VMware在计算机教学和实验中的应用

第一篇：VMware在计算机教学和实验中的应用

VMware在计算机教学和实验中的应用

［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 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

第二篇：VMware虚拟机技术在计算机实践教学中的应用.

2007201225收到,2007206211改回

33梁 诚,男,1977年生,工学硕士,助教,研究方向:软件工程。文章编号:100325850(20070820034202 V M ware 虚拟机技术在计算机实践教学中的应用

Appl ica tion of the V M ware V irtua l M ach i ne Techn ique to the Com puter Practica l Teach i ng 梁 诚1 李 琼1 夏建波2(1云南交通职业技术学院 昆明 650101(2昆明冶金高等专科学校 昆明 650033 【摘 要】针对目前计算机实践教学中存在的设备及场地不足、硬件损坏、实验室维护工作量大等问题,提出了一种VM w are 虚拟机技术的解决方法,该方法挖掘了现有设备的潜力,提高了设备的利用率,可在一定程度上使上述问题得到缓解,并能够增加学生的实践动手机会。【关键词】VM w are W o rk stati on ,虚拟机,计算机实践教学。

中图分类号:T P 39119 文献标识码:A ABSTRACT N ow deficien t facilities and p laces ,the dam aging of hardw are and a m ass of m ain tenance in the labo rato ry lie in compu ter p ractical teach ing ,ai m ing at such p rob lem s ,th is paper pu ts fo rw ard to a so lu ti on of VM w are virtual m ach ine 1T h is so lu ti on exp lo its their po ten tial and i m p roves their efficiency of ex isting facilities ,so it can so lve above 2m en ti oned p rob lem s and add the p ractical chances of studen ts at a certain ex ten t 1

KEYWOR D S VM w are w o rk stati on ,virtual m ach ine ,compu ter p ractical teach ing 1 问题的提出

①当前,我国高校招生规模不断扩大,学生越来越多,而教学经费的投入却远远跟不上学生数量的增长,根本无法满足实践教学的需要。如何利用有限的计算机资源,完成更多的计算机实践教学,并确保教学质量,成为各个学校亟待解决的问题。

②计算机的某些系统维护实验,如磁盘分区、格式化、安装操作系统、系统备份与恢复等,由于要对磁盘进行破坏性实验,担心损坏硬件设备,教师一般采取课堂演示或以讲代练的方式进行教学。

③W indow s 服务器维护与管理中的RA I D 技术实验,多机互联的路由实验,教师只能从理论上去分析讲解,无法在课堂上演示,学生也无法通过实验更进一步加深理解。

④计算机网络实验,如局域网的组建、网络配置与管理、T elnet、FT P、IIS 等各种网络服务的配置、远程访问和路由的设置等,这类实验需要用到多台计算机和多种设备,而现有的教学条件有限,导致学生学完课程却无法解决实际问题。

其实,上述提到的计算机实践教学中的各种问题,通过VM w are 虚拟机技术,都可以在一定程度上得到缓解或解决。虚拟机软件VM w are 简介

VM w are W o rk stati on 是VM w are 公司出品的一

款虚拟机软件。利用它可以在一台电脑上模拟出若干台机器,这些虚拟机如同真实机一样各自拥有自己独立的操作系统、CPU、硬盘,内存及其他硬件,你可以像使用普通机器一样对它们进行分区、格式化、安装系统和应用软件等操作,所有的这些操作都不会对真实主机的硬盘分区和数据造成任何影响和破坏。

VM w are 虚拟机的最大特点是不需要重新开机就能在一台电脑上同时运行多个操作系统,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,在任一时刻,只能运行其中的一个系统,如果想切换到其它系统,必须重新启动机器。而在虚拟机环境下,多个操作系统可以同时运行,人们可以与对待标准的W indow s 应用程序那样在多个操作系统之间来回切换,而不需要重新启动机器。最值得关注的是VM w are 强大的网络功能,可将多个虚拟机联接在一起,组建一个局域网,这个网络的行为与真实的网络完全一致,而且不用担心损坏虚拟网卡和虚拟交换机。

VM w are 510支持的主要功能还包括: ①多映像(M u lti p le Snap sho ts 的支持和管理;②团队(T eam 功能;③克隆(C lone 功能;④屏幕截图(Cap tu re Screen 和视频捕捉(Cap tu 2 ・43・(总828 VM w are 虚拟机技术在计算机实践教学中的应用2007年

re M ovie;⑤挂起(Su sp end功能;⑥不同的操作系统之间还能互动操作,包括文件共享以及复制粘贴等功能,允许真实主机与虚拟机之间或者虚拟机与虚拟机之间直接拖动文件进行复制和粘贴操作。VM w are虚拟机在实践教学中的应用

由于VM w are虚拟机具有以上特点和优势,可以把它应用在计算机的实践教学中: ①系统维护实验

若在一台计算机上执行诸如磁盘分区、格式化、安装操作系统、Gho st备份与恢复等系统维护实验,将会破坏硬盘数据的完整性,这在公用计算机实验室一般是不允许的。而我们完全可以在虚拟机中进行这类破坏性比较大的实验,由于虚拟机对应的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。

如果不想在操作之后通过映像功能恢复系统,还可以针对目标虚拟机创建克隆,克隆出来的虚拟机可以随意操作,不用担心给被克隆的虚拟机带来什么影响,完成操作之后直接删除克隆的虚拟机即可。要创建克隆,在目标虚拟机的摘要页面上,点击“C lone th is V irtual M ach ine”链接,打开克隆向导,按提示操作即可依据目标虚拟机克隆出一个新的虚拟机。

②RA I D技术和路由实验

RA I D技术需要多个硬盘才能完成实验,可以通过在虚拟机中添加虚拟硬盘来达到目的。点击[VM] [Settings],选择“H ardw are”面板中的“H ard D isk”,并单击下部的“A dd”按钮,按照“A dd H ardw are W iza2 rd”向导的提示一步步操作即可为虚拟机增加一个或多个新的虚拟硬盘,这不需要拆开主机,比添加一个物理硬盘方便和快捷。路由实验需要的多张网卡也可以通过类似的过程添加。

③网络实验

计算机网络实验一般要用到多台计算机,可以在一台电脑上虚拟出多个虚拟机,从而在单台计算机上组建网络环境,这样每个学生在一台计算机上就可以进行各种网络配置,这不但提高了设备的利用率,增加了动手的机会,而且不用担心损坏硬件设备。另外,在虚拟环境下,学生不用顾虑到对主系统的破坏,可以放心进行各种操作,这

会带来更好的实验效果。若学生不能按时完成实验,还可以利用挂起功能方便地保留当前状态,以便下一次继续实验。

为了减少维护工作量,可以在实验前制作一个映像,待实验结束后利用该映像把系统恢复到以前的状态,由于虚拟机只是主系统上的一个文件,系统恢复非常便捷和快速,这大大减少了准备下一次实验和还原系统的时间。要制作映像,可以点击[VM] [Snap sho t] [T ake Snap sho t],而要恢复映像,可以点击[VM] [Snap sho t] [Snap sho t M anager],若要挂起当前状态,单击工具栏上的“Su sp end”按钮。

