虚拟技术在高校计算机教学中的应用研究

2022-09-11 版权声明 我要投稿

经济的快速发展带来了科技的进步,社会中越来越多的科技人才在不断的增加,高校也肩负着对于人才培养的重要使命。现阶段虚拟技术的发展,不仅仅使得虚拟技术可以运用在军事、科技等多个行业,也加深了教育和虚拟技术的融合,不断强化了现代化的教育体系。随着高校近年来的课程和教学改革,大部分的高校在教育方面每年都不断投入经费。来促进教学设备的完善。尤其是对于高校计算机的教学来说,无论是对于教学资源的配置方面,还是对于其他方面都有所改善。但是现阶段很多高校的学生在计算机学习中也出现了很多问题,例如当学生们面对软件系统不兼容或操作较为困难的情况下,无法处理。所以为了保证学生们在对于计算机学习的过程中,可以完善自身的不足。虚拟技术被广泛用于缓解高校计算机设备不足等多个问题,来保证教学活动的开展,提高教学质量和教学效果。

一、高校计算机教学的现状

随着现阶段国家对于高校教育事业的关注,高校的办学条件和教学设备,相较于以往来说有所改善。但是还是存在一些问题,影响了高校教育行业的发展。对于高校的计算机教学开展来说,学生的计算机实验室成为了学生们教学的主要环节,无论是计算机专业的学生还是非计算机专业的学生,计算机的学习都是高校课程开展中重要的一门课程。计算机的使用率相对来说也是较高的。但高校的计算机实验室需要承担着多个软件系统的操作应用,需要在网络环境下安装多项课程,用于学生们专业性的学习。如果对于单个机子的安装和配备来说是较为简单的,对于整个学校的计算机实验室来说,上百台的计算机需要安装软件和配备相应的系统,过程是较为复杂的。尤其是对于高校学生来说,在日常实验中会存在很多问题,影响学生们的学习,例如当学生们上机的时候,系统恢复较为困难,会导致学生们在开机关机时浪费很多时间,影响学生们的正常使用和学习。其次实验室一般都是多种系统并存的,但是随着现今的windows10等多种新系统的不断的更新,对于系统数量的需求也在不断增加,给计算机的维护本身也带来了一定的难度。而且学生们在上机时多多少少会受到某种限制,阻碍学生们去学习。例如实验室的管理人员维护和管理实验室的过程中,一般都会使用还原卡系统恢复功能和网络克隆技术来对于机房的每一台计算机进行维护。但是这样的维护工作只能仅仅用于普通日常教学工作,对于一些特殊课程的教学环境并不能完全适用,而且还会导致还原速度较慢。

二、虚拟技术和具体的解决方式

虚拟技术在高校计算机中的应用是以虚拟机的形式为核心,主要是针对计算机软件进行相应的模拟。在运行与物理计算机设备上,具有完善的硬件配套设施,而且在完成运行的隔离环境时,也可以确保计算机硬件系统的运行。从某种意义上来说,虚拟机本身就是一个计算机的硬件系统,人为造出来的一种模拟计算机,不受到任何计算机的影响而独立运行。虚拟机技术的运用可以在一台计算机上同时运用多个计算机操作系统运行的方式满足目前的教学需求。市场上很多虚拟机的软件设施较为运用,较为广泛。例如virtual PC等都可以在windows系统下使用,支持主流操作系统,而且随着计算机的发展,虚拟技术的不断应用也日渐成熟。V m war作为当前虚拟机所使用的生产商,在虚拟机使用过程中,可以对于主机操作进行虚拟化系统的运行.在计算机系统的主机上确保管理活动的正确运行,而且独立虚拟化的应用可以利用虚拟机管理器来保证每一个计算机系统的硬件的独立运行, 促使虚拟化运行程度效率的提升。X en是英国剑桥大学所研发的利用虚拟结构思想所研发的产品,应用到计算机系统的目的是可以针对用户操作系统进行及时的更改和运行,确保不同版本之间的系统的正常运行.它可以支持的系统有windows等多个版本,而且在计算机运行过程中还可以形成强大的虚拟化系统结构.从技术的角度上来说, 他在一定程度上创新了虚拟化技术,而且它的一致性相对于其他的机器来说,虚拟化技术较强。

