文｜梁凡彪

技工院校计算机教学中虚拟技术的应用解析

文｜梁凡彪

计算机技术的快速发展，已经成为人类生活和工作中必不可少的重要技术。培养实用型人才是技工类院校的重要特点，技工类院校也在积极地开展计算机教学工作，并开设有各类计算机教学课程。然而，在传统的计算机教学过程中，也存在着诸多阻碍性因素，与计算机技术的发展和教育的创新发展不相适应。虚拟技术的出现，为计算机教学注入了新的动力，能够有效促进教学质量，提升教学的实践效果，培养学生学习和实践的能力。虚拟技术在技工院校计算机教学当中的应用，是未来教学工作的一大趋势，将在技工院校计算机教学工作中起着重要的推动性作用，同时也是教育发展的重大突破性成果。在计算机教学中引入虚拟技术，更是对虚拟技术的认可和应用发展。

一、技工院校计算机教学的现状

从近几年来看，技工类院校的招生数量正在逐年递增，教学规模不断扩大。计算机教学课程在技工院校中也占有举足轻重的地位。但是逐年增长的办学规模，也给计算机教学带来了许多困惑，具体分析如下：

（一）操作不便

由于技工院校的学生数量越来越多，也给学校计算机教学课程带来了一定压力。一方面，学生的数量过多，而计算机实验室少，可操作的计算机数量不多，远远无法满足学生的操作需求。因此，学生进行计算机学习，通常都是分批次，且中间等待的时间过长，给操作带来极大不便。有的班级由于人数过多，计算机不足，甚至两人或者更多的人用同一台计算机操作。另一方面，由于计算机数量少，技工院校出于对计算机硬件和软件等设备的保护，在校内设定了硬盘、BIOS的保护卡或者密码锁，学生在进行计算机课程学习过程中，有很多方面被锁定，无法进行全面的有效的计算机操作，导致学生操作极为不便。

（二）硬件设备损坏

许多技工院校开设计算机课程教学的时间比较早，学校很早就购置了计算机，由于经费问题，有些院校实验室的计算机常年未能更新，许多计算机已经老旧化，存在这样或那样的问题，比如键盘损坏、鼠标不灵、无法正常启动等问题，给学生的教学活动带来极大的困扰。此外，技工院校有些学生的素质水平不高，在进行计算机操作时，容易采取不合理的操作方式，或者有意无意对计算机进行了损坏，加重了计算机的问题。这种种的原因，往往导致技工院校计算机教学无法正常开展，开设的计算机课程，上机时间少，有的甚至直接在教室里进行理论式教学，而没有结合实际操作开展，影响了教学质量和学生的积极性。

（三）缺乏实验环境

技工院校最大的教学特点应当是加强实践教学。但是由于技工院校计算机教学环境存在诸多问题，使得实践性教学特点无法显现出来。在计算机教学过程中，有一些实践性很强的内容，如网络安全实验、操作系统实验等，需要依靠现场计算机操作，才能真正理解和学习到这些重要的技术。但是有相当一部分的技工院校的实验环境还比较欠缺，一是缺乏有效计算机设备，二是缺乏与之相匹配的、满足实验需求的配套设备。由于实验环境的缺乏，使得这门课程的诸多实践性学习不得不依靠单一的理论讲解来完成，教学效果不容乐观。为了妥善解决这些问题，提升计算机教学的质量，保障实践教学工作的正常开展，虚拟技术开始应用到技工院校的计算机教学工作当中来。

二、虚拟技术在计算机教学中的应用优势

（一）操作方便，维护简单

计算机教学过程中，每一台计算机都是独立存在的，有着独立的操作系统，能够进行独立的运行，可以不受到其他因素的影响。不止是计算机整体的独立运行，其计算机上面的硬件与软件都处于独立运行状态。将虚拟技术应用到计算机教学过程中，可以将独立运行的计算机不断扩展，成为更多的子计算机，子计算机同样拥有独立的操作系统，实现独立运行。在这种状态下，一旦其中一台子计算机存在任何问题或者故障，都不可能影响到其他子计算机。在这种情况下，计算机的操作更为简单，使出现故障的可能性减少，关键是其中一台计算机存在故障，维护起来也更加方便。