④辅助教学

利用VM w are虚拟机,还有一项非常实用的功能,即可以进行屏幕截图和视频捕捉。在授课过程中,某些操作单纯用语言可能无法表达清楚,或者由于条件所限,无法现场演示某些操作,对于这种情况,可以利用屏幕截图功能事先把操作画面抓取下来,或者直接利用视频捕捉功能把操作过程全部录制下来,然后在课堂上使用投影仪播放出来。要进行屏幕截图,点击[VM] [Cap tu re Screen];而要进行视频捕捉,在开始操作前选择[VM] [Cap tu re M ovie],然后在虚拟机中进行相应的操作,最后点击[VM] [Stop M ovie Cap tu re]结束录制。结束语

VM w are虚拟机技术的出现,给计算机实践教学提供了一种有效的辅助工具,它充分挖掘了现有设备的潜力,提高了现有系统的利用率,既缓解了当前实验设备和场地不足的问题,又提高了实验设备的安全性,降低了实验室的管理难度,而且在不额外添加硬件设备的条件下,可以增加学生的实践动手机会,加强学生的实践技能。因此,在计算机实践教学中推广虚拟机技术具有非常积极的教学意义。

当然,由于VM w are实现了多操作系统同时运行,每个操作系统对资源的占用使得其对硬件的要求比较高,尤其是CPU和内存,当多个虚拟机同时运行时,真实机的反应速度会有明显的降低。

参考文献

[1]罗梓元1浅谈VM w are的教学辅助功能[J]1中国现 代教育装备,2005(11:60261.[2]刘 羽1“虚拟机”技术在教学实验中的应用[J].桂林 工学院学报,2003(10:41724191 [3]陈 伟1高校公共计算机机房多系统实验环境的构建 [J].福建电脑,2006(8:1531 [4]刘 晖1用VM w are5实现多系统同时运行.h ttp: www.xiexiebang.com 86 19115861sh tm l,20052022171 ・ 5 3 ・

第20卷 第8期电脑开发与应用(总829

第三篇：计算机在教学中的应用

21世纪数字化信息时代，多媒体辅助教学已由开始时的在优质课、示范课上的 “表演”，正向课堂教学迈进，尤其是英语课堂教学。英语课堂上和谐高效的教学氛围的创设，学生主体性的更大发挥，使学生在积极参与、口脑并用中主动发展。然而，如果过多过滥运用多媒体教学，违背了多媒体 “辅助”教学的宗旨，使学生在课堂上走马观花，无意注意过多而导致课堂教学流于形式。如何在英语课堂教学中恰如其分地使用好多媒体辅助教学呢？

一、注重课件风格和教师教学风格的一致性 教师通过课件按照自己设计的逻辑进程，选用最适合自己的教法，有效地组织教学。因而课件必须充分展现教师的教学风格。在教学过程中，教师往往形成了自身固有的、为学生所适应的教学风格。所以在设计课件脚本的过程中，教师应亲自创作，自然地把自身的风格融入到课件中，体现自己的教育思想，又让学生易于接受，二、避免把英语课变成多媒体课件展示课 合理地运用计算机多媒体辅助教学能给英语课堂教学飞跃，但是，过多地使用多媒体，英语课变成多媒体课件展示课，教师就成了 “放映员”，就会带来过犹不及的后果。在多媒体辅助教学的过程中，教师应发挥其主导作用。例如：英语课堂上开始时的 “Free Talk”、值日生的 “Daily Report”或师生的口头交流，是培养学生听说能力的好方式，它是计算机所不可替代的。英语是一门实践性很强的语言学科，必须通过师生之间、学生与学生之间大量的用英语进行的交流，才能培养学生英语交际能力。在教学中，教师应使学生明确听或看的目的，使他们有心理准备，调节他们的注意力，以恰到好处地发挥教师自身的主导作用和多媒体的辅助作用。

三、注重各类媒体的结合应用。在英语课堂教学，计算机多媒体辅助教学必须和传统的教学媒体结合使用，才能发挥最大的教学效益。

1、避免只重多媒体而忽视常规教学媒体和手段 教师不应一味赶潮流，而应根据教学需要选择合适的媒体和手段，合理地使用多媒体与常规媒体和手段，发挥其各自的长处。根据学生实际、教学内容实际，恰当地选用媒体形式是我们不变的原则。

2、避免把投影屏幕当成黑板 在英语课堂上，教师应随时根据教学进展需要创设情景，引导学生进行操练，从而达到运用英语进行交际的目的。实验证明，课上记笔记的学生回想当时讲过的内容的概率是不做笔记的七倍。（贾冠杰，1996）所以完全用屏幕代替黑板，就会影响计算机多媒体在帮助我们解决教学疑难问题方面优势的发挥。

四、注重 “以人为本”，发挥学生的主体性。在教育过程中，以学生为中心，充分发挥学生的主体性已成为广大教师所热衷的教学方法。多媒体辅助教学系统的使用，为我们创造这些条件提供了极大的便利。然而，用多媒体展示英语语篇或对话材料时，只是把文中情景和有声语言展示给学生，它无法取代学生在教师创设的情景中用英语进行的交际操练。所以，我们在制作和使用课件时，应当促进学生动脑动口、积极参与。总而言之，在英语课堂教学中，如果我们能合理适时地使用计算机多媒体教学系统，创设学习英语的情境，解决英语教学的视听等有关教学问题，使学生通过视听感知英语语言素材，发展视听能力；同时充分发挥教师的主导作用，发挥学生的主体性和创造性，使学生在有限的课堂上获得英语基础知识的同时，语言基本技能得到训练，为实现用英语进行交际打下坚实的基础。这样，我们就达到了引进现代化教学手段——计算机多媒体辅助教学系统到英语课堂教学中来的真正目的。一，多媒体技术在英语教学中有着很多优势：(一)、有利于创设良好的英语交际环境

英语课堂教学要让学生在课堂上多进行交际。交际可以是书面的，也可以是口头的。作为教师，要事先对话题、情景、训练项目进行精心设计。交际活动要让学生练习表达能力。激发学生的学习动机，让学生有机会练习表达能力。要做到这点，老师必须创设良好的交际环境。离开情景进行教学是不现实的，而充分利用多媒体技术则是一个很好的手段。(二)、有利于拓展学生的思维空间

教学中运用多媒体的关键在于调动学生的学习积极性，从而使学生的能力得到进一步的提高。而通过文字、图象和声音作用与学生的多种感官，让学生产生身临其境的感觉，使学生更主动的学习。

(三)、营造良好的学习氛围

多媒体直观、形象、丰富多彩，并能贮存大量的资料信息，为我们创设了更多的情境。同时也发挥了学生的主体作用，营造了轻松、愉快又适度紧张的学习氛围，提高了教学的质量和效果。但在辅助教学的过程中，我们还存在着一些误区：在教学过程中，学生是主体，教师起主导作用。多媒体是一种辅助手段，如果盲目的依赖多媒体或者采用多媒体把教学环节呈现，那么教师就会被多媒体束缚，起不到主导的作用。在教学过程中，必须发挥学生的主体作用。多媒体只是属于辅助教学的一种手段，起到调动学生积极性，启发学生思路的作用。必须避免多媒体运用占据学生思考、分析的时间。在多媒体课件的运用中，有很多声音、图像、文字等，能大量的满足学生视、听的感官需求。于是，有些教师便在这方面做文章，在课件中集中大量声音、图像信息，造成无效信息，既分散了学生的注意力，又影响教学目标的实现，同时也减少了学生在课上说的时间，英语课也成了课件展示课。多媒体辅助教学有着明显的优点。于是，有些老师便片面追求课件辅助教学，甚至形成没有课件就开不了公开课，而有些教师的课件也只是简单文字图片堆积，这些只需用投影、图片就可以实现，这就造成了资源的浪费。所以教师也要适度的选择多媒体，让多媒体与常规手段有效的结合起来。这是我对多媒体在英语教学中运用的浅显认识，而我认为在教学中应使用必要的多媒体技术，让多媒体真正起到辅助教学的作用。

