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項(xiàng)目教學(xué)法在《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與維護(hù)》課程教學(xué)中的嘗試論文
《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與維護(hù)》是集知識(shí)傳授和技能培養(yǎng)于一體、實(shí)踐性與時(shí)效性都很強(qiáng)的課程,它要求學(xué)生既要學(xué)好理論知識(shí),又要掌握實(shí)際操作技能,還要培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力和終身學(xué)習(xí)的思想。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與維護(hù)是一門以入手理論為主的專業(yè)根底課程，學(xué)好該課程能夠理解計(jì)算機(jī)軟硬件的系統(tǒng)構(gòu)成、控制磁盤分區(qū)、系統(tǒng)裝置、性能測(cè)試與優(yōu)化，系統(tǒng)備份與復(fù)原，計(jì)算機(jī)軟硬件毛病診斷與掃除等系統(tǒng)維護(hù)才能，關(guān)于信息時(shí)期的今天，這是廣闊用戶必需具備的應(yīng)用技藝�？墒�，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)維護(hù)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境有其特殊性，相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目請(qǐng)求停止硬件裝卸、參數(shù)配置、程序裝置等等，這些重復(fù)操作會(huì)對(duì)系統(tǒng)形成毀壞性的影響，招致計(jì)算機(jī)無法啟動(dòng)。假如每次實(shí)驗(yàn)后都需求重新裝置或配置系統(tǒng)，這也將成為實(shí)驗(yàn)室管理與維護(hù)工作的一個(gè)難題。因而，如何搭建一個(gè)便當(dāng)適用的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，不斷是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)維護(hù)實(shí)驗(yàn)開設(shè)亟需處理的問題，本文就虛擬機(jī)技術(shù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與維護(hù)教學(xué)中的應(yīng)用展開討論。
1 虛擬機(jī)技術(shù)及其特性
虛擬機(jī)（Virtual Machine）指經(jīng)過軟件模仿的具有完好硬件系統(tǒng)功用的、運(yùn)轉(zhuǎn)在一個(gè)完整隔離環(huán)境中的完好計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。經(jīng)過虛擬機(jī)軟件，在已有的系統(tǒng)內(nèi)部，應(yīng)用軟件虛擬出另外的計(jì)算機(jī)，包括虛擬的硬件環(huán)境（CPU、內(nèi)存、硬盤、網(wǎng)卡等），并在此環(huán)境下和真實(shí)的計(jì)算機(jī)一樣，真實(shí)的裝置操作系統(tǒng)、真實(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)軟件及各種應(yīng)用。關(guān)于用戶而言，它只是運(yùn)轉(zhuǎn)在物理計(jì)算機(jī)上的一個(gè)應(yīng)用程序，但是關(guān)于在虛擬機(jī)中運(yùn)轉(zhuǎn)的應(yīng)用程序而言，它就是一臺(tái)真正的計(jì)算機(jī)。
圖1 虛擬計(jì)算機(jī)的體系構(gòu)造
虛擬機(jī)具有如下特性：
（1）不需求分區(qū)或重開機(jī)就能在同一臺(tái)PC上運(yùn)用兩種以上的操作系統(tǒng)，操作便當(dāng)、快捷。
�。�2）完整隔離并且維護(hù)不同OS的操作環(huán)境以及一切裝置在OS上面的應(yīng)用軟件和材料，即便某個(gè)系統(tǒng)呈現(xiàn)毛病，也不會(huì)對(duì)其它虛擬系統(tǒng)和物理主機(jī)系統(tǒng)形成影響，維護(hù)便當(dāng)。
（3）不同的OS之間還能互動(dòng)操作，包括網(wǎng)絡(luò)、周邊、文件分享以及復(fù)制粘貼功用。
（4）虛擬設(shè)備不存在兼容性問題，實(shí)驗(yàn)中形成硬件損壞率低，平安牢靠。
�。�5）可以自在設(shè)定并且隨時(shí)修正操作系統(tǒng)的硬件環(huán)境，如：內(nèi)存、磁盤空間、周邊設(shè)備等。
（6）熱遷移，高可用性，具有快照（snapshot）功用。
