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摘要：虚拟化是一种方法，是指从逻辑角度对资源进行配置，从单一的逻辑角度看待不同的物理资源的方法，是物理实际的逻辑抽象。虚拟化技术实现了软件跟硬件的分离。虚拟化技术的引入，能为教师教学提供便利，同时也为学生课内外的自主学习提供了方便，彻底打破了时间、空间的限制，有效增强学生学习的积极性和主动性。
关键词：：虚拟化；高职院校；计算机教学
一、高职院校计算机教学的现状
在高职院校的教学中，计算机实验室的利用率是最高的。由于现有实验室需要多种操作系统与多种应用环境，传统的方法已不能完全满足实验的要求，需要用新的技术手段。
高职院校计算机实验室，承担着计算机网络、计算机软件技术、计算机多媒体等专业的上机任务。对于单台计算机安装及配置，显然是轻而易举的解决，但可想而知，对于整个学校实验室来说，安装软件、配置系统就是个相对复杂的问题了，对于系统的恢复就更困难了。主要体现在以下几方面：
1、系统恢复困难。由于学生要做实验，学生实验的过程，可能对系统会有破坏，例如，安装系统、配置网络环境、网络攻防等，可能学生实验结束后，对于一些实验网络环境、系统设置，在学生操作错误后，将导致系统难以恢复到原来的正常状态了，这将影响到其他学生的使用。
2、多系统、多环境安装配置困难。实验室要求多种系统并存，随着新系统的不断更新与发展，需要的系统数量也在增加，如，Windows 7、Windows 2008、Linux 等，给管理和维护带来一定的难度。
3、管理与易用性本身就是一对矛盾。如果严格管理，学生在上机实验时将受到限制，将阻碍到学生从实践中真正体验真实的实验环境；而如果放开管理，那么学生上机实验中，会将所有的系统设置进行大量的改动，使其恢复的复杂度增大，这样对管理员造成极大的负担，同时也会影响接下来的实验课程。
为了减轻实验室管理人员的维护难度和管理好实验室的前提下，一般会采用
在计算机上安装“还原卡”，利用还原卡多系统启动功能与网络克隆技术，进行机房管理及维护。还原卡的使用给实验室的管理带来极大的便利性，只要在建设机房初期，在每台计算机上安装好系统，如当网络中的一台计算机系统或软件出现故障时，只需在一台正常的计算机上，通过网络发送的功能，将正常的计算机系统传送到故障的计算机上，即可达到不重新安装系统、软件的目的。但这仅适用于普通教学环境实验室的日常维护，对于一些特殊课程的教学环境维护就不适合的。比如，还原卡对某些系统的支持不太乐观，些许还原卡或还原系统不支持 Windows 2003、Windows 2008、Windows 7 等操作系统，也不支持 Linux 系统，对于有些操作系统，还原卡虽提供了完全备份的功能，但存在许多弊端，如：占用较多的磁盘空间，系统还原的速度也比较慢等。
二、高职院校中虚拟化的应用
1、多操作系统多课程实验环境的支持
不同课程对实验环境的要求也是不同，如课程一需要Windows+SQLServer+HTTP环境，课程二需要 Redhat Linux+MySQL+Apache环境。对于MCSE等专业课程的学习需要多种操作系统环境。为了满足不同的需要可以采用虚拟化技术来支持多课程多操作系统实验环境。安装、配置不同环境的虚拟机，如Windows+SQL Server+HTTP 环境的虚拟机、Redhat Linux+MySQL+Apache 环境的虚拟机、Windows 2008、Windows7等环境的虚拟机，把这些虚拟机文件部署到机器上并加以启动即可进行使用。对于每一台虚拟机而言，在物理主机上就是一个独立的子系统，可以兼容所有的主流操作系统和模拟真实的客户机上的操作系统的多样性。同时，也可以搭建的一个局域网虚拟环境，在虚拟机中网络的行为与真实的网络完全一致，实验过程中无需担心虚拟网卡和虚拟交换机会出现故障和冲突的问题。在一台物理机上的每一台虚拟机归根到底都是宿主机上的一个软件系统。因此学生在操作计算机时，可以减少设备的损坏、降低设备的投资、减轻设备维护的工作量
2、便携“移动计算机”的支持
由于课程学时的限制，学生课后想加强对课程实验的练习，但却苦于没有实验环境，引入虚拟技术后便可解决这一问题。学生只需要将实验室已部署好的虚拟机文件复制存储到U盘或移动硬盘上，回到宿舍或者在其他的实验室做实验时，只需要将U盘或移动硬盘上的虚拟机文件部署到机器上，启动虚拟机便可直接使用。每台虚拟机，在宿主机它是以一个文件或文件夹的形式进行存放的，因此它具有可迁移性和便携性。对于学校开展专业技术类型的讲座，需要进行技术演示，而会场的计算机环境未必安装了所需的系统、软件，不一定符合需要，此时可通过制作讲座所需环境的虚拟机文件，把虚拟机文件事先部署好后存放于U盘或移动硬盘上，只需携带已存放在U盘或移动硬盘上的“便携可移动”虚拟电脑即可直接进行演示，而不需携带大而重的笔记本电脑。
