关于组装虚拟技术在《计算机硬件组装和维护》课程中运用

【摘要】本文对《计算机硬件组装与维护》课程实际教学中存在的问题进行了分析，提出使用虚拟技术解决的思路和方法。
【关键词】虚拟技术计算机硬件组装与维护
随着现代信息技术的发展，计算机已成为人们工作、学习与生活中密不可缺的工具，作为一名现代工作者，应当熟练使用计算机并初步掌握计算机的组装、维护与维修知识。目前，以电子计算机为基础的虚拟技术也开始迅速发展起来，虚拟技术应用于课堂教学，既能增强课堂教学的写实性，又提升了教学水平。本文主要探讨在《计算机硬件组装与维护》课程中，使用虚拟技术解决教学活动中问题的应用。

一、《计算机硬件组装与维护》课程分析

1、课程作用

《计算机硬件组装与维护》课程是计算机应用专业的一门重要的职业技术课和核心课程，在计算机应用专业的人才培养方案中具有承前启后的作用，是操作系统、计算机组成原理等课程的进一步延伸，同时也是网络管理与维护、网站建设、多媒体技术等课程的知识和技能基础。

2、课程目的

本课程使学生认识计算机的硬件和组成结构，熟练掌握计算机的装机过程与常用软件的安装测试，在掌握计算机维护维修方法的基础上，能判别和处理常见的故障，全面培养学生的职业技能，从而适应计算机应用技术专业岗位群的要求。

3、课程特点

《计算机硬件组装与维护》是一门技能性、应用性较强的课程，主要有以下三个特点：
（1）内容全面，知识丰富
该课程的

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主要介绍了计算机基础知识，计算机各硬件组装与设计及选购策略等，计算机硬件的安装，BIOS基本设置方法，计算机常见故障的诊断与处理，计算机病毒的基础知识与防治等内容。内容涉及了计算机基础、计算机组成原理、操作系统等课程，教学内容丰富，信息量大，可扩充性强。
（2）知识更新快
当今，计算机软、硬件发展迅速，新技术、新产品层出不穷。因此，在该课程的教学过程中要不断地更新教学内容，才能满足教学的需求，让学生及时了解新技术和产品。
（3）课程实践性强
《计算机硬件组装与维护》是一门侧重实践环节课程，注重培养学生的动手能力。教学目标是为了让学生在学习理论知识、实践操作的过程中，能够认识、了解计算机的硬件构成，熟悉并掌握计算机硬件的组装、操作系统安装及计算机日常维护技能，提高解决实际问题的能力。
（4）教学过程中遇到的问题
《计算机硬件组装与维护》是一门理论性、操作性、应用性为一体的计算机专业课程。在实际教学过程中，需进行CMOS设置、磁盘分区及格式化、操作系统安装、驱动程序及应用软件的安装、系统备份与恢复、注册表修改、日常维护及常见故障的排除等操作。学生进行拆装练习时，多数使用的是学校淘汰下来的旧设备，基本产生了不可修复的物理故障，使用这些机器来完成软件部分的实验几乎是不可能的。同时，进行这些操作，会对硬盘数据带来破坏性，如果让学生在计算机上真实的做实验，会造成计算机数据丢失或不能开机，损坏硬件设备，增加了实验室计算机的维护频率，对机房的维护工作带来一定压力，同时也影响其他课程的上机。
针对这种情况，我们在《计算机硬件组装与维护》课程教学中引入虚拟技术，通过虚拟机平台，学生可以任意地进行硬盘分区、格式化、CMOS设置、操作系统安装，甚至一些具有破坏性的实验，并不用担心系统是否会崩溃，既能满足了教学的要求，也并不给实验室带来负担。

二、虚拟机介绍

1、虚拟机的原理

虚拟机是运行在物理机上的一个高度隔离的软件容器，是在在现有的操作系统上虚拟出了一台标准计算机的环境，它可以运行自身的操作系统和应用程序，包含自己的虚拟CPU、RAM硬盘和网络接口卡等各种硬件。若系统崩溃，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，我们可以用虚拟机的恢复功能，马上恢复虚拟机安装软件之前的状态。我们可以在一个主系统上建立多个同构或者异构的虚拟计算机系统，这些系统可以同时运行且互不干扰，在多个操作系统间切换，不需重新启动，可实现一台电脑 “同时” 运行几个操作系统，并且可以将这些操作系统连成一个网络。通常，我们把模拟出来的计算机称为虚拟机，也称子机。在虚拟机中运行的操作系统叫子系统，将运行虚拟机软件的计算机叫做母机， 运行虚拟机软件的操作系统叫主系统。

2、常用的虚拟机软件

目前，市场上流行VMware和Virtual PC两种虚拟系统。两个系统各有优点：VMware可以支持几乎所有的操作系统，是最实用的虚拟系统；而Virtual PC主要支持的系统为微软平台。VMware虚拟系统的软件功能强大，稳定性好，多用于教学科研、产品研发和测试等环境中，考虑到《计算机硬件组装与维护》课堂教学的需求，VMware系统无疑是最佳选择。

三、虚拟技术在《计算机硬件组装与维护》课程教学中的应用

1、构建虚拟计算机学环境

在主机上安装并运行VMwareworkstation虚拟软件，在主界面上单击“新建虚拟机”，根据“新建虚拟机向导”提示，完成创建虚拟计算机环境。然后开启虚拟机电源，与在一台真实的计算机上操作几乎完全一样，可在虚拟机上进行各种操作。

2、设置CMOS

刚创建的虚拟计算机系统，只虚拟了计算机系统所需的硬件环境，我们还要对其软件环境进行安装。在软件主界面单击“启动”，按照屏幕提示按Del键进入CMOS设置界面，在CMOS参数设置界面中，设置计算机的第一启动顺序为光盘启动，为后面进行系统软件的安装时使用光盘启动做好准备。

3、初始化硬盘

保存虚拟机的CMOS设置参数，在光驱中放入系统引导盘，也可以用光盘镜像文件（ISO、VCD等格式）作为光盘来使用，运行硬盘分区软件DM或Fdisk程序对虚拟硬盘进行分区、格式化等操作。

4、安装操作系统

对硬盘的进行初始化操作后，进入某台虚拟机，从安装光盘或者镜像文件引导系统，执行安装程序，进行系统安装，其安装过程与独立的物理机的安装方法相同。

5、安装应用软件

用虚拟机安装好操作系统后，还需安装一些应用软件。如果在物理机系统中直接安装和使用各种软件，会对计算机造成很大的负担。使用虚拟机以后，就可以避免出现这种情况，只要物理机的内存足够大，在虚拟机的操作系统上可以进行任何的软件安装、运行、维护工作，即使出现了操作系统崩溃的情况，也可以通过复制、覆盖虚拟硬盘的方式迅速解决问题。

四、结束语

在《计算机硬件组装与维护》课程的教学中引入虚拟机技术，一方面也可以解决实验教学经费紧张、实验设备不足，为教学提供了真实的实训环境。另一方面可以提高学生的学习兴趣和积极性，理解和掌握实验内容，增强学生的实践动手能力，促使实验教学的实施与教学效果都有显著的提高。
参考文献
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宋岐.虚拟机在计算机实验教学中的应用[J].科技与企业，2011（07）
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