2 虛擬機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的構(gòu)建
目前常用的虛擬機(jī)軟件有兩個(gè)，一個(gè)是VMWare Workstation（VMWare公司開發(fā)，簡(jiǎn)稱VM），另一個(gè)Virtual PC（Microsoft開發(fā)）。這兩款軟件由不同的公司開發(fā)，但設(shè)置和運(yùn)用都不復(fù)雜，十分容易上手，下面以VM為例簡(jiǎn)述虛擬機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的構(gòu)建。
首先需求從網(wǎng)上下載虛擬機(jī)裝置程序及漢化補(bǔ)丁；其次裝置虛擬機(jī)軟件；然后依據(jù)需裝置漢化補(bǔ)丁；再停止配置及裝置需求的虛擬操作系統(tǒng)（winxp/win7/win8/linux）；最后能夠裝置VMware-tools。其中VMware-tools是Vmware提供的加強(qiáng)虛擬顯卡和硬盤性能、以及同步虛擬機(jī)與主機(jī)時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)程序，裝置完成后虛擬機(jī)的鼠標(biāo)指針就能夠和物理機(jī)的鼠標(biāo)指針統(tǒng)一，不需求運(yùn)用組合鍵Ctrl+Alt來停止切換，還能夠完成物理機(jī)的文件直接拖到虛擬機(jī)上去運(yùn)用。這樣一個(gè)虛擬機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)境就搭建好了，只需求依據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)準(zhǔn)備相關(guān)資源就能夠停止理論操作。
3 虛擬機(jī)技術(shù)在系統(tǒng)維護(hù)教學(xué)中的應(yīng)用
虛擬機(jī)在理論操作方面可以發(fā)揮很大的作用，能夠在一臺(tái)電腦上練習(xí)組網(wǎng)技術(shù)、學(xué)習(xí)操作不同的操作系統(tǒng)、測(cè)試開發(fā)的軟件在各個(gè)操作系統(tǒng)平臺(tái)下的效果和牢靠性、裝置不牢靠的軟件、測(cè)試病毒等。在虛擬系統(tǒng)解體之后可直接刪除不影響本機(jī)系統(tǒng)，同樣，本機(jī)系統(tǒng)解體后也不影響虛擬系統(tǒng)，重裝后可再參加以前的虛擬系統(tǒng)。
3.1 BIOS參數(shù)設(shè)置
在一切理論操作項(xiàng)目中，BIOS的設(shè)置最為籠統(tǒng)，同時(shí)還具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性，假如操作不當(dāng)就會(huì)毀壞BIOS參數(shù)的設(shè)置，招致計(jì)算機(jī)無法正常啟動(dòng)。并且BIOS的設(shè)置界面普通是英文標(biāo)識(shí)，初學(xué)者會(huì)感到單調(diào)，存在一定的難度，應(yīng)用虛擬機(jī)模仿的硬件系統(tǒng)能夠較為真實(shí)地反映系統(tǒng)的引導(dǎo)次第、CPU頻率、端口設(shè)置、主從硬盤等BIOS設(shè)置狀況，普通開機(jī)按下F2后即可進(jìn)入BIOS，運(yùn)用方向鍵挪動(dòng)并選擇菜單停止相關(guān)設(shè)置。
3.2 硬盤分區(qū)與格式化
分區(qū)行將硬盤劃分為若干個(gè)邏輯區(qū)域，格式化即為硬盤分別樹立引導(dǎo)區(qū)（BOOT）、文件分配表（FAT）和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)（DATA），新配置的硬盤假如沒有停止格式化和分區(qū)，可能無法正常運(yùn)用，也可能影響用戶數(shù)據(jù)的管理，并且不同類型的操作系統(tǒng)請(qǐng)求相對(duì)應(yīng)的硬盤格式，各種分區(qū)工具的操作辦法也不盡相同。假如在真實(shí)PC上練習(xí)硬盤分區(qū)及格式化，會(huì)對(duì)硬盤形成損傷，大大縮短硬盤的運(yùn)用壽命。而在虛擬機(jī)環(huán)境下，硬盤的分區(qū)操作不會(huì)有任何損傷，只是相似一個(gè)文件的讀寫操作，卻能到達(dá)和物理機(jī)一樣的操作效果。
3.3 裝置操作系統(tǒng)
操作系統(tǒng)的裝置是學(xué)生最感興味的內(nèi)容，但在實(shí)踐操作過程中遭到諸多硬件的限制，比方需求光驅(qū)和啟動(dòng)盤，要配置一個(gè)機(jī)房的光驅(qū)和幾十張系統(tǒng)盤，這也是不常見的。在虛擬機(jī)環(huán)境下，能夠較好地處理這些硬件需求問題，先運(yùn)用虛擬機(jī)軟件在宿主機(jī)（物理機(jī)）中劃分一局部硬件資源，虛擬出一臺(tái)計(jì)算機(jī)，然后應(yīng)用UltraISO（軟碟通）將操作系統(tǒng)的裝置光盤制造成一個(gè)ISO鏡像文件，在虛擬機(jī)中將ISO鏡像文件導(dǎo)入光驅(qū)中，就能夠直接裝置操作系統(tǒng)了，其裝置步驟和過程跟物理機(jī)完整一樣。
