试谈虚拟技术在中职计算机网络教学中的应用

周海波

[摘 要]虚拟技术是网络信息时代背景下重要的特征体现，在当下社会中逐渐的流行，并广泛的运用在教育领域中。虚拟技术在中职计算机网络教学中的运用，利用虚拟机的优势，让教学课堂更加灵活，消除实验室建设资金过高带来的不利影响，通过虚拟的教学环境，为中职计算机网络教学提供更加有效的契机。本文首先对虚拟机概念进行相关的概述，然后对虚拟机的优势进行分析，最后提出虚拟技术在中职计算机网络教学中的有效运用措施，希望能够给相关人员提供参考。

[关键词]虚拟技术；中职院校；计算机网络教学

中图分类号：TP393-4；G712 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）15-0188-01

中职院校计算机网络教学课程包括《网络安全与病毒防范》、《计算机网络技术》、《Windows网络操作系统》等多项课程内容，具有操作性强的特点，同时对中职院校实验机房要求较高。为了提升教学效果，中职院校实验机房必须引入较多可靠的硬件设备，但很多中职院校无这方面的能力。而虚拟技术的出现，为课程实践教学提供了无限的可能，能够为中职网络教学创造虚拟环境，辅助完成各项实验。基于此，加强对虚拟技术在中职计算机网络教学中运用的研究具有十分现实的意义。

1.虚拟机概述

虚拟机，就是采用软件技术虚拟出来的一台计算机，这台计算机和真实的计算机（实体机）完全一样，具有完整的计算机系统。区别在于虚拟机将整个计算机系统采用文件的形式保证在实体机的硬盘上，生成一个虚拟机配置文档和VDI虚拟磁盘镜像文档。对虚拟机的设置就是对实体机上虚拟文档的修改，这一点类似于Linux的配置文档，因此这些操作时不会影响实体机的，更不会对实体机的硬件造成损坏，所以可以用来完很多实验。简单说，虚拟出来的电脑，等同于一台真实的计算机。通俗理解为虚拟机是在一台真实的计算机上，利用主机的相关硬件资源，通过虚拟技术模拟出一台完整的计算机。只要计算机有足够的硬件资源，就可以在实体机上创建多个操作系统的虚拟机。而对于每一台虚拟机而言，它可以独立地运行自己的操作系统，不受其他主机的干扰，并且可以和其他主机组成局域网。这些虚拟机，都拥有自己独立的CPU、硬盘和操作系统等。虚拟机的运行不影响真实计算机系统，如果虚拟系统发生崩溃，可直接删除虚拟机。同样物理计算机系统崩溃后也不影响虚拟系统，可以在物理计算机重装系统后再导入虚拟文件，恢复虚拟机。目前，可以实现虚拟机的软件有很多，常用的软件有VMware系列和VirtualBox等，它们都可以用来搭建虚拟机，同时可以安装多种操作系统，如Linux，Windows等，并且可以组成局域网。

2.虚拟技术的优势分析

第一，采用虚拟机技术，虚拟机的硬盘当作是本计算机中一个文件，在虚拟机上的硬盘进行操作，因此，引入虚拟机技术，在安装、操作等，甚至是一些破坏性实验中，都不会对原计算机造成损坏。第二，由于所有的操作系统，都是依靠虚拟机就能独立的完成，在实质上相当于网络中独立的计算机，能够对各种操作系统进行虚拟重现，实现多个操作系统在同一个计算机中运行，能够大大节约了实验室建设成本；第三，组建单机网络。单机网络可把虚拟网络设备如交换机、网卡和虚拟建网的方式提供出来。局域网能在一台机器上获得实现，借助于标准的TCP/IP协议通信方式，为计算机网络试验创造了方便条件。第四，安装和备份比较容易。不同的操作系统能于虚拟机上比较容易地安装并随后备份，这些备份的运用使其他虚拟机的安装的速度也比较快。测试软件和运行各种平台均可在虚拟机上进行。第五，软件测试也可利用虚拟机完成。一方面，能对病毒对其他操作系统的侵害加以避免，万一出现系统崩溃问题，也不能伤害到其他的系统软件和数据。另一方面，使用虚拟化技术能够为企业用户提高系统的使用率创造条件，也即能集中起系统闲置的资源，促进投资成本的节约。

