虚拟机技术在计算机教学中的应用

虚拟机技术在计算机教学中的应用

刘定智 刘睿 谭景予

贵州职业技术学院信息工程学院

摘要：随着社会生产力的发展，信息技术已经嵌入到社会发展的各个领域。在信息化的环境中，个人和单位无法脱离信息技术元素而存在。高职院校作为中国教育体系的重要组成部分，承担着向社会输送专业化技能人才的重要责任。因此，计算机教学活动应得到教学主体的高度重视。然而实际上，高职院校的计算机教学中还存在一系列的问题，影响了教学有效性的提高。文章阐述了虚拟机技术的概念以及应用的必要性，并总结了高职计算机教学中存在的问题，最后，从多个角度提出了虚拟机技术在计算机教学中的应用策略。

关键词：虚拟机技术；计算机教学；应用

高职院校在开展计算机教学时局限在教师和机房内部。通常是在教师开展理论课程教学，在机房开展实操教学。这种模式存在一系列的问题，首先，计算机技术知识是在不断发展的，如果长期不更新教材，就会让学生获得一些被社会淘汰的知识。其次，机房内部的计算机设备以及应用系统存在同社会实际相脱节的情况。因此，高职院校应该综合考虑，优化计算机教学的环境。虚拟机技术不仅能模拟主机中的硬件状况，还可模拟硬件基础上的软件，能兼容多套系统，为学生营造了真实的系统环境。因此，针对虚拟机技术在计算机教学中的应用研究极为重要。

一、虚拟机技术的概念

虚拟机是一种通过软件模拟，使之能够实现硬件系统功能的，运行在一定环境中的计算机系统。这种系统能实现对实际操作系统功能的替代^[1]。而虚拟机技术需要将实体机的硬盘和内容转换为虚拟系统的硬盘和内存。虚拟机实现了一种事物向另外一种事物的转换，而最常用的虚拟机技术是对内存的虚拟化，实际需要的内存空间很可能大于物理硬件的内存，使用虚拟技术能够实现一部分硬盘的转化^[2]，使之成为内存，而且具有较高的透明程度。而虚拟系统能够在物理机器中实现真实的虚拟镜像，能够在虚拟的操作系统中运行各种软件，实现对数据的搜集、处理、加工和分析。

二、虚拟机技术在计算机教学中的必要性

1、提高教学资源的利用效率

首先，在计算机教学中应用虚拟机技术能降低运营成本，这使得管理员从复杂的物理硬件、中间件和兼容性的管理中解放出来，降低了人工管理成本。其次，利用虚拟机技术提高了内存、硬件和其他网络设备的利用效率，提升了服务器的实用性^[3]，保障了计算机系统的安全性。最后，虚拟机技术将数据中心由单一的主机转化成为资源池。用户可以非常便捷地从资源池中调动资源，而且，虚拟机的管理者可以灵活分配虚拟机中的内部资源。

2、提高应用的兼容性

在传统的系统操作中，管理员只能操作单一模式的计算机管理平台，而虚拟机系统可以实现多个系统的运行，其运行的效率更高。教学中采取虚拟机系统能自由选择多套操作系统，而各个系统可以实现兼容模式运行，实现数据交互。而且，管理人员不必根据环境来调整应用，只需要一个应用版本发布到不同的虚拟平台中，就可以实现高效运用。

3、提高管理效率

虚拟机技术能提高管理效率主要体现在三个方面。一方面，加快应用部署。传统的应用部署需要安装操作系统、补丁等，而且需要在研发、测试方面进行多次测试，这种模式过于烦琐。而虚拟机技术可以将操作系统和补丁模板化，实现所有应用基础环境的相同。其次，在应用环境发生异常情况时，采用虚拟机技术能够让异常情况获得一致的运行环境，从而实现对异常的技术分析。最后，在教学中引入虚拟机技术能对学生操作实践情况进行监控，从而为学生提供针对性的指导。

