实验虚拟机实验（精选8篇）
1.实验虚拟机实验 篇一
用虚拟机技术构建计算机实验教学环境
利用虚拟机技术完成了计算机软硬件和网络课程的实验解决方案,设计了计算机组装与维护实验,网络组建与配置实验,服务器的配置与管理实验,网络安全与入侵实验,程序设计与调试实验.解决了实际实验环境中实验设备数量,成本和维护的矛盾.
作 者：刘建军 郝尚富 孙佰利 作者单位：河北北方学院信息科学与工程学院,河北,张家口,075000刊 名：河北北方学院学报(自然科学版)英文刊名：JOURNAL OF HEBEI NORTH UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION)年，卷(期)：25(5)分类号：G434关键词：虚拟机技术 虚拟机 计算机实验教学
2.实验虚拟机实验 篇二
学习网络技术，理论较多，实验动手较少，成班建制的教学实验条件不足。一种情况是因为考虑安全起见，学校机房一般都安装有保护卡，重新启动后数据或文件不能保存在电脑中。而有些网络配置必须要重新启动计算机才能生效。第二种情况，用几台PC联网，虽然可以完成一些实验，但每位同学只能担任实验中的一个脚色。第三种情况是安装多启动系统，但是在一个时刻只能运行一个系统，且在系统切换时需要重新启动机器。
VMware workStation是一款虚拟机软件，利用该软件能够在一台物理计算机上虚拟出一台或多台计算机，进而能够同时运行两个或多个操作系统，VMWare是真正“同时”运行，多个操作系统在主系统的平台上，就象标准Windows应用程序那样切换极其方便;还可以利用虚拟出的计算机组建网络，可以通过网卡将几台虚拟机用网卡连接为一个局域网，实现单机内的网络环境结构，如图1所示;而且每个操作系统都可以进行虚拟的分区、配置而不影响真实硬盘的数据。将这款软件应用于网络技术实验教学，可以在现存条件下提高教学效率，节约教学成本。
2 虚拟机相关概念
虚拟机就是虚拟计算机，简称“虚拟机”。指通过虚拟机软件在一台计算机上模拟出来的若干台可以独立运行且互不干扰的多个具有相同或不同操作系统的计算机。通过虚拟机技术可以在单一的硬件环境之上，创建若干个虚拟计算环境(虚拟机)，每一台虚拟机都与真实的计算机类似，每个虚拟机将一台仿真的、完整的计算机提供给用户(包括仿真的CPU、内存、总线和硬盘等)，虚拟机之间相互隔离，用户之间互不干扰。
VMware是一个虚拟机软件，它在一个操作系统上虚拟出多台虚拟机环境，从而可以在一台物理机器上同时运行多个操作系统。运行VMware的平台称为主系统或服务器，在VMware上运行的系统称为子系统或客户机。从子系统的角度来看，它是一个完整的系统;从主系统的角度来看，每个子系统分别是一个软件应用进程，每个子系统的硬盘就是一个大的文件或者分区。子系统运行时占用主系统的部分内存和CPU时间，只要内存和计算速度允许，VMware可以在一个主系统上同时运行多个子系统并与主系统共享一块网卡。各个子系统都有一个虚拟网卡和相应的网卡驱动，如图2所示。各子系统之间通过虚拟网卡相互通信，如果把子系统的虚拟网卡设置成Bridge方式，各子系统还可通过主系统所在的网络与其他网络上的机器通信，如访问互联网等。由此可见，利用VMware可以让一台机器实现一个局域网的功能，可大大节省硬件设备和物理空间，且管理方便，安全性也高。同时利用VMware还可以虚拟出多种类型的操作系统，如Windows2000、XP、Server,Solaris,Linux,FreeBSD等，特别适合做网络技术实验。
在虚拟网络中，各虚拟系统与主系统按静态的方式占有物理机器的内存。它们都是在虚拟系统启动前，根据各VM的配置参数来使用物理机器的内存。例如有4个VM组成的虚拟系统，如果每个VM占用256MB内存，则整个虚拟系统将至少占用物理机器1024MB的内存，仅对内存有一定的要求，硬件成本较低。
在虚拟环境中，各虚拟机之间相互独立而又共享同一台物理机器。各VM之间及VM与服务器之间不构成任何威胁，因为它们干净地封装了正在运行的系统的整个状态，包括用户层应用程序及核心层操作系统服务。每个VM系统仅为硬盘上的一个文件或一个分区，如果VM系统受到入侵或病毒攻击导致系统崩溃，可以简单地删除相应文件，重新启动系统的拷贝便可迅速恢复系统，管理非常方便。
