立即咨询在线客服

计算机

您现在的位置: > 论文欣赏 > 计算机 >

对于虚拟化技术在高职计算机网络课程实验教学中的应用

  一、背景
  当今社会,高科技与信息技术的关系的密切程度显而易见,无论生活还是研究,教育还是国防,信息技术都是技术文明的标志,引领着时代的潮流,发挥着举足轻重的作用。随着信息技术的发展,多媒体教学已被高校广泛采用,新技术、新方法往往就会伴随新问题,就需要我们不断研究解决这些新问题。尤其是虚拟化技术的出现,更是推动了高校网络课程实验教学的不断改革。计算机网络课程在高职是计算机专业课程。以往该门课程的实验课主要是以分配小组、实物操作等传统形式开展,虽然这样能让学生们能互相协作,但往往受实验条件及实验经费的限制,很难做到人人都能动手。这种传统的教学方式在很大程度上约束了计算机功能的发挥,使计算机原本直观、操作性强的优点未能尽展魅力。这种状态下,学生在网络实验课中实际上是没法掌握更多的实践技能和创新技能,因此,教学效果往往达不到预期的效果。如何利用虚拟技术有效弥补传统教学的不足也是本文要探讨的重点。
  二、虚拟化技术简介
  虚拟化技术起源于上世纪70 年代,近两年发展飞速。目前虚拟化技术主要体现在虚拟机技术。虚拟机是指运行在Windows 或Linux 平台上的一个应用程序,它利用软件的方法来模拟硬件,实现单台计算机上运行多个虚拟计算机,每个虚拟机的行为类似于一台独立运行的“真实计算机”。实际上虚拟计算机完全由软件组成,不需要另外配置任何硬件设备。利用虚拟化技术可以实现计算机软硬件资源的独立分配,用户无需过多考虑底层硬件的实现方法,只需要在虚拟环境上完成所需操作。目前,虚拟化技术已逐步渗透到教育领域的各个层面,成为现代教育技术中不可或缺的关键技术之一,从这个意义上说,高职虚拟化技术在计算机实验教学中就显得尤为重要了。
  三、虚拟化技术在高职院校计算机网络课程实验教学中的应用
  随着高职教育改革的发展,高职院校的实验教学也备受重视。为了让网络实验教学适应计算机知识更新速度和满足社会的需求,就需不断对计算机软、硬件环境进行实时更新。但往往受到人力、物力、技术等条件制约,达不到所想要的效果,甚至造成了一些不必要的浪费。而虚拟化技术具有扩大硬件的容量、简化软件配置的步骤、易于维护等特点,教师可以结合自己的需要使用虚拟化技术来创造和建设相应数量的虚拟机和虚拟的网络环境,以更直观的方式进行教学,学生可以通过反复的操作来更好地掌握网络建设、管理及维护等方面的知识和技能。这一技术的应用有效地挖掘了原有设备的潜力,提升了教学的效率,也有利于学生更有效率地进行实践和创新。
  (一)运用虚拟化技术,优化了网络课程实验教学环境
  到目前为止,仍然有不少高职计算机实验室的硬件设备与软件更新较慢。种种教学软、硬件的滞后,已然不能适应当今计算机软硬件的发展趋势。而授课教师由于受到计算机硬件配置不高、实验设备老化、操作不便等不利因素的制约,无法正常地开展网络实验。学生在这种教育环境下只能通过观看视频和文字材料等辅助资料来补充实际实验的不足,导致教学效果不如人意。虚拟化技术可以有效解决上述问题,教师可以利用系统虚拟化技术在计算机上虚拟多种不同的计算机环境,使这台计算机既是服务器也是终端机,学生可以非常方便地在一台计算机上完成服务器与终端机之间的切换,并能使用不同的操作系统与应用程序来开展网络实验,观察实验效果。这诸多优势不仅是诱惑,更是一种潮流和趋势。虚拟化技术在高职计算机实验教学中必将成为改善教学环境、提高教育教学实效的强心针。
  (二)运用虚拟化技术,更新了实验教学手段
  高职计算机实验教学利用虚拟技术创造和建设相应数量的虚拟机和虚拟的网络环境,通过更直观的教学完善教学手段,获得更好的教学效果。运用虚拟化技术实现了“一机多用”,有利于顺利开展计算机网络实验教学这一实践性较强的课程,学生可以通过不断地实验操作来加深记忆、强化理解,更好地掌握知识。虚拟化技术能够完成集成电路CI 芯片的测试、虚拟实验程序的编译、虚拟实验的仿真运行、虚拟实验信号的检测等很多实验工作。通过虚拟化技术既能让学生精确地操作某些系统或者软件,了解其运行特征和过程,并以此进一步加深对理论知识的理解,也能让学生近距离观察和分析实验现象,并且可以依据学生各自的节奏完成实验,掌握相关的技术和知识。虚拟化技术完成了网络实验的虚拟化从无到有,从“小心谨慎”进行到“自由开放”地进行的转变。
  (三)运用虚拟化技术,提高了教学效率,降低了实验成本
  虚拟化技术让虚拟实验室成为现实,有利于网络实验教学这一实践性较强的课程的顺利开展,最大限度地挖掘了现有设备的潜力,从而实现了降低成本,并且起到了有效提高教学质量和效率的作用。在当前高职经济环境下,科学有效的教学方式不应当只依靠加大经济预算和投入,而是要做到教学质量和效率都能够有所考虑,努力实现教学成本、资源和时间的“三赢”。虽然虚拟化技术不能从根本上替代实际上的物理设备,但是利用虚拟化技术可以有效提高现有设备的使用效率,实现教学资源高效利用,无形也就缓解了现有设备老化、硬件配置低等问题。我们能够在虚拟机上做任何可以在真实计算机上能进行的如开机、关机、格式化、BIOS 设置等所有操作,可以轻松完成此前受条件限制无法完成的各种上机实验,包括单机及网络实验,在操作上只要修改虚拟机设置就可以实现计算机数量与功能的扩展。在这种教学模式下,学生通过不断的操作实验,将理论与实践相结合,学生的学习更加形象直观,大大提高了学生的学习兴趣。教师的教学更加真实,保证了教学质量,促进了教学改革。虚拟机是以映像文件的方式来进行存储的,易于移植。学生可以直接拷贝映像文件用于课后自学,达到了便携式学习的目的,完成课程的延伸,提高了资源利用,改善了教学环境和效果。
  (四)运用虚拟化技术,有利于新实验管理体系的建立
  高职院校的计算机实验教学需要建立一个良好的实验教学管理体系。虚拟化技术能促进一种创新型的计算机实验教学管理体系的形成。利用复制和备份虚拟机文件的措施来实现虚拟机的模版化管理,这样大大缩短了实验环境的规划时间,使实验管理工作变得简单化、系统化,最终达到高效管理的目的。
  四、结束语
  综上所述,现阶段的高职院校计算机网络实验教学中仍
  存在着一些问题,而虚拟化技术的应用则在解决这些问题方面发挥着重要的作用。在虚拟实验环境中,学生不再需要考虑设备的损耗和对系统的破坏,这样大大增加了学生的实验自信心,同时降低了教学成本,提高了学生的实践能力和创新能力。