三、虚拟机技术在计算机教学中的策略

1、营造良好的教学环境

在运用虚拟机技术时，学校应该加大资金投入，完善网络环境和相关设备。一方面，有关主体应该考虑到虚拟机系统同计算机的匹配性，进而选择可靠性较强、性价比较高的虚拟机系统，以此提高教学有效性。另一方面，教学主体应该根据实际需要确定虚拟机的数量，通常可以将数量定为两台左右。过多的虚拟机降低系统速度，进而影响教学进度。此外，虚拟机对内存有着一定的要求，因此，学校机房应该提高机房配置，保障教学能顺畅进行。

2、实现多系统的应用

通过虚拟机创设多元化的操作系统，能让学生具备更加丰富的系统应用能力。当下，较为常用的计算机操作系统为Windows系统，而其他计算机系统也在一定范围内被运用。通过虚拟多套系统，学生不仅可以掌握操作多个系统的能力，同时还可让学生感受到计算机系统的组件、结构和操作特征，便于学生了解计算机的本质内容。在传统的计算机模式中，基于学校系统的限制，学生只能接触一种操作系统，而虚拟机技术改变了这种现状。

3、更新计算机教学理念

教师是学生学习的引导者和促进者，是学科的建设者和研究者，因此，教师应该树立计算机教学的理念，明确虚拟机使用的原则和方式，并要完善准备工作，优化资源配置，给予学生通过虚拟机进行实践的机会。学生可以利用虚拟机验证计算机理论知识。鉴于虚拟机兼容性强的特点，学生可以自由选择操作系统。与此同时，虚拟机可以将学生尚未完成的操作保存下来，留到下一堂课程中使用，保障了训练的完整性。

4、应用于实验操作

教学主体可以运用虚拟机技术开展实验过程。虚拟机平台上设计的实验内容和形式同实际实验内容具有高度相似性。而教学主体可以根据现实实验课程的需求和学生主体的实际特点，对虚拟系统进行调整，将线上模拟和线下操作结合起来，这种模式大大提升了实验课程资源的利用率。与此同时，教学主体也可以根据虚拟系统来对学生学习状况进行了解，从而对课程进行调整，实行个性化教学。最后，还要注意营造真实的实验环境。在选择虚拟操作系统时，教学主体要尽量开展实景布置，增强学生的体验感和参与感。

5、开展层次性实践教学

每一个学生都是单独的主体，其在学习能力和认知基础方面存在较大的差异，因此，教学主体可以运用虚拟机技术开展针对性地高难度教学。传统的教学内容和教学方式千篇一律，不具备较强的针对性，而且，较高的难度容易造成学生操作失误，甚至容易引起系统崩溃，而虚拟机技术实现了虚拟系统和操作系统的分离，即使学生在操作中出现了严重失误，也并不会引发真实操作系统的崩溃。通过删除虚拟系统，即可解决系统崩溃问题，而相关软件数据也并不会消失。这种模式提升了系统的容错率，有利于学生的成长进步。

结束语

综上所述，虚拟机系统的优点是多方面的，能兼容多个系统，也具备较强的独立性、封装性，在计算机教学中具备独特优势。而信息技术能力已经成为学生必备的素质之一。高等职业院校应该树立虚拟机的教学理念，从实际情况出发，设计虚拟实验平台，并能有效分配系统资源，让学生接受更加真实和专业的教学指导。文章阐述了虚拟机技术的概念和特征，并且总结了虚拟机技术在计算机教学中的应用策略。期望文章的研究能为计算机教学有效性的提高提供一定的参考和借鉴。

参考文献

[1]曲亮.虚拟机技术在计算机机房管理中的应用探讨[J].网络安全技术与应用,2022(03):131-132.

[2]张智龙.虚拟机技术在高职计算机网络安全教学中的应用分析[J].电脑知识与技术,2021,17(34):209-210+222.

[3]周跃.虚拟机技术在高职计算机网络安全教学中的应用[J].信息与电脑(理论版),2021,33(08):245-247.

作者简介：刘定智,1976年9月生，女 ，贵州金沙县人，贵州职业技术学院信息工程学院教师，研究方向：大数据技术、软件技术 。

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