综上所述，该技术最大的优点有两点：一是具有更高的安全性，通过在主操作系统中安装虚拟机。然后又在虚拟机中安装另外的操作系统，安全性大大加强;二是可移植性很好，该虚拟机中的Linux操作系统在主操作系统中只是当做一个文件存在，只要在另外的计算机中安装一个虚拟机软件，然后将这个文件拷贝到该计算机中即可，不用再重新安装操作系统，也不用再去配置服务器等工作。
3 构建虚拟网络环境
3.1 建立一个新的虚拟机
通常用的方法是用VMware向导建立虚拟机，如图3所示，搭建过程通过可视化的页面，使用向导可以建立起来。
装好以后去看看虚拟机的硬件状态会发现所有的硬件都工作正常了，其实只要你的真实系统里的硬件驱动都安装好了，VMware就会在虚拟机里也安装好的。到此为止，安装虚拟机的工作已经完成。
3.2 配置安装好的虚拟机
配置虚拟机，就是对已经装好的虚拟机的内存容量，硬盘大小和数量，网络类型等进行修改，这样可以很灵活地满足教学需要。
3.3 配置虚拟机的网络
有虚拟机是不够的，我们需要使用虚拟机和真实主机以及其他的虚拟机进行通讯。通讯分两个部分，一个是局域网内的，另一个是连接到公网的。
3.3.1 桥接(Bridged)模式
真实主机在一个以太网中，这种方法是将你的虚拟机接入网络最简单的方法。虚拟机就像一个新增加的、与真实主机有着同等物理地位的一台电脑，桥接模式可以享受所有可用的服务;包括文件服务、打印服务等等，并且在此模式下你将获得最简易的从真实主机获取资源的方法。在主机所处网络上客户机显示为和主机一样的一台额外的计算机，它与主机在主机所处网络上的地位是平等的。外部网络和虚拟机可以互相访问。
3.3.2 网络地址翻译(NAT)模式
NAT(networkaddresstranslation)模式其实可以理解成为是方便地使虚拟机连接到公网，代价是桥接模式下的其他功能都不能享用。凡是选用NAT结构的虚拟机，均由VMnet 8提供IP,gateway,DNS。客户机与主机之间通过地址转换进网络通讯，客户机可以把主机作为NAT设备，通过主机代理上网，使用这种方式网络内其他机器不能访问客机，客机可通过主机访问网络内其他机器。
3.3.3 仅主机(Host-only)模式
Host-only模式用来建立隔离的虚拟机环境，这这种模式下，虚拟机与真实主机通过虚拟私有网络进行连接，只有同为Host-only模式下的且在一个虚拟交换机的连接下才可以互相访问，外界无法访问。hostonly模式只能使用私有IP,IP,gateway,DNS都由VMnet 1来分配在主机上建立了一个独立的私有网络，客户机与主机可以通过虚拟私有网络进行通讯，只有同为Host-only模式并且属于同一个虚拟交换机的虚拟机才可以互相访问，而外部网络和客户机不能通讯。此外，也可以把客户机设置为不使用网络连接的方式，新建的客户机将没有办法与其他的客户机或计算机联网。如果想在hostonly模式下接入Internet，只能使用ICS和代理。
4 结束语
随着网络技术的发展，构建网络技术实验平台，是完成网络技术的教学工作必不可少的基石，硬件实验室可以部分解决此类问题，但是造价高昂，且对成班建制的网络技术实验教学支持较差。在这种情况下，虚拟机作为一种新网络技术实验平台为教学提供了方便、高效的验证和分析。由于VMware虚拟机软件所具有的在单机上同时运行多台客户机以及其安全性和便利性的特点，将其应用于网络技术实验教学。教学实践证明，将VMware虚拟机技术应用于计算机网络技术实验教学可以有效扩展教学实践手段、极大地提高了教学效率。
参考文献
[1]Sandeep Singhal,Michael Zyda.网络虚拟环境设计与实验[M].潘金贵,译.北京:电子工业出版社,2006.
[2]方维维,王锐.网络模拟和仿真技术[J].计算机教育,2005,(12):51-54.
[3]席洁.网络虚拟实验的构建与思考[J].宁波工程学院学报,2007,19(4):92-95.
