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虚拟机技术在高职计算机网络安全教学中的应用沈晓娟

发表时间：2021/8/5 来源：《中国教师》2021年8月下作者：沈晓娟

[导读] 如今，互联网正在全面推行和普及的背景下，网络安全逐渐成为人们关注和重视的话题。高职院校在具体的教学中，需重视学生实践能力的提高，使其能在充分了解自身能力的情况下实现个人综合能力的提升。为了降低学生的学习难度，使其掌握更多的知识，教师就可灵活运用虚拟机技术，制定更加合理和高效的教学方案。

沈晓娟苏州经贸职业技术学院 215007
【摘要】如今，互联网正在全面推行和普及的背景下，网络安全逐渐成为人们关注和重视的话题。高职院校在具体的教学中，需重视学生实践能力的提高，使其能在充分了解自身能力的情况下实现个人综合能力的提升。为了降低学生的学习难度，使其掌握更多的知识，教师就可灵活运用虚拟机技术，制定更加合理和高效的教学方案。
【关键词】虚拟机技术；高职；计算机网络安全；特点
中图分类号：G652.2 文献标识码：A 文章编号：ISSN1672-2051 （2021）8-022-02

        虚拟机技术正在快速发展的过程中，其水平和实力都得到认可。虚拟机能够将大量的信息和资源整合起来，模拟计算机的条件和状态，保证各个机器独立运行的同时，发挥出合作化作用。在计算机网络安全的教学中，教师需要充分利用虚拟机技术，开展实践教学活动，保证虚拟机的合理配置，夯实学生的知识基础，将虚拟机的作用和价值充分发挥出来。
        一、虚拟机的特点
        从字面意思上来看，虚拟机指的就是虚拟的计算机，属于虚拟的一种产物。在操作方面，虚拟机和实体计算机拥有相同的功能，并且虚拟机能够单独运行、独立操作，不会受到相互干扰，还能随意更改虚拟机的条件、配置以及要素，无需担心这些操作会对计算机产生负面影响。虚拟机拥有多个类型，但这些类型大多具有同样的特征：
        （一）兼容
        虚拟机拥有独立的操作系统和应用程序外，还包括物理计算机的多个组件，如显卡、网卡、主板等。在操作应用和设备驱动程序方面，虚拟机能够实现全面兼容。此外，还可运用不同的虚拟机软件，这能克服新程序无法顺利操作旧软件的问题，切实提高系统的使用能力，减少较多的设备投入费用。
        （二）隔离
        虚拟机能够共同计算画面。在同一台计算机上，显示器能够显示多个计算机系统。迅即所模拟出来的沙盒环境，可有效减轻计算机病毒对主机所产生的侵害和负面作用。如果物理服务器中出现非常多的虚拟机，那么其中一个虚拟机出现崩溃的情况，不会影响到其他的虚拟机。
        （三）独立硬件
        在实际操作中，用户能够为底层硬件和虚拟机选择相应的配置，将硬件组件的作用和价值充分发挥出来。在同一个物理服务器中，虚拟机可拥有不同的操作系统。如，在同一个设备中，能够同时操作windows和Linux。此外，虚拟机软件还能在操作系统中打造出多个不同的计算机。
        针对虚拟机所具有的这些特点，其能够有效规避操作带给校园网系统的问题和影响。并且，虚拟机还能为学生提供更多的实践机会和实践条件，学生能够一边操作一边学习，在同一个显示器中分析和对比不同操作所带来的问题，帮助学生更好地理解网络安全技术。
        二、虚拟机技术在高职计算机网络安全教学中的应用
        （一）合理设置虚拟机
        在计算机网络安全教学中，教师需要重视虚拟机的合理配置，打造出适合学生学习的时间教学平台。教师需要深入分析和研究教学内容，保证虚拟机的合理设置，结合物理主机所具有的性能，保证虚拟机资源的合理分配，切勿过于追求虚拟机的配置和数量，否则将会大量占用物理主机资源。通常情况下，在高职计算机网络安全教学中，教师只需设置两个虚拟机即可完成教学，如果虚拟机的数量较多，那么就会大大降低物理主机和虚拟机的运行速度，也会影响到课堂教学进度与学生的操作体验。除了要保证操作系统的合理安装外，教师还应当将教学所需要的软件安装在系统镜像中，保证学生能打开即可使用，尽可能减少课堂教学的时间，实现教学和实践的效率。当需要利用网络知识进行练习和解决问题时，教师就可运用网络桥接的方式，保证物理主机和虚拟机之间的通信，构建出一个较为完善和全面的网络环境，保证学生能更好地实践操作和学习网络技术。