二、多媒体在外语教学中的地位和作用

在传统教学模式中，教学以教师讲授、使用粉笔加黑板为主的传授方式，学生处在被动学习状态。随着教育改革的深化，这种教学方式已经在发生变化，教师正在重新认识教学过程，改变外语教学模式。在课堂教学中如何充分发挥教师的主导地位，把大量的知识、信息，科学快速有效地传输给学生，这是当今课堂教学对教师的一大挑战。计算机辅助教学顺应时代的发展正逐渐成为英语学习和现代教育的新模式，以计算机技术为核心的多媒体教学形式，促进了外语教学的更新，它给传统的课堂教学注入了新的活力，它在英语教学中的作用正变得越来越重要。多媒体教学是现代外语教学技术的组成部分，它是指：将计算机、录像机、录音机、投影仪、VCD教学软件等多种媒体集中于一体，由教师根据不同课型的要求，灵活地用相关的媒体进行教学。它具有感觉、表示、显示、存储、传输的作用。多媒体的应用已经对外语教学产生了巨大影响。它可以用来设计全新的整体教学过程和交互性、个性化的训练方式，展示教师的教学构思和新的创意，促使教学过程发生根本的变化，促使学生改变传统的被动学习方式，形成教师、学生、教材和教学方式的新组合。自从多媒体问世以来，它已经在外语教学中占据了重要位置。它可以为语言学习者提供一个良好的视觉、听觉的交互式语言环境。多媒体在提供语言操练和摹仿上起到了其他教学手段无法相比的作用。

皮亚杰说：“所有智力方面的工作都要依赖兴趣。”而色彩、形象、动作、声音等是最容易引起学生本能的兴趣。另外，从记忆的角度看，人们对动画的记忆最强、图片次之，文字最弱。因此，利用多媒体的声、光、色、影俱全的功能，将静止的图片设计成色彩明快、形象活泼、动作有趣、声音优美的动画，吸引学生的注意力。《学习的革命》一书中指出：教师授课的原则应当是：1.开启所有的感官；2.避免单独的说教；3.对多种“无意识”方法的协调；4.学习状态的转换。而多媒体正是综合了图形学、图像处理、影视艺术、音乐美术、教育学、心理学、人工智能、信息学、电子技术学等众多学科与技术的一门技术，它集文字、图形、图像、声音、视频影像，二维三维动画等各种信息于一体，它能够充分调动人们的视觉和听觉处理功能。一切信息输入都是由感官开始的。在英语教学中，信息的输入是有目的、有计划进行的。输入（input）与输出（output）是以记忆为中心的.有关研究表明：单凭听觉获取知识，能记忆15%的内容；单凭视觉获取知识，能记忆25%的内容；听觉视觉同时运用，能记忆65%的内容。而运用多媒体进行英语教学可以使学生的听力与视觉同时接受刺激,激发学生的兴趣，提高记忆效率。在英语教学中运用多媒体技术，旨在优化听、说、读、写的训练过程，提高语言训练的效率，高质量地完成英语教学目标。

三、多媒体在英语教学的应用

在外语教学的各个环节之中，用多媒体形式设计课件，操作方便，界面友好，表达规范，构思新颖，层次清楚，画面生动、形象、直观，情景交融，知识结构完整，不易混淆，既有艺术性和欣赏性，又具有教学的独立性。利用Authorware、powerpoint的交互功能，新课内容可随时调整。英语是一门实践性很强的学科，语言的形成有赖于一定的环境和背景，而课堂上仅利用挂图或教师的语言创设情景，往往使学生难以产生身临其境的感觉，容易产生枯燥乏味和令人沉闷的感觉，既影响教学效果，也给师生带来心理负担，导致“厌学”情绪滋长。而多媒体则可以超越时空，把教学内容及其延伸情景,生动逼真地再现眼前。我们知道，一节课的成败，直接影响着学生的学习效果。学生所 获得的知识80%来源与课堂，优化英语课堂结构显得尤为重要，而电脑多媒体为优化课堂结构提供了重要而有效的保证。课件的设计是教 学过程的前提，制作一个课件，从选题、策划构思、制作，调试完成，整个过程就是将自己的教学设想、教学目的、内容、实现教学活动的方式按顺序和控制方法通过计算机语言加以描述，并调试成为可运行的程序。多媒体课件在以下的教学情况：1．语法复杂、概念抽象、难以用简单的语言进行解释的词汇。2．教材内容具有大的时间跨度，文化背景知识比较复杂。3．需要横向、纵向进行比较的句型、语法等综合课型的运用中具有传统教学不可比拟的优越性。

1.优化教学内容，突出教学重点和难点

优化教学过程，分解难点，是学习内容与认知结构一致性的重要环节。另外，应用多媒体融知识性、趣味性、灵活性、新颖性于一体，使抽象的知识变得具体化，简单化、直观化，缩短了客观实物与学生之间的距离，从而降低了难度，使学生容易接受。例如：在介词的教学中：in、on、under、front、behind、near etc,用Authoware 制作一幅画面：一张桌子，一只猫在桌子上，问学生“Where is the cat?”,学生回答“It is on the desk.”,然后拖动小猫，学生根据小猫和桌子位置关系回答出“It is in/under/front/behind/near the desk.”使学生在单词与事物、动作等客观事物间建立起直接的联系。从而获得深刻、清晰的感知，学得快，记得牢。

2.优化学习氛围

学生是课堂的主体，英语课根本目的是培养学生的听说能力与语言运用能力。为了达到这一目标，利用多媒体创造文化语言环境，使学生自觉或不自觉地体验异国文化氛围，让学生获得较为直观的知识，在课堂教学中培养学生运用语言的能力。如JEFC III Lesson 54 Christmas Day,为了让学生能真切地感受圣诞节的气氛，我制作了一个圣诞节片段：利用Authorware，制做出4幅课文主要内容的动画：精心装饰的圣诞树，圣诞老人坐着雪橇，伴随着优美的圣诞音乐，从远方过来„。学生在观看课件的同时，配以课文听力，感受新知识并帮助了解课文大意。

3.活化教材，拓宽授课方法

利用多媒体的交互功能，充分发挥课件在英语教学的作用，使教材内容更生活化、具体化，让课本内容贴近现实生活，让学生身如其境，使学生对教学内容有亲切感，进而产 求知欲，变被动听取为主动探求。在学习句型“Can I help you?” “I want a „.” “How much is it ?”等句子时，在课件里插入一段supermarket的画面，看完后，把讲台布置成一个“柜台”，学生把准备好的玩具、文具等“商品”拿出来，创设了一个购物环境，立刻激起了学生的兴奋点，学生们急于“购物”，于是英语交际能力自然形成，语言材料被活化，学生自然而然地接受了新知识。