3.实验虚拟机实验 篇三
[摘要] 讨论了高校计算机实验教学的现状，阐述了虚拟机的基本概念和主要特点，就“虚拟机”技术在实验教学中的应用和意义进行了分析，得出了在计算机实验教学改革中应用虚拟机技术的可行性结论。
[关键词] 虚拟机技术 实验教学 应用
一、计算机实验教学的现状
当前，由于我国高校招生规模不断扩大，而实验设备和实验场地不能及时得到扩充，实验教学资源非常紧张。另外，实验设备的过度使用，同时实验设备不能及时得到应有的维护，更加重了这一恶性循环。如何有效利用有限的设备，完成实验教学，并确保实验质量，成为各高校面临的重要课题。
2005年1月，在教育部下发的《关于进一步加强高等学校本科生教学工作的若干意见》中明确指出:“要不断改进实践教学内容，改进实践教学方案，加强各种形式的实践教学基地和实验室建设”。可见实验教学质量的高低很大程度上取决于实验室建设的水平。计算机作为一门实践性很强的学科更是如此，为了培养具有高质量、高素质、高应用能力和具有创新精神的计算机人才，如何不断改进和完善计算机实验与实践性教学内容、教学方法、教学体系，进一步加强计算机实验室建设显得尤为重要。
笔者认为实验资金、实验设备及场地在短期内不能得到有效缓解的前提下，使用虚拟计算机技术构建实验环境，开展计算机实验、无疑是一种好的实验方法。
由虚拟机软件构建的虚拟实验系统可以在其他专用实验室或公共计算机房平台上无损开展交互式验证、设计以及研发等实验。这样既节省了资金投入、挖掘了设备潜力，又缓解了实验设备严重不足、实验教师工作量过大等突出矛盾，也能给学生课内外的自主学习提供可能。
二、虚拟机技术简介
1.虚拟机概念
什么是虚拟机?通俗地说，虚拟机(Virtual Machine)是電脑中的电脑，是利用软件虚拟出来的电脑，是在现有的操作系统上虚拟出来的一个新的子系统。其中，运行虚拟机的电脑分为主系统(Host)和子系统(Guest)，主系统就是用户的电脑，直接控制操作系统和硬件，称为宿主机，子系统则是利用软件在主系统中虚拟出来一个硬件环境，称为客户机或虚拟机。由主系统(宿主机)创建的虚拟机，与真实的计算机几乎一模一样，不但有自己独立的CPU、硬盘、内存及各种硬件，甚至还有自己的BIOS。用户也可以在虚拟机上安装Windows、Linux等真实的操作系统及各种应用程序，但用户在虚拟机中的任何操作均不会对主系统造成任何影响。虚拟机与主系统之间的关系如下图所示：
2.虚拟机的主要特点
从上面的介绍我们可以看到，要构建一个虚拟的实验环境，并不需要额外的硬件设备，只需在实验室或机房现有系统上加装一个虚拟机软件平台即可。目前针对PC机的虚拟机软件主要有VMware和Virtual PC两种 ，而VMware因其在执行效率、网络功能、显示界面以及跨平台支持等优点而被广泛运用，它包括Workstation、GSX server等多种版本，本文就VMware Workstation构建虚拟计算机实验环境作初步的探讨。虚拟机的主要特点如下:
(1)在同一台主机上可以同时运行多个虚拟机，每个虚拟机都可安装不同的操作系统，就如同一台独立的PC,各虚拟机与主机之间还可以进行对话、共享文件、应用网络资源，甚至还可以运行C／S方式的应用。
(2)在虚拟机上安装其他操作系统，是把操作系统安装在主机硬盘中虚拟出来的一个特定文件中，并不需要对物理硬盘进行分区操作，虚拟机系统与主机系统有良好的隔离性，在虚拟机上进行的操作对主机现有的硬盘分区和数据都不会造成任何破坏。
(3)虚拟机具有硬件无关性特点，在主系统上虚拟出的硬件都是相同的，可以简单地在不同的主机之间复制后直接使用，不用考虑硬件差异，因此在实验中对虚拟机系统造成的任何损坏可以得到快速的恢复。
三、虚拟机技术在计算机实验教学中的应用及意义
1.虚拟机技术在实验教学中的主要应用
虚拟机技术在实验教学中的主要应用有：
