110301 学科教育论文
虚拟机软件构建计算机实训教学环境的
探索与实践
如何在场地和经费投入都得不到充分保障的情况下,更加有效地利用现有设备,通过不断改进和完善实训教学方法、教学形式和教学内容,培养出满足社会需要的基本素质好、应用能力强和具有创新精神的专业人才已经成为各高校教师面临的重要课题。计算机实训教学中引入虚拟机(Virtual machine)技术将可在一定程度上解决这一难题。
1 利用虚拟机技术构建计算机实训教学实验平台技术的可行性
1.1 虚拟机工作原理
首先从技术层面来说,以虚拟机技术构建实训课的实验平台是完全可行的。虚拟机是在某台物理计算机上虚拟出来的独立运行逻辑的软件,通过虚拟机软件创建,虚拟技术可以在现有的操作系统上实现独立运行的子系统,可应用自己独立的硬件资源。虚拟机技术可以在主系统上建
立多种同构或异构的虚拟计算机系统,全部系统可同时运行并相互切换,不需要重新启动系统。这一系统同样可以相互连接构成局域网络,所以虚拟机技术能构建起一个虚拟的实验室环境,大部分的计算机实训都可在虚拟机上执行。
1.2 软件技术
当前有多种虚拟机技术,包括Virtuozzo、Boch、ParallelsOpenVZ等,多种系统及技术为虚拟机的运行维护提供了可靠的保障,当前国内和国际很多大型计算机公司都有相对成熟的技术,并具有各自的有点,所以,首先从软件技术层面来说,利用虚拟机技术构建计算机实训课教学实验平台是完全可行的。VMware和VirtualPC是当前主要应用的两大虚拟机软件,VMware在网络支持和稳定性上具有更大的优势,所以应用较多,但VirtualPC在操作性上具有更大的优势,较适合一般企业及普通用户使用,鉴于高校计算机实训课的特殊性,个人认为类似VMware的软件系统更适合于教学使用。 2 硬件技术的可行性 2.1 硬件设备的可行性
从硬件系统上说,当前很多虚拟机的要求并不高,如VM-ware的基本要求配置为CPU主频在266MHz以上,运行内存在128MB以上,硬盘空间有600MB以上的空间。对于当前的网络技术和高效计算机的配置来说,已经远远高出这些要求。构建多台虚拟机的虚拟网络除了在内存上具有更高的要求外,在硬盘等方面并无过多的要求,所以完全可以对学校的计算机进行局部升级,对应多种实验内容可交叉开展,节省了大量的资金、设备方面的投入。 2.2 管理维护及操作的可行性
教学活动中,对应计算机系统的管理维护一直是学校工作的重点内容之一,如维护管理不及时,很有能造成计算机系统
的瘫痪或设施的损害。虚拟机系统安装方便快捷,同时各系统提供的管理工具可以允许终端用户参与虚拟服务的重建、备份、迁移、灾难恢复等,降低了系统维护的成本和技术要求,所以,在运行维护上是完全可行的。 从应用操作上说,一台物理计算机能同时搭载多台虚拟机及不同种类的操作系统,形成构造复杂的局域网络,在切换操作也只是对不同窗口的操作。利用虚拟机自身的suspend功能可保留操作现场,大型的实验可分多次完成,