虚拟化技术在高职院校计算机实践教学中的应用

王苗

摘要：随着中国经济的发展和社会发展，教育在中国取得了举世瞩目的成就，高等职业教育的发展最为迅速，但在高等职业教育中普遍存在实验室设施和空间不足的问题，如信息技术前沿计算机科学也有同样的问题。基于高校计算机实践实验室设备不足，提出了一个虚拟的基于云计算的技术解决方案，以缓解高职院校计算机实践教学的问题。

关键词：虚拟技术；计算机教学；应用研究

中图分类号：G4文献标识码：A文章编号：16723198（2015）26018301

0引言

虚拟化和云计算在IT界的分量，就近年来的趋势来说，是越来越大的。数据中心是云计算的核心。虚拟化是支撑云计算伟大构想的最重要的技术基石，而云计算的目标是将各种IT资源以服务的方式通过互联网交付给用户。虚拟化使数据中心更具扩展性的运算能力，使得计算更加灵活，从而更好的为云计算服务。对于云计算的数据中心使用每个池的“池”的概念，可以实现动态的资源调整，使动态调度的虚拟资源池的资源，达到充分利用调度过程中的资源充分利用的能力。传统数据中心，经常与冗余配置中，利用率低与管理是不一致的，难以适应新的变化等等。该项目拟建设基于虚拟化技术的数据中心以解决大学里面一些实际问题，既克服了传统的数据中心的缺点，对高校信息未来的发展提供了一个良好的基础，同时也对过渡信息从旧，发挥院校建设一个良好的柔性过渡效果。

1虚拟云技术概述

云计算目前还没有一个统一的定义，根据美国国家研究院的定义，目前对这一问题提出的普遍定义，就是云计算是通过一种使用起来更加方便和点播的方式来通过网络获得计算资源，包括服务器，其他服务，存储和网络，以及一个模型来改善这些资源从一个配置共享资源池的可用性时，你可以通过无人值守的资源释放一个简单的形式。虚拟化是创建的虚拟版本的特定对象，是计算机资源的抽象表示。它有可能为一组类似资源给定一组共同的抽象的接口，并因而操作和被隐藏，并允许使用和维护资源，如服务器虚拟化，应用虚拟化，桌面虚拟化，存储虚拟化，以及虚拟化平台共同的平均值之间的差异的性质。虚拟化技术是使各种存储和计算资源可以充分整合和高效利用的一种技术。

2高职院校计算机实践教学现状

由于高职院校招生规模扩大，越来越多的学生可以在大学学习，从而导致学校面临一些教学方面问题，例如：学生数量的增加与教学经费比例相差甚远；教学实验设备数量严重不足；软件设施更新缓慢，无法满足现实需求；教学环境不足，无法满足课堂需求等。主要体现在以下几个方面：

（1）学生数量的增加与教学经费比例相差甚远。资金的缺乏导致了许多尖端实验无法完成，教师无法亲临身教，学生无法领会。随着社会越来越发达，一些前沿技术，如并行计算，多媒体技术的快速发展等，越来越多的学生想了解这些，对实验的需求不断增长，院校由于相关设备不足，使得这些实验课程无法开启，教师和学生只能反复“品尝”老知识。

（2）教学实验设备数量严重不足。由于学生数量的增加，在教学过程中无法满足学生人手一台电脑的需求，而教师在授课中，只为一味的讲解，忽略了学生的计算机操作。学生不能正常进行计算机知识的学习。这样一来，学生们学到的效果不是很好。众所周知，现在课程改革，大部分课程都有原来的面授讲解，转到电脑教学，学生自己动手实践。

（3）软件设施更新缓慢，无法满足现实需求。当今社会软件更新较快，技术比较高端，学生接受能力强大，而在实际的教学过程中，由于学校实验设备不足，资金缺乏致使计算机无法及时更新换代，从而在教学过程中软件的使用无法满足教学需求，让学生在现实和教学中无法融会贯通。

（4）在教学中，实验室都是公用的，教室为了上课的需求，安装相应的软件，对计算机造成不同程度的损害；学校为了维护机房在计算机中安装保护卡和BIOS管理员密码，重新启动计算机，因为卡的保护功能，该系统将返回到状态没有设置前。教师通过课堂教学，不能生动，让学生展示知识，使教学枯燥，乏味，学生获得实践和掌握的知识点，以取得良好的效果。

