項目教學法在《計算機系統與維護》課程教學中的嘗試論文

項目教學法在《計算機系統與維護》課程教學中的嘗試論文

　　《計算機系統與維護》是集知識傳授和技能培養于一體、實踐性與時效性都很強的課程,它要求學生既要學好理論知識,又要掌握實際操作技能,還要培養自主學習的能力和終身學習的思想。

　　計算機系統與維護是一門以入手理論為主的專業根底課程，學好該課程能夠理解計算機軟硬件的系統構成、控制磁盤分區、系統裝置、性能測試與優化，系統備份與復原，計算機軟硬件毛病診斷與掃除等系統維護才能，關于信息時期的今天，這是廣闊用戶必需具備的應用技藝�？墒牵�計算機系統維護的實驗環境有其特殊性，相關實驗項目請求停止硬件裝卸、參數配置、程序裝置等等，這些重復操作會對系統形成毀壞性的影響，招致計算機無法啟動。假如每次實驗后都需求重新裝置或配置系統，這也將成為實驗室管理與維護工作的一個難題。因而，如何搭建一個便當適用的實驗環境，不斷是計算機系統維護實驗開設亟需處理的問題，本文就虛擬機技術在計算機系統與維護教學中的應用展開討論。

　　1 虛擬機技術及其特性

　　虛擬機（Virtual Machine）指經過軟件模仿的具有完好硬件系統功用的、運轉在一個完整隔離環境中的完好計算機系統。經過虛擬機軟件，在已有的系統內部，應用軟件虛擬出另外的計算機，包括虛擬的硬件環境（CPU、內存、硬盤、網卡等），并在此環境下和真實的計算機一樣，真實的裝置操作系統、真實的運轉軟件及各種應用。關于用戶而言，它只是運轉在物理計算機上的一個應用程序，但是關于在虛擬機中運轉的應用程序而言，它就是一臺真正的計算機。

　　圖1 虛擬計算機的體系構造

　　虛擬機具有如下特性：

　�。�1）不需求分區或重開機就能在同一臺PC上運用兩種以上的操作系統，操作便當、快捷。

　�。�2）完整隔離并且維護不同OS的操作環境以及一切裝置在OS上面的應用軟件和材料，即便某個系統呈現毛病，也不會對其它虛擬系統和物理主機系統形成影響，維護便當。

　�。�3）不同的OS之間還能互動操作，包括網絡、周邊、文件分享以及復制粘貼功用。

　�。�4）虛擬設備不存在兼容性問題，實驗中形成硬件損壞率低，平安牢靠。

　　（5）可以自在設定并且隨時修正操作系統的硬件環境，如：內存、磁盤空間、周邊設備等。

　�。�6）熱遷移，高可用性，具有快照（snapshot）功用。

　　2 虛擬機實驗環境的構建

　　目前常用的虛擬機軟件有兩個，一個是VMWare Workstation（VMWare公司開發，簡稱VM），另一個Virtual PC（Microsoft開發）。這兩款軟件由不同的公司開發，但設置和運用都不復雜，十分容易上手，下面以VM為例簡述虛擬機實驗環境的構建。

　　首先需求從網上下載虛擬機裝置程序及漢化補�。黄浯窝b置虛擬機軟件；然后依據需裝置漢化補��；再停止配置及裝置需求的虛擬操作系統（winxp/win7/win8/linux）；最后能夠裝置VMware-tools。其中VMware-tools是Vmware提供的加強虛擬顯卡和硬盤性能、以及同步虛擬機與主機時鐘的驅動程序，裝置完成后虛擬機的鼠標指針就能夠和物理機的鼠標指針統一，不需求運用組合鍵Ctrl+Alt來停止切換，還能夠完成物理機的文件直接拖到虛擬機上去運用。這樣一個虛擬機實驗環境就搭建好了，只需求依據實驗任務準備相關資源就能夠停止理論操作。

　　3 虛擬機技術在系統維護教學中的應用

　　虛擬機在理論操作方面可以發揮很大的作用，能夠在一臺電腦上練習組網技術、學習操作不同的操作系統、測試開發的軟件在各個操作系統平臺下的效果和牢靠性、裝置不牢靠的軟件、測試病毒等。在虛擬系統解體之后可直接刪除不影響本機系統，同樣，本機系統解體后也不影響虛擬系統，重裝后可再參加以前的虛擬系統。

