虚拟机技术在《计算机组装与维护》教学中的应用

摘 要：虚拟机技术是20世纪末兴起的伴随着计算机技术的发展而发展起来的一种技术,最近几年这一技术发展迅速,并且已经开始在课堂教学中得到运用,取得了不错的效果.作为计算机技术发展的主阵地,虚拟机技术在计算机课堂教学中运用的比较广泛.该文主要从虚拟机技术现状出发,详细论述虚拟机技术在计算机组装与维护课堂教学中的应用,以期推动虚拟机技术在计算机课堂教学中的应用与普及.

关 键 词：虚拟机技术；课堂教学；计算机组装与维护

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044（2013）09-2182-03

1课程简介

目前计算机的普及、使用的范围越来越广泛,计算机的维护显得越来越重要,因此这方面的人才需求也逐渐增多,特别是计算机维护师.所以为了满足社会的需求很多高职高专院校都开设了《计算机组装与维护》这门课程,以系统培养地培养这一类的人才.

1.1课程特点

《计算机组装与维护》是一门十分注重理论学习与实践应用相结合的课程,它特点主要体现在以下几方面：

1）教学内容多.这门课程从计算机的硬件安装入手,重点讲解多媒体微型计算机各功能部件（如机箱、电源、CPU、主板、内存、软驱、硬盘、光驱、显示器、显示卡、声卡、键盘、鼠标、打印机等配件）的结构、型号识别、参数设定、安装方法、配置方法,并结合常见硬件故障,了解其相应的处理方法.

2）技能要求高.这是一门技能培养课程,注重动手能力和实用技能的培养.经过这门课的学习,使学生能够了解计算机硬件的相关知识,能独立完成计算机硬件的组装,能安装与维护操作系统及软件,具备解决实际问题的能力.

3）知识更新快.当前社会飞速发展,特别是计算机领域,不管是硬件还是软件更新速度都非常快,每隔一段时间就会有新技术或者新产品出现.为了能满足教学的需要,就需要不断地去更新教学的内容.

1.2课程的现状

为了加强学生的动手能力培养,同时结合课程的特点,教学过程中理论部分与实践部分的教学应该各占50%,这样才能实现理论与实践的完美结合.但是由于现实条件的制约,在教学中也会碰到一些问题：

1）设备问题.用于硬件组装实验的设备,经过多年的教学实践后,很多都出现了不可修复的故障,这就使得教学实践无法顺利地进行.

2）软件问题.这门课有部分软件实验会对操作系统产生一定的破坏,如BIOS参数的基本设置,磁盘的分区与格式化操作,系统的安装、备份与还原等.这些实验如果是在一台正常运行的计算机上进行,可能会导致两个问题的出现：第一、实验时操作系统可能会遭到破坏,无法恢复,计算机设备将不能正常使用.第二进行这些实验时需要一批专用的设备,并且要有专人进行管理和维护,这就大大地增加了教学的投入.

3）为了完成软件部分的教学,我曾尝试过老师演示实验操作,学生观看.由于学生无法亲自动手操作实验,教学效果不理想.

基于以上原因,我一直在寻找一种比较有效的教学实验方式提高教学效果,虚拟机技术的应用能很好的解决软件实验的问题.

2虚拟机技术

2.1虚拟机技术简介

虚拟机（VirtualMachine）技术它是使用软件来模拟硬件的一种技术.通过虚拟机软件,可以在一台物理计算机上模拟出一台或多台虚拟的计算机,进行CMOS设置、硬盘分区、格式化、操作系统安装、应用软件安装、应用测试.这些虚拟机完全像真正的计算机那样工作,也可以独立运行,而且各台虚拟机之间互不干扰.基于这个特点,我们可以对虚拟机进行各种操作,如磁盘分区与格式化、操作系统安装等,甚至是系统崩溃,都不用担心主机系统或其它虚拟机系统受到影响.因此,非常适合初学者学习电脑组装和保养,即使是不小心的操作失误,它不会伤害主机的硬件和软件资源,易于管理和维护.