为了解决以上问题，通过考察，云计算虚拟化计算，在一定程度上解决计算机实践教学方面的问题，保证了实践教学的正常发展。

3虚拟化技术在计算机实践教学中的有效应用

3.1计算机维护实验应用虚拟化技术

在对机房电脑进行维修时，经常对电脑重装系统、格式化、分区和其他软件安装，这些都会对电脑有不同程度的损害，这是不被大学计算机实验室允许的。虚拟化技术对计算机起到一定的保护作用，尤其是在操作方面，该技术在虚拟环境中可以很方便的恢复原系统。虚拟机不是软件而只是一个文件，上面的任何操作，对硬件设备没有造成任何伤害。虚拟化技术就是隔离原来的系统，虚拟出一个空间，在该空间上操作，这样做确保安全，便于回收系统。

3.2虚拟化操作系统实验

在虚拟环境中，虚拟机可在计算机的硬盘和多个一旦虚拟系统的实验或折叠实验完成后，发生操作失误删除，它不会对计算机系统的任何部分造成任何影响。同样的系统将不具有虚拟现实计算机系统崩溃后的冲击，如果以后重装系统，您还可以继续以前的虚拟系统，这样既方便，又安全，全面提高了机器的利用率。

3.3虚拟化计算机网络实验

计算机网络实验需要使用大量的设备和由一般占用较高空间的软件，而现实中大学计算机实验室和实验环境现有设备不能满足一些实验要求，甚至进行计算机网络实验通常进行两个或三人联手，也很难在一个时间内完成有限次的试验，面对这些棘手的问题，很多院校都在利用虚拟化技术来解决，以此来满足学生的实验要求。在虚拟环境中，多个操作系統可以同时进行，多个操作系统可以随时切换，而不需要重新启动电脑。学生可以在虚拟系统计算机上完成大部分的网络实验任务。因此使用虚拟化及经济又安全，是一个高效率、高性价比的方案。该方法为学生提供更多的实验时间和机会，有利于培养学生的动手能力。在该环境下学习，学生学习可以达到事半功倍的效果。除此之外，在虚拟环境中，学生不必担心因这次学习没有完成，下次在使用时又重头再做的问题。虚拟系统只有一个主系统文件，不管是个人还是一个团体都有属于自己的管理领域，不会客串到别的文件中去，避免大家的资料共享利用。虚拟环境可以很安全的保护好你的空间。

3.4网络安全虚拟化

在虚拟世界里，大家普遍担心的就是安全问题。网络虚拟化可以帮助保护IT环境，防止来自Internet的威胁，同时使用户能够快速安全的访问应用程序和数据。对于黑客恶心的攻击或病毒传播，在虚拟环境中，网络操作系统会建立一个安全的连接，可以对数据进行几倍加密达到安全使用互联网的目的。因此这一技术为职业学校节约了不少资金，避免了因建设传统专用网络所需的高额投资。虚拟化技术比起购置新机器能够大幅度节约成本。即使是算上额外硬盘及Windows OEM授权认证的开销，也要比购置新机便宜得多。需要特别指出的是，有些虚拟客户机完全免费。虚拟化可保障系统运行的稳定性，减少了成本和运维开销，节能减排，面向绿色校园建设目标。使用虚拟网络教学，不仅大大激发了学生的学习兴趣，同时也提高了教学质量，扩展了学习视野。

4结语

虚拟化技术的计算机实践教学在高职院校，普通高校，可有效地解决了实验室设备不足，测试环境不佳、网络安全等一些面临的问题。现在高职院校不仅在教学上要进行改革，还要实际考察一番院校的实情，让院校设施不要落后，跟上时代的步伐。保证高质量的教学，培养高智能的学生和创造实践能力的环境。全面提高学生的综合素质。总之，计算机教学实践方面于虚拟化技术是必不可少的。

参考文献

[1]何增颖.虚拟机技术的实验教学应用[J].实验科学与技术，2010，8（1）：8087.

[2]李捷.浅谈虚拟机在计算机网络教学中的应用[J].广西轻工业，2010，（2）：5556.

[3]苏虞磊，薛方.计算机实验室的维护与管理[J].现代电子技术，2010，（2）：6872.

[4]罗婕.服务器虚拟化技术在计算机实验室的实践应用[J].计算机时代，2010.