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1、 虚拟PC在计算机网络教学中的应用 张瑞显摘 要：当前高校在计算机网络教学中存在的人多机少问题，严重阻碍了计算机相关实践课程的开展。基于此，文章分析虚拟机应用于计算机网络教学的特点，阐述当前计算机网络教学存在的人多机少相关问题，探究计算机网络教学中对虚拟机技术的具体应用策略，以有效地发挥虚拟机的优点，针对性解决当前存在的教学问题，提升相关课程的教学水平和管理效率。关键词：计算机网络教学;教学应用;虚拟机技术0 引言当前许多高校机房的应用情况十分复杂，由于计算机技术不断革新，对计算机系统及相关硬件的要求更高，因此，高校需要持续的投入大量资金来建设机房，这对于许多高校而言是不现实的，加上近年来计算
2、机相关专业就业火爆，许多高校加设了相关专业、增加了这些专业的招生人数，因此许多高校计算机网络教学存在明显的人多机少问题，系统滞后与多样操作、复杂的应用环境之间的矛盾进一步凸显，增加了管理的难度，使得计算机网络相关课程的教学与实践难以有效开展。1 计算机网络教学中人多机少现象及相关问题分析1.1 安全隐患为了使学生能在真实环境下进行计算机实操练习，需要频繁地应用计算机设备和网络，因此可能产生更大的网络安全隐患，特别是在“计算机网络安全”等课程教学中，需要在计算机系统中演示终端机受到网络病毒入侵的具体情况，存在病毒快速传播、后期清理不完全的安全隐患，加上人多机少，许多学生不得不借助自身计算机进行学
3、习，也会给学生电脑安全带来一定的隐患1。1.2 实践内容少，实践受限由于人多机少等根本问题，计算机网络相关课程的实践教学无法有效开展，主要表现在实践内容少、课时短、学生实践受限等方面。一些高校由于机少人多，常常只借助PPT、视频、微课等形式2，让学生学习相关知识，但学生只能停留在了解知识的层面，无法通过多元、大量的实操来真实体验、观察和掌握相关的知识和操作技能。1.3 教学碎片化计算机网络知识在不断更新，许多教学素材不断被更新，计算机网络知识点较多且较零散。为了使学生更好地掌握，实际教学中需要保证系统知识的呈现，然而由于人多机少等教学环境的限制，一些实践无法开展，增加了教师整合知识的难度，导致
4、计算机网络教学难以系统化的开展。2 虚拟PC应用于计算机网络教学中的特点分析虚拟机技术的核心是虚拟机监视技术，即在操作系统和物理计算机间插入软件抽象层，通過虚拟机可在一台主机中虚拟呈现多台计算机，通过网络，每个虚拟的计算机是相对独立、互不干扰的，能较好地解决计算机网络相关课程教学中设备缺少的问题3。以VMwarev Sphere虚拟机软件为例，其在计算机网络教学中的应用具有以下特点。2.1 对软硬件兼容性高虚拟机对不同软件、硬件兼容性均较好。首先，计算机硬件主要包括CPU、显卡、主板和网卡、硬盘等，对系统资源的占用率较低，虚拟机运行的状态下，计算机的这些硬件资源占用依然少，因此支持设备正常驱动
5、、独立操作;其次，虚拟存储器借助虚拟地址，辅助存储信息载体，计算机软件系统通过虚拟镜像还原，模拟了主机软件的所有操作界面及功能，在加载虚拟机产生的映像时，基本能够完成常见软件的加载和使用，因此适合应用于计算机网络教学。2.2 独立的运行环境基于网络安全考虑，若某台PC机被网络病毒侵入，但学生未及时清除病毒，则可能导致病毒迅速传播至其他计算机，可能造成机房大片计算机瘫痪，而虚拟机运行过程中，而VMware Server可以单独安装、运行，运行环境与其他主机是独立的，可提供近乎与主机性能相同的系统结构及整合性功能，并提供存储虚拟机文件的文件系统，而虚拟机系统有独立的虚拟内存、CPU及其他资源，因此
6、独立的运行环境能提升计算机使用的安全性，并为虚拟机管理提供便利。2.3 拓展性首先，虚拟机对主机硬软件及运行系统的条件要求不高，即便一些高校机房使用的计算机系统较为落后，在终端联网后，也可支持虚拟机较好的运行，可下载不同类型、版本的虚拟机。其次，VMware Server可提供可伸缩、可扩展的虚拟平台，充分了解并构建虚拟机的基础架构，实现关键组件的配置，管理者还可以简化和自动控制虚拟机应用情况，从而实现更快捷、统一的管理。3 计算机网络教学中虚拟机技术的具体应用及应用策略探究3.1 在计算机维护实验中的应用在计算机维护课堂中，需要进行硬盘格式化、硬盘分区及系统安装等实践操作时，由于机少人多，考
