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虛擬機在計算機教學(xué)中的應(yīng)用論文
1計算機教學(xué)中面臨的問題
目前，在計算機教學(xué)中，學(xué)生實踐方面存在一些問題，主要表現(xiàn)為以下幾個方面。
(1)硬件方面。計算機是一門實踐性非常強的學(xué)科，而實驗設(shè)備和實驗場地的欠缺和滯后，使得一些教學(xué)實踐無法實施。如局域網(wǎng)的搭建，需要利用多臺計算機和多種設(shè)備，由于現(xiàn)有的硬件配置條件有限，學(xué)生沒有親自做實驗的條件。
(2)軟件方面。學(xué)生進行計算機操作和實踐一般是在公共機房進行，而通常公共機房的計算機都安裝有硬盤保護卡或是自動還原軟件來限制學(xué)生的某些操作學(xué)生上機的時候，不允許他們隨意安裝軟件，更不允許進行如硬盤分區(qū)、格式化等操作。學(xué)生無法在實際的環(huán)境中操作練習(xí)，實踐教學(xué)的效果較差。
將虛擬機引入計算機教學(xué)，能較好地解決上述問題，提高計算機教學(xué)質(zhì)量。
2虛擬機簡介
(1)虛擬機的概念。虛擬機(Virtual Machine，簡稱VM)，就是虛擬的計算機，是指運行于物理計算機上的、用軟件模擬出來的、具有完整硬件系統(tǒng)功能的、運行在一個完全隔離環(huán)境中的計算機系統(tǒng)。虛擬機以文件的形式存放于物理計算機中，僅占用物理計算機的一部分資源一臺物理計算機，可以虛擬出多臺完整的虛擬機，每臺虛擬機都具有自己的CPU,內(nèi)存、硬盤、網(wǎng)卡、BIOS、光驅(qū)、顯卡、聲卡、USB接口等，并且不同的虛擬機可以運行單獨的操作系統(tǒng)而互不干擾，使用的時候就如同打開一個應(yīng)用程序一樣。
目前，計算機教學(xué)中比較常用的虛擬機軟件主要有WMware公司的WMware Workstation和微軟公司的Microsoft Virtual PC兩種。VMware技術(shù)相對比較成熟，功能更強大，使用簡單，市場占有率比較局。
(2)虛擬機的優(yōu)點。①集成性。能夠在一臺PC機上運行多個虛擬機，每個虛擬機都可安裝不同的操作系統(tǒng)，而不需要對物理硬盤進行分區(qū)或重新開機，不受到物理計算機硬件的限制。各虛擬機與主機之間可以進行通信、共享文件和網(wǎng)絡(luò)資源。②移植性。虛擬機表現(xiàn)在物理電腦上是一個文件，使用者可以直接拷貝備份好的虛擬機文件到其他計算機上使用，大大節(jié)省系統(tǒng)安裝的時間。③經(jīng)濟性。由于虛擬機是利用軟件來模擬完整的計算機系統(tǒng)，無需添加新的硬件設(shè)備，真正可以做到一機多用，同時又節(jié)省維護費用。④隔離性。虛擬機與主機之間有良好的隔離性，在虛擬機上進行的操作不會破壞物理計算機的操作系統(tǒng)和軟件。
3虛擬機在計算機教學(xué)中的應(yīng)用
(1)操作系統(tǒng)安裝。學(xué)生可以在硬盤上建立自己的虛擬機，并進行安裝操作系統(tǒng)的練習(xí)。在虛擬機環(huán)境下可以實現(xiàn)多個操作系統(tǒng)同時運行，帶來極大的方便。
(2)計算機維護。出于公共安全考慮，磁盤分區(qū)、格式化等危險操作，學(xué)生一般沒有機會親手實踐。在虛擬機環(huán)境下，學(xué)生可以任意進行磁盤分區(qū)、格式化、設(shè)置CMOS、設(shè)置BIOS SETUP參數(shù)等一些計算機維護操作。操作完成后，通過映象功能可以非常輕松地將操作系統(tǒng)恢復(fù)到原樣。
(3)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用。學(xué)生在學(xué)習(xí)局域網(wǎng)的組建、網(wǎng)絡(luò)配置與管理、FTP、郵件服務(wù)器等各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的配置、遠程訪問和路由的設(shè)置等知識時，單憑理論講授是很難理解和掌握的。利用虛擬機，學(xué)生可以在單臺計算機上組建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，進行各種網(wǎng)絡(luò)配置，也可以組建虛擬局域網(wǎng)，實現(xiàn)集群試驗。若學(xué)生不能按時完成實驗，借助虛擬機的掛起功能，保留當(dāng)前狀態(tài)，以便下次繼續(xù)完成。
(4)網(wǎng)絡(luò)安全。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，病毒、木馬程序非常盛行。教師在講解計算機病毒、木馬等知識時只能停留在講述階段，利用虛擬機可以改變這一狀況。教師可以在虛擬機系統(tǒng)上植入病毒文件進行病毒、木馬程序的傳播與演示，以及實現(xiàn)安全防御等操作，讓學(xué)生更加直觀地了解系統(tǒng)的安全及防御技術(shù)。
(5)軟件測試。學(xué)生在學(xué)習(xí)軟件設(shè)計、網(wǎng)頁設(shè)計等課程時，編寫的程序需要在多種環(huán)境及多種操作系統(tǒng)環(huán)境下進行測試。應(yīng)用虛擬機，不需要實際安裝所有的系統(tǒng)與插件，就可以輕松地模擬出各種測試環(huán)境，有利于發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。
總之，虛擬機是計算機教學(xué)的有效工具，在計算機教學(xué)中有非常重要的作用和廣泛的應(yīng)用。如何利用虛擬機更好地為計算機教學(xué)服務(wù)，是每個計算機教師需要研究的一個新課題。
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