浅谈虚拟机技术在常用工具软件课程教学中的应用
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摘要：本文结合中职校《常用工具软件使用》课程在教学中遇到的问题，采用虚拟技术进行解决，不仅大大降低了真实环境下的软、硬件损伤，节约了消耗，同时，虚拟机环境极大丰富了教师的教学环境，增加了学生的实践动手机会，旨在提高农村中职教学效果的提高。
关键词：虚拟机技术；常用工具软件；中职
中图分类号：G712 文献标志码：A ？摇文章编号：1674-9324（2013）21-0222-02
一、当前农村中职校《常用工具软件》教学现状和使用虚拟机的意义
1.当前农村中职校《常用工具软件》教学现状。①成本过高。当前学校无法用整套的计算机来让学生学习磁盘工具和系统软件的安装与维护，因为它需要几十个光驱来运行系统盘，而且由于光驱损坏率太高，学校无法负担。②系统容易崩溃。在一台计算机中安装不同的操作系统，容易造成系统崩溃。③软、硬件容易损伤。
2.使用虚拟机的意义。①可以降低成本。通过虚拟机就可以利用现成的教学机房让学生在虚拟机的环境下，学会磁盘分区、格式化、利用PQ工具调整分区大小，通过装载WindowsXP系统盘的镜像文件，来实现操作系统的安装与设置。②可以避免系统崩溃。通过虚拟机能分别安装不同的操作系统，如Winxp、Windows2003 server系统；从而避免学生使用具有破坏性的工具软件或DOS命令，造成教学机房系统软件的破坏，这样不会增加机房管理员的工作量，又可让学生掌握计算机系统软件的安装与磁盘工具软件的使用。③可以保护软、硬件资源。它能将一套实际的微机系统中的内部存储器和硬盘的一些容量模拟为若干套功能独立的计算机，这些“新机器”拥有各自的操作系统和CMOS以及硬盘等，这样同学们在进行《常用工具软件》的有关实验时，能在虚拟环境中像使用平时的系统那样，实现PQ软件对硬盘的分区和格式化以及安装系统软件（如Windows XP、Windows 2003等操作系统），而这些过程只是在某台计算机的硬盘上建立一种文件，只是一个虚拟的过程，并不会影响真实的主机。这样做，既可以减少大量实验设备的投入，也可以不破坏原有计算机，而且还可以不考虑因为设备的连接问题影响实验的效果。可大大减少软、硬件损伤。
在教学过程中，如何利用已有的教学设备进行教学方法的改进，采用多种教学形式和不同层次的教学内容，为社会输送适应需求的基本素质好，实践能力强，富于创意的专业人才，已成为职业学校教师的一个重要课题。综合以上原因，在专业的实验设备严重缺乏，实验地点稀少，一些专业课程的教学、实验内容的特殊性和多样性的情况下，实践教学环境的建设采用虚拟机技术解决这些问题是很有效的解决方案。
二、虚拟机软件的种类及特点
1.实现虚拟机的方法主要有：纯软件方式的虚拟机和硬件辅助方式的虚拟机。虚拟机技术是指将一台物理的计算机软件环境分割为多个独立分区，每个分区均可以按照需求模拟出一整计算机的技术，模拟出来的计算机称为虚拟机，虚拟机技术的实质是通过中间层次实现计算机资源的管理和再分配，实现资源利用的最大化，虚拟化分区带来的最大好处是同一物理平台能够同时运行多个同类或不同类型的操作系统，以分别作为不同业务和应用的支撑平台1。
2.虚拟机软件。目前虚拟机软件主要有：Microsoft的Virtual PC，VMware公司的VMware Workstation、VMware Server。教学过程中需要使用何种虚拟机软件，完全决定于老师的习惯、以及它所支撑的系统以及准备运行的OS；本文采用的虚拟机软件是Virtual PC。