4.增大信息量

教师只用一只小小的鼠标，就可以避免多次交换使用录音机、录相机、幻灯机、实物投影仪、挂图等等，大大提高了信息输出量，加快课堂节奏，增大课堂密度，节约了大量的板书时间。多媒体教学适应现代快节奏的需要，满足学生的求知欲，扩大与课文相关的材料。如在学习圣诞节时，让学生了解西方国家的主要节日，并比较中西方习俗的异同，使学生的求知欲得到满足，思维得到拓展。

5.发挥学生的主体作用，培养自学能力

多媒体对培养学生的思维能力有独特的效果，它能让学生充分感知事物，化抽象为具体，丰富学生的 思维内容，加强思维的广度，提高思维的灵活性，强化思维能力。在教学过程中，为了体现学生的主体作用，可以视具体内容调整讲授顺序，增加学生思考的内容，另外可以通过设疑，抓住思路，促进学生思考，提高学生参与程度。在教学过程中可以通过层层设疑，引导学生思考。如在JEFC III Lesson 54 Christmas Day,中JEFC III Lesson 54 Christmas Day,设置疑问“Is there really a Father Christmas in the world?”学生带着问题观看课件，精彩画面以及动人的音乐使学生在不知不觉中完成思维过程，找出答案。当学生学习的主观能动性调动起来后，他们就会产生强烈的求知欲，就能自觉端正学习态度，与教师“同频共振”，深入理解教师讲授的内容，甚至会跳出课文的局限，通过各种渠道去获取新知识，从而将“被动学”变为“主动学”，由“要我学”变为“我要学”。

四、多媒体运用中存在的主要问题

在英语教学中运用多媒体技术，旨在优化听、说、读、写的训 练过程，提高语言训练的效率，高质量地完成英语教学目标。多媒体技术作为辅助教学的手段，有其优越性，如果我们只追求形式，盲目使用多媒体，效果会适得其反。当前，多媒体在英语教学中主要存在 以下问题：

（一）多媒体的功能被弱化

（1）将多媒体当作投影仪来使用

有些英语教师忽视了多媒体动画与视听结合的功能，将教材中的静态画面搬上屏幕，将多媒体设备当作简单的投影仪来使用，致使设计出的画面无动感，教学没有生气，多媒体辅助教学名存实亡。

（2）缺乏从教学的角度设计教学活动，多媒体运用的形式单一

一些英语教师在运用多媒体辅助教学时，没有从教学的角度进行设计，而是孤立地使用课件，弱化了以下几个方面： ①教学环节方面

新授课一般包括复习、介绍、操练、练习和巩固五个教学环节，学生经过理解、记忆、复用和活用的过程掌握所学语言，但是有的教师只将多媒体运用在某一环节，没有形成“导入—反馈”的教学形态。②教学内容方面

多媒体必须在学习内容和学生认知结构之间架起一座桥梁，通过多种表现形式使学习内容与认知结构趋于一致。英语教学的目的是培养学生运用语言的能力，教学内容离不开英语语音、语法和词汇。许多英语教师教学时，只重视对词汇教学的设计，而忽略对语音和语法教学的设计。有的教师甚至为了追求多媒体的形象和直观性而孤立地进行词汇教学。这就违背了英语教学中语音、语法、词汇并重的原则。③课堂教学类型方面

常用的英语课型有讲练课、巩固课、复习课、阅读课和语法课等。现在的多媒体辅助教学大都是对讲练课进行设计，对其它课型很少有人问津。其实，多媒体对其它课型同样能起到优化教学结构、提高教学效果的作用。例如，在复习课中，教师既可运用多媒体归纳和整理语音、词汇、语法的要点，又可以为学生情景，归纳日常生活中的习惯用语提供帮助。这样才能充分发挥多媒体的视听结合、信息量大、节奏快的特点，帮助学生把知识条理化和系统化，同时也能强化对学生听、说、读、写能力训练，提高复习课的教学效率。

（二）过分追求声像效果，淡化了学生对教学内容的掌握

多媒体集声、像、动画于一体，有丰富多彩的视听效果，可以增强教学的直观性和生动性。但在课堂设计和运用时，有的教师片面追 求花哨的视听与动画效果，导致学生注意力集中在多媒体上，而无意注意使学生无法专心于视听媒体所蕴涵的教学内容。

五、解决问题的办法

针对当前多媒体辅助英语教学中存在的问题，我认为应该注意以下几点：

1.把握整体性原则，加强多媒体辅助课堂教学的设计

在教学手段和教学模式的运用过程中，教学设计是关键。教师、学生、教学内容、教学目标、教学媒体和方法等要素构成了教学活动。选择教学媒体时要把握整体性原则，既然要考虑教学的需要，又要注重突出和发挥多媒体的特点与功能。把握“适时、适度、适当”的原则，发挥多媒体的最佳效果

“适时”就是运用多媒体时要选择最有利于学生掌握教学要点，并 使教学达到最佳效果的时机。“适当”就是多媒体要用在“精彩”之处，用在有利于学生内化教学内容之处。“适度”就是多媒体的运用要做到 既不喧宾夺主地滥用，也不能因噎废食而全然不用。在英语教学过程 中，运用多媒体技术应以“适时、适度、适当”为原则，找准多媒体与 教学内容的切入点。同时，还要加强多媒体辅助教学的针对性，避免 过分依赖多媒体手段。英语教师应当明确：多媒体仅是辅助课堂教学 优化教学效果的手段。教师只有针对教学重点和难点进行教学设计，把握好教学内容的深度，合理使用多媒体课件，才能取得良好的教学 效果。应用多媒体辅助教学，不同于一般课堂教学，教学方法应与之适 应，“自学”、“启发”、“探究”等是多媒体辅助教学常采用教学模式，这有助于发展思维能力和自学能力，突出学生的主体作用。总之，在 教学中应根据具体内容精心制作多媒体课件，应用恰当的教学方法，使用多媒体所传授的知识，贴近学生的认知水平。只有科学、合理地 将电脑多媒体与教学规律及其它教学因素糅合在一起，才能使多媒体 在教学过程中发挥应有的作用，达到提高教学质量的目的。

第四篇：虚拟机VMware在Linux操作系统课程教学中的应用

虚拟机VMware在Linux操作系统课程教学中的应用

谭春茂

张金华

周玉春

（上海农林职业技术学院，上海松江：201600）

摘要：采用虚拟机来进行计算机辅助教学，是近年来在计算机教学领域被广泛应用的一种教学辅助方法，也是各计算机教学工作者比较热衷探讨的一个应用课题。本文介绍了虚拟机技术及软件，重点介绍了利用VMware虚拟机软件进行Linux操作系统教学的具体应用。关键词：虚拟机；Vmware；Linux操作系统

引言

在计算机教学中，加强学生实践技能的培养是最受重视的问题，目前在计算机教学过程中基本上都采用多媒体课件教学以及结合教师演示来进行，教师配合课件及当场的操作演示，让学生可以更好学习和掌握实践技能，然而，在教学中也遇到一些问题，尤其是操作系统课程的教学中，主要原因如下：

1）学校的机房通常都由机房管理员进行统一安装，通常都通过硬盘保护卡来实现对计算机系统的保护，所以机房的计算机一般是不允许学生动手来安装操作系统，更不准对系统和硬盘进行更改设置操作。

