摘 要：目前，虚拟机技术在教学中的应用比较多，本文介绍了虚拟机技术的原理、特点以及在教学中遇到的问题，针对于虚拟机技术在计算机教学中的应用做了一些探讨。
关键词：虚拟机技术；计算机教学；应用
概述：
计算机课是一门理论与实践并重的课程，如果只是单纯地教授计算机相关知识，不能提供给学生一个实验的环境，那就很难激发起学生对学习的兴趣，甚至会使学生对计算机课产生抵触情绪。因此，很多学校在注重理论教学的同时，也积极开设相关的网络实验课程。
一、虚拟机简介
（一）虚拟机的原理
虚拟计算机技术可以在现有的操作系统上虚拟出一个新的子系统，这个子系统建立在正在运行的操作系统之上，同时又拥有自己独立的BIOS、CPU、硬盘、内存及各种硬件(软盘、显卡、网卡、声卡等)。当然，这些硬件都是虚拟出来的，虚拟子系统(Guest OS)的CPU是通过i386的保护模式实现，虚拟的硬盘实际上就是主系统(Host OS)上的一个文件，内存则是从物理内存中划出的一块。虚拟计算机技术可用于方便地在一个主系统上建多个同构或者异构的虚拟计算机系统，而且这些系统可以同时运行。这跟在PC机上安装多操作系统是不同的，PC机上的多系统安装在同一时刻，只能运行其中的一个系统，如果想切换系统，必须重新启动机器。而在虚拟机环境下，多个操作系统可以同时运行，即可以运行多台“机器”，人们可以在多个操作系统之间来回切换，而不需要重新启动。用虚拟机软件在一台电脑上模拟出来若干台PC，每台PC可以运行单独的操作系统而互不干扰，可以实现一台电脑“同时”运行几个操作系统，还可以将这几个操作系统连成一个网络。通常，我们把这些被模拟出来的PC称为虚拟机，也叫子机。在虚拟机里运行的操作系统叫子系统，而将运行虚拟机软件的那台叫做母机，运行虚拟机软件的操作系统叫主系统。
（二）虚拟机的特点
1）一般不会损坏本PC的操作系统和软件，因虚拟机的硬盘通常是本PC上的一个文件，虚拟机在硬盘上的操作只在这个文件上进行。
2)可同时在同一台PC上运行多个操作系统，每个OS都有自己独立的一个虚拟机，就如同网络上一个独立的PC。
3)可在单机上组建网络。它提供了虚拟网络设备如交换机、网卡和虚拟建网的方式。
4)容易安装和备份，可在虚拟机上容易地安装不同的操作系统然后备份，使用这些备份可更快速地安装其他虚拟机。
二、计算机教学中面临的问题
目前高校招生规模扩大，学生增加迅速，而教学经费投入却跟不上，无法满足实践教学需要。如何利用有限的计算机资源，完成更多的计算机实践教学，成为各个学校亟待解决的问题。
计算机的某些系统维护实验，如磁盘分区、格式化、安装操作系统、系统备份与恢复等，由于要对磁盘进行破坏性实验，担心损坏硬件设备，教师一般采取课堂演不或以讲代练的方式进行教学。
Windows服务器维护与管理中的RAID技术实验，多机互联的路由实验，教师只能从理论上去分析讲解，无法在课堂上演示，学生也无法通过实验更进一步加深理解。计算机网络实验，如局域网的组建、网络配置与管理、Telnet、FTP、IIS等各种网络服务的配置、远程访问和路由的设置等。这类实验需要用到多台计算机和多种设备，而现有的教学条件有限，导致学生学完曝程却见法解决实际问题。
三、虚拟机在计算机教学中的应用
1)多种操作系统的教学。传统学习多种操作系统的方法必需安装多系统，需要多次安装并占用多个磁盘分区，不同系统间切换需要重启。虚拟机环境下可以镜像安装多个操作系统，不需要光驱，节省光盘。
2)机房管理和计算机维护实验。出于公共安全考虑，格式化，磁盘分区等危险操作，容易造成硬盘数据永久丢失或硬盘损坏，学生一般没有机会亲手实践。在虚拟机环境下，学生可以任意进行格式化、分区设置等维护操作。即使操作出现问题，快照与回复功能随时回到上一步操作。
3)网络试验。学习网络操作系统等内容时经常需要做网络实验。但对于大型的网络实验，需要配备多台pc或服务器组网模拟局域网测试，投资巨大。如果应用虚拟机，单机就能组建虚拟局域网，实现集群试验。
4)编程应用与测试。当编写完成的程序需要在多种环境及多个系统下进行测试与运行时，应用虚拟机，不需要实际安装所有的系统与插件就可以轻松模拟出各种测试环境，利于发现问题和解决问题。
结束语：
在计算机教学及实验当中，用虚拟机技术在一台电脑上模拟出来若干台PC，每台PC可以运行单独的操作系统而互不干扰。可以实现一台电脑“同时”运行几个操作系统，还可以将这几个操作系统连成一个网络，提高了学生的动手实践能力和学习兴趣，并且由于是在虚拟机的环境中所做的实验，学生的各种操作与真实环境中相同，并且各种操作对物理P C机的系统没有任何的影响，也方便了实验室的管理。
参考文献：
[1]阿伦 虚拟机在化工仿真教学中的应用-内蒙古石油化工2009,35(22)
[2]孙?虚拟机技术在《计算机组装与维护》课程教学中的应用-吉林农业科技学院学报 2010,19(2)
[3]陈涛 虚拟机技术在高校计算机实验教学中的应用-科技信息2009,(1)