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同时，教师需要认识到虚拟机的运行将会占用较多的系统资源，那么就需要及时更新和优化计算机，避免因硬件过旧而影响到课堂教学质量。
        （二）掌握虚拟机的维护和组装
        要想保证计算机网络安全教学中真正落实虚拟机技术，那么就需要教师保证所有的学生都能牢牢掌握该技术，可利用该技术解决计算机出现的各种网络问题[1]。在具体的教学过程中，教师需要重视虚拟机组装和维护知识的教学，为学生演示安装虚拟机的步骤：第一，安装Vmware、CMOS软件，同时还需安装具有较强专业性的BIOS。教师需要为学生认真讲解BIOS的应用，为虚拟机技术的教学奠定基础；第二，安装镜像软件，其目的在于还原各种文件；第三，安装计算机系统。学生需要牢牢掌握安装计算机系统的步骤和方法，了解不同的计算机系统，从而保证虚拟机的顺利安装；第四，安装各种虚拟机中的软件。通常情况下，硬盘能够维护计算机的网络安全，需要重启才能发挥其作用，而这会耗费一定的成本和时间，还会对计算机的寿命产生消极影响。因此，可充分融合虚拟机和软件，尽可能减少各种软件的冲撞次数，尽可能延长计算机的服务时间。学生需要牢牢掌握虚拟机和计算机的注意事项与安装步骤，同时还需充分了解网络操作系统，能在恰当的时机利用虚拟机维护计算机。
        （三）虚拟机在实验教学中的应用
        第一，虚拟机能够为实验教学提供良好的服务。在开展服务实验的过程中，教师需要根据具体的情况选择虚拟机[2]。一个实体机能够连接多个虚拟机，但仍旧需要高职院校结合具体的实验课程需求，确定好虚拟机的数量，这样才能保证虚拟机的运行不会影响到实体机硬件资源的占用和浪费，保证资源配置更加高效与科学。在实验操作的过程中，教师还应当充分考虑网络服务器的各种影响因素，如网络服务器的运行效率和安全性能。如果主虚拟机的操作系统为Win2012 Server的话，那么辅虚拟机的操作系统可利用Win2008 Server，具体的情况可根据具体的教学内容和实验要求进行合理配置。
        第二，从教学角度的方面来说，计算机网络安全的教学通常都是利用班级授课的方式，也就是很多学生在班级内共同上课，而这也就导致实验教学中需要同时启用十几台电脑，甚至是十几台虚拟机。虚拟机的运用需要占用大量的实体机内存。为了保证教学的顺利开展，保证虚拟机与实体机的顺利运行，那么就需要高职院校能保证实体机拥有足够大的内存，避免影响到实验教学。高职院校需要重视实体机内存的合理选择，同时考虑实体机的性价比和采购成本，避免出现盲目追求内存的情况[3]。
        （四）重视基础知识的讲解
        对于高职学生来说，计算机网络安全的理论知识存在较高难度，需要学习和理解大量深奥和复杂的知识[4]。在利用虚拟机进行教学时，教师需要充分考虑这一因素，需要根据学生具体的情况入手，为学生认真讲解虚拟机的操作方式和注意事项，使学生能拥有扎实的知识基础，实现学生实践能力的稳步提升。例如，在网络安全技术中，网络安全攻击技术是其中较为重要和关键的内容。在讲解该部分知识时，教师可先调查和了解学生的知识基础，并细致化讲解网络后门、恶意代码、网络入侵、网络隐身、网络监听等知识，借助虚拟机为学生做出相应的演示，如如何灵活应对木马病毒的侵入，如何准确辨别各种恶意代码，帮助学生掌握更多黑客的攻击方法、攻击手段、木马与病毒工作原理等知识。
        结束语：
        总而言之，在高职计算机网络安全教学的过程中，教师需要深入分析教学内容，了解这些知识和内容的特点。在具体的教学中，教师需要运用虚拟机技术，积极开展实验教学，保证虚拟机的合理应用，重视基础知识的讲解，同时还需要引导学生掌握虚拟机的安装和维护，最终实现学生能力和素养的同步提升。
参考文献：
[1]胡春.分析虚拟机技术在高职计算机网络安全教学中的运用[J].计算机产品与流通,2019,000(006):P.182-182.
[2]武龙.虚拟机技术在高职计算机网络安全教学中的应用[J].亚太教育,2020(4):164-164.
[3]荣刘.虚拟机技术在高职计算机网络安全教学中的应用[J].教学方法创新与实践,2019,2(4):29.
[4]肖贵灯.虚拟机技术在高职计算机网络安全教学中的应用分析[J].青年时代,2019,000(020):242-243.
作者简介
沈晓娟（1977--）女，河北人，硕士研究生