2）即使学生自己有计算机，配置也比较高，但也很少有学生在自己的计算机上进行频繁分区，格式化，安装操作系统等操作。如果经常对计算机硬盘进行分区和格式化，也会影响到计算机的硬盘使用是。如果想在系统里面进行一些操作系统有关的“危险”性操作，在学生自己的计算机上操作很可能就会破坏原来的系统，甚至数据。

3）学生在只有一台计算机的情况下，通常做网络实验就无法进行，至多也就是做一些上网实验。

比如：在Linux操作系统的教学中，系统安装由于各种实验条件的限制使用得学生无法去进行，在对系统作各种操作时，可能还会由于学生的误操作引起系统无法启动的问题，在对grub引导管理器进行修复这些实验时，对于初学Linux而言通常都是比较“危险”的操作，在进行网络服务器的设置时，学生没有比较好的网络环境，无法当场与windows系统之间进行很好的网络通信等。以上的这些问题不仅仅影响到教师的教学演示，同时也影响到学生的实验操作效果，对于学生更好的掌握Linux操作系统的技能造成了一定的难度。近几年来，随着虚拟机技术的出现，这个问题得到了很好的解决。从而使用教学质量也有明显的提高。虚拟机技术及软件介绍

[作者简介]2006-07-09 [作者简介]谭春茂（1977－），男，硕士，上海农林职业技术学院应用系助教，从事计算机网络技术方面教学和研究工作。所谓虚拟机就是由虚拟机软件模拟出来的计算机，或称为逻辑上的计算机（Guest OS）。每个虚拟机都具有模拟出来的同物理计算机相同的运行环境，包括硬件层，驱动接口，操作系统及应用层，都建立在PC机的应用环境下，属于用户级的软件。同时利用虚拟机软件可以在一台物理计算机上模拟出来多个逻辑上的计算机，运行多个操作系统，还可以将这些计算机相互连接起来形成网络，虚拟计算机能同时运行的数量多少由计算机本身配置决定。而且在虚拟机的环境下，用户可以在同时运行的多台虚拟机中来回切换，而无需重新启动系统。

目前，应用广泛的虚拟机软件主要有VMware公司的VMware workstation及connectix公司设计的Virtual PC，这两个虚拟机软件应用功能基本相同，它们有如下特点：

（1）不需要对物理硬盘进行分区或重新开机就能够在一台PC机上安装使用多种操作系统。

（2）完全隔离并且保护不同操作系统的操作环境及所有安装在不同操作系统上面的各种应用软件和资料，并且硬盘还原功能。

（3）不同的操作系统之间能够进行互动操作，包括网络、周边设备，文件共享等。（4）能够设定并且随时修改操作系统的操作环境，如：内存、硬盘、其它外设等。（5）二者所安装的系统都是可以移动的，即可能通过移动设备虚拟机安装的文件拷贝的方式在其它的装有对应的虚拟机软件的计算机上使用。3 VMware在Linux操作系统教学中的应用

在Linux操作系统的教学中要涉及到系统安装，系统各种设置及网络服务等操作，其中有几个比较危险的实验操作在真正的物理计算机上来实现有一定的难度和不现实性，如：系统安装，硬盘配额，文件系统的创建与使用，grub的修改与安装实验，系统启动模式设置和网络服务等，这些操作会改变甚至破坏计算机系统，使计算机无法正常工作，则学生在做相关实验时更具有这种特点，因为Linux操作系统的入门学习难度比windows系统的入门学习难度要大一些，通常情况下，Linux操作系统都是在文本模式下进行教学，因为Linux的服务器在实际应用中，基本上都是远程维护，远程维护就只能使用文本操作方式，同时文本运行方式比图形方式运行效率方面而言要好一些。这样对于初学学生而言，在这种环境下做实验，更容易造成对计算机系统的破坏。这都严重影响到教学效果，采用虚拟机技术后，这些问题已经得到很好解决，同时也提高了教学质量和学生的学习效果。

通过前面的分析和一些资料显示，Linux在VMware下的运行效果要比较Virtual PC略佳，并且VMware支持的Linux版本比Virtual PC多。所以在Linux操作系统的教学中选用VMware较好。

虚拟机教学过程（下面是以Red Hat Linux9.0为例）：

（1）在宿主计算机（Host OS）上安装VMware软件（目前的最新版是5.5），一般而言的配置主要要求内存稍大一些即可，最好在256M以上。

（2）启动VMware，创建虚拟机，在创建虚拟时要注意选择Linux的版本，在VMware 中对Linux的版本分得比较仔细，这里尤其要注意选择，否则会造成无法安装系统或无法启动系统的情况。

（3）系统安装

在Linux操作系统的学习过程上，通常情况下，第一件要做的事就是安装操作系统，在虚拟机环境下，可以完全通过系统的镜像文件来进行安装，这样的安装方式带来极大的方便，镜像文件安装可以省掉大量的光盘，也可以不要求机房的计算机上安装有真正的物理光驱就可以进行，这同真正的物理计算机相比，在练习操作系统安装上使用VMware带来极大的方便。

（4）快照和回复功能在Linux操作系统教学中的使用

VMware的一个非常有用的新功能就是快照和回复。可以在任意时刻为虚拟机进行快照，然后在任意时刻回复到虚拟机任何一个快照的状态。在虚拟机启动关闭或暂停时都可以进行快照。快照将保存进行快照时刻的虚拟机的所有状态，包括虚拟硬盘上的所有数据状态及是否处于虚拟机启动，关闭和暂停状态。如果虚拟机的操作系统正在运行，对它进行快照并不会影响客户操作系统的运行。如果在进行一系列的操作后，想回复到快照时刻的状态，那么只需要还原快照，这样从进行快照到回复快照之间的所有对虚拟机的操作的任何变化都会撤消。

在Linux操作系统的系统设置及修改实验时，涉及到实验比较多，比如用户管理，磁盘管理，文件系统创建，磁盘配额，引导管理器Grub的修复及设置等诸多实验，其中有几个对系统而言具有相当的“危险”性，这对于宿主计算机而言，即虚拟机上的操作系统完全损坏，也不会造成什么危害，但是这会对实验带来很大的麻烦，在VMware中能利用上面所述的快照和回复功能能很好的解决这一问题。这样，当学生在操作过程中因不当操作而造成对系统破坏时，就可以利用保存的快照来对系统恢复，这一点对于初学用户而言非常有用，同真正的物理计算机上操作如果出现这种情况比较，这种虚拟机的方式显然要好很多。

（5）网络服务器的配置，网络环境的构建

众所周知，Linux的功能主要就是网络功能，也就是做网络服务器，服务器的配置往往需要有一个网络环境，也就是最好Linux做服务器，一个windows系统做客户端来测试服务器的运行效果。如果在教室里当然有比较好的网络环境，但是同时就需要开两台计算机，一台Linux，另一台是windows，这样一来，就造成演示上的不方便，虽然Linux同宿主计算机之间有可以直接通信的，但是在windows下有一个记忆功能，在没有注销或者关闭系统前，上次访问信息会记住，这样会造成测试服务器有些时候没法进行，如samba服务器。利用VMware可以安装多个虚拟机的特点，就可以很好的实现，我们可以再装一个windows的虚拟机来形成一个网络环境。这时候只需要设置Linux和windows在同一个网段就可以形成一个网络满足我们做这样实验的要求，而不需要去启动多台计算机。4 结语

