虚拟技术在高校计算机教学中的应用

虚拟技术在高校计算机教学中的应用
摘要：虚拟技术本质上便是网络信息技术功能形态的一种抽象化表达，虚拟
技术在高校计算机教学中的应用，有助于加深学生对计算机专业课程的学习理解
能力，之于教师而言也可切实提高自身教学效率和教学质量。

本文将对虚拟技术
在高校计算机教学中的应用进行全面分析，并结合实际做好相应整理和总结。

关键词：虚拟技术；高校；计算机；教学应用
高校计算机教学旨在培养计算机专业人才，使之具备专业就业能力，但从现
实角度出发来看，现阶段我国高校计算机教学在资源利用方面相对较为保守，教
学方法的传统性特质极为明显，理论式讲解授课模式已经很难满足当今高职学生
的多元需求，虚拟化技术的应用可以有效解决这一问题，某种程度上其也是加速
高校计算机教学得以紧跟时代发展潮流的有利举措。

一、计算机虚拟化技术的工作模式
1.桥接模式
桥接运行模式是虚拟化技术在计算机技术应用当中的一种表现，它的作用是
帮助计算机在局域网的数据传输过程中建议一个虚拟化的网络服务器，以向局域
网内部接入的设备提供服务。

我们可以把虚拟网络服务器当成计算机终端之一，
它接入局域网络时，可以实现多台网络设备之间的联通和整合运作，为局域网内
的所有用户提供包括IP地址变更在内的一系列可靠网络服务。

2.网络地址转换
在计算机网络当中应用虚拟化技术，能够实现网络地址的变换，以满足网络
用户对局域网内局部系统的的自动访问需要。

在计算机网络中应用虚拟化服务器，可以实现局域网络当中的网络路由功能，帮助网络运营者获得相应的计算机系数，确保各种设备接入网络的顺畅开展，使网络便捷通畅，有助于提升网络信息的传
输效率。

3.主机模式
在计算机技术广泛应用的当下，应用虚拟计算机在预定的运行环境下模拟真
实的计算机运行效果，无疑是最方便快捷和安全的。

通过这种技术的应用，除了
可以有效隔离虚拟机遇实体机之间的联系，还能够控制虚拟机访问网络。

其中，
虚拟机对网络的访问前提是实体机的系统对其功能提供承载与支持。

二、虚拟化技术的应用优势
虚拟化计算机技术的应用，促进了包括科研领域在内的各类软硬件资源的进
一步优化配置和有效利用，为实现资源，尤其是数字和信息化资源的共享提供了
便利途径，同时因为其应用形式灵活丰富，完全能够满足各单位的一般性需求，
还因为其相关技术成本支出低廉而备受推崇和欢迎。

从具体应用来看，近年来，
虚拟技术已经成为针对网络服务器进行整合及便捷管理优化的最佳选择，使用企
业级虚拟化解决方案来满足IT行业基础性架构需要，早已在业界得到可广泛的
应用，数据中心服务器的虚拟化建设变革也已经成为的行业技术革新的趋势所在，同时，虚拟化技术在计算机网络教育和信息安全方面的应用也相当普遍，例如，
在计算机科学的科研教学活动中，利用虚拟机软件早已经实现了在不同的学生终
端机上同时运行多台虚拟机，并在虚拟环境下运行包括 Win系统和Linux在内的
不同操作系统，同时这些虚拟机还可以被划分给不同的网段，以分别进行网络技
术教学试验和承载服务器管理的工作。

在网络信息安全方面，网络和系统安全研
究专家日常正通过虚拟机系统针对各类新型计算机病毒、黑客网络攻击技术，以
及移动互联网和终端设备的的安全测试研究工作。

技术实践表明，通过虚拟化技术的应用，能够在企业不同部门之间创造数据
和网络资源共享的环境，同时又不破坏各部门之间开展工作的相对独立自主。

例如，企业可以通过虚拟广播的方式进行目标数据的网络传输，同时还能确保各工
作站的日常运行不受其干扰，相比传统技术，对数据运行和传输效能的提升显著，也明显提高了计算机设备的整体运行效率。

三、虚拟技术在高校计算机教学中的应用策略
1.虚拟技术在计算机维护实验中的教学应用
虚拟技术在高校计算机教学中的应用，结合实际来看，主要应用方向有三个
方面，即计算机维护、虚拟操作系统、网络安全虚拟化。