3.虚拟机软件的特点主要体现在以下几个方面：①系统将独立的存储空间分配给不同的虚拟机使用，它们互不关联；②虚拟机中都具有受保护的中央处理器、内外存储器和外设等硬件资源；③在硬盘特定的文件中安装虚拟机的操作系统，而并非对电脑硬盘进行操作，这样电脑与虚拟机之间的隔离性使得对虚拟机进行任何操作都不会损害电脑的数据和硬盘分区；④同一台主机上可以运行多个虚拟机，每个虚拟机都可安装不同的操作系统，就如同一立的PC，各虚拟机与主机之间可以对话，共享文件和网络资源2；⑤具有硬件无关性，在主机系统上虚拟出的硬件都是相同的，可以简单地在不同的主机之间复制后直接使用，不必考虑硬件差异，因此在实验中对虚拟机系统造成的任何损坏不会涉及物理设备且可以得到快速修复3；⑥可以实现对虚拟机的硬盘容量、内存大小、外设以及虚拟机名称等参数进行修改和设置4。
三、如何充分应用虚拟机来解决《常用工具软件》课程教学中的难题
1.以载入光盘镜像替代光驱和光盘来降低成本。例如想让学生学习操作系统软件（Windows XP）的安装，真实环境下，需将Windows XP系统的光盘放入光驱中，即每位学生均需要一套光驱和光盘才能学习，成本很高；而在虚拟机的状态下，可通过“载入光盘镜像命令”来选择Windows XP系统的镜像，在出现的安装系统界面中，由于虚拟硬盘是全新的，需经过分区后才能使用，这时，可选择硬盘分区的工具，完成分区后，再执行“把系统装到硬盘第一分区”的选项；直到完成操作系统的安装。从而让每位学生均能反复进行分区和安装系统的操作，达到降低成本目的。
2.便于管理，降低管理成本。传统的实验课程如Windows 2000、Windows XP、Linux等需要安装多个操作系统在计算机的不同分区，以满足实验的要求。不同的系统安装后，均因改变环境变量而引发系统重启，而不能像在公共机房，为了方便管理而安装还原卡，会导致系统崩溃，这样将浪费实验室管理员大量的时间和精力来保持和恢复系统。采用虚拟机软件后，上面的问题就可迎刃而解。
3.实践性强，有利于考核学生的动手能力，提高教学郊果。在《常用工具软件》教学过程中，通常都是多个学生在同一电脑中安装相同的操作系统，因此，只要前面的学生正确通过配置，那么后面的学生就能自然通过，显然不容易评估学生的实践能力。而使用虚拟机教学软件能让多位学生在同一台电脑中安装同一操作系统的多个样本，从而有利于考核学生的动手能力，进而提高教学效果。
4.能完成具有破坏性的DOS命令的学习。在系统盘安装盘的界面中选择“DOS增强版及工具集”选项，即可实现FDISK、FORMAT、PQ、GHOST等DOS命令的使用，这是在真实环境下谁都不愿意让学生实践的操作，如今，在虚拟机环境下，却能让学生反复操作，而不必担心系统出现问题。
5.客户机中应用软件的安装。除了系统软件的安装以及光盘中DOS工具的使用外，其余应用软件的使用，必须先“安装或更新虚拟机附加程序”，然后通过设置共享文件夹，才能让客户机访问共享文件夹中的应用软件。
6.使用虚拟机应注意的若干问题。当我们在VPC虚拟机上操作时，发现鼠标无法移到标题栏或虚拟机的外面，这时应按右ALT，想对虚拟机重启，不能使用CTRL+ALT+DEL，而应用右ALT+R进行复位，为了让学生只在虚拟机内操作，可通过将虚拟机最大化来实现，这也是最保险的操作，若想取消最大化，则需按右ALT+ENTER。
四、结语
本人在《常用工具软件》课程的教学中采用虚拟机软件，可以充分利用现有电脑设备，为学校节约设备投入，减轻管理员的工作量，同时挖掘学生学习的潜力和爱好。虚拟机技术除了电脑的硬件设备连接外，其余的大部分操作都能很好的实现，特别是一些对电脑有损害的操作（如FDISK、PQ、FORMAT等命令）。
参考文献：
[1]沐士光，等.虚拟化技术探讨[J].中小企业管理与科技，2009，7.
[2]林雄，林元乖，杜岩.虚拟机在计算机网络课程教学中的应用研究[J].计算机时代，2010.
[3]沐士光，师秀凤.虚拟机技术在计算机硬件与软件课程教学中的应用研究[J].中小企业管理与科技，2009.