3.4 系統(tǒng)配置
對(duì)操作系統(tǒng)的運(yùn)用有時(shí)需求停止必要的設(shè)置，比方網(wǎng)絡(luò)IP地址和平安戰(zhàn)略的的配置，假如在物理機(jī)的環(huán)境下操作理論，重啟后會(huì)遭到機(jī)房平安復(fù)原維護(hù)限制，相關(guān)的配置不能生效。在虛擬機(jī)環(huán)境中，能夠防止這種機(jī)房系統(tǒng)復(fù)原維護(hù)的限制，更不會(huì)損壞物理機(jī)的軟件和硬件系統(tǒng)。
3.5 系統(tǒng)備份與復(fù)原
操作系統(tǒng)的運(yùn)用時(shí)間越長(zhǎng)其運(yùn)轉(zhuǎn)速度會(huì)越慢，假如系統(tǒng)感染了病毒，毀壞了系統(tǒng)文件還會(huì)招致系統(tǒng)解體，重裝系統(tǒng)又很耗時(shí)，這些都是電腦用戶最頭痛的，卻又是不可防止的。運(yùn)用Ghost技術(shù)完成系統(tǒng)備份和復(fù)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(fù)雜性，一不當(dāng)心就可能將硬盤的一切數(shù)據(jù)清零，損失沉重。在虛擬機(jī)環(huán)境中，能夠重復(fù)應(yīng)用Ghost工具停止備份復(fù)原系統(tǒng)，而不用擔(dān)憂物理機(jī)的數(shù)據(jù)受損。
3.6 系統(tǒng)優(yōu)化及病毒查殺
關(guān)于系統(tǒng)優(yōu)化及病毒排殺等操作需求重新啟動(dòng)系統(tǒng)才干生效，而且有的相關(guān)設(shè)置會(huì)影響系統(tǒng)的啟動(dòng)和正常運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)重的還會(huì)招致操作系統(tǒng)解體，但在虛擬機(jī)環(huán)境中能夠大膽操作，無需擔(dān)憂設(shè)置影響物理機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)，虛擬機(jī)還能夠經(jīng)過復(fù)制、掩蓋虛擬硬盤的方式快速處理問題。
4 虛擬機(jī)技術(shù)在系統(tǒng)維護(hù)理論中的缺乏
引入虛擬機(jī)技術(shù)能夠補(bǔ)償大局部系統(tǒng)維護(hù)實(shí)驗(yàn)在實(shí)踐操作過程中的問題，但也存在一些缺乏。
�。�1）模仿環(huán)境中虛擬機(jī)的硬件均來自宿主機(jī)，因而請(qǐng)求物理機(jī)的硬件配置較高，特別是對(duì)處置器和內(nèi)存的配置請(qǐng)求很高，不然，虛擬機(jī)的啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)很慢。
�。�2）在虛擬機(jī)模仿的環(huán)境下，虛擬硬件普通不會(huì)發(fā)作毛病，不能較好模仿真實(shí)硬件環(huán)境中可能呈現(xiàn)的問題，因而對(duì)電腦硬件毛病診斷與掃除的相關(guān)操作不多，不能入手練習(xí)裝卸硬件。
�。�3）關(guān)于驅(qū)動(dòng)程序的裝置、系統(tǒng)性能測(cè)試與優(yōu)化等項(xiàng)目，在虛擬機(jī)模仿環(huán)境中理論效果不理想，由于虛擬機(jī)基于宿主機(jī)，相關(guān)驅(qū)動(dòng)程序均已自動(dòng)裝置，不能很好地模仿物理機(jī)驅(qū)動(dòng)的裝置和更新，與真實(shí)過程的差異較大。
5 完畢語
在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與維護(hù)的教學(xué)過程中，靈敏運(yùn)用虛擬機(jī)技術(shù)，能有效緩解計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及各類硬件設(shè)備缺乏的問題。在虛擬機(jī)環(huán)境下停止的一切實(shí)驗(yàn)操作均不會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)硬盤的數(shù)據(jù)產(chǎn)生任何影響，從而降低了機(jī)房的維護(hù)難度，同時(shí)，又增加了學(xué)生的入手理論時(shí)機(jī)，極大地豐厚了學(xué)生計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)維護(hù)的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)歷，鍛煉與進(jìn)步了學(xué)生處理各類計(jì)算機(jī)實(shí)踐問題的才能。
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