3、网络教室
传统的网络教室服务的提供是由基于操作系统的多用户来支持的，使用服务器的用户需要进行远程登录，隔离性较差便是它的缺点所在，一个使用者的误操作都将可能导致感染病毒，甚至宕机，以致于整个系统的崩溃；其次是较低的权限，为了保证系统的安全性必须将使用者的权限设定为较低，在低权限的限制下使用者不能执行如随意安装软件、对系统设置进行修改等特权操作；另一个缺点便是资源分配不公平，假如有一位使用者进行着耗费计算的操作，此时其他用户便会受牵连，甚至令整个系统运行变得极慢。
而虚拟网络教室是通过虚拟机的方式来提供服务的，每个用户都拥有一台供自己使用的虚拟机，而对于如何实现数量众多的虚拟机快速启动和保证用户的交互体验是它的技术难点所在。就虚拟网络教室而言，它具有以下的优点：第一是隔离性强，虚拟机之间彼此完全隔离，就如同多台独立的物理主机一样；第二是使用权限较高。每个用户都可以以管理员的身份登录运行虚拟机，可以使用最高的权限来执行所有指令，具有良好的用户体验；第三是资源分配公平。可以由虚拟化平台管理员来设定合适的规则，可在创建时进行设定，也可根据需要在运行时再进行调整，以此来达到每个虚拟机都能公平获得资源的目的。
以上基于虚拟化技术的三种实验环境模式，是目前高职院校对实验管理的一种全新的模式。在此模式下，实验室管理员只要维护好虚拟机的镜像文件，而任课教师只需根据课程的要求设计好实验环境，不会再受到实验室管理条件的约束，与此同时学生也可获得便携且多样的实验实训环境。
高职院校的校园网需要有多种不同功能的服务器来提供对各种校园服务的支持，例如 FTP 服务器、WEB 服务器、教务系统服务器、拥有各种文献期刊数据库的图书馆镜像服务器等等。诸如此类的服务器管理成本都相对较高，能耗也较大。如果将虚拟化技术引入到校园网中，便实现在虚拟化技术的基础上对各类服务器进行整合，在同一台物理机上运行多个提供了不同服务的虚拟机，相互隔离，保证服务的可靠性，安全性，节约投资，易于恢复，管理方便。
参考文献：
[1]唐超，杨建清.虚拟机技术在一体化教学中的应用[J].电脑与电信.2010（12）
[2]刘晙.谈谈计算机教学中虚拟机的应用[J].科技资讯.2009（36）
关键词：：虚拟化；高职院校；计算机教学
一、高职院校计算机教学的现状
在高职院校的教学中，计算机实验室的利用率是最高的。由于现有实验室需要多种操作系统与多种应用环境，传统的方法已不能完全满足实验的要求，需要用新的技术手段。
高职院校计算机实验室，承担着计算机网络、计算机软件技术、计算机多媒体等专业的上机任务。对于单台计算机安装及配置，显然是轻而易举的解决，但可想而知，对于整个学校实验室来说，安装软件、配置系统就是个相对复杂的问题了，对于系统的恢复就更困难了。主要体现在以下几方面：
1、系统恢复困难。由于学生要做实验，学生实验的过程，可能对系统会有破坏，例如，安装系统、配置网络环境、网络攻防等，可能学生实验结束后，对于一些实验网络环境、系统设置，在学生操作错误后，将导致系统难以恢复到原来的正常状态了，这将影响到其他学生的使用。
2、多系统、多环境安装配置困难。实验室要求多种系统并存，随着新系统的不断更新与发展，需要的系统数量也在增加，如，Windows 7、Windows 2008、Linux 等，给管理和维护带来一定的难度。
3、管理与易用性本身就是一对矛盾。如果严格管理，学生在上机实验时将受到限制，将阻碍到学生从实践中真正体验真实的实验环境；而如果放开管理，那么学生上机实验中，会将所有的系统设置进行大量的改动，使其恢复的复杂度增大，这样对管理员造成极大的负担，同时也会影响接下来的实验课程。
为了减轻实验室管理人员的维护难度和管理好实验室的前提下，一般会采用
在计算机上安装“还原卡”，利用还原卡多系统启动功能与网络克隆技术，进行机房管理及维护。还原卡的使用给实验室的管理带来极大的便利性，只要在建设机房初期，在每台计算机上安装好系统，如当网络中的一台计算机系统或软件出现故障时，只需在一台正常的计算机上，通过网络发送的功能，将正常的计算机系统传送到故障的计算机上，即可达到不重新安装系统、软件的目的。但这仅适用于普通教学环境实验室的日常维护，对于一些特殊课程的教学环境维护就不适合的。比如，还原卡对某些系统的支持不太乐观，些许还原卡或还原系统不支持 Windows 2003、Windows 2008、Windows 7 等操作系统，也不支持 Linux 系统，对于有些操作系统，还原卡虽提供了完全备份的功能，但存在许多弊端，如：占用较多的磁盘空间，系统还原的速度也比较慢等。