(1)基础类实验：如Windows及一些应用程序、工具软件的安装与使用;(2)操作系统类实验：如磁盘分区、格式化、安装DOS、Windows、Linux、NoveH等操作系统;(3)计算机网络类实验：如局域网的组网、配置、家庭网络配置、Net meeting桌面共享和远程程控制、Telnet及FTP实验，不同系统之间的互联和资源共享(如Linux下的Samba服务)等;(4)系统安全类实验：如木马程序、网络攻击等;(5)机群(PC cluster)搭建：如服务器机群搭建、PC机群搭建，等等。
(2)在实验教学中应用虚拟机技术的意义:从实验的角度来看，虚拟实验环境的建立，有利于实验的正常开展，有利于发现问题、缩短周期、节省费用、保证质量。构建实体计算机实验往往需要投入大量的资金，配备相应的计算机硬件设备。在人员和设备投入不足的情况下，学生只能多人分组进行实验。而在虚拟实验环境下开展实验活动只需准备相关软件及对原有计算机设备进行局部升级(如：内存)即可建立学生与设备间一对一的实验环境。
从课程的角度看，虚拟实验环境可以轻松应付一些动手实践较强的课程，如：《计算机组装与维护》、《常用工具软件使用》、《软件维护与病毒防治》、《计算机网络》、《计算机信息安全》、《网络管理技术》、《操作系统》等，以前对于这些课程，由于实习的内容可能会导致系统崩溃或要安装其他操作系统，一般都要在专用机房或实验室才能完成，但现在就可以在安装了虚拟机的普通机房或其他实验室进行。
从机房管理维护的角度看，虚拟实验技术的使用既方便了实验工作人员的管理，也降低了工作的强度:一方面，机房工作人员无需安装多个操作平台就可满足不同课程对不同平台的需求，也不必担心某些实验会导致系统崩溃而疲于恢复系统。实验工作人员可以把一些常用的不同平台的虚拟机文件放在服务器上，开放给学生，当需要不同的操作平台或系统崩溃时，可以从服务器端重新下载文件，快速恢复系统;另一方面，虚拟实验技术的使用也可以提高普通机房的利用率，增强设备的共享能力，减轻专用实验室或机房的使用压力，减少实验设备的维护量，同时也方便实验室更合理地安排实验课程。
另外，随着验证性实验逐步减少，综合设计性及研究性实验的逐步增加，教师或学生涉及的实验项目已不仅仅局限于书本上的“假”课题。在实际项目开发过程中，实验个体可根据需要自主开展不同实验项目，而不过多地受时间、条件和人员等的限制。
四、结论
虚拟机实验环境提供的是一个近于真实的环境，除了硬件的物理连接外(如主板、CPU、显卡、网卡、网线等连接)，只要能在“虚拟机”上完成的实验，就能够在真实的机器上完成，所以采用虚拟机技术构建的实验环境实验质量不会受到影响，完全符合教学要求。
由于虚拟机系统与主机系统有良好的隔离性，在虚拟环境下，学生不用顾虑到对主系统的破坏，可以放心进行各种实验操作，带来更好的实验效果，就算在当次实习课内完成不了所有操作也不会导致主系统崩溃，而影响另外班级的上机实验课程，从而极大地激发了学生学习兴趣。
综上所述，基于虚拟机技术的虚拟实验环境的建设在一定程度上不仅可以缓解当前实验设备和场地不足的问题，很好地满足了实验课多种环境的需求，保证了所有实验课的正常开出。而且提高了学生学习的积极性和主动性，增强了学生的动手能力，也提高了实验室设备的利用率。
“虚拟机” 技术的出现，给实验教学提供了一种有效的实验方法，而且可在一定程度上提高了实验设备的共享性和安全性，减少了实验室管理的难度，同时教学质量也不会受到影响。因此，推广“虚拟机”在实验教学中的应用，是一种有益的尝试。
参考文献:
[1]石幼生:计算机网络实验室建设与实验教学的探讨.中国现代教育设备[J]，2006（8）
[2]罗梓元:基于虚拟机技术的虚拟实验环境的构建.职业教育研究[J]，2006（3）
[3]刘羽:虚拟机技术在教学实验中的应用.桂林工学院学报[J]，2003（4）416～418
[4]卢宇清张红霞:计算机机房管理中的虚拟机技术.办公自动化杂志[J]，2006（4）