三、虚拟技术引入高校计算机教学中的优势

现阶段由于高校的扩招, 导致高校自身在实验设备更新和维修方面受到了资金等多种条件的限制。很多基本的实验,教学保障无法达标,使得高校在设备井设备紧张,学生们实践操作练习环境较差,极大的影响了学生们的动手的能力.实验性的教学工作开展, 虚拟技术的实现,可以帮助计算机教学的实施和信息化的建设带来一定的改革.尤其是实验设备中虚拟化技术的应用在计算机教学中可以有效的节省学校所需要投入的资金成本,充分挖掘学校自身的潜力,缓解高校因为设备不足而带来的教学问题.可以为学生们课外的学习提供很多的方便,打破了时间和空间的限制,满足了学生们自身的计算机学习要求。

(一)使用简单,维护简单

利用虚拟技术可以通过一台计算机的部分软件和内存软件,虚拟出若干个计算机,每一个计算机都可以拥有独立的硬盘操作系统。计算机和计算机之间可以独立运行,互不打扰。一台计算机和其他台计算机可以多种运行,不受到任何的干扰,而且在维护工作开展时,相较于之前的操作较为简单。

(二)降低成本,安全性高

虚拟机可以帮助同学们模拟出完整的计算机硬件系统,不需要学生们额外的设置新的硬件设备,增加计算功能。同时学校在开展实验性教学课程时,也不需要另外找场地和购买新的计算机、网卡、网线等配套设施,可以随时随地针对操作系统的环境进行一定的修改。虚拟技术使用时给教学提供了一些有效的工具,可以缓解教学实验不足等多种问题,确保设备实施的安全性。在实验操作过程中保证实验管理的难度,节约实验设施和资源的成本,提高自身的教学效率。

(三)移植性强,安装简单

虚拟机是一种映像包的形式,来对于系统文件进行储存的。如果用户想要在其他计算机中使用,也可以通过映像包复制过去,多台计算机的统一部署就更加简单了,省去了系统安装等多个环节。教学运用过程中可以弥补传统教学中的不足,而且教师在计算机系统操作和运行中使用虚拟机,更具有应用性和安全性,而且操作系统也可以更加便捷,达到老师对于教学的目的。

(四)感性直观,教学效果高

虚拟机自身和网络连接功能相贴近,由于网络组织和维护等方面的课程,可以通过虚拟机来搭建网络教学环境。学生们可以利用虚拟的网络环境更好的掌握自己所需要学习的知识。而且这种学习方式可以极大的激发学生们学习热情,提高学生们自身的学习积极性。学生们可以通过对于新机使用的方法的掌握,来组建虚拟网络环境。即使是在实验室之外的环境,也可以通过网络组接等实验也可以自主的进行实验内容的学习,提高自身的学习效率和效果。

(五)扩展性强

虚拟技术可以保证用户的需求,对于物理资源的变更,对于设备作出及时的调整。这些变化都不会对虚拟系统运行产生任何影响。利用虚拟资源技术可以在不受硬件和系统运行的影响下确保计算机的正常运行和使用。

四、虚拟技术在高校计算机教学中的应用

(一)硬件教学中的应用

计算机的应用角度上来说,首先在计算机的组装环节就可以利用虚拟技术对于计算机的基础课程进行开展基础课程的教学。在计算机组装和维护方面,可以利用虚拟技术帮助学生们了解硬件设施和分区格式化的操作系统,同时针对不同的系统操作,进行讲解。以往的计算机教学过程中,大部分知识是通过老师的课程教授来展现,很难进行实验性的演示。虚拟技术的应用,可以帮助学生们利用在虚拟机上随意的操作键盘的分区,帮助学生们增强其可操作性和实践性,促使学生们更好的掌握基本的计算机系统运行知识。如果学生们在学习过程中操作失误,系统盘可以及时的复原,不会对于原本的系统进行破坏,可以帮助学生们加强对于系统知识的学习和训练。

