虚拟机技术在《计算机组装与维护》实验中的应用
本文作者(邱 彬),请您在阅读本文时尊重作者版权。
摘要:该文针对在《计算机组装与维护》课程教学过程中存在的问题和难点,结合自身实际教学的经验和体会,采用虚拟机技术进行解决,使教学的实施与效果得到显著的提高。
关键词:计算机组装与维护;虚拟机;实验The Application of Virtual Machine in the Training of Computer Assembly and Maintenance
QIU Bin
(Shantou Polytechnic, Shantou 515078, China)
Abstract: Based on the problems existed in teaching computer assembly and maintenance, author combined with the teaching experience, and used virtual machine technology to resolve practice problems in the computer assembly and maintenance. Virtual machine environment results a distinct advancement in teaching implementation and effectiveness.
Key words: the assembling and maintenance of computers; virtual machine; experiment
随着计算机技术的发展,如何通过组建高效的《计算机组装与维护》实验环境来提高学生的技术水平与实际操作能力,培养真正的实用型技能人才成为一个值得深入探讨的问题。近年来,笔者通过《计算机组装与维护》课程教学过程中存在的问题进行总结和整理,结合自身实际教学经验和体会,将虚拟机技术引入到实验教学中,为教学提供了一个完全真实的实验环境,取得了比较理想的效果。
1 虚拟机技术简介
1.1 虚拟机的概念
所谓虚拟机是指一台在物理计算机上虚拟出来具有独立逻辑的计算机,和独立的计算机一样,具有完整的计算机应用环境,包括CMOS、硬盘、网卡、内存和操作系统等,可以像使用普通计算机一样对它们进行分区、格式化、安装系统和应用软件等操作。
1.2 常用虚拟机软件
当前主流的虚拟机软件有两种:VMware公司的VMware Workstation和Microsoft公司的Microsoft Virtual PC,两者各有特点。从功能上看,VMware Workstation软件功能完善,稳定性好,更能满足《计算机组装与维护》课程实验教学应用环境的需求,本文就以VMware Workstation为例来讲述虚拟机技术在《计算机组装与维护》实验中的应用。
1.3 虚拟机的特点
1) 虽然VMware Workstation只是模拟一个虚拟的计算机,但是它就像物理计算机一样可以更改BOIS的参数设置,不需要对物理硬盘进行分区或重新启动就能够在同一台计算机上运行多个虚拟机,每个虚拟机如同独立的计算机,可以安装不同的操作系统。这些虚拟的计算机可以独立运行和并发运行,各虚拟机之间、虚拟机和主机之间还可以进行对话、文件共享、应用网络资源,并可以以C/S方式工作运行。
2) 可同时在同一台计算机上运行多个操作系统,主机上运行的虚拟机操作系统都是相对独立的。完全隔离并且保护不同操作系统的操作环境以及所有安装在不同操作系统上面的各种应用软件和数据。每个操作系统都有自己独立的一个虚拟机,如同网络上一个独立的计算机,拥有自己的网络地址,像单机运行操作系统一样,提供全部的功能。当计算机在同时运行多个操作系统时,如果其中一个Guest OS崩溃,并不影响其它Guest OS的正常运行。
3) VMware Workstation搭建的虚拟机模拟了真实的物理计算机的硬件设备,不需要对物理硬盘进行分区操作,只在虚拟机中把操作系统安装在主机硬盘中虚拟出来的一个特定文件中。虚拟机系统与主机系统有良好的隔离性,在虚拟机上进行的操作对主机现有的硬盘分区和数据都不会造成任何破坏,特别是完全避免了对硬件设备的损坏,在很大程度上减少了实验设备空间、节约资金、改善实验条件。
4) 可在虚拟机上方便地安装不同的操作系统后进行备份操作,使用这些备份可更快速地安装其他虚拟机。还能够设置和修改虚拟机系统的各种配置参数,如虚拟机硬盘大小、内存容量、外围设备参数等。
2 虚拟机在《计算机组装与维护》实验中的应用
《计算机组装与维护》课程是一门实践性很强的课程,汕头职业技术学院近些年来将这门课列为计算机应用专业的必修课,课程受到学生们的广泛欢迎。从课程教学中发现学生的计算机组装维护能力比较薄弱。诸如,修改BIOS信息、安装操作系统、GHOST实验、病毒测试等实验完成的效果不尽如人意。由于原有课程内容的设置没有必要的实验环境做支撑。现有机器不可能提供给学生练习一些“危险”性较高的实验,导致实验教学效果较差,不能体现课程的教学目的。原有实验室配置已经不能满足日常教学需要,短时间建立高标准的计算机实验室又有难度。随着开设实验数量的不断增加和要求的不断提高,针对当前存在的问题,采用虚拟机技术构建实验环境是一个不错的选择。
在虚拟环境下,学生不用顾虑对主机系统的破坏,可以放心地进行各种操作,从而提高实验效果。从目前开展的一些实验来看,虚拟机在教学实验中的应用主要有:
2.1 CMOS参数设置
认识管理计算机、提高系统性能,每个计算机用户都不可避免要进行BIOS设置。每一台虚拟机都有自己的BIOS,修改BIOS信息作为一项具有一定危险性的操作,如果操作不当会破坏BIOS,导致计算机不能开机。所以BIOS中的参数设置成为了计算机教学中的技术盲点,多数学生对此感到难以掌握。由于部分教师对BIOS参数的设置往往停留在简单讲述阶段,进行实际操作的机会较少,导致学生对计算机的许多常规设置(比如CPU频率、引导顺序、主从硬盘、端口设置等)比较陌生。使用虚拟机对BIOS信息进行修改,可以提供近似真实的BIOS设置环境,学生通过不断练习可对里面的许多配置熟悉,即使出现错误也不会造成大的损失。