4.POS机设备认知实验 篇四
一、实验目的
零售业作为整个产品供应链的最末端，跟人民大众的联系最为紧密，也最能体现物流各领域的运作流程。包含有仓储、配送、销售等各环节。了解零售业的运作流程能很好的帮助学生理解物流供应链的“链”的概念。
本实验侧重POS机零售系统的应用，让学生在了解POS机的构成、分类和使用方式，提高学生在零售业中的实际操作能力，培养学生企业入职的基本能力。
二、实验设备及软件
（一）实验设备
服务器、交换机和PC机组成网络，激光扫描器，POS机。
（二）软件环境
服务器采用Microsioft Windows 2000 Server 操作系统； 数据库管理系统采用SQL Server 2000；
学生客户端采用Windows 2000系统、POS零售系统；
三、实验要求
1、要求学生熟练操作POS零售系统；
2、要求学生理解POS机的工作原理；
3、要求学生熟练操作电子秤。
四、实验内容
1、了解POS机的构成、分类和相关设备的连接安装；
2、熟悉POS机的使用；
3、熟悉电子秤的构成、分类和使用。
五、实验总结
实验结束后，学生对模拟操作进行总结，编写出实验报告。实验报告包括如下内容：
1、实验题目
2、实验的目的和要求；
3、实验仪器
4、实验步骤
5、实验结论
6、本次实验取得的主要收获和体会，总结POS零售系统在使用中应该注意的问题。
六、实验思考题
1、你认为实验系统和实际应用时有什么区别吗？
2、通过应用RFID系统能给POS零售系统带来哪些革新的东西？
5.学习《虚拟实验与未来教学》心得 篇五
近日的学习，让我了解到从我国教育形势发展的需要及网上虚拟实验教学的优势出发,阐述了网上虚拟实验教学是实验教学今后发展的方向,势在必行。介绍了网上虚拟实验教学的必要性、可行性和功能。捉出了一种新的实验教学模式,能充分利用计算机和网络资源,延伸实验场地,在确保实验教学质量的前提下还有所提高,并能节省大量的教学经费。
虽然在数学教学中几乎很少使用虚拟实验，但是学习了《虚拟实验与未来教学》的相关内容，觉得这项培训内容还挺有趣的。尤其理化科目的老师使用虚拟实验会极大地方便教学，激发学生的学习兴趣，使得课堂内容生动形象。
6.岩石力学虚拟实验系统的开发论文 篇六
[摘要]针对岩石力学中三大基础实验,利用Flash软件及其编程技术开发的岩石虚拟实验系统,突破了时空的限制,把实验设备、教学内容、教师指导和学习者的思考及操作有机融合为一体,探索了岩石力学实验教学的新模式。
[关键词]岩石力学 虚拟系统 Flash
近年来,随着国内各高等学校招生规模不断扩大,给高校实验教学造成了一定压力,学生人均实验次数明显减少。为解决上述问题,支持我校岩石力学精品多媒体课程建设,本着创新和探索精神开发了此实验系统。从当前国内外教学方式来看,多媒体教学势必成为以后教学的主要方式。因此,精品多媒体课程处于大量紧缺之中,虚拟实验系统有着很好的应用前景。
本系统利用Flash软件及其编程技术作为主要工具开发了此实验系统。Flash软件是美国Macromedia公司开发研制的一种矢量动画制作软件,矢量动画的优点是:文件体积小,图像清晰,任意放大和缩小图像不矢真,便于网络传输,Flash集成的ActionScript(动作脚本语言)使动画具有很强的交互性。同时,Flash软件对图形具有良好的控制能力,在动画中图形可根据鼠标的操作和程序设定作出相应的变化,如移动、鼠标响应、鼠标拖动等。
一、系统开发目标
岩石力学是一门实践性和理论性很强的课程,由于受教学的课时限制,不可能让每个学生都能进行实验操作,造成教师和学生在讲授、学习本课程实验时都有一定的困难。加之目前实验设备和资源的不足,因此开发网络虚拟实验系统事在必行,同时网络虚拟实验系统可以实现资源共享,便于远程学习与交流。更重要的是它打破了时间、地域的限制,使人们可以不受时间和地域的影响进行学习与交流。