　　3.1 BIOS參數設置

　　在一切理論操作項目中，BIOS的設置最為籠統，同時還具有一定的風險性，假如操作不當就會毀壞BIOS參數的設置，招致計算機無法正常啟動。并且BIOS的設置界面普通是英文標識，初學者會感到單調，存在一定的難度，應用虛擬機模仿的硬件系統能夠較為真實地反映系統的引導次第、CPU頻率、端口設置、主從硬盤等BIOS設置狀況，普通開機按下F2后即可進入BIOS，運用方向鍵挪動并選擇菜單停止相關設置。

　　3.2 硬盤分區與格式化

　　分區行將硬盤劃分為若干個邏輯區域，格式化即為硬盤分別樹立引導區（BOOT）、文件分配表（FAT）和數據存儲區（DATA），新配置的硬盤假如沒有停止格式化和分區，可能無法正常運用，也可能影響用戶數據的管理，并且不同類型的操作系統請求相對應的硬盤格式，各種分區工具的操作辦法也不盡相同。假如在真實PC上練習硬盤分區及格式化，會對硬盤形成損傷，大大縮短硬盤的運用壽命。而在虛擬機環境下，硬盤的分區操作不會有任何損傷，只是相似一個文件的讀寫操作，卻能到達和物理機一樣的操作效果。

　　3.3 裝置操作系統

　　操作系統的裝置是學生最感興味的內容，但在實踐操作過程中遭到諸多硬件的限制，比方需求光驅和啟動盤，要配置一個機房的光驅和幾十張系統盤，這也是不常見的。在虛擬機環境下，能夠較好地處理這些硬件需求問題，先運用虛擬機軟件在宿主機（物理機）中劃分一局部硬件資源，虛擬出一臺計算機，然后應用UltraISO（軟碟通）將操作系統的裝置光盤制造成一個ISO鏡像文件，在虛擬機中將ISO鏡像文件導入光驅中，就能夠直接裝置操作系統了，其裝置步驟和過程跟物理機完整一樣。

　　3.4 系統配置

　　對操作系統的運用有時需求停止必要的設置，比方網絡IP地址和平安戰略的的配置，假如在物理機的環境下操作理論，重啟后會遭到機房平安復原維護限制，相關的配置不能生效。在虛擬機環境中，能夠防止這種機房系統復原維護的限制，更不會損壞物理機的軟件和硬件系統。

　　3.5 系統備份與復原

　　操作系統的運用時間越長其運轉速度會越慢，假如系統感染了病毒，毀壞了系統文件還會招致系統解體，重裝系統又很耗時，這些都是電腦用戶最頭痛的，卻又是不可防止的。運用Ghost技術完成系統備份和復原是目前快速處理這一問題的有效途徑，但是Ghost的操作具有一定的難度和復雜性，一不當心就可能將硬盤的一切數據清零，損失沉重。在虛擬機環境中，能夠重復應用Ghost工具停止備份復原系統，而不用擔憂物理機的數據受損。

　　3.6 系統優化及病毒查殺

　　關于系統優化及病毒排殺等操作需求重新啟動系統才干生效，而且有的相關設置會影響系統的啟動和正常運轉，嚴重的還會招致操作系統解體，但在虛擬機環境中能夠大膽操作，無需擔憂設置影響物理機的正常運轉，同時，虛擬機還能夠經過復制、掩蓋虛擬硬盤的方式快速處理問題。

　　4 虛擬機技術在系統維護理論中的缺乏

　　引入虛擬機技術能夠補償大局部系統維護實驗在實踐操作過程中的問題，但也存在一些缺乏。

　�。�1）模仿環境中虛擬機的硬件均來自宿主機，因而請求物理機的硬件配置較高，特別是對處置器和內存的配置請求很高，不然，虛擬機的啟動和運轉會很慢。

　�。�2）在虛擬機模仿的環境下，虛擬硬件普通不會發作毛病，不能較好模仿真實硬件環境中可能呈現的問題，因而對電腦硬件毛病診斷與掃除的相關操作不多，不能入手練習裝卸硬件。

　�。�3）關于驅動程序的裝置、系統性能測試與優化等項目，在虛擬機模仿環境中理論效果不理想，由于虛擬機基于宿主機，相關驅動程序均已自動裝置，不能很好地模仿物理機驅動的裝置和更新，與真實過程的差異較大。

　　5 完畢語

　　在計算機系統與維護的教學過程中，靈敏運用虛擬機技術，能有效緩解計算機實驗設備以及各類硬件設備缺乏的問題。在虛擬機環境下停止的一切實驗操作均不會對計算機硬盤的數據產生任何影響，從而降低了機房的維護難度，同時，又增加了學生的入手理論時機，極大地豐厚了學生計算機軟硬件系統維護的實戰經歷，鍛煉與進步了學生處理各類計算機實踐問題的才能。

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