利用虚拟机VMware软件来辅助Linux教学，创建教学中的实验环境，使得教师演示和学生的实验操作都可以非常方便的进行，由于是通过软件来实现的一个逻辑上的计算机，这样对硬件上的操作对计算机并不造成损害，实现了传统的教学手段在Linux教学中某些无法完成的操作，不但保证了教学质量，又节省经费。同时，在虚拟机上的操作时可以暂停，继续，甚至保存在某一个状态，可以很好的控制教学的进度和实验的每一个环节。同时可以得用VMware的捕获电影功能可以把教师的操作录制成电影，让学生可以据其需要而使用。本校开设的《Linux操作系统》课程利用虚拟进行教学已经一年有余，在这一年多的教学中，其效果是令人满意的。总之虚拟机VMware对于改进Linux操作系统教学和提高教学质量提供了一种新辅助教学的手段。

参考文献

[1]王春海．虚拟机配置与应用完全手册[M]．北京：人民邮电出版社，2003 [2]Time创作室．虚拟机典型应用技巧[M]．北京：人民邮电出版社，2003 [3]刘恩博．虚拟机应用软件VMware在计算机辅助教学中的应用[J]．兵团教育学报，2005（7）[4]http://www.xiexiebang.comA、CCNP实验。

Boson公司为Boson NetSim软件定制了一些现成的软件试验包,其中包括CCNA级别的实验项目和CCNP级别的实验项目。这些试验包内置了实验拓补图、部分正确配置的配置文件。教师通过Boson NetSim的实验导航器可以有计划、循序渐进地进行实验练习,给学生思科认证考试提供一个平台。

4.2.3网络故障排除实验。

网络管理员在网络组建完成之后,要使网络保持平稳运行,就必须对网络不断维护,并及时排除故障,这需要非常丰富的经验。在以往的教学中,学生在故障排除时大多数停留在讲步骤、记方法的基础上,缺乏实战。利用模拟器,我们可以设置一些软件故障点,并以文件形式保存后打包发给学生,让学生分析故障所在,边做边学,积累排除故障的经验[5]。

5.结语

采用虚拟技术构建的网络实验室,克服了硬件实验室经费投入大、管理与维护困难等方面的问题,最大限度地满足了计算机网络实验课程的要求,提高了教学质量。但是,虚拟实验不能完全代替真实的实验环境,它只是起到辅助作用,可以提高学生操作的熟练程度,但是如果想让学生真正掌握技术,还需要在真实的环境中进行体验。因此,在实践教学中应注意“虚实”结合[6]。

参考文献:

[1]王春海.非常网管——典型网络实验[M].北京:人民邮电出版社,2007.[2]关全胜,白永军.虚拟机技术在中职计算机教学中的应用浅谈[J].科技信息,2009,(1).[3]韩瑛,李斌.虚拟现实技术在网络教学中的研究与应用[J].现代教育技术,2006,(1).[4]龚自康.虚实结合的网上交互式虚拟实验研究[J].技术应用,2005.9.[5]史书明.借助NetSim辅助计算机网络教学[J].计算机教学与教育信息化,2008.4.[6]付晓深,王自强,张文华等.虚拟教学存在的问题及应对思路[J].生物学教学,2005,(7).关于计算机网络安全教学中虚拟机技术应用的探讨

来源:www.xiexiebang.com

摘要：虚拟机技术作为一种新的教学辅助手段在计算机网络安全教学中具有很好的应用前景。同时，采用虚拟机技术模拟真实网络环境授课也是提高教师教学效果和保证教学质量的一种有效手段。正是基于此，本文对计算机网络安全教学中虚拟机技术应用做了深入的探讨。

关键词：虚拟机；网络安全教学；应用

一、虚拟机技术及其虚拟网络环境概述

(一)虚拟机(Virtual Machine)技术

虚拟机(VM)是支持多操作系统并行在单个物理服务器上的一种系统，能够提供更加有效的底层硬件使用。在虚拟机中，中央处理器芯片从系统其它部分划分出一段存储区域，操作系统和应用程序运行在“保护模式”环境下。如果在某虚拟机中出现程序冻结现象，这并不会影响运行在虚拟机外的程序操作和操作系统的正常工作。在真实计算机系统中，操作系统组成中的设备驱动控制硬件资源，负责将系统指令转化成特定设备控制语言。在假设设备所有权独立的情况下形成驱动，这就使得单个计算机上不能并发运行多个操作系统。虚拟机则包含了克服该局限性的技术。虚拟化过程引入了低层设备资源重定向交互作用，而不会影响高层应用层。通过虚拟机，客户可以在单个计算机上并发运行多个操作系统。每个虚拟机由一组 虚拟化设备构成，其中每个虚拟机都有对应的虚拟硬件。客户操作系统和应用程序可以运行在虚拟机上。而不需要提供任何交互作用的网络适配器的支持。虚拟服务器只是物理以太网中的一种软件仿真设备。从服务器整合到越来越多的Windows2003升级行动，再到防止黑客、蠕虫和其它威胁的软件测试的不断增长的需求，虚拟技术已经无处不在。虚拟化造成了跨越计算机体系结构的技术糅合。

在一台电脑E将硬盘和内存的一部分拿出来虚拟出若干台机器，每台机器可以运行单独的操作系统而互不干扰，这些“新”机器各自拥有自己独立的CMOS、硬盘和操作系统，你可以像使用普通机器一样对它们进行分区、格式化、安装系统和应用软件等操作，还可以将这几个操作系统联成一个网络。在虚拟系统崩溃之后町直接删除不影响本机系统，同样本机系统崩溃后也不影响虚拟系统，可以下次重装后再加入以前做的虚拟系统。同时它也是唯一的能在Windows和Linux主机平台上运行的虚拟计算机软件。虚拟机软件不需要重开机，就能在同一台电脑使用好几个OS，不但方便，而且安全。虚拟机在学习技术方面能够发挥很大的作用。虚拟操作系统模式虚拟化解决方案同样能够满足一系列的需求：安全隔离、计算机资源的灵活性和控制、硬件抽象操作及最终高效、强大的管理功能。

(二)虚拟机软件概述

目前主流的虚拟机的软件有VMWare和Visu—alPC，一般专业用户选择VMware，最求简单方便和兼容性的Windows用户选择Viaual PC。考虑到VMWare的Vmware Workstation能创建多个主机轻松组网、网络性能测试容易，方便实现模拟网络环境，在本课程中选择了VMware Workstation搭建网络环境。

VMWare是一个“虚拟机”软件。它在一个操作系统上虚拟出多台虚拟机环境，从而可以在一台物理机器上同时运行多个操作系统。它使你可以在一台机器上同时运行2个或更多WIN2000／WINNTWIN9X／DOS／LINUX系统。运行VMware的平台称为主机，在VMware上运行的系统称为客户机。从客户机的角度来看，它是一个完整的系统，从主机的角度来看，每个客户机分别是一个软件应用进程，每个客户机的硬盘就是一个大的文件或者分区。与“多启动”系统相比，VMWare采用了完全不同的概念。

多启动系统在一个时刻只能运行一个系统，在系统切换时需要重新启动机器。VMware是真正“同时”

运行，多个操作系统在主机的平台上，就象标准的Windows应用程序那样切换。由此可见，利用VMware可以让一台机器实现一个局域网的功能，可大大节省硬件设备和物理空间，管理方便、安全性高，特别适合做网络安全实验。

