的之外，還可以避免對物理計算機造成損壞。

3.3虛擬技術在計算機實驗教學中的應用分析

本文研究的虛擬技術在計算機實驗教學中的應用，主要從多操作系統(tǒng)安裝實驗以及分級網(wǎng)絡實驗兩個方面進行分析，關于這兩種實驗教學的應用，如下所示：

（1）多操作系統(tǒng)安裝實驗：多操作系統(tǒng)安裝實驗是計算機實驗教學的基礎，其主要包括計算機硬盤分區(qū)、操作系統(tǒng)安裝等教學內(nèi)容，該教學實驗受到的限制條件較多，若是以物理計算機進行教學實驗，會造成極大的資源浪費，并且對物理計算機軟硬件的損壞較大，因此，針對于這一教學實驗，最為有效的辦法則是采用虛擬機進行實驗教學[3]。虛擬機與物理計算機的特性一致，以虛擬機進行計算機多操作系統(tǒng)安裝實驗，可以讓學生進行實踐操作。關于虛擬機的多操作系統(tǒng)安裝實驗，可以以任意一臺物理計算機為主，安裝‘VMware workstation軟件，進行虛擬機構建，之后進行虛擬機優(yōu)化，使之符合計算機實驗教學要求。在虛擬機構建完成之后，學生可以根據(jù)計算機實驗教學目標，在虛擬機進行實踐操作，就多操作系統(tǒng)安裝實驗的要求，按步驟進行實際操作；

（2）分級網(wǎng)絡實驗：分級網(wǎng)絡實驗是利用虛擬機與物理計算機的聯(lián)合，構建對等網(wǎng)絡，從而實現(xiàn)實驗局域網(wǎng)的構建。分級網(wǎng)絡的構建，在很大程度上提升了學生們學習計算機技術的信心，并且增強了學生的實際動手操作能力。分級網(wǎng)絡的構建，主要是基于虛擬機和物理計算機的對等網(wǎng)絡構建基礎上實現(xiàn)的。而分級網(wǎng)絡的實踐操作，進一步增強了計算機實驗的難度，可以考驗學生對計算機實際操作能力的掌握。

在進行分級網(wǎng)絡實踐操作時，學生們的操作主要在虛擬機上進行操作，避免了對物理計算機軟、硬件的損壞。利用虛擬機進行分級網(wǎng)絡實驗，為學生提升計算機實驗能力打下了堅實基礎，對學生日后使用計算機技術方面，具有重要意義。

四、結束語

綜上所述，通過對虛擬技術以及虛擬機構建、維護、優(yōu)化等方面的介紹和研究，為虛擬機在計算機實驗教學中的應用提供了技術基礎。

虛擬技術對于當下計算機實驗教學的發(fā)展來說意義重大，利用好虛擬技術服務于計算機實驗教學，可以節(jié)約成本，提升學生計算機實踐操作水平，對學生掌握計算機技術以及日后發(fā)展來說，具有積極意義。

參 考 文 獻

[1]馮克鵬，馬小龍，孫向輝.虛擬技術在高校計算機實驗教學中的應用研究[J].數(shù)字技術與應用.2012（03）：92-94.

[2]何增穎.虛擬機技術的實驗教學應用[J].實驗科學與技術.2010（2）：80-82.

[3]肖濤，傅瑜，何懷文.計算機網(wǎng)絡實驗[M].程度：電子科技大學出版社，2008：88-102.