专业教学应用虚拟机技术的探讨----湖南陶瓷技师学院(湖南轻工高级技工学校)
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专业教学应用虚拟机技术的探讨作者：刘侃　　发表日期：摘要：《计算机组装与维护》是中高职计算机专业必修的主干专业课程，该课程部分实训内容因需要修改甚至破坏原有软件系统，课程开展安全性无法得到保障，将虚拟机技术引入教学实训，将能破解此项限制 ，《计算机网络》《计算机安全》等课程同样值得借鉴。　　一、 引言
　　《计算机组装与维护》课程实验性强，课程主要包括计算机系统的组装与调试、计算机操作系统的安装与优化、常用软件的安装、网络基础知识及网络安全等。这些章节中，相当部分内容涉及到系统软件的更改，为了给学生们提供真实的演示过程，让学生直观形象的学习实践技能，我们一般在裸机上演示完整的操作过程并让学生在工作站中完成实机操作，每次学生实验，势必破坏工作站原有系统，人为地增加了机器的维护难度。对此，我们在《计算机组装与维护》课程教学与实验操作中引入虚拟机技术，它不仅为教学提供了真实的演示效果，极大地促进教学计划的实施，更避免了实验时对原有系统的损坏，使教学的组织实施与教学效果都有明显的改进。
　　二、 虚拟机技术
　　虚拟机技术实际上是通过虚拟机软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。通过该软件，你可以在一台物理计算机上模拟出一台或多台虚拟的计算机，这些虚拟机完全就像真正的计算机那样进行工作，例如你可以安装操作系统、安装应用程序、访问网络资源等等。对于你而言，它只是运行在你物理计算机上的一个应用程序，但是对于在虚拟机中运行的应用程序而言，它就是一台真正计算机。因此，当你在虚拟机中进行软件评测时，可能系统一样会崩溃；但是，崩溃的只是虚拟机上的操作系统，而不是物理计算机上的操作系统，并且，使用虚拟机的恢复功能，你可以马上恢复虚拟机到安装软件之前的状态。虚拟机的应用范围很是广泛：利用虚拟机监视器检测及管理隐藏进程；虚拟机技术在财税系统内的应用；基于虚拟机技术的人侵检测系统；攻击仿真平台的研究和实现；虚拟机技术在网络信息安全教学中的应用等方面。
　　目前流行的虚拟机软件有VMware、Virtual Box和Virtual PC，它们都能在Windows系统上虚拟出多个计算机。这里介绍的虚拟机是指能够提供操作系统运行环境的应用软件，相信很多人都在计算机上安装了双系统，虽然每次启动都只耗费一份资源，但最大的缺点就是系统切换需要重启，这个过程时间是比较长的，而虚拟机就很好的解决了这一问题，简言之，虚拟机就是在原有的系统上用一个软件虚拟出另一个系统，让其同样有母系统的功能，虚拟系统和平时用的系统一样，拥有自己的BIOS，CPU，内存，硬盘（不过都是虚拟的），可以在虚拟硬盘上分区，基本上与真实安装系统没有什么区别，甚至载体系统的故障并不影响虚拟系统是正常使用（当然，致命故障例外）。
　　使用虚拟机的好处很多，在一台电脑上利用虚拟机将硬盘和内存的一部分拿出来虚拟出若干台机器，每台机器可以运行单独的操作系统而互不干扰，这些“新”机器各自拥有自己独立的CMOS、硬盘和操作系统，你可以像使用普通机器一样对它们进行分区、格式化、安装系统和应用软件等操作，还可以将这几个操作系统联成一个网络。在虚拟系统崩溃之后可直接删除不影响本机系统，同样本机系统崩溃后也不影响虚拟系统，可以下次重装后再加入以前做的虚拟系统。虚拟机软件不需要重开机，就能在同一台电脑使用好几个OS，不但方便，而且安全。虚拟机在学习技术方面能够发挥很大的作用，虚拟机的这些特性非常有利于《计算机组装与维护》等计算机实训课程的开展。
　　三、 虚拟机技术在教学中的应用
　　在《计算机组装与维护》课程的软件系统安装与维护教学中，部分实验内容直接改变计算机的系统环境甚至破坏计算机系统而使机器无法正常工作，利用虚拟机技术，可以很好的避免此种现象的发生。
　　鉴于VMware虚拟机软件操作的简单性，并且全中文界面更方便于学生的学习，本课程的教学与实验环境的构建中，我们一般使用VMware最新的汉化版本。
