VMware虚拟机技术在中职计算机实践教学中的应用探讨

摘 要：现代中职教育的目标是培养实用型人才，计算机专业更是如此。中职学生抽象思维和理解能力比较弱，因此，计算机实践课是实现教学目标非常重要的手段，但大多数中等专业学校都存在计算机设备及场地不足、硬件损坏、实验室维护工作量大等问题。将虚拟机技术应用于日常的计算机实践教学过程中，可在一定程度上使上述问题得到缓解，并能够增加学生的实践动手机会。

关键词：vmware虚拟机；VMware虚拟机优势；VMware虚拟机应用

中职计算机专业大多开设了诸如《计算机组装与维修》《计算机网络》《操作系统》等实践性非常强的课程，但大多数中等专业学校由于学校经费不足，计算机实验室都比较紧张，为了便于管理维护计算机，实验室大都采用硬盘还原卡系统，这样虽然可以有效防止由于学生错误操作或计算机病毒引起的系统崩溃，但是正因如此计算机系统不能重启，从而导致很多实践教学无法在计算机实验室来完成。学生只能进行一些简单的系统配置实验和软件应用实验，这样很难保证教学质量。为了缓解这一矛盾，我们在部分机房采用了虚拟机技术。下面，我将从虚拟机的原理、优势和应用等几个方面来进行探讨。

一、VMware虚拟机技术简介

1.虚拟机工作原理

虚拟机（Virtual Machine）指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。通过虚拟机软件，你可以在一台物理计算机上模拟出一台或多台虚拟的计算机，这些虚拟机完全就像真正的计算机那样进行工作，例

如你可以安装操作系统、安装应用程序、访问网络资源等等。对你而言，它只是运行在你物理计算机上的一个应用程序，但是对于在虚拟机中运行的应用程序而言，它就是一台真正的计算机。因此，当你在虚拟机中进行软件评测时，可能系统一样会崩溃；但

是，崩溃的只是虚拟机上的操作系统，而不是物理计算机上的操作系统，并且，使用虚拟机的“Undo”（恢复）功能，你可以马上恢复虚拟机到安装软件之前的状态。

2.术语介绍

（1）HOST（宿主机）――指物理存在的计算机，Host’s OS指宿主机上运行的操作系统。

（2）Guest OS（客户机）――指运行在VMware上的操作系统。例如在一台安装了Windows XP的计算机上安装了Vmware，那么，宿主机指的是安装Windows XP的这台计算机， VMware上运行的是Linux，那么Linux即为客户机。

（3）Snapshot（快照）――磁盘“快照”是虚拟机磁盘文件（VMDK）在某个点及时的复本。可以瞬间恢复系统当时状态，不管当时虚拟系统是不是完全损坏，还是被全盘格式化。

（4）Clone（克隆）――克隆是在硬盘上再次划出一定的空间来复制出一个和当前虚拟机一样的虚拟机，它们的地位是并列的。

克隆一般分为两种：create a linked done（创建一个克隆连接）和

create a full done（创建一个完整克隆）。链接克隆只是在源镜像快照的一个快照分支，该源镜像快照不能修改和破坏；完全克隆是对源镜像的一个完整复制。

（5）VMware网络设置的三种方式

①Bridged方式：虚拟系统的IP可设置成与本机系统在同一网段，虚拟系统相当于网络内的一立的机器，与本机共同插在一个Hub上，网络内其他机器可访问虚拟系统，虚拟系统也可访问网络内其他机器。

②NAT方式：这种方式也可以实现本机系统与虚拟系统的双向访问，但网络内其他机器不能访问虚拟系统，虚拟系统可通过本机系统用NAT协议访问网络内其他机器。

③host-only方式：这种方式只能进行虚拟机和主机之间的网络通信，即网络内其他机器不能访问虚拟系统，虚拟系统也不能访问其他机器。

3.虚拟机的优势

（1）集成性――能够在一台PC机上运行多个虚拟机，每个虚拟机都可安装不同的操作系统，而不需要对物理硬盘进行分区或重新开机，不受到物理计算机硬件的限制。各虚拟机与主机之间可以进行通信、共享文件和网络资源。

（2）移植性――虚拟机表现在物理电脑上是一个文件，不同的操作系统之间能够进行互动操作。使用者可以直接拷贝备份好的虚拟机文件到其他计算机上使用，大大节省了系统安装的时间。

