VMware在计算机教学和实验中的应用

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［摘要］本文简要介绍了虚拟机的工作原理、特点和构建，并将VMware Workstation应用到计算机教学和实验中，给学生提供了广阔的实践空间，激发了学生学习兴趣，提高了学生解决实际问题的能力和动手能力。

［关键词］虚拟机VMware Workstation计算机教学计算机与网络

科技信息实验在计算机教学中具有很重要的作用。但是限于学校发展的差异及资金、技术等各方面因素的影响，教学的硬件设备相对滞后，不管是在多媒体教室，还是在实验机房，能提供给教师及学生实验操作的计算机一般都是管理员预先安装好了软件系统，对有某些需要实践的计算机知识或具有破坏性的操作，老师和学生不能操作，这就给教学过程带来了很大的困难。为了解决上面这些问题，一种最为简单的解决方法就是使用虚拟机软件来搭建一个小型的实验环境，让学生在这个模拟的环境中进行实验。

一、虚拟机简介虚拟机是指在物理主机操作系统之上安装的一种模拟PC机软硬件环境的应用软件，它不但能虚拟出物理主机中的所有的硬件设备，还可以在此基础上安装操作系统及应用软件，为用户模拟出一台或多台虚拟的计算机，并能为多台计算机组建网络，其操作过程与在物理主机中的操作一样。通常，我们把这些被模拟出来的PC称为虚拟机，也叫子机。在虚拟机里运行的操作系统叫子系统，而将运行虚拟机软件的那台叫做母机，运行虚拟机软件的操作系统叫主系统。本文以VMware为例介绍虚拟机技术在教学和实验中的应用。

二、虚拟机的特点1.一般不会损坏本PC的操作系统和软件，因虚拟机的硬盘通常是本PC上的一个文件，虚拟机在硬盘的操作只在这个文件上进行。虚拟一台电脑出来给初学者练习硬盘分区、格式化等等。如果弄成全屏，效果更好，完全可以“以假乱真”。2.可同时在同一台PC上运行多个操作系统，每个操作系统都有自己独立的一个虚拟机，就如同网络上一个独立的PC，真实再现各种操作系统的环境，使用虚拟机软件既省钱又安全。3.可在单机上组建网络，它提供了虚拟网络设备如交换机、网卡和虚拟建网的方式。一台电脑上实现局域网，通过标准的TCP/IP协议通信，可方便进行计算机网络试验。4.容易安装和备份，可在虚拟机上容易地安装不同的操作系统然后备份，使用这些备份可更快速地安装其他虚拟机。5.利用VMware虚拟机可以进行软件测试。可以避免病毒对其他操作系统的侵害，一旦系统崩溃也不会对其他的系统软件和数据造成伤害。VMware支持ISO镜像文件，安装软件可以不用光驱。

三、虚拟机实验环境的构建过程1.VMWare的安装和卸栽。该软件的安装比较简单。从网站下载安装文件后，运行安装文件，一直按回车，最后重启计算机就行了。卸载：可在“控制面板-添加删除程序”中找到并卸载它。2.启动Workstation。选择文件->新建->新建虚拟机，启动向导。第一步，虚拟机配置为“典型”。第二步，根据实际需要先选择客户操作系统。第三步输入虚拟机的名称和虚拟机对应文件所在的位置，不用更改。第四步选择网络连接方式。这里选择桥接，使主机在外部网中有自己独立的IP。至此，虚拟机建立完毕，可以根据需要建立多台虚拟机。