7、虑到学生不当的操作，可能对计算机磁盘等造成一定破坏，因此，需要利用虚拟机模拟真实的计算机硬盘文件形式，学生在虚拟界面可对计算机CPU、BIOS及硬盘等，进行计算机维护相关的实践操作，都不会对主机硬件造成真实损害，也不会影响操作的速度，保证学生能充分实践，减少管理负担。3.2 在组网实验、网路管理、设备配置、服务器系统配置和系统学习等实践中的应用局域网组网实践中，VMware虚拟机可提供3种连接模式，以主机模式为例，将宿主机与虚拟机组成，形成专有局域网，而基于虚拟系统的独立性和真实体验性，学生能进行的真实、全面的组网实践。在网络配置及管理的实践教学中，综合应用虚拟机、服务器配置和Dynamips
8、、Tracer等模拟器，可营造较为真实的网络环境及真实的网络配置实践学习环境，同时也可结合真实网络进行实操教学，利用计算机网络系统学习。实际教学中，为方便这些实践教学的开展，方便学生安全、合理地使用虚拟机，及提升教学管理的效率，需要合理的配置服务器系统，对虚拟机进行合理、统一的管理。3.3 在网络安全技术教学中的应用计算机网络安全是十分重要的课程教学内容，由于许多网络安全实践教学内容具有较大的安全隐患，如网络病毒相关知识及其实践教学，学生利用真实计算机进行实践存在较大安全风险。因此，在网络安全相关技术实践时，需要借助虚拟机创造虚拟的计算机环境，学生可观察病毒侵入过程、网络攻防及Sniffer抓
9、包等演练，并进行实操练习，不会损害到计算机，同时学生可以放心地使用自己的计算机设备，应用虚拟机进行相关实操，一定程度上解决了机少人多的问题。3.4 基本的应用策略首先，需要整理虚拟机及相关文件的文件名，方便之后的文件存储、文件整理等操作，避免学生使用虚拟机联网时，终端的内存占比过高，影响计算机反应速度，避免出现认证等操作序列混乱的问题。因此，每次启动虚拟机联网教学时，都需要重新整理终端机的相关的文件及文件名，教学中可由教师统一编码。其次，为强化网络安全等课程的实践效果。需构建攻防操作平台，更好地进行网络安全隐患、病毒入侵手段等教学内容的传授，同时使学生能通过更多实操来深入理解理论知识。另外，要
10、重视考评学生实践中的操作过程和结果，以此为途径加强对学生计算机综合能力的考核，同时可提升学生对实操练习的重视程度。3.5 应用虚拟机优化机房管理，以提升教学及管理的效率机房使用的情况一般很复杂，为保证教学的效率，首先需要提升机房管理的统一性及效率，从而有效缓解机少人多和管理复杂的教学压力。因此，需要建构自动化的虚拟机编排系统及管理平台，实现和管理服务器及虚拟机的配置。以虚拟机管理平台的实现为例，可实现从虚拟机申请到各种操作审批的管理，建立合理的工作流程，对服务器和所有的虚拟机进行统一的管理和监控，首先需要应用B/S架构，用户需要在联网环境下进行虛拟机使用申请、管理等工作，以降低虚拟机电脑的负载
11、，然后通过划分学生的请求，降低层与层的耦合度，提升处理申请的合理性和效率，最后服务器对虚拟机申请、模板及监控进行管理，并存储在数据库中，以避免占用计算机内存，又满足了教、学应用需求。加上通过服务器可配置相关的虚拟机使用功能，既为学生提供了统一的虚拟机使用环节，又从多角度提升了教学及机房管理的效率。4 结语综上所述，高校需要积极的在相关课程中应用虚拟机等技术，采取合适的应用策略，并打造高效的机房管理平台，为学生创造较好的学习、实践环境，帮助其提升学习效率。参考文献1郭波涛.试析虚拟机技术在高职计算机网络安全教学中的应用J.电脑知识与技术，2018（26）：136-137，156.2郑宝林.虚拟机技术在高职计算机网络安全教学中的应用J.电子技术与软件工程，2017（13）：154，212.3陈卓.在高职计算机网络安全教学中虚拟机技术的应用研究J.中外企业家，2016（11）：184.（编辑 傅金睿） -全文完-
