虚拟技术在《计算机硬件组装与维护》课程中的应用

【摘 要】本文对《计算机硬件组装与维护》课程实际教学中存在的问题进行了分析,提出使用虚拟技术解决的思路和方法.

【关 键 词】虚拟技术计算机硬件组装与维护

随着现代信息技术的发展,计算机已成为人们工作、学习与生活中密不可缺的工具,作为一名现代工作者,应当熟练使用计算机并初步掌握计算机的组装、维护与维修知识.目前,以电子计算机为基础的虚拟技术也开始迅速发展起来,虚拟技术应用于课堂教学,既能增强课堂教学的写实性,又提升了教学水平.本文主要探讨在《计算机硬件组装与维护》课程中,使用虚拟技术解决教学活动中问题的应用.

一、《计算机硬件组装与维护》课程分析

1、课程作用

《计算机硬件组装与维护》课程是计算机应用专业的一门重要的职业技术课和核心课程,在计算机应用专业的人才培养方案中具有承前启后的作用,是操作系统、计算机组成原理等课程的进一步延伸,同时也是网络管理与维护、网站建设、多媒体技术等课程的知识和技能基础.

2、课程目的

本课程使学生认识计算机的硬件和组成结构,熟练掌握计算机的装机过程与常用软件的安装测试,在掌握计算机维护维修方法的基础上,能判别和处理常见的故障,全面培养学生的职业技能,从而适应计算机应用技术专业岗位群的要求.

3、课程特点

《计算机硬件组装与维护》是一门技能性、应用性较强的课程,主要有以下三个特点：

（1）内容全面,知识丰富

该课程的主要介绍了计算机基础知识,计算机各硬件组装与设计及选购策略等,计算机硬件的安装,BIOS基本设置方法,计算机常见故障的诊断与处理,计算机病毒的基础知识与防治等内容.内容涉及了计算机基础、计算机组成原理、操作系统等课程,教学内容丰富,信息量大,可扩充性强.

（2）知识更新快

当今,计算机软、硬件发展迅速,新技术、新产品层出不穷.因此,在该课程的教学过程中要不断地更新教学内容,才能满足教学的需求,让学生及时了解新技术和产品.

（3）课程实践性强

《计算机硬件组装与维护》是一门侧重实践环节课程,注重培养学生的动手能力.教学目标是为了让学生在学习理论知识、实践操作的过程中,能够认识、了解计算机的硬件构成,熟悉并掌握计算机硬件的组装、操作系统安装及计算机日常维护技能,提高解决实际问题的能力.

（4）教学过程中遇到的问题

《计算机硬件组装与维护》是一门理论性、操作性、应用性为一体的计算机专业课程.在实际教学过程中,需进行CMOS设置、磁盘分区及格式化、操作系统安装、驱动程序及应用软件的安装、系统备份与恢复、注册表修改、日常维护及常见故障的排除等操作.学生进行拆装练习时,多数使用的是学校淘汰下来的旧设备,基本产生了不可修复的物理故障,使用这些机器来完成软件部分的实验几乎是不可能的.同时,进行这些操作,会对硬盘数据带来破坏性,如果让学生在计算机上真实的做实验,会造成计算机数据丢失或不能开机,损坏硬件设备,增加了实验室计算机的维护频率,对机房的维护工作带来一定压力,同时也影响其他课程的上机.

针对这种情况,我们在《计算机硬件组装与维护》课程教学中引入虚拟技术,通过虚拟机平台,学生可以任意地进行硬盘分区、格式化、CMOS设置、操作系统安装,甚至一些具有破坏性的实验,并不用担心系统是否会崩溃,既能满足了教学的要求,也并不给实验室带来负担.

二、虚拟机介绍

1、虚拟机的原理

虚拟机是运行在物理机上的一个高度隔离的软件容器,是在在现有的操作系统上虚拟出了一台标准计算机的环境,它可以运行自身的操作系统和应用程序,包含自己的虚拟CPU、RAM硬盘和网络接口卡等各种硬件.若系统崩溃,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,我们可以用虚拟机的恢复功能,马上恢复虚拟机安装软件之前的状态.我们可以在一个主系统上建立多个同构或者异构的虚拟计算机系统,这些系统可以同时运行且互不干扰,在多个操作系统间切换,不需重新启动,可实现一台电脑“同时”运行几个操作系统,并且可以将这些操作系统连成一个网络.通常,我们把模拟出来的计算机称为虚拟机,也称子机.在虚拟机中运行的操作系统叫子系统,将运行虚拟机软件的计算机叫做母机,运行虚拟机软件的操作系统叫主系统.

2、常用的虚拟机软件

目前,市场上流行VMware和VirtualPC两种虚拟系统.两个系统各有优点：VMware可以支持几乎所有的操作系统,是最实用的虚拟系统；而VirtualPC主要支持的系统为微软平台.VMware虚拟系统的软件功能强大,稳定性好,多用于教学科研、产品研发和测试等环境中,考虑到《计算机硬件组装与维护》课堂教学的需求,VMware系统无疑是最佳选择.

三、虚拟技术在《计算机硬件组装与维护》课程教学中的应用

1、构建虚拟计算机学环境

在主机上安装并运行VMwareworkstation虚拟软件,在主界面上单击“新建虚拟机”,根据“新建虚拟机向导”提示,完成创建虚拟计算机环境.然后开启虚拟机电源,与在一台真实的计算机上操作几乎完全一样,可在虚拟机上进行各种操作.

2、设置CMOS

刚创建的虚拟计算机系统,只虚拟了计算机系统所需的硬件环境,我们还要对其软件环境进行安装.在软件主界面单击“启动”,按照屏幕提示按Del键进入CMOS设置界面,在CMOS参数设置界面中,设置计算机的第一启动顺序为光盘启动,为后面进行系统软件的安装时使用光盘启动做好准备.

3、初始化硬盘

保存虚拟机的CMOS设置参数,在光驱中放入系统引导盘,也可以用光盘镜像文件（ISO、VCD等格式）作为光盘来使用,运行硬盘分区软件DM或Fdisk程序对虚拟硬盘进行分区、格式化等操作.

4、安装操作系统

对硬盘的进行初始化操作后,进入某台虚拟机,从安装光盘或者镜像文件引导系统,执行安装程序,进行系统安装,其安装过程与独立的物理机的安装方法相同.

5、安装应用软件

用虚拟机安装好操作系统后,还需安装一些应用软件.如果在物理机系统中直接安装和使用各种软件,会对计算机造成很大的负担.使用虚拟机以后,就可以避免出现这种情况,只要物理机的内存足够大,在虚拟机的操作系统上可以进行任何的软件安装、运行、维护工作,即使出现了操作系统崩溃的情况,也可以通过复制、覆盖虚拟硬盘的方式迅速解决问题.

四、结束语

在《计算机硬件组装与维护》课程的教学中引入虚拟机技术,一方面也可以解决实验教学经费紧张、实验设备不足,为教学提供了真实的实训环境.另一方面可以提高学生的学习兴趣和积极性,理解和掌握实验内容,增强学生的实践动手能力,促使实验教学的实施与教学效果都有显著的提高.