四、虚拟机技术在计算机教学和实验中的应用实验过程中有些操作是在操作系统启动之前完成，有些操作需要重新启动计算机，若在虚拟机中实现这些操作，既不受物理主机硬盘还原卡的限制，又不会影响到物理主机的系统的使用。计算机组装与维护课程中的某些计算机系统维护内容，如磁盘分区、格式化、安装操作系统、系统备份与恢复等，由于要对磁盘数据进行破坏性操作，所以教师上课时难以演示操作。我们完全可以使用虚拟机，在虚拟机进行这类破坏性比较大的操作，由于虚拟机对应的仅仅是真实主机上的一个文件，在虚拟机中进行的任何操作都不会破坏现有的硬盘分区和数据，这不但保证了原系统的安全，而且在完成操作后，通过映像功能可以轻松将系统恢复到原样。1.CMOS设置(BIOS Setup)：虚拟机的启动过程与物理主机一样，接通虚拟机的电源后，进行加电自检，此时鼠标单击虚拟机界面，同时按下键盘上的F2键，进入CMOS设置(BIOS Setup)程序界面，可以设置系统日期时间、硬件配置参数、系统口令及启动顺序等。2.硬盘分区、格式化：目前使用的较多的硬盘分区、格式化软件为Partition-Magic或DM，实验过程中将含有这些软件的光盘镜像文件(ISO文件)保存在物理主机的硬盘中，并将虚拟机的CD/DVD(IDE)设置为使用此光盘镜像文件，在接通虚拟机电源后，设置系统第一启动为CD-ROM，然后运行其中的Partition-Magic对硬盘进行分区、格式化。在虚拟机中多次执行此操作或发生误操作，不必担心对硬盘的损坏。3.安装操作系统：在虚拟机上安装操作系统与在物理主机中安装操作系统的过程是一样的，而且应用虚拟机软件VMware Workstation，不需要对物理硬盘进行分区或重新开机就能够在一台PC上安装使用多种操作系统，这跟在同一台PC机上安装多操作系统是不同的。PC机上的多操作系统安装，在任何时刻，只能运行其中的一个系统，如果想切换到其它系统，必须重新启动电脑。而在虚拟机环境下，多个操作系统可以同时运行，可以对待标准的Windows应用程序那样在多个操作系统之间来回切换，而不需要重新启动电脑。这为学习、研究、实验各种操作系统提供了方便的环境，老师在课堂上也能做相关内容的演示。4.计算机网络应用教学：计算机网络的组建需要多台计算机及互联设备，利用虚拟机可在一台物理主机上虚拟出多台计算机、交换机，以满足组网的需求。在虚拟网络中还可以将一些虚拟机配置为服务器，将另一些虚拟机配置成客户机，让学生学会搭建Web、FTP、Mail、DNS、DHCP等网络服务的实验环境。另外，在虚拟环境下，可以不用担心对主系统的破坏，可以放心进行各种操作，这会带来更好的教学效果。若一次不能完成所有实验，还可以利用挂起功能方便地保留当前状态，以便下一次继续前次实验。

五、结束语在计算机教学和实验当中，用虚拟机技术在一台电脑上模拟出来若干台PC，每台PC可以运行单独的操作系统而互不干扰，可以实现一台电脑“同时”运行几个操作系统，还可以将这几个操作系统连成一个网络，提高了学生的动手实践能力和学习兴趣，并且由于是在虚拟机的环境中所做的实验，学生的各种操作与真实环境中相同，并且各种操作对物理PC机的系统没有任何的影响，也方便了实验室的管理。为学生提供了真实的操作环境，增强学生的动手实践能力，也最大限度地减少了人为造成的计算机系统损坏，降低了实验室的管理成本。在教学过程中，通过对虚拟机软件的使用，领略到其在实践教学中的意义，我们需要进一步探索，在虚拟机中开发出更多的实验项目，使其得到更广泛的应用。

参考文献［1］蔡友林,祝红琴,司红伟.虚拟机技术在计算机教学中的探讨［J］.电脑知识与技术,2009(10)［2］崔道江.在中职计算机教学中VMware虚拟机的使用［J］.成才之路,2009(29)［3］印元军.虚拟机及硬盘还原技术在《计算机基础技能实训》教学中的应用［J］.广西轻工业,2011(1)VMw a re在计算机教学和实验中的应用青岛理工大学程海涛尚晓龙刘光凤