（二）降低成本投入，提升安全性能

随着技工院校对计算机教学课程的需求越来越大，如果按照传统的计算机教学模式，将要增加大量的计算机教学设备，需要学校投入大量的成本，不利于学校成本建设，增加了学校资金压力。如果引入虚拟技术，能够有效地降低成本投入，很大程度上有助于技工院校资金紧张问题的解决。同时，虚拟技术对网络的安全管理更加严密，为计算机教学提供了更加安全的网络环境。通过虚拟技术的引用，为学生提供了更多的计算机教学资源，提供具备实践能力的实验环境，使学生有一种身临其境的感觉，培养学生的学习乐趣和主观能动性，自然就提升了教学的质量。

（三）资源利用效率更高

传统的计算机实体教学，不论是系统的应用还是计算机硬件设施的应用效率都极为有限。尤其是在学生开展计算机有关实验的时候，一旦出现错误，及时恢复的过程时间较长，有的甚至难以有效恢复。此外，传统的计算机教学进行不同的内容实验，可能需要安装不同的系统或者软件，操作起来极为不便。而虚拟技术引用之后，学生在进行计算机课程实验的过程当中，可以随意更改，反复实验，而且更新速度快，能够同时具备多系统的实验环境，不用担心操作失误造成难以挽回的损失。只需要一套虚拟技术相关软件及设备，就能够进行计算机专业领域内几乎所有的类型实验，资源的利用效率极高。有助于学校资金投入的减少，减轻学生资金压力，节省学校资源，实现资源共享。

三、虚拟技术在计算机教学中的应用

当前，虚拟技术在技工院校计算机教学过程的应用仍然处于初级阶段，从其应用现状和未来应用趋势来看，虚拟技术在计算机教学当中的应用主要有以下几个方面。

（一）在计算机维护实验中的应用

计算机维护实验是技工院校计算机课程当中的重点内容。在以往开展计算机维护教学中，由于计算机的数量有限，一般通过教师的课堂讲解，将计算机维护的要点重点讲述。学生只是被动地吸收，但是没有将理论化作实践。通过虚拟技术的应用，学生能够有效参与到课程实践当中，切身体会计算机维护的基本步骤与要点，培养学生实践能力和动手操作能力。此外，在以往的计算机维护实验当中，存在着各种各样棘手的问题，比如计算机的操作系统安装问题，计算机的格式化问题，这些问题在实际操作过程中，如果操作不当，可能会损坏到计算机的相关硬件设备，进而给学校造成损失，增加了学校对计算机的维护成本，带来不必要的损失。在虚拟技术的应用下，计算机维护实验将变得更加方便。首先，虚拟技术下，学生不再需要进行多重的维护实验。其次，学生可以任意尝试，随意操作，不用担心计算机系统和硬件设施的损坏问题，也不用担心计算机比较容易出现的系统安装和格式化问题。在虚拟环境中，即使出现了上述问题，也能够立即恢复正常。与计算机真机相比，虚拟机上的文件只对应其中一个，因此，在虚拟机上进行任何操作，与计算机的硬件设备关联不大，不会损坏到计算机的硬件设备。这样，在虚拟技术的应用下开展计算机维护实验，有效地保障了计算机原系统和硬件设施的安全，也极大地方便了学生实验的快速开展。

