虚拟机技术在计算机课程实践教学中的应用

摘要：该文简要介绍了虚拟机的概念，指出加强计算机课程的实践教学，提高学生实际动手能力，是提高教学质量办出专业特色的重要一环。根据自己的教学组织过程与实际教学经验,介绍了利用虚拟机技术在计算机实验室建设中，构建完善、方便、高效的实验环境。

关键词：计算机课程；实践教学；VMware；虚拟机；实验环境

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)23-5681-02

Virtual Machine Technology in Computer Applications in Practice Teaching

QIU Guang-wen

(Yunnan Zhaotong Teachers' College Library, Zhaotong 657000, China)

Abstract: This paper introduces the concept of a virtual machine, That enhance the practice of teaching computer courses, Improve their practical ability, Is to improve the quality of teaching to do the important part of professional characteristics. Organizations according to their own teaching process and the actual teaching experience, Introduced the use of virtual machine technology in the computer lab construction, Build a sound, convenient, and efficient experimental environment.

Key words: computer courses; practice teaching; VMware; virtual machine; experimental environment

随着计算机技术、网络技术和通信技术的不断发展，从全国一流大学到规模较小的一些地方本专科院校，几乎都开设了计算机相关专业，为国家培养了大批计算机应用型人才。随着计算机技术应用范围的不断拓展，IT人才市场竞争日趋激烈，高校计算机相关专业的毕业生存在着专业特色不明显、竞争优势不强的问题。如何办出自己的专业特色，提高学生的竞争能力，是高校计算机相关专业调整教学模式，加强教学质量管理，突出培养专业特色所应考虑的问题。加强计算机课程的实践教学，提高学生的实际动手能力，就是提高教学质量办出专业特色的重要一环。

随着高校课程教学改革的不断深入和提高，计算机实验室已经成为学生学习计算机课程，提高操作技能和应用能力的重要场所。如何建设一个能充分利用现有设备，为学生提供完善、方便、高效的实验环境，是建设计算机实验室进行好实践教学所要思考的一个问题。虚拟机技术的出现为计算机实验室建设，构建完善、方便、高效的实验环境提供了一种途径。

1 虚拟机概念

虚拟机是一种高度隔离的软件容器，它可以运行自己的操作系统和应用程序，就好像它是一台物理计算机一样。虚拟机的行为完全类似于一台物理计算机，它包含自己的虚拟（即基于软件实现的）CPU、RAM硬盘和网络接口卡(NIC)。

操作系统无法分辨虚拟机与物理机之间的差异，应用程序和网络中的其他计算机也无法分辨。即使是虚拟机本身也认为自己是一台“真正的”计算机。不过，虚拟机完全由软件组成，不含任何硬件组件。

具体地讲虚拟机是在一台实体计算机上应用虚拟机软件将硬盘和内存的一部分拿出来虚拟出若干台计算机，这些计算机都可安装各自的操作系统而互不干扰，“新”计算机各自拥有独立的BIOS、CPU、内存、硬盘、光驱、显卡、网卡等，可以像使用普通计算机一样对其进行分区、格式化、安装系统和应用软件等操作。还可以将几台虚拟机组成一个网络。在虚拟机崩溃之后可直接删除不影响实体计算机系统，同样实体计算机系统崩溃后也不影响各虚拟机，实体计算机可以在重装系统后可再加入以前的虚拟机。虚拟机软件在建立虚拟机时不需要重新启动实体计算机，就能使用虚拟机。在实体计算机上建立多个虚拟机，不但方便，而且安全。因此，虚拟机具备物理硬件所没有的很多独特优势。用虚拟机学习计算机技术、网络技术在计算机课程实践教学中能够发挥较大的作用。通常把运行虚拟机软件的实体计算机叫宿主机。

如在《计算机组装与维护》课程教学中，典型的实践教学内容涉及到CMOS参数设置、硬盘分区与格式化、操作系统的安装与维护、计算机系统优化、系统的备份与还原、注册表的维护等操作。而这些操作在一定程度上都会影响计算机的系统环境，甚至破坏计算机系统而使计算机无法正常工作，从而影响到课程的教学组织实施。在虚拟机中，可以像使用真实的PC那样安装、使用操作系统及应用程序，因而可有效避免对计算机系统造成的破坏。笔者根据自己的教学组织过程与实际教学经验，介绍使用VMware Workstation汉化版搭建一个方便、高效的实验环境。

2 计算机实验室宿主机（学生机）环境的建立

2.1 安装宿主机操作系统

在宿主机（学生机）上安装Windows Server 2003操作系统，这样可利用Windows Server 2003提供的“软件路由”功能，来进行模拟三层交换机和多个VLAN的实验。一般可安装Windows XP既可搭建大部分的实验环境。

2.2 在宿主机上安装虚拟机软件VMware Workstation

从VMware的网站（）下载VMware Workstation 5.5软件及30天试用注册码。运行VMware安装文件，在安装向导的带引下，既可将虚拟机软件VMware Workstation 5.5安装好。

2.3 实验用安装光盘的准备

准备好各种操作系统的安装光盘及需要进行实验的应用程序。虽然VMware Workstation虚拟机可直接使用宿主机光驱，将系统安装光盘放在光驱中进行操作系统及应用程序的安装。但从学生实验的方便性来说，在VMwareWorkstation虚拟机中，可选择“CD-ROM设备”使用ISO镜像文件。因此，可将DOS、Windows98/2000/XP、Redhat Linux等操作系统的安装光盘、应用程序制作成ISO镜像文件，存放在一个文件夹中，待建立虚拟机后，安装虚拟机操作系统时使用。

3 建立虚拟机并进行教学实验

1） 双击桌面“VMware Workstation”图标，运行VMware Workstation程序，在桌面上出现VMware窗口。

2） 在VMware Workstation窗口中，单击“文件”下拉菜单，选择“新建”“虚拟机”命令项，打开“新建虚拟向导”对话框。

3） 根据“新建虚拟机向导”一步一步建立虚拟机。第一步，创建“典型”的虚拟机，即虚拟机配置为“典型”。第二步，根据实验的需要选择客户操作系统，即选择要在虚拟机上安装的操作系统，如要在虚拟机上安装Windows 98，则此步应选择Windows 98。否则，如选择的操作系统与以后安装的操作系统不一致，则启动虚拟机时将出现错误。第三步，输入创建的虚拟机的名称“Win 98”和创建的虚拟机的工作路径（一般不用更改）。第四步，选择虚拟机中的网络连接属性，这里选择桥接NAT，使虚拟机在外部网中有自己独立的IP地址。第五步，为创建的虚拟机指定“硬盘”大小，默认为8GB的容量，可更改设置为80GB。最后单击“完成”按钮，至此，虚拟机Win 98建立完毕。在VMware Workstation窗口工作区中出现名称为“Win 98”的选项页，同时在收藏夹窗格中出现虚拟机Win 98。