其中虚拟技术在计算机
维护实验中的教学应用，主要表现为在高校计算机教师教学时，需要按照教学需求，对计算机做格式化、操作系统安装等演示处理，这无疑会对计算机硬件设备
造成十分不利的影响，尤其频繁操作甚至会直接导致设备损坏，计算机发生各类
故障问题风险也会因此变得难以预控。

此时借助虚拟技术，可直接对计算机做切
实维护，在虚拟技术加持下，学生在虚拟操作环境下参与教师教学活动，在进入
计算机操作系统相关课时学习环节时，学生便可按照自身学习需求，对计算机做
格式化、操作系统安装等操作练习，期间即使某一节点发生异常，也不会影响计
算机原生系统功能。

所以虚拟化即使在高校计算机教学中的应用，可以满足学生
实践动手学习需求，加深学生知识学习印象的基础上有效维护计算机硬件系统安全。

2.虚拟技术在计算机操作系统实验中的教学应用
虚拟技术在计算机操作系统实验中的教学应用，由于高校计算机教学本身所
涵盖计算机专业知识范围较广，教学涉及操作系统实验十分频繁，传统计算机教
学实验操作如果出现失误，便会导致整个计算机系统受到较大不良影响，严重的
甚至会导致系统瘫痪，造成后续教学工作难以有效推进的状况发生。

此时若借助
虚拟技术便可有效解决这一问题，在计算机操作系统实验中利用虚拟技术为学生
创设虚拟环境，保障学生所用计算机硬盘、内存部分做虚拟分区，保障所用计算
机系统相对独立，继而在后续实验操作期间，使不同计算机系统间不存在交互影
响关系，学生即使在实验操作阶段发生失误，也不会对计算机系统造成直接损害，全面提升计算机操作系统实验教学专业性、稳定性、安全性。

3.虚拟技术在计算机网络安全方面的教学应用
虚拟技术在高校计算机教学中的应用，还体现在计算机网络安全方面，网络
安全知识本身作为高职业院校计算机教学的重要内容之一，传统计算机教学期间，教师及校方往往会考虑校内计算机系统安全因素，对该板块内容教学，普遍按照
理论讲解的方式教授，几乎没有实践层面的教学引导。

此时借助虚拟技术，将之
用于计算机网络安全方面，可直接为学生创设虚拟操作环境，来保障学生在理论
知识学习到位的前提下，通过虚拟操作环境去实践验证理论概念，像黑客使用工具、数据加密系统、网络操作安全配置等。

这个过程中校方也应配合计算机教师，围绕教学内容，适度投入少量资金，
对相关计算机教学设施予以实时更新维护，保障学生在相应实践操作阶段拥有良
好的环境保障，不会受到各类风险因素干扰，为高校计算机教师教学效率、教学
质量的不断提高提供有利参考依据。

教师在进行教学设计时，也可借助虚拟技术
来完成对教学方案的创设，比如按照总体教学目标，设置Vmware Workstation
和Xen等虚拟技术，针对计算机教学期间，涉及多机器、多操作系统、多实验环
境课程，予以有效优化改进。

比如具体教案细节规划上，教师也可在应用虚拟技
术的前提下，对教学所涵盖操作系统实验环境，做Vmware Workstation介入，
同时设置专业Xen架构，并在Vmware Workstation 中定制Linux虚拟机，最终
实现在相应虚拟机上设置Xen架构的模式，保障计算机教学活动开展推进顺利、
安全、高效同时也为学生计算机学习提供良好的网络环境。

四、结束语
综上所述，通过对虚拟技术及其在高校计算机教学中的应用研究分析，可以
看出虚拟技术本身所具有的现实意义较为突出，对比传统计算机教学模式，虚拟
技术的应用，是提高现阶段我国高校计算机教师教学效率和教学质量的关键举措。

具体到实践环节，虚拟技术在高校计算机教学中的应用，主要是以计算机维护、
虚拟操作系统、网络安全虚拟化来体现，借助虚拟技术所形成真实模拟环境，不
仅会提升计算机实验教学实效性，将之用于计算机网络安全方面，也可直接为学
生创设虚拟操作环境，确保学生在理论知识学习掌握到位的基础上，可以流畅过
度到实践操作环节，经虚拟操作环境完成对所学理论概念的实践验证，全面深化
自身对计算机课程的学习能力，这也是当前我国高校计算机教师教学水平得以不
断提升进步的先决条件。

参考文献：
[1]步英雷.虚拟化技术在高校计算机实践教学中的应用探讨[J].计算机产品
与流通,2022(4).
[2]史敏红.虚拟现实技术在高校教学中的应用研究[J].软件,2022(7).。