二、虚拟网络环境的构建及其教学中的应用

(一)虚拟机网络教学和实验环境的构建过程以及注意事项

首先是下载和安装Vmware软件，目前最新版本是Vmware Workstation6．5。然后再去运行Win—dows(WinNT以上)和Linux操作系统的实体机上安装VMware Workstation；其次是启动VMware Work—station，根据需要创建多个虚拟机；再次是对虚拟机进行操作系统的安装；最后是对每台VMware Work—station进行网络参数设置连网。同时，我们在进行虚拟机网络教学和实验环境构建过程中也要注意一些事项：一是预先规划虚拟网络的虚拟机的数蕈，在一个硬箍分区中，为每台虚拟机的映像文件预留足够的硬盘空间。Windows2000 Professional的虚拟机映像文件约占900MB，Windows2003 Server的虚拟机映像文件约占1．7GB，Linux Red hat的虚拟机映像文件约占2．5GB。在新建虚拟机向导中指定磁盘容量时，磁艋大小可用默认的8GB，无需立刻分配所有磁盘空间，让其根据应用程序的安装的多少而增大。二是在新建虚拟机向导中配置网络模式时，一般用户选择网络地址转换模式(NAT)，这种方式主机不用做任何的设置虚拟机就可以利用主机上网。我们这键使用桥接模式(bridged)，使虚拟机是局域网中的一个独立的主机系统，手工为虚拟机配置IP地址、子网掩码和网关，而且还要和实体主机处于同一网段，以实现通过局域网的网关或路由器访问巨联网。三是安装操作系统之前，根据实际内存大小来调整内存容量，设最 大不超过实际内存的一半。除此之外，光驱要选择一个物理驱动器，否则会弹出无法找到光驱的信息，操作系统将不能进行光盘安装。四是在实体机上，专门创建存放“虚拟机硬盘映像文件”

的文件夹，用于存放映像文件。如果要备份该虚拟系统，只要备份这个文件夹。

(二)虚拟机技术在网络安全课堂教学中和学生实验中的应用

在计算机网络安伞课程中，对于一些黑客工具的使厢(如扫描器、Sniffer工具、木马、Dos工具等)、网络操作系统的安全配置(Windows)、网络服务器的安全配置(IIS)、数据加密系统的应用(PGP)，需要在网络中实现。如果只采用PowerPoint文档讲解和演示，非常抽象，没有现场感，不便于学牛理解，学生听多了也不感兴趣。采取PowerPoint文档演示结合虚拟机教学，可以让学生看到实际的操作过程，掌握各种工具的具体如何使用。从各种攻击工具具体对系统产生的危害结果，以及采取的相关防范措施中，学生可以一起思考和分析，进一步提高学习兴趣和加深理解，起到很好的教学效果。同时如果离开了现场网络安全操作的演示也缺乏对学生的说服力。

在学生实验中，黑客工具的使用、网络操作系统的安全配置、网络服务器的安全配置、数据加密系统的应用等实验都可以在虚拟机的环境下完成。学院可以基于原有的网络实验设备，只需极少的资金就能为大量的学生提供实用的实验环境，也町以避免因为网络设备故障以及网络设备的连接问题影响学生实验的效果和减少设备的损坏和维护的工作量。

同时在真实网络环境中学生需要2人或者多人一组一起连网实验，虚拟机网络环境下，可以一人单独实验，便于学生独立完成实验。

当然，在实际使用中，虚拟机网络环境技术的应用也有自身的不足，如：一是在教学时，当启动的虚拟机较多时，对硬件的要求较高(如内存)。教学前应先规划好，避免在启动虚拟机卜浪费授课时间。二是在学生实验时，缺乏对真实网络的操作，也无法体会到实际网络中如掉线等情况引起的网络故障。

综上所述，在计算机网络安全的教学中，由于课程教学的特殊性，造成教学很具抽象性，比较难教，不在实际环境下讲解，学牛很难理解。而目前教学的多媒体教室都为单机，因此采用虚拟机技术模拟真实网络环境授课是提高教师教学效果和保证教学质量的一种手段，同时也减轻了设备维护的经费和实验员的工作星，在实际的教学和实验应用中取得了良好的效果。

第五篇：计算机多媒体教学论文计算机网络教学论文：计算机网络课程教学中的VMware虚拟机技术应用

计算机多媒体教学论文计算机网络教学论文：

计算机网络课程教学中的VMware虚拟机技术应用

摘要：虚拟机技术能实现在一台计算机中模拟出一个近似真实的局域网络环境，它为教师进行计算机网络课程的课堂教学演示和利用普通计算机机房进行网络实训提供了极大的便利和低成本化。本文阐述了虚拟机技术的概念和特点，介绍了计算机网络的教学和实训现状，提供了虚拟机软件在网络课程课堂教学和实训环节中的应用方法和技巧。

关键词：网络课程；教学；虚拟机技术；Vmware

一、虚拟机技术简介

正常情况下，一台计算机虽然可以安装多个操作系统，但在同一时刻只能运行一个操作系统。而有了虚拟机（Virtual Machine，简称VM）技术则可不用这么麻烦。虚拟机技术就是用虚拟机软件真实地模拟完整的计算机硬件系统，使我们可以在这个虚拟的计算机中安装全新的操作系统和应用软件。这样就可以在一台计算机上同时运行多个操作系统，用户可以在同时运行的多个操作系统间来回切换，相互不影响。还可以将这些虚拟出的计算机相互连接起来形成虚拟网络（VirtualNetworking）。

目前，市场上比较流行的虚拟机软件主要有两种：1.Microsoft的Virtual PC。运行环境为Win-dows和MacOS，支持安装的操作系统有Win-dows、Mac和Linux；2.VMware公司的VMware Workstation。运行环境为Linux、Windows 2000以上版本，支持安装的操作系统有

MS-DOS、Win9x、Win2000、WinXP、Linux、NetWare等。Vmware和Virtual PC都能在Windows系统上虚拟出多个计算机,用于安装其他操作系统。微软在2003年2月份收购connectix后，很快发布了Microsoft Virtual PC 2004。但出于种种考虑,新发布的Virtual PC 2004已不再明确支持Lin-ux、Freebsd、netware、solaris等操作系统，只保留了OS/2，如果要虚拟一台linux计算机，只能自己手工设置。相比而言，Vmware不论是在多操作系统的支持上，还是在执行效率上，都比Vir-tual PC 2004明显高出一筹，本文建议使用VMware的虚拟机软件。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使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。

二、目前网络课教学中存在的问题

由于计算机网络在我们的日常生活中产生的影响越来越大，很多学校和专业都把与网络相关的课程列为必修或选修的课程内容。而网络课是一门理论与实践并重的课程，若采用传n e t统的PPT文档，用投影仪进行讲解和演示，这对于我校理解能力相对薄弱的学生，没有现场感，很难理解和掌握。最终导致学生学习产生困难，甚至会使学生对网络课产生抵触情绪。

1.由于学院没有专用网络实验室，只能使用普通机房，而普通机房通常都通过硬盘保护卡来实现对计算机系统的保护，不允许学生动

手来安装操作系统，更不准对系统和硬盘进行更改设置等操作。

2.网络课程教学中要涉及到系统安装，系统设置及网络服务器的配置等操作，其中有几个比较危险的实验操作在真正的物理计算机上来实现有一定的难度和不现实性，如：系统安装就会破坏真正物理计算机的系统，使计算机无法正常工作，因此上机时难以设定具体的目标或因为目标难实现。