开发该系统的目标是:尽可能采用最新的计算机多煤体技术,将文字、图像、动画等相结合,使岩石力学的大部分章节的实验原理、实验过程等课堂上不易讲授的内容在计算机上显示出来,使之成为岩石力学与工程课程教学的重要辅助手段,以缩短教学时间,提高教学质量。
二、开发设计过程
该虚拟实验系统包括四个部分:岩石单轴压缩虚拟实验、岩石单轴抗拉强度虚拟实验、岩石点载荷虚拟实验和岩石三轴压缩虚拟实验。其中每个实验又分为六个部分:实验原理、实验目的、实验仪器及设备、实验演示、实验操作和数据分析。内容详细分明,严格按照实验过程进行阅读和操作。能够真正使实验者在网上学习到实验的`操作规程和步骤,并能亲自在网上模拟实验室中的各种现场操作。
实验原理,实验目的和数据分析都属于文字与图表的说明性板块。在制作中将相关文字与图表逐桢添加,然后有控制地逐桢显示。
实验设备与仪器中要添加仪器图片,并能使用户有选择性地查看相关仪器图片说明。这里我们运用了Flash中的ActionScript编程语言,实现了鼠标响应事件,使用户通过鼠标操作就能够有选择行地查看图片,正确的认识和使用实验仪器。实验演示的制作用到了Flash中的动画编制功能。首先,依照真实仪器设备创建简单的虚拟实验模拟设备模型;然后,按照实验操作规程,一步一步地将实验过程以动画的方式完整地演示出来,并加入文字注解说明,将操作步骤和相关注意事项同步显示出来。在动画演示的时候留有足够的时间间隔,使用户能够了解实验的每一个操作步骤和注意事项。实验操作用了鼠标响应功能来控制实验进程。同时,为了确保用户在提示下能正确的操作,我们用影片剪辑和按钮剪辑相互封套的方式实现模块间的对话。这样,系统就可以自己检查用户的操作,只有操作正确才能进行下一步,使用户能够真正掌握实验步骤和注意事项。
三、关键技术与编程实现
实验操作板块的开发是整个虚拟实验系统重点和难点。在这个板块里,需要用户自己亲自操作虚拟实验设备,并且关键是要能够实现系统的自检核对功能,保证用户实现正确操作。这里用到了较多的ActionScript编程语言,鼠标响应,拖动,按钮控制,模块内部和模块之间对话等操作。例如,在虚拟岩石单轴压缩实验中,需要实验者将岩石试件放入实验用的液压设备中,在此过程中用到的动作脚本语言为:
岩石试件的拖放:
on(press)
{startDrag(“试件”);}
on(release)
{stopDrag;
if(_root.试件._x>490&&_root.试件._x<580&&_root.试件._y>370
&&_root.试件._y<510)
gotoAndPlay(483);}
压力杆的拖动:
on(press)
{startDrag(“”,false,93,99.7,93,111.2);}
on(release)
{stopDrag();
if(_y>100) v=1;}
四、开发设计结果
按照预期的目标,将每个虚拟实验系统分为六个模块:实验原理、实验目的、实验仪器及设备、实验演示、实验操作和数据分析。其中的实验原理、实验目的和实验数据分析,经过资料收集与整理,内容详尽分明。确保了使用者在网上能够真正学习到实验的操作规程和步骤,并能亲自在网上模拟实验室中的各种现场操作。在开发制作过程中,实现了文字和图形的动态变化和显示,图形和文字的模块化,模块和模块之间的对话控制,还实现了响应鼠标,自动控制,判断和传递信息等交互功能。
五、结语
此系统开创了岩石力学实验教学的新模式,为岩石力学实验改革提供了有力工具,实现了实验教学内容在时间和空间上得到延伸;达到了进行开放性教学模式的目的,实现了远程教育的功能;解决了我校扩招后给岩石力学实验教学带来的压力;培养了学生的创新思维与思考能力。
参考文献:
[1]胡丰等.利用Flash技术开发理论力学网络作业.力学与实践,,(1).
[2]蔡美峰等.岩石力学与工程.北京:科学出版社,.