2.2虚拟机软件介绍

日前比较流行的虚拟机软件有三种：VMware、VirtualBox和MicrosoftVirtualPC,它们都各有各的特点.综合各方面,VMware软件相对其它两个功能要强大,综合稳定性高.以下虚拟机的应用就是以VMware软件为例.

2.3虚拟机技术的几个常用术语

Host：指物理主机.

HostOS：指主机上运行的操作系统.

Guest：指由VMware模拟出来的一台虚拟的计算机.

GuestOS：指运行在VMware上的操作系统.

2.4虚拟机的工作原理

VMware是作为一个软件在主机操作系统上运行的,它为虚拟机系统在主机系统上运行提供了一个虚拟的操作平台（VMwareVirtualPlatform）,通过这个操作平台来实现虚拟机的功能,如图1所示.从性质来说,虚拟机其实是一个软件,它和其他的应用软件是一样的.从功能上来说,虚拟计算机和主机相比,区别不大,主机所拥有的功能,虚拟计算机也具备,唯一不同的是在运算速度,虚拟计算机要比主机稍慢一点.

3虚拟机的应用

虚拟机的应用给软件实验带来很多的好处,应用虚拟机不用担心主机的基本设置错误,也不用担心实验会破坏硬盘里的数据,更不用担心系统的崩溃等.以下就是在《计算机组装与维护》课程虚拟机的几个应用实例.

3.1BIOS的参数设置实验

虚拟机和主机的启动过程是一样的.VMware虚拟机通常使用的是PhoenixBIOS,开机时,先是启动虚拟机,系统自检,然后根据提示按热键F2进入BIOS.虚拟机BIOS的操作方法和主机BIOS是一样的,都可设置BIOS的相关参数,如设置系统时间、启动顺序、BIOS等.

3.2磁盘分区与格式化实验实验时,先在虚拟机BIOS中更改启动顺序：将“FirstBootDevice”设置为“CD-ROM”选项,再将系统引导盘放入光驱里,也可以将“FirstBootDevice”设置为“USB-HDD”选项,再将制作好的U盘引导盘插入电脑,然后启动PartitionMagic程序对磁盘进行分区,分区完成后就对磁盘进行格式化操作,重启后分区和格式化操作就完成.

3.3操作系统的安装实验

安装操作系统的方法有两种,分别是利用安装光盘和利用镜像文件.

利用光盘安装：启动虚拟机,设置BIOS从光盘启动.把操作系统安装盘放入光驱,单击“光盘”菜单项,弹出菜单“使用物理驱动器‘G’：”,读取系统光盘,然后开始安装系统.

利用镜像文件安装：按照前面的方法启动虚拟机,然后选择“光盘”[→]“载入ISO镜像”菜单项,选择已经准备好的光盘镜像,读取镜像文件,然后开始安装系统.

3.4操作系统的备份和还原实验

Ghost克隆软件是当前最流行的系统备份还原工具,在虚拟机和备份还原操作也可以使用.

备份：当操作系统和驱动程序安装完毕后,将包含Ghost的启动光盘放入光驱,用启动盘进入DOS环境后,在命令提示符输入“Ghost”按“Enter”键即可运行.然后按照操作界面提示完成C盘备份.

还原：用同样的方法进入Ghost,按照操作界面的提示完成C盘的还原.

4总结

经过这两年的教学实践,虚拟机在《计算机组装与维护》课程中起了非常重要的作用,能够很好地完成课程中的实验内容.它有效地提高了教学效率和降低了教学耗材的成本,更重要的是培养了学生实际操作的能力,使之得到很好的提高.总而之,虚拟机的应用使学校教学设备不足、教学耗材损耗量大成本高等问题得到解决,同时提高了学生的学习兴趣,激发了学生积极探索的热情.