（3）经济性――由于虚拟机是利用软件来模拟完整的计算机系统，无需添加新的硬件设备，真正可以做到一机多用，同时又节省维护费用。

（4）可维护性――虚拟机与主机之间有良好的隔离性，在虚拟机上进行的操作不会破坏物理计算机的操作系统和软件，对主机现有的硬盘分区和数据都不会造成任何破坏。

4.目前主流的虚拟机软件

目前流行的虚拟机软件有VMware Workstation、Virtual Box和Virtual PC，它们都能在Windows系统上虚拟出多个计算机。Virtual PC的软件体积最小，Virtual Box其次，VMware Workstation软件的体积最大，但从功能和应用广泛程度来说，VMware

Workstation仍然占据主要的位置，本文是以VMware Workstation为例。

二、VMware虚拟机在计算机实践教学中的应用

1.多操作系统的安装及维护实验

中职计算机专业中的《计算机组装与维修》《操作系统》以及《局域网的组建与维护》等课程中均涉及多种操作系统的安装

和使用，学生相对了解的也只有Windows2000和Windows XP等，对于MS-DOS、Windows 3.2、Windows NT/2003/2008、Linux、Unix等操作系统基本没有接触。如何让学生学习多种操作系统，掌握多种操作系统下的操作技能，一种较好的解决办法就是利用虚拟机进行多系统的安装。

由于操作系统的安装具有一定的危险性，学生可以在硬盘上建立自己的虚拟机，利用虚拟机可以将一台计算机的硬件虚拟化成多立运行而互不干扰的计算机。这些“新”电脑各自拥有自己独立的CMOS、硬盘和其操作系统，学生可以根据教学内容对它们进行分区、格式化、系统安装等具有破坏性的实验。

虚拟系统的崩溃不会影响到宿主机的系统，教师不需要重启就能在同一台电脑上操作多个操作系统，方便进行教学演示。

2.网络搭建实验

学生在学习局域网的组建、网络配置与管理、FTP、邮件服务器等各种网络服务的配置、远程访问和路由的设置等知识时，单凭理论讲授是很难理解和掌握的。利用虚拟机，学生可以在单台计算机上组建网络环境，进行各种网络配置，也可以组建虚拟局域网，实现集群试验，而这类实验如果没有虚拟机的支持，光设备费用至少需要二三十万。若学生不能按时完成实验，可借助虚拟机的挂起功能，保留当前状态，以便下次继续完成。

3.网络安全实验

在网络环境下，病毒、木马、黑客程序非常盛行。教师在讲解计算机病毒、木马等知识时只能停留在讲述阶段，而利用虚拟机技术，教师可以在虚拟机系统上植入病毒文件进行病毒、木马程序的传播与演示，以及如何实现安全防御等操作，让学生更加直观地了解系统的安全及防御技术。同时，学生也可以放心大胆地进行测试，强化技能，无须担心对系统的破坏。

4.编程应用与软件测试实验

学生在学习软件设计、网页设计等课程时，编写的程序需要在多种环境（单机、网络、IE版本、数据库环境等）及多个操作系统环境下（特别是Linux下LAPM网站平台的搭建）进行测试。应用虚拟机，我们可以很轻松地搭建各种实验平台，有利于发现问题和解决问题。虚拟机的快照功能能够方便而又快速地恢复到系统的某个安全和干净状态，这也为在教学中测试各种从网络中下载的软件提供了便捷而又安全的平台。

5.教师课件制作

计算机专业课教师在制作课件时，常常需要在多种操作系统下操作，使用虚拟机，能一改原单操作系统抓图、屏幕录像等方面的不便，有助于制作图文并茂的课件。

中职教育以培养应用型、技术型人才为目标，在教学中要重点培养学生的实践能力，要为社会培养大量的计算机应用型人才。虚拟机是计算机教学的有效工具，在计算机教学中有非常重要的作用和广泛的应用。如何利用虚拟机更好地为计算机教学服务，我认为是每个计算机教师需要研究的一个新课题。

参考文献：

梁诚，李琼，夏建波.VMware虚拟机技术在计算机实践教学中的应用[J].电脑开发与应用，2007，20（8）：34-35.

（作者单位 江苏省丹徒中等专业学校）