(二)网络技术教学中的应用

很多高校由于自身的教育体系不够健全,而且教育设备不够完善,在学校的日常教育活动中,没法给学生们提供足够的实践操作设备。而且网络技术的理论相对来说较为抽象,如果不进行实践操作,学生很难对于复杂的知识加以理解。可以充分利用虚拟技术帮助学生们设置多个虚拟化的系统和场景,帮助学生们理解计算机的应用和操作。

(三)多操作系统,多课程实验环境多支持。

对于学生们来说,不同的课程所需要的实验环境不同,对于课程的操作,不同的课程所需要满足的实验条件也不同在虚拟机使用过程中,可以在物理主机上形成一个子系统,兼容所有主流操作和模拟真实的客户机的操作,搭建一个局域性的虚拟网络,帮助学生们在不同的环境下学习。需要SQL Server、Apache程序,以及需要Windows7等操作系统的实验环境,可通过在V m ware Workstation虚拟操作和虚拟机订制。实验过程中根本无需担心实验过程中的虚拟网卡和虚拟交换机会出现故障。在一台物理机上,每一台虚拟机都是宿主机的一个系统,学生们在操作计算机的时候,不需要担心设备的损坏,同时也可以完善的操作计算机的系统。

每堂课的学习时间相对来说是较少的,如果学生们想在固定的课堂时间段内完成具体的教学工作和掌握具体的学习,相对来说是较为困难的。为了帮助学生们可以在不同的环境下学习,首先可以通个虚拟技术帮助学生们将实验室已经布置好的虚拟文件。虚拟机文件复制到U盘或硬盘上,可以让学生们回到宿舍以后,在其他的实验室做相应的实验,通过虚拟机的启动,可以便于学生们直接的使用。通过便捷式可移动的虚拟电脑来代替繁重的电脑,帮助学生们及时的学习和实践。

(四)编程的应用与测试

上机软件学习过程中往往会涉及到涉及到关于软件编程等工作,在不同的环境下系统操作都需要进行测试,需要安装大量的插件来保证每台计算机的测试的运行.虚拟技术在计算机的使用过程中,学生们不需要在电脑上安装多项繁琐的插件,可以利用虚拟机形成一个模拟的虚拟测试环境,解决编程和测试等多个问题,方便学生们可以对于知识的掌握。

(五)安全技术学习方面的应用

学生们直接对于计算机接入互联网, 在学习计算机遭受病毒等侵害传统的网络知识的学习。学生们是通过老师在课堂上讲解和演示,也导致学生们在知识理解和接受方面存在难度。虚拟技术在网络安全教育中的应用,可以植入计算机病毒,通过相应的传播和演示,可以讲解如何消除病毒,激发学生们通过这种方式,让学生们学习到网络安全技术。老师可以在虚拟机上植入一些病毒文件,然后告诉学生们,通过系统性的演示和操作,如何建立计算机的病毒防御体系,帮助学生们完成教学工作。激发学生们的学习兴趣,提高学习效率。

五、结束语

计算机教学在高校中具有重要作用,计算机的教学改变了教学管理的传统系统,学生们用简单的硬件操作可以达到基本的办公操作,满足现代化教学的管理需求。计算机教学已经成为了现代教育体系中的一个重要组成部分,提升高校计算机教学的质量,有助于高校教育工作的开展。虚拟技术作为一项广泛所使用的信息技术,在高校计算机教学中的应用,可以为学生们营造良好的学习环境,可以通过对于教育手段和方式的创新,来提高计算机教学质量的管理。

摘要:信息化时代的发展,虚拟技术已经广泛的运用到了各个领域,提高了人们生活质量的同时,也对人们生活产生了重要的影响。虚拟技术近年来广泛的应用在高校的计算机教学之中,对于高校的计算机教学具有极大的促进作用。本文主要结合当前虚拟技术的特点和优势,阐述现阶段虚拟技术在高校计算机教学中的应用。

关键词:虚拟技术,高校计算机,教学

参考文献

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