　　（一）创建虚拟计算机环境
　　&& 首先主机上需要安装虚拟机软件VMware10.0.1汉化版本软件，因虚拟机的特性，此软件需占用较多的系统内存，所以对计算机硬件配置的要求较高，建议配备至少4G主存、双核的CPU及至少300G以上的硬盘空间。
　　正确安装的软件版本信息如下图1所示
　　图1 Vmware版本信息
图2 虚拟机主界面
　　实验过程中可按照自己要求创建适合的虚拟机，关键是根据计算机配置及实验内容来设置虚拟机硬件，如下图3
　　图3 硬件设置
　　虚拟机创建完毕后，我们便可开展完全仿真的实训任务。如下图4所示　　
图4 虚拟机创建完毕
　　（二）CMOS设置
　　由于使用虚拟机软件创建的虚拟计算机相当于物理裸机，即通过虚拟机软件虚拟了计算机系统所需的硬件环境，我们知道裸机是无法正常工作的，所以我们需要在裸机的基础上安装操作系统软件，在C虚拟机的CMOS参数设置界面中我们设置计算机的启动顺序优先从光盘启动，为我们后面使用光盘（也是虚拟的）启动盘启动计算机进行软件系统的安装准备条件。如下图5所示：
　　图5 虚拟机CMOS设置界面
　　（三） 硬盘初始化操作
　　保存CMOS参数设置，虚拟机将从事先设置好的虚拟光驱启动系统，并进入DOS模式，启动硬盘分区命令Fdisk对硬盘进行分区操作并通过Format命令对分区进行格式化操作。因为虚拟机上的硬盘实际上是.vhd虚拟文件，硬盘初始化操作也仅是对虚拟文件进行了读写，所以特别适用于学生实验环境，可以反复进行而不会对计算机硬盘产生硬伤，更不会对主机软件系统产生破坏，同时虚拟机提供的操作环境与真实的物理计算机操作完全一样，不会有模拟的感觉。
　　下图6就是在虚拟机中运行FDISK进行分区操作界面
　　　　图6 虚拟机中FDISK操作
　　至此，我们实训虚拟机软件环境设置，很安全很方便地学习了CMOS的设置以及分区命令FDISK的使用，这些实验的开展，如没有虚拟机的帮助，完全是不可想象的。
　　（四）安装操作系统
　　通过初始化操作，我们进一步理解了计算机的文件存储原理，我们还可以利用虚拟机的强大虚拟能力，在虚拟机上安装操作系统，并在此基础上实现单机网络实验的梦想。如下图7-8所示：
　　图7 虚拟机克隆
图8& XP启动
　　（五）网络实验
　　&&& 通过在一台实机运行多台虚拟机操作系统，这些系统之间通过设置后，完全访真网络互访。也就是说，我们可以通过虚拟机平台，单机就能完成网络实验及安全实验，效果如下图9所示：
图9 双机互联
　　四、 效果评价
　　在《计算机组装与维护》课程教学中，通过引入虚拟机技术，与计算机操作相关的教学演示、实验操作都可以直接在虚拟机的环境中实现。据统计，本门课程所安排的近20个实验绝大部分都可以在虚拟环境中完成，在实验过程中不会对工作站系统产生任何安全影响。结合计算机硬件系统的组装实训，有效地加强了学生的动手实践能力，从而取得良好的学习效果。
　　我通过近两年在《计算机组装与维护》课程中利用虚拟机的使用实践，总结出虚拟机搭建的虚拟实验环境相比于真实的物理实验环境，有如下优势：
　　（一）虚拟机软件搭建的虚拟机在真实的物理计算机中只是一些普通数据文件，每次实验结束后可将系统备份，下次实验还可调用，这样为学生重复实验节约大量的实验准备时间并降低了环境的维护难度。
　　（二）虚拟机软件搭建的虚拟机模拟了真实的物理计算机的硬件设备，在虚拟机里进行的所有操作不会影响到主机环境，并通过虚拟机硬件配置的设置帮助学生进一步了解硬件知识。
　　（三）虚拟机环境丰富了教师的教学环境，提供了计算机基础知识教学的多媒体演示环境和实验环境的真实模拟环境。
　　五、 结束语
　　总之，虚拟机技术在教学实训中的应用大有可为，其作用可覆盖更多的专业和课程，这需要我们不断去探索、不断挖掘。相信，随着虚拟机技术进一步发展，将为我们的职业教育撑起一片更为广阔的天空。
　　参考文献
　　[1]王春海 虚拟机配置与应用完全手册.人民邮电出版社 2008.4
　　[2]Time创作室 虚拟机典型应用技巧.人民邮电出版社 2010.2
　　[3]杨少春 VMware构建虚拟并行计算网.计算机工程与设计2011.7