二、高职院校中虚拟化的应用
1、多操作系统多课程实验环境的支持
不同课程对实验环境的要求也是不同，如课程一需要Windows+SQLServer+HTTP环境，课程二需要 Redhat Linux+MySQL+Apache环境。对于MCSE等专业课程的学习需要多种操作系统环境。为了满足不同的需要可以采用虚拟化技术来支持多课程多操作系统实验环境。安装、配置不同环境的虚拟机，如Windows+SQL Server+HTTP 环境的虚拟机、Redhat Linux+MySQL+Apache 环境的虚拟机、Windows 2008、Windows7等环境的虚拟机，把这些虚拟机文件部署到机器上并加以启动即可进行使用。对于每一台虚拟机而言，在物理主机上就是一个独立的子系统，可以兼容所有的主流操作系统和模拟真实的客户机上的操作系统的多样性。同时，也可以搭建的一个局域网虚拟环境，在虚拟机中网络的行为与真实的网络完全一致，实验过程中无需担心虚拟网卡和虚拟交换机会出现故障和冲突的问题。在一台物理机上的每一台虚拟机归根到底都是宿主机上的一个软件系统。因此学生在操作计算机时，可以减少设备的损坏、降低设备的投资、减轻设备维护的工作量
2、便携“移动计算机”的支持
由于课程学时的限制，学生课后想加强对课程实验的练习，但却苦于没有实验环境，引入虚拟技术后便可解决这一问题。学生只需要将实验室已部署好的虚拟机文件复制存储到U盘或移动硬盘上，回到宿舍或者在其他的实验室做实验时，只需要将U盘或移动硬盘上的虚拟机文件部署到机器上，启动虚拟机便可直接使用。每台虚拟机，在宿主机它是以一个文件或文件夹的形式进行存放的，因此它具有可迁移性和便携性。对于学校开展专业技术类型的讲座，需要进行技术演示，而会场的计算机环境未必安装了所需的系统、软件，不一定符合需要，此时可通过制作讲座所需环境的虚拟机文件，把虚拟机文件事先部署好后存放于U盘或移动硬盘上，只需携带已存放在U盘或移动硬盘上的“便携可移动”虚拟电脑即可直接进行演示，而不需携带大而重的笔记本电脑。
3、网络教室
传统的网络教室服务的提供是由基于操作系统的多用户来支持的，使用服务器的用户需要进行远程登录，隔离性较差便是它的缺点所在，一个使用者的误操作都将可能导致感染病毒，甚至宕机，以致于整个系统的崩溃；其次是较低的权限，为了保证系统的安全性必须将使用者的权限设定为较低，在低权限的限制下使用者不能执行如随意安装软件、对系统设置进行修改等特权操作；另一个缺点便是资源分配不公平，假如有一位使用者进行着耗费计算的操作，此时其他用户便会受牵连，甚至令整个系统运行变得极慢。
而虚拟网络教室是通过虚拟机的方式来提供服务的，每个用户都拥有一台供自己使用的虚拟机，而对于如何实现数量众多的虚拟机快速启动和保证用户的交互体验是它的技术难点所在。就虚拟网络教室而言，它具有以下的优点：第一是隔离性强，虚拟机之间彼此完全隔离，就如同多台独立的物理主机一样；第二是使用权限较高。每个用户都可以以管理员的身份登录运行虚拟机，可以使用最高的权限来执行所有指令，具有良好的用户体验；第三是资源分配公平。可以由虚拟化平台管理员来设定合适的规则，可在创建时进行设定，也可根据需要在运行时再进行调整，以此来达到每个虚拟机都能公平获得资源的目的。
以上基于虚拟化技术的三种实验环境模式，是目前高职院校对实验管理的一种全新的模式。在此模式下，实验室管理员只要维护好虚拟机的镜像文件，而任课教师只需根据课程的要求设计好实验环境，不会再受到实验室管理条件的约束，与此同时学生也可获得便携且多样的实验实训环境。
高职院校的校园网需要有多种不同功能的服务器来提供对各种校园服务的支持，例如 FTP 服务器、WEB 服务器、教务系统服务器、拥有各种文献期刊数据库的图书馆镜像服务器等等。诸如此类的服务器管理成本都相对较高，能耗也较大。如果将虚拟化技术引入到校园网中，便实现在虚拟化技术的基础上对各类服务器进行整合，在同一台物理机上运行多个提供了不同服务的虚拟机，相互隔离，保证服务的可靠性，安全性，节约投资，易于恢复，管理方便。
参考文献：
[1]唐超，杨建清.虚拟机技术在一体化教学中的应用[J].电脑与电信.2010（12）
[2]刘晙.谈谈计算机教学中虚拟机的应用[J].科技资讯.2009（36）