初探虛擬機在計算機網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗中的應用
摘要：虛擬機技術(shù)為計算機技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力，并被廣泛應用到各個(gè)領(lǐng)域，尤其是以計算機類(lèi)為主的課程的課程教學(xué)實(shí)踐中，受到了教師的熱切關(guān)注并進(jìn)行了積極嘗試。本文在介紹虛擬機技術(shù)的發(fā)展、特點(diǎn)和優(yōu)勢的基礎上，探討了在培養應用型人才的目標指導下，將虛擬機技術(shù)應用于計算機網(wǎng)絡(luò )教學(xué)，以此改善教學(xué)環(huán)境提高教學(xué)效率。
關(guān)鍵詞：虛擬機;計算機網(wǎng)絡(luò );實(shí)驗
引言地療應用型本科高校的主要任務(wù)，就是培養適應社會(huì )需求的高層次應用型人才。信息時(shí)代，網(wǎng)絡(luò )日益深人人們學(xué)習、工作和生活各個(gè)角落，作為高校的一門(mén)培養學(xué)生計算機網(wǎng)絡(luò )應用能力的專(zhuān)業(yè)基礎課程一計算機網(wǎng)絡(luò )應用課，應該怎樣在教學(xué)過(guò)程中更好的貫穿應用型人才培養的理念，是每一位計算機網(wǎng)絡(luò )課程教師需要深入思考的重要問(wèn)題。
虛擬機技術(shù)概述在今天的計算機世界中，虛擬機的概念已經(jīng)被用來(lái)解決許多問(wèn)題。從機器的分割(IBM模型)，到“半平臺無(wú)關(guān)”的程序設計語(yǔ)言(iv模型)到開(kāi)發(fā)操作系統(nxI，Ui模型和OS模型)虛擬機的概念在構成現代計算機的過(guò)程中已經(jīng)被證明是一個(gè)強大的工具，這項技術(shù)為計算機軟硬件功能的擴展和充分利用提供了可能計算機網(wǎng)絡(luò )應用課程是一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎課，一般由等量課時(shí)的理論課和實(shí)驗課組成。傳統的計算機網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗環(huán)境已經(jīng)不能適應教學(xué)的需要，需要改進(jìn)教學(xué)的方式，構建全新的教學(xué)環(huán)境，以此優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。虛擬機技術(shù)由于其強大的功能和明顯的優(yōu)勢，在包括軟件和硬件的很多領(lǐng)域中得到了廣泛的應用，能否在設計計算機網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗環(huán)境中引入這項技術(shù)，改善現有的實(shí)驗環(huán)境，這需要進(jìn)行進(jìn)一步深入的分析、研究和實(shí)踐。
虛擬機簡(jiǎn)述虛擬機是支持多操作系統并行運行在單個(gè)物理服務(wù)器上的一種系統，能夠提供更加有效的底層硬件使用疑會(huì )受到威脅。市場(chǎng)如何調節這些因素，這些廠(chǎng)商如何尋找新的出路此外是云計算公司之間的競爭問(wèn)題。目前推出的云計算方案各有不同，這也就面臨著(zhù)連接各種計算機系統的技術(shù)標準、維護云計算正常運作的軟件技術(shù)標準的問(wèn)題。而云計算技術(shù)缺乏相關(guān)的標準，這使用戶(hù)將數據和應用從一家云計算服務(wù)提供商轉向另一家成為一個(gè)問(wèn)題。
我們看到云計算的提供者為外部用戶(hù)提供的是一個(gè)更為簡(jiǎn)單、廉價(jià)的資源共享模式。機遇與挑戰并存，云計算在未來(lái)，是否會(huì )像網(wǎng)格計算一樣，熱了一段時(shí)間后就冷卻下來(lái)?問(wèn)題主要在于云是否迎合了大部分外部用戶(hù)的需求，在技術(shù)上是否能夠切實(shí)虛擬機技術(shù)的優(yōu)勢.兼容性與物理計算機一樣，虛擬機承載著(zhù)自身的客戶(hù)操作系統和應用程序，并具有物理計算機上的所有組件(主板、VGA卡、網(wǎng)卡控制器等)。
隔離雖然多個(gè)虛擬機可以共享一臺計算機的物理資源，但它們彼此之間保持完全隔離狀態(tài)，就像它們是不同的物理計算機一樣。
封裝虛擬機實(shí)質(zhì)上是一個(gè)軟件容器，它將一整套虛擬硬件資源與操作系統及其所有應用程序捆綁或“封裝”在一個(gè)軟件包內。
封裝使虛擬機具備超乎尋常的可移動(dòng)性并且易于管理。
獨立于硬件虛擬機完傘獨立于其底層物理硬件。例如，您可以為虛擬機配置與底層硬件上存在的物理組件完全不同的虛擬組件(例如，網(wǎng)卡、SCSI控制器)。同一物理服務(wù)器上的各個(gè)虛擬機甚至可以運行不同類(lèi)型的操作系統(Widw、iu等)。