　　[4]王纪凤、王世刚计算机网络课程教学中的虚拟机技术应用2011.1
　　[5]冯佳 虚拟机技术在计算机网络课程教学中的应用 2012.7　　
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联系电话:4 32486　传真:6　有没有免费模拟做物理和化学实验的软件？_百度知道
有没有免费模拟做物理和化学实验的软件？
我有更好的答案
免费的好像没有，一般免费的都是图片视频不太清楚的，我买了一款软件，动画效果不错，视频很清晰，也不贵，里面基本上包含了所有的实验，差不多一个实验一块钱，我觉得这个还比较合适，毕竟每个实验可以反复操作，直到学会为止，叫仿真实验，初中高中的都有，网上有试看版，你可以找找，希望对你有帮助
采纳率：23%
物理可能有，我记得有个软件叫电学实验室，大概吧
哪里有下载？
不清楚，我们学校机房里有
实验是动手，在软件上做效果不算好，还不如看视频
有啊，但效果不是那么好啊嘿嘿
哪里有下载？
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我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。什么是虚拟机 虚拟机有什么用？如何安装？
互联网 & 发布时间： 17:34:54 & 作者：佚名 &
虚拟机是采用一台计算机分配出多个完全具备完整计算机特性的区域，每个虚拟区域互不影响，在我们生活中虚拟机的作用也是比较大的，广泛被电脑爱好者与企业所使用，下面本文将于大家分享下什么是虚拟机以及虚拟机的作用，希望对广大电脑爱好者有所学习，这也是电脑百事网
虚拟机是采用一台计算机分配出多个完全具备完整计算机特性的区域，每个虚拟区域互不影响，在我们生活中虚拟机的作用也是比较大的，广泛被电脑爱好者与企业所使用，下面本文将于大家分享下什么是虚拟机以及虚拟机的作用，希望对广大电脑爱好者有所学习，这也是电脑百事网很乐意与大家分享的知识。什么是虚拟机？　专业术语是这样定义的：虚拟机（英文全称：Virtual Machine）是指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统，目前流行的虚拟机软件有VMware(VMWare ACE）、Virtual Box和Virtual PC，它们都能在Windows系统上虚拟出多个计算机，每个虚拟计算机可以独立运行，可以安装各种软件与应用等。
什么是虚拟机
　通俗的说，虚拟机是将一台计算机虚拟化实现一台计算机具备多台计算机的功能，但整机性能也会被各个虚拟机所分配划分，因此划分虚拟机越多，各个虚拟机所分配的CPU、内存、存储空间资源也越少，因此组建虚拟机通常是配置越高越好，因此广泛使用于服务器等行业。虚拟机有什么用？& 　虚拟机在现实中的作用还是相当大的，比如最简单我们电脑中没有光驱，如果要安装系统我们就可以使用虚拟机来安装系统，虚拟机内部拥有虚拟光驱，支持直接打开系统镜像文件安装系统，另外虚拟机技术在游戏爱好者朋友眼中也相当实用，比如我们知道一般一台电脑很多游戏不支持同时多开，但我们可以在电脑中多创建几个虚拟机，那么在虚拟机系统中即可单独再运行程序了，这样即可实现一台电脑同时多开同一游戏了。另外虚拟机的作用还有很多，这里就不一一介绍了。　其实虚拟机在企业中应用非常广，由于服务器通常配置很高，因为很多服务器网络商为了满足中小站长需求，通常将一台服务器划分出多个虚拟机服务器，这样每个网站即可分配独立服务器资源一部分，并且互相不影响且可以配独立IP地址，大大解决了中小企业使用单独服务器费用过高的问题，目前购买的VPS服务器则均为采用该技术，做过网站的朋友初期用到的虚拟空间也是该原理，有兴趣的朋友不妨去了解下。虚拟机安装教程　由于虚拟机是将一台电脑分配成多个具备完整计算机性能的系统，后期所有的独立系统均是共享这个电脑的硬件资源，因此创建虚拟机建议大家电脑配置尽量好些，不然可能影响到后期每个虚拟机的性能。目前创建虚拟的软件主要有vmware虚拟机、Virtual Box和Virtual PC虚拟机等，其中vmware虚拟机是最受欢迎的一款虚拟机软件，该软件不仅稳定，并且支持为指定虚拟机划分诸如CPU、内存、以及硬盘划分指定资源比例，这样既可有效防止某一虚拟机资源不足而占用其他虚拟机资源的情况下。