7.实验虚拟机实验 篇七
一、"虚拟机"的特点简析
虚拟机是指一台在物理计算机上虚拟出来具有独立逻辑的计算机, 和实际的计算机一样, 它拥有自己独立的CMOS、硬盘和操作系统, 可以像使用普通计算机一样对它们进行分区、格式化、安装系统和应用软件等操作。当前主流的虚拟机软件主要有VMware Workstation、Microsoft Virtual PC和Virtual Box。由于"虚拟机"能够模拟计算机的硬件操作的特点, 故具有以下的优点:
1、"虚拟机"集成度高
软件可以不经修改地运行在虚拟机中, 虚拟机可以为软件提供的运行时隔离、在线迁移等功能都无须修改软件。虚拟机对软件屏蔽了底层硬件平台的异构性, 支持软件跨平台运行, 可以满足实验及软件测试要求。
2、"虚拟机"隔离性强
多个软件可以通过虚拟机互不影响地运行在一台机器上, 体现对底层硬件资源的共享。此外, 在同一台物理机器上的多个虚拟机实例彼此完全隔离。它们可以各自安装不同版本的软件, 而不需要考虑不同虚拟机实例中软件的兼容性问题;还可以互不影响同时运行, 而不会因为一个虚拟机实例中的软件失效导致另一个虚拟机实例出错。虚拟机安装成功后系统文件是以映像包的形式存放于硬盘中, 当虚拟机系统出现病毒入侵或灾难性损害时也不会伤及宿主机上的系统文件。
3、"虚拟机"可以方便进行移植
虚拟机实例中所有软件都封装在一个单独的虚拟硬盘文件中, 通过这种封装形式, 虚拟机的备份、安装、复制、分发都可以通过复制虚拟硬盘文件的方式实现。有效地降低了软件的管理、配置的难度, 增加了软件部署的方便性和灵活性。
4、"虚拟机"管理性强
虚拟机的开机、关机、休眠, 甚至虚拟硬件的添加、修改、删除等操作都具有编程接口, 用户可以通过程序完成对虚拟机的硬件的管理和控制。与手工控制硬件相比, 编程控制的方式有着更大的灵活性, 将虚拟机编程接口封装成远程服务, 可以实现硬件资源的远程管理和集中管理。此外, 虚拟机的在线迁移功能同样体现了可管理性, 运行的虚拟机实例可以在程序控制下迁移软件运行的硬件平台。
同时, 虚拟机软件还提供了功能强大的高端功能, 如:高级电源管理功能, 如:suspend (挂起) 、Suspend after Running Script (运行脚本后挂起) 、Resume and Run Script (唤醒和运行脚本等) 、Snapshot (快照) 、Capture Screen (抓取屏幕图片) 、Capture Movie (抓取屏幕视频) 、Clone (克隆虚拟机) 等。
二、"虚拟机"在实验教学中的应用
一个开放的教学实验平台对于提高教学质量、拓宽学生的知识视野、培养学生的实际操作能力等都起了不可估量的作用。而虚拟机提供的是一个近于真实的环境, 实现了系统的开放。因此只要能在虚拟机上完成的实验, 就能够在真实的机器上完成, 所以实验质量完全符合教学要求, 同时由于虚拟机系统与宿主统有良好的隔离性, 在虚拟环境下, 学生不用顾虑对主系统的破坏, 可以放心地进行各种操作, 从而提高实验效果。
从目前一些学校实验设置来看, 虚拟机在教学实验中的应用主要有:
1、基础性实验
主要包括磁盘分区和阵列、操作系统的安装、应用程序的使用和测试等。这些实验不仅可以提高他们的动手能力, 而且可以提高他们的学习兴趣。
2、网络实验
局域网的组网, 还可以完成带有三层交换机的网络实验。让学生完成这些实验可以将复杂的网络理论融入实践, 使其获得真知。
3、网站系统的制作
在学习Web程序开发的过程中, 同样虚拟机也可以完成网站系统的虚拟。
4、系统安全试验
安装了杀毒软件和防火墙软件对系统的安全进行设置和修改, 如可以在虚拟机系统上进行病毒文件进行系统攻击的实验, 也可以在原系统实现安全防御等操作, 直观了解系统安全机防御技术, 以达到知识巩固及提高的目的。
三、"虚拟机"在实验教学中的应用实例
1、利用"虚拟机"实现对局域网的组建
局域网的组网、DHCP、DNS、Active Directory、WINS服务是网络中最基本的应用, DHCP服务器用来为网络中众多的计算机自动分配TCP/IP地址、子网掩码、网关地址、DNS服务器地址和WINS服务器地址等参数;DNS服务器用来把容易忘记的名称 (称作DNS名称) 解析成对应的TCP/IP地址, 这样可以减少寻址的问题;Active Directory是活动目录功能可以有效组织网络资源和服务;WINS服务器用来解析Net BIOS的短名称 (与DNS名称对应, DNS名称为"长"名称) 对应的TCP/IP地址, 并且, 使用WINS服务器, 还可以在跨VLAN的网络中解决名称解析问题 (DNS服务不存在这个问题) 。为完成试验课题组搭建了实验环境, 虚拟机拓扑图如下所示:
2、利用"虚拟机"实现网站系统的制作
Web程序开发的过程中, 需要IIS、FTP服务的配置、Web服务器, 来进行网站的上传及发布等。由于条件限制不可能为每个学生提供专用的服务器等设备。同样VMware也可以完成网站系统的虚拟。典型拓扑图如下图所示。
四、结束语
古时贤人哲士说:"学而时习之"、"学而不思则罔, 思而不学则贻。"将所学的理论知识与具体实践相结合, 这是一种较好的方法, 一方面可以用理论指导实际, 另一方面可以加深对所学知识的理解和记忆, 激发起学习兴趣, 边学习, 边实践, 相互作用, 相互促进。而"虚拟机"能给计算机教学实验提供了一种有效的工具, 不仅可以缓解当前实验设备和场地不足的问题, 而且可以在一定程度上提高实验设备的安全性, 减少实验室的管理难度, 提高教学质量。
参考文献
[1].王振华.基于虚拟机技术实验教学系统的探讨[J].浙江万里学院学报, 2008, 21 (5) 。
[2].周昕.数据通信与网络技术[M].北京:清华大学出版社, 2006。
8.实验虚拟机实验 篇八
[关键词]初中物理虚拟实验实验教学
[中图分类号]G633.7
[文献标识码]A
[文章编号]1674-6058（2016）32-0077
实验教学是初中物理教学的重要组成部分，随着新课改的不断深化，初中物理教学，更关注学生的个性特征，注重培养学生质疑、探究与创新的能力。众所周知，物理实验是实现以上基本要求最直接、最有效的途径。物理实验教学方法的灵活运用是实现物理实验高效教学的重要方式，这也是一线物理教师关注的焦点。在物理课堂教学中，“虚拟实验”是一种借助现代多媒体技术的实验教学方法，能够有效提升物理实验教学质量。
一、紧扣原则。有序开展“虚拟实验”的开发制作
虚拟实验的运用必须适合教师的“教”和学生的“学”，这样才能促进初中物理实验课堂教学效益的提升。虚拟实验开发与制作的工具主要为：Powerpiont、Flash、Authorware等。作为一线的初中物理教师，在虚拟实验的制作中应该遵循：科学性、仿真性、易操作性、实用性等原则，灵活运用制作工具制作虚拟实验。在开发制作虚拟实验时，应注意信息真实可靠，符合学生的最近发展区特征，要能够有效激发学生的探究兴趣与热情。
例如，在進行“光的直线传播”相关知识的教学时，涉及“小孔成像”实验教学，物理教师可以借助Flash或Powerpiont软件进行虚拟实验的开发。实验的设计需要让学生懂得小孔成像的基本原理和影响成像大小的因素，并且要达到“轻松、认真、仔细、高效”地完成物理实验的教学目的。当然，虚拟实验的开发与制作还要注重实用性和易操作性，让学生简单拖动鼠标就能轻松完成“小孔成像”的每一个步骤，让学生通过电脑操作虚拟实验，享受亲临物理实验的真实体验。
二、激发兴趣。巧用“虚拟实验”进行仿真演示
初中生刚刚接触物理学科，由于物理学科知识的抽象性，给不少学生的学习带来了一定困难。物理实验一直是初中生学习物理的难点；在物理课堂教学中，部分教师遇到物理实验时，自己动手实验，让学生观察实验，学生的观察相对于教师的演示，有滞后性，当学生经过仔细观察依然难以掌握实验步骤和实验现象时，其学习积极性便会骤减，这样不利于学生的物理学习。若能用虚拟实验来仿真演示，通过软件操作的重复性，让学生多次观察与思考，不仅能够有效解决上述问题，而且能激发学生学习物理的兴趣，从而收到事半功倍的教学效果。
例如，在学习“测量物体的质量”章节时涉及“天平的使用”这一物理实验，该实验的目的是培养学生科学准确使用天平的能力。若采用传统方式，物理教师在讲台上进行实物仪器的测量演示实验，就不能保证教室内每一个角落的学生都能清楚地观察实验现象，这不利于学生学习。此时，教师若能借助多媒体技术进行虚拟实验演示，学生就有足够的时间进行观察与思考。在实验的过程中，教师应确定好虚拟实验目标，即会调节使用天平，会运用天平称量固体、液体质量，并学会增减砝码，科学记录测量结果。另外，要从学生的兴趣爱好和认知能力角度进行分析思考，控制好虚拟实验与讲解的次数。
三、提升能力。活用“虚拟实验”
初中物理实验旨在培养学生的质疑、析疑、探疑、解疑、动手操作、创新思维等能力。设计型实验，侧重于培养学生解决问题的能力，学生根据要求合理构建实验模型，解决实际问题。在初中物理实验教学中，许多物理现象学生难以理解，需要借助实验平台进行处理，以帮助学生理解，而操作虚拟实验比操作真实实验更方便、快捷，而且在检验实验设计是否有效方面，体现出高效、便捷的特点。