（二）在多操作系统实验环境中的应用

计算机这门课程的实践操作性非常强，其中很多内容都需要在实验环境中进行，而在单一的课堂上听讲很难真正理解。即使课堂上听懂了，在实际生活或者工作中遇到同样的问题将很难下手。计算机技术的学习，理论结合实践是最佳的学习方法。学习计算机技术，如果在学习过程中有一个能够直接进行计算机系统实验的环境，能将平时掌握的理论知识真正应用到实际操作当中，那么学生就能够熟练的安装、使用和维护普通计算机的系统。然而，在现实当中，技工院校的计算机教学在系统实验方面存在有至少两个方面的问题：一方面，由于学校的环境有限，学校没有能力为学生的计算机系统学习提供专业的实验设备，也就无法形成良好的实验环境。那么以往这部分教学内容的完成通常是在课堂上进行的；另外一方面，有的技工院校具备一定能力，能够为学生解决可供系统实验的相关设备问题，于是对学校原本采购的计算机进行双系统安装。但是学校一旦这样做，就需要进行大量的资金投入，而且安装双系统的目的仅仅是让学生进行系统实验，其他用处不大，也就造成了资源的浪费问题，资源使用效率不高，成本投入又高，形成资源浪费，得不偿失。况且即使花大量成本进行了双系统的安装，仍然是无法满足计算机多系统应用的需求，仍然存在很大的局限性。而虚拟技术的应用，很好地解决了以上两个问题。在计算机系统教学中引入虚拟技术，不仅为学生提供了很好的实验环境，又能够让学生真正体会到计算机的多系统环境，系统的灵活性和动态性不受到影响，学校的成本投入大大降低。而且在虚拟环境下，计算机能够做到一机多用，节省了资源，提升了资源的使用效率。

（三）在网络安全方面的应用

计算机的网络安全问题一直是计算机技术的重点。如今随着互联网的快速发展，几乎在各个领域都有所应用。而其中最担心的问题便是计算机的网络安全问题。在一些重点领域，如电子商务领域，网络安全可以说是其生命线。一旦网络安全受到威胁，相关企业或者个人将受到严重的经济财产损失和信息数据的损失。网络安全也是技工院校的计算机教学的重要方面，是学生在未来必须要面临的现实性问题。掌握网络安全知识与技术，是计算机专业学生最基本的要求之一。在传统的计算机教学中，网络安全教学工作几乎难以开展，往往知识象征性地采用计算机简单实验，主要还是依靠教师的讲解，学生掌握网络安全常识与一般操作，或者查阅网上相关资料和案例。传统计算机教学难以实现网络安全实践教学的原因，主要还是网络安全本身缺乏真实载体。如果在学校采购的实体计算机中，注入非安全因素，供学生进行实践练习解决，一旦安全因素失控，不仅可能影响到正在操作的计算机的安全，还可能波及到整个校园计算机网络，甚至扩散至更广泛的地方。这是学校教育与网络安全法律法规所不允许的做法。而虚拟技术在计算机网络安全教学中的应用，为网络安全教学提供了一个虚拟现实的环境。学生在虚拟环境中进行网络安全相关操作与实验，可以不用担心网络安全失控问题，任何问题都可以通过虚拟技术进行复原。此外，借助虚拟技术，节省了网络安全实验大量的成本，设备的完善与更新只需要通过启动虚拟技术的相关程序就可以完成，这给学生带来了极为高效的实验环境。学生在进行网络安全实验操作的同时，又更加全面地掌握了网络安全的基础知识，从根本上提升了学生的计算机技术和网络安全操作能力，全面提升了学生学习质量和实践动手能力。

四、结语

综上所述，技工院校作为培养时代技术型人才的场所，积极开展技术类教学工作，将虚拟技术引入到技工院校的计算机教学当中，不仅能够普及虚拟技术的应用，提升学生在虚拟技术中的使用能力，使学生在未来的发展道路上更加顺畅，而且能够有效提升计算机教学的效率，加强教学质量，为学生创造有利的学习环境。技工院校要积极总结传统计算机教学的不足之处，更新教学观念，引入先进的教学技术，积极将虚拟技术应用到计算机教学工作当中，应用至计算机教学的各个方面，促进技工院校计算机教学水平的提升，为培养更多的计算机实用型人才打下坚实基础。

作者单位：茂名市交通高级技工学校