VMware虚拟机
下面我们以最主流热门的VMware虚拟机软件为例，教大家如何安装虚拟机。
一：首先我们正常进入电脑系统，然后去网上下载VMware虚拟机软件
下载VMware虚拟机软件
　建议大家下载中文汉化版的VMware虚拟机，这样方便使用，软件下载完成后，接下来就是VMware虚拟机软件安装了。脚本之家提供的vmware下载地址 微软出品的虚拟机软件Microsoft Virtual PC 2007 SP1 汉化版&
二：VMware虚拟机安装教程
　双击下载好的VMware虚拟机软件开始安装，首先我们看到的是VMware虚拟机安装向导，如下图，下面直接上图，大家安装图示操作即可。
VMware虚拟机安装向导&
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为虚拟机分配处理器资源
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有哪些能模拟化学实验的APP或虚拟实验室软件
在化学实验教学过程中，由于试验材料和设备十分昂贵且数量少，以至学生们只有有限的机会参与化学实验，而现在有些软件可以模拟化学实验过程，大大方便了学生和老师们，我们可称之为虚拟实验室。那么有哪些能模拟化学实验的app或其它软件呢？我们来给大家推荐两枚吧！第一枚叫NOBOOK虚拟实验室软件虽然我不是app，我是做虚拟实验室的，全名为NOBOOK虚拟实验室，简称NB实验。2014年上线，目前一共有四个板块：NB物理实验、NB化学实验、NB生物实验、NB小学科学。贴几张图和视频大家随意感受下：NB化学实验：（视频视频视频！WiFi WiFi WiFi！！）二氧化碳与水反应！NB生物实验采用3D技术！！看完是不是觉得特别强大超清晰！超强大！超酷炫！超。。。NB生物实验，初中板块拥有196个实验，高中版块拥有93个实验。实验资源丰富，连显微镜观察细胞的拨片显示都是真实的！清晰度高！NB小学科学，分为生命科学、地球与宇宙、物质世界三大模块。包含观察类、演示类、动手操作、探究类实验234个。是目前市面上最完整的小学科学教学资源，可以培养小学生对科学的探究能力。老师备课上课的好帮手。NB物理实验和NB化学实验虚拟实验室两个板块内置了独特的“引擎”。不是flash！！！！不是flash！！！！不是flash！！！！NB化学实验拥有119个实验资源，NB物理实验拥有273个实验资源，可以方便学生直接操作以及教师课上快速展示！NB化学实验有239种药品，111种器材！NB物理实验有266种实验器材！可以随意DIY组装实验，操作步骤不受局限，无论实验步骤正确与否均可呈现精确的实验结果及逼真的实验现象。题主可以体验下：初高中化学实验_化学软件_仿真化学实验室_NB化学实验。。。。。。。。。。。。。。分割线。。。。。。。。。。。。。。。。另外还有生物和小科感兴趣也可以看下：NB生物实验：花的结构第二枚叫做chemist的app当初也是别人推荐给我的，就是这货。android可以下载破解版，iOS可以下载正版，打开界面是这样的。上面三个符号分别是仪器、药品和你的存档. 个人评价仪器和药品还是比较全的，但是不够全。试剂分为溶液和固液气四种，仪器分为玻璃仪器和非玻璃仪器两种.大型装置可以自己组装，添加药品量可以控制开始反应后会显示发生反应的方程式. 反应现象的还原度还是比较高的。右下角有几个按钮，其中【设置】里面有一些有趣的东西. 那个explosion开启以后你的仪器是能够爆炸的。如图.刚开始的时候我打算把我所有的无机实验在这上面重复一遍，后来发现它记载的反应和药品不够全，有一些仪器组装也不全. 比如它居然没有双孔塞啊！这是什么鬼啊！于是后来就只是玩玩了. 不过总而言之，对非化学专业来说它的功能已经能够涵盖基本的实验了.(来源：知乎)
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