將虛擬機用作虛擬基礎架構的構造塊虛擬機作為基本構造塊構成了一種比它大得多的解決方案：虛擬基礎架構。虛擬機代表的是整臺計算機的硬件資源，而虛擬基礎架構代表的則是整個(gè) IT基礎架構的互連硬件資源，其中包括計算機、網(wǎng)絡(luò )設備和共享存儲資源。各種規模的組織都在使用VMware解決方案構建虛擬服務(wù)器和桌面基礎架構，以提高關(guān)鍵應用程序的可用性、安全性和可管理性。
計算機網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗環(huán)境計算機網(wǎng)絡(luò )應用是一門(mén)應用性和實(shí)踐性很強的課程，在教可行，還有對其他事物的影響是否在人們所能接受的范圍。只有逐步解決這些面臨的問(wèn)題.云計算才會(huì )真正的發(fā)揮其本身的超預期價(jià)值。
學(xué)過(guò)程中在理論講解的同時(shí)，要適時(shí)通過(guò)大量計算機網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗，才能培養和鞏同學(xué)生動(dòng)手能力和運用網(wǎng)絡(luò )解決實(shí)際問(wèn)題的能力實(shí)際上，很多學(xué)校把計算機機房和網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗室等同混用，實(shí)驗儀器設備缺乏，實(shí)驗指導不充分、實(shí)驗演示不細致，學(xué)生實(shí)驗后無(wú)法用理論指導實(shí)驗，也無(wú)法用實(shí)驗來(lái)印證理論。
計算機網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗模式為了加強學(xué)生創(chuàng )新思維、創(chuàng )新能力和綜合素質(zhì)的培養，充分調動(dòng)學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性和創(chuàng )造性，加快實(shí)驗教學(xué)體系改革，培養創(chuàng )新型復合型人才，實(shí)驗室要加強實(shí)驗教學(xué)內容的更新，減少驗汪型、演示型實(shí)驗，增加設計型、綜合型實(shí)驗。
計算機網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗環(huán)境的組成計算機網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗環(huán)境是實(shí)驗教學(xué)正常有效開(kāi)展的基礎，網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗環(huán)境由硬件、軟件兩部分組成一般的網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗室一般由數十臺學(xué)生用計算機、一臺或數臺網(wǎng)絡(luò )管理服務(wù)器以及必須得網(wǎng)絡(luò )通信設備組成，在此基礎上配合相關(guān)的應用軟件，即可滿(mǎn)足最低的實(shí)驗要求虛擬機在計算機網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗中的應用探討.1高校應用型人才培養的訴求深入實(shí)施科教興國戰略和人才強國戰略，教育是基礎，科技是關(guān)鍵，人才是核心：培養和造就數以?xún)|記的高素質(zhì)的勞動(dòng)者和數以千萬(wàn)記的專(zhuān)門(mén)人才和一大批拔尖創(chuàng )新人才，把巨大的人口壓力轉換為人力資源優(yōu)勢。高等教育擔負著(zhù)人才培養的重要任務(wù)，普通高等學(xué)校根據各自的定位不同，承擔著(zhù)不同類(lèi)型人才的培養T作：應用型人才是“人才金字塔”基礎層，保證應用型人才的培養質(zhì)量，是大多數普通高等學(xué)校的中心任務(wù)。
虛擬機環(huán)境是應用型人才培養的有效平臺在傳統的本科教育中，培養出來(lái)的學(xué)生，知識的面比較寬，知識掌握的比較牢固，但在專(zhuān)業(yè)能力上往往是模糊的，針對性不強，容易造成知識傳授與能力培養脫節，在知識的應用上差強人意。應用型人才要突出能力培養，在對當前本科生急需培中，更要突出實(shí)踐能力、思維能力、創(chuàng )新能力和協(xié)作能力。
實(shí)踐能力實(shí)踐能力不僅需要在社會(huì )實(shí)踐和實(shí)習重點(diǎn)培養，而且需要滲透到日常的教學(xué)實(shí)踐的各個(gè)環(huán)節中去。尤其在以操作和實(shí)踐技能為主要目標的計算機網(wǎng)絡(luò )應用中，就更要以實(shí)踐能力的培養為最終目標。計算機網(wǎng)絡(luò )方面的理論都是技術(shù)在實(shí)踐中不斷發(fā)展總結出來(lái)的，因此實(shí)踐對琿論的理解和操作技能的掌握顯得更加重要。