3.在多媒体教室只有一台教师机的情况下进行网络课程的课堂教学中，网络服务器的配置演示存在困难。如：DHCP、DNS，邮件服务器的配置实验一般都涉及到多台计算机，这为教师的教学演示和学生的理解带来困难。上述种种限制，都导致了我们的学生在学完了计算机网络课后却没有足够的动手能力，更无法完成网络环境应用的开发。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网络环境，让学生在这个模拟的网络环境中学习网络原理，进而有能力进行网络应用的开发。虚拟机技术由于其带来的维护费用的大幅降低而受到青睐。另一方面，一般较少提及，那就是虚拟化技术能大幅提升系统的安全性。

三、虚拟机技术特点使用虚拟机技术，可以体现出如下三个优越性：

1.仿真性强。虚拟机软件可以提供一个近似真实的计算机硬件环境，在真实机器上完成的试验虚拟机上均可完成，同时它还可以在一台宿主机上集成几个虚拟客户机操作系统，组建的一个虚拟机局域网

环境，这个网络的行为与真实的网络完全一致，可以抛开真实网络中各种琐碎的硬件冲突的可能性。既可以给学生提供专心实践网络专业知识的操作，又便于实现教师在课堂上对于局域网操作的演示以及教学的安排。

2.安全性高。对于宿主机环境而言，每一台虚拟客户机只是运行在其上的一个应用程序但是对于在客户机中运行的应用程序而言，它就像是在真正的计算机中进行工作。可以像使用普通计算机一样对它们进行分区、格式化、安装系统和应用软件等操作，因此，当在虚拟机中进行操作时，可能系统一样会崩溃，但是，崩溃的只是虚拟机上的操作系统，而不是物理计算机上的操作系统。

3.成本低，维护简单。虚拟机主要以映像文件包作为其系统存储文件，为此用户可以直接拷贝映像文件包到其他计算机上使用，从而省去系统安装过程，便于在机房中多机统一部署安装。同时每一台虚拟机归根到底是主机上的一个软件系统。这样学生可以在机器上任意练习。如：如何组建局域网络、设IP地址、网关DNS等内容，并可使客户机与宿主机甚至宿主机所在网络中的其他计算机通信。再也不用担心学生会搞破坏，同时也减少设备的损坏、降低设备的投资、减轻设备维护的工作量，可以省去购买昂贵实验设备的费用，从而可以大幅节省实验室的建设和维护费用。

四、虚拟机软件在网络课程教学中的应用要点

1.VMware软件安装运行虚拟计算机软件的计算机我们称为宿主

机（Host Machine），在虚拟机软件上运行的虚拟计算机可称为客户机（Guest Machine）。首先，我们要在宿主机上现有的操作系统（称为宿主操作系统，Host Operating System）中安装VMware软件，然后，在VMware中就可以新建多个虚拟机，并且每个虚拟机器中都可以安装不同的操作系统，这些操作系统称为客户操作系统（Guest OperatingSystem）。由于虚拟机器中的硬件设备都是软件模拟的，因此在安装完客户操作系统后，显示效果并不理想，例如：在虚拟机器中安装完Window2000后，分辨率只有640x480一种，颜色也只有2色和16色。这时，我们还要安装VMware提供的另一个工具VMware Tools（客户操作系统启动后，在VM菜单中选择Install VMware Tools项）安装完VMware Tools后，显卡驱动和鼠标驱动都会自动安装好，虚拟机器用起来会更方便。

2.不同客户机和主机间的切换由于VMware的工作特点是在一台计算机中同时运行多个操作系统，因此这就存在一个系统控制权的切换问题，如果你发现鼠标和键盘在某一操作系统中无法使用，那么就必须进行切换，缺省的切换方法是同时按下Ctrl+Alt组合键，不过也可以在VMware的窗口下部点击鼠标左键。假如你觉得同时按下键比较费劲的话，那么可以在“Settings/Perferences”窗口的“HotKeys”选项页中自定义所希望的热键。

3.网络设置利用VMware创建出来的虚拟客户机可以与宿主机组成可正常使用的局域网，而且虚拟机也能正常访问Internet。Vmware的网络设置有两种方式：①Bridged方式：用这种方式，Guest OS的IP可设置成与Host OS在同一网段，Guest OS相当于网络内的一台机器，网络内其他机器可访问Guest OS，Guest OS也可访问网络内其他机器，当然与Host OS的双向访问也不成问题。②NAT方式：这种方式也可以实现Host OS与Guest OS的双向访问。但网络内其他机器不能访问Guest OS，Guest OS可通过Host OS用NAT协议访问网络内其他机器。NAT方式的IP地址配置方法：Guest OS先用DHCP自动获得IP地址，Host OS里的VMWare services会为Guest OS分配一个IP，之后如果想每次启动都用固定IP的话，在Guest OS里直接设定这个IP即可。一般来说，Bridged方式最方便好用。但如果Host OS是Win2000而网线没插（或没有交换机），网络很可能不可用，此时就只能用NAT方式。

4.多重快照的使用一般使用虚拟机用于软件或网络安装、测试等操作，经常会使系统瘫痪掉，使用VMware的快照或者克隆功能，需要的时候恢复一下就避免了重装系统的麻烦。VMware软件还有多重快照的功能，而且功能非常强大。在它的支持下，可以针对一台虚拟机创建出两个以上的快照来，也就意味在不同时刻的系统环境时创建多个快照就可以无限制的往返于任何时刻的快照之间了。同时VMWare还提供了一个比较直观而且快捷的快照管理器，形象的说明了多个快照镜像之间的关系。多重快照并不只是简单的保存了虚拟机的多个状态，通过建立多个快照，可以为不同的工作保存多个状态，并且不互相影响。当我们要在虚拟机上做试验或测试点什么时，难免会碰到不熟悉的地方，此时做个快照，备份一下当前的系统状态，一旦操作失误，可以很快还原到出错前的状态，完成实验。避免出错就要重新开始甚至于重装虚拟机。

5.注意事项虚拟机软件是在一台计算机中模拟多台独立的计算机系统，因此需要宿主计算机的硬件配置比较高。从实际使用经验来看，由于每个虚拟客户机都要占用一定的内存，因此要想比较流畅的运行软件，最好能够分配给每个客户机512M以上的内存。另外，还需要注意的是虚拟客户机的正常关机。虚拟机的重新启动、关机等对于宿主计算机来说都是虚拟的，但对于虚拟机中安装的操作系统来说则是真实的。因此，安装好操作系统的虚拟机，一样要先通过“开始”菜单关机，最后再单击工具栏上的方块按钮关掉虚拟机的电源。不能强制关闭虚拟机电源，否则虚拟机下次启动的时候也会像真实的电脑一样检测磁盘的。

五、结语

本人多年来的网络课程教学实践证明，通过灵活使用VMware软件，可以建立各种符合实验要求和开发需要的网络环境。使用虚拟机软件，一方面可以解决学生学习过程中网络环境方面的欠缺，另一方面可以满足教学活动中对网络灵活性的要求，是网络课程教学，尤其是网络实训中非常有力的助手。