3.虚拟机技术在中职计算机网络教学中的运用

在中职院校公共机房中，为了能够满足一般实验要求，一般需要安装相关的实验软件，同时通过安装硬盘保护卡、应用系统策略等，对学生一些操作进行限制，避免系统受到损坏，同时为教学任务顺利进行提供方便，便于进行机房维护管理工作的开展。对计算机进行一定的设置、安装应用软件是满足计算机网络实验需要的必备条件，可必须重新启动安装某些设置或软件，因为还原卡存在于系统之中，万一机器重启，便又恢复之前的设置初始状态，用户的要求便难以完成。随意安装软件是学生上机的时候所不允许的，并且硬盘分区、格式化、安装操作系统以及设置BIOS等操作也对学生禁止，由于这些操作对计算机系统可能会造成改变甚至破坏，无法让计算机处于正常工作状态。而利用虚拟机，可完成如下的一些实验。

3.1 模拟部分计算机硬件

采用虚拟技术，对计算机部分硬件功能进行模拟。因为公用计算机操作中，必须尽可能减少标准输入输出设备，便于计算机正常管理，但有可能对计算机正常教学造成影响。因此，可以利用虚拟机完成相关设备，例如，对BIOS相关参数设置、光驱、软件等进行相关模拟。

3.2 进行计算机破坏性实验

面向全校学生开放是学校机房的职能，专门的机房管理人员负责管理机房，必要软件统一安装，由于操作计算也必须公用，要在教师上课过程进行现场演示也比较困难。通过虚拟机的应用，可以让教师把这些破坏性操作在虚拟机上运行，能使主机系统的正常运行有可靠保证，也能保证顺利地完成实验。比如，进行多操作系安装实验、软件的安装与删除、有危害性的命令，等等，还能演示单机病毒。

3.3 进行计算机网络实验

做这一实验，需要多台计算机多种设备做基础，而借助于虚拟机不仅能够将多台虚拟机在一台电脑上虚拟出来，而且将诸如交换机、网卡等设备也虚拟出来，构成组网的条件。利用一台物理机器可以把网络环境在虚拟机的世界里组建形成，进入虚拟网络，学生能进行基于工作组的对等网以及基于域的局域网的组建，以此为基础，能够搭建起Web、DNS、FTP服务器和邮件服务器、DHCP服务器以及流媒体服务器，等等。可以虚拟机任意删除硬件的特性为依据，无盘网络可以通过删除虚拟机的硬盘组建起来。让学生置身于虚拟网络之中，通过把某些虚拟机配置为服务器和把某些虚拟机作为客户端等操作，可以把如何配置服务器让学生了解，同时也能深刻理解网络原理，对服务器、工作站、对等工作模式、客户服务器工作模式等抽象概念有自己的体会，那么学生就能够具备在虚拟的平台上面搭建满足一定条件及应用网络的能力，从而帮助学生做好实验平台的设计與创新。

3.4 进行网络安全实验

在互联网的发展和普及过程中，网络化的病毒传播和破坏方式也开始出现并加剧，开设计算机网络安全课程的重要性也日益突出，目前教师只能处于讲述状态对计算机病毒、木马等进行讲解，而这一状态可以通过虚拟机利用而得到改变，教师可以把系统攻击和安全防御等操作的实验，通过在虚拟机系统上植入病毒文件的形式进行，学生因此能够对系统安全及防御技术做更直观地了解，从而巩固和提高自身的知识。

4.总结

通过上述分析可知，虚拟技术在中职计算机网络中的运用，能够为学生构建更加完善的学习环境，使用单机虚拟机软件构建网络环境，通过网络教学平台，完成相关实验活动，节约大量资金，挖掘实验设备的潜能，保证教学的效果。

参考文献

[1] 刘颂今.浅谈虚拟机在中职计算机网络专业课程教学中的应用[J].中国校外教育旬刊.2015，17（8）：322-323.

[2] 雷武辉.浅谈虚拟机在中职计算机网络专业课程教学中的应用[J].教育科学.2015，15（8）：41-43.