虛擬機是在軟件基礎上虛擬出來(lái)的硬件，和實(shí)體計算機既有區別又有聯(lián)系，計算機網(wǎng)絡(luò )應用實(shí)驗中應用虛擬機技術(shù)，在實(shí)現實(shí)驗的硬件環(huán)境配置的個(gè)性化的同時(shí)，為實(shí)踐能力的培養提供了有效支持.2.2創(chuàng )新能力目前，中國的科技人力資源達到 3850萬(wàn)人，名列世界第一;研發(fā)人員 109萬(wàn)人，名列世界第二。這是中國進(jìn)入創(chuàng )新型國家行列的、任何國家無(wú)法比擬的最可寶貴的資源。有資料分析表明，中國學(xué)生應試能力強，但動(dòng)手能力特別是創(chuàng )新能力較差，與美國等西方發(fā)達國家學(xué)生也存在明顯的差距。
計算機網(wǎng)絡(luò )應用實(shí)驗中，創(chuàng )新能力體現在實(shí)驗過(guò)程中，不受教材束縛，不拘泥于流程，不墨守成規，在所學(xué)知識的基礎，發(fā)散思維，獨立思考，大膽進(jìn)行設想和探索，發(fā)揮主觀(guān)能動(dòng)性積極探求解決問(wèn)題的新思路和新方法。在實(shí)驗教學(xué)中積極采用以學(xué)生為主體，教師為主導的學(xué)習形式，在教學(xué)中滲透創(chuàng )新精神和創(chuàng )新意識，為創(chuàng )新能力的培養打下基礎。
協(xié)作能力現代科學(xué)的發(fā)展已經(jīng)讓任何一個(gè)人都無(wú)法在一生當中涉足科學(xué)技術(shù)的各個(gè)方面要想在現有的科學(xué)技術(shù)的基礎上有所創(chuàng )造，就必須學(xué)會(huì )別人進(jìn)行“信息共享”。
在計算機網(wǎng)絡(luò )應用實(shí)驗中，有相當部分的實(shí)驗需要在網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下調試完成，因為網(wǎng)絡(luò )服務(wù)是面向訪(fǎng)問(wèn)者的，這就需要學(xué)生之間進(jìn)行積極有效的協(xié)作，互相進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)和驗證，如果發(fā)現什么問(wèn)題可以進(jìn)行分析探討，找到問(wèn)題的原因并最終解決從而得到新的收獲。另外，實(shí)驗中有相當多的內容具有較高難度，獨立完成的相對困難，這就需要學(xué)生之間要進(jìn)行互相幫助，集合大家的智慧最終解決難題，從而為日后的學(xué)習和工作中養成良好的協(xié)作意識和能力打下基礎。
虛擬機技術(shù)為自主性學(xué)習提供了便捷的方式在實(shí)驗操作過(guò)程中，要在實(shí)體計算機上反復多次練習同一部分內容不易實(shí)現，且操作失誤之后不易直接跳轉至實(shí)驗的起始狀態(tài)或之前的某個(gè)步驟，不能激發(fā)學(xué)生積極探索發(fā)現，進(jìn)行自主性性學(xué)習。
在實(shí)驗進(jìn)行的過(guò)程中，因為學(xué)生對系統或者軟件操作不夠熟悉難免出現各種系統故障，常見(jiàn)的比如誤操作等原因造成虛擬機損壞無(wú)法正常使用，這時(shí)就可以利用事先克隆好的虛擬機備份，快速導入到虛擬機軟件即可使用，而不必再次進(jìn)行繁瑣的安裝過(guò)程。由于許多專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)較難于理解且實(shí)驗操作步驟復雜，需要反復多次的操作練習方可掌握，這時(shí)就可以利用虛擬機的快照功能，在操作開(kāi)始前建立快照，如果一旦出現錯誤或者需要返回去再次練習，只需要恢復到上一個(gè)快照即可，便于學(xué)生在操作中能夠根據自己的學(xué)習能力、學(xué)習任務(wù)的要求，積極主動(dòng)地調整自己的學(xué)習策略和努力程度，進(jìn)行主動(dòng)思考發(fā)現問(wèn)題的基礎上，分析、探究并付諸實(shí)踐檢驗最終予以解決。
虛擬機技術(shù)因為其靈活多變的配置模式，直觀(guān)清晰地操作方式，在網(wǎng)絡(luò )教學(xué)中受到了教學(xué)和科研工作者的青睞，隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展普及和計算機硬件的性能提升，虛擬機技術(shù)的應用領(lǐng)域還將繼續擴展，如何與現在國家號召和社會(huì )急需的應用型人才培養中應用這項技術(shù)，需要教育專(zhuān)家、教育管理者及一線(xiàn)教學(xué)的教師，進(jìn)行不斷深入的研究。
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