虚拟桌面技术在《操作系统原理》实验课程中的应用

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　　摘要：随着桌面云技术的出现及发展，高校的教学模式也在逐渐发生转变。相比于传统的教学模式，此研究应用虚拟桌面技术在《操作系统原理》课程教学改革了教学模式。利用虚拟化桌面技术应用到《操作系统原理》课程实验作为实例与传统教学模式作为比较。通过实例可以看到，虚拟化桌面技术增强了平台服务范围，提高了教学实验管理效率，锻炼了学生动手实践的能力，为实验课程的教学提供依据。结果表明虚拟桌面技术在《操作系统原理》实验课程中的应用是一种革新的教学模式，有助于提高教学质量。
　　关键词：虚拟桌面技术;操作系统原理;实验教学
　　中图分类号：G642        文献标识码：A
　　文章编号：1009-3044（2019）24-0168-03
　　开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
　　1 前言
　　《操作系统原理》是一门需要教师讲解与学生动手实践相结合的一门计算机类课程[1]。但是目前实验教学中学生经常遇到无法安装软件、软件不兼容、系统不稳定等情况阻碍着学生们的实验进程[2]。所以，将虚拟桌面技术运用到《操作系统原理》的教学中，使学生教师不受时间、空间和环境限制[3]，随时随地开展教学活动和实验活动，大大提升学生自主学习意识和动手能力。
　　2 虚拟桌面技术简介
　　2.1概念原理
　　虚拟桌面也称云桌面，实现方式是终端用户通过协议访问服务器上的系统，实现平台统一维护、统一配置的目标[4]。
　　技术发展至今，已应用在不同行业领域。在高校的教学中，虚拟桌面技术主要应用于多媒体教室设计、计算机公共机房改造设计[5]、电子阅览室設计、教学和管理、智慧校园建设[6]。
　　2.2优势
　　（1）提供随时随地访问的能力
　　虚拟桌面不受时空限制，用户可随时随地访问服务器，使用服务器上的资源和服务。
　　（2）支持多样化的接入设备选择
　　终端用户使用接入设备即可对接云服务器，访问资源，虚拟桌面技术对终端接入设备要求较低。
　　（3）降低软硬件的管理和维护成本
　　终端用户通过访问云端服务器上的操作系统和应用软件，进行日常功能使用和操作，这使得终端用户只需要有一台显示屏和接口即可拥有普通计算机的功能，降低日常对终端的软硬件管理和维护成本。
　　（4）强化用户的数据安全
　　终端用户操作过程中产生的各类数据信息存储在云服务器上，当接入设备发生断电或其他物理破坏时，数据难以丢失，保护用户数据安全。
　　3 《操作系统原理》课程简介
　　《操作系统原理》是高校计算机专业学生的必修课程，主要从操作系统概述、处理器管理、存储器管理、文件管理、操作系统安全性、设备管理、Windows 2000/XP操作系统和Linux系统内核结构这八大章节介绍操作系统，书中还配备模拟试题和操作系统实验。
　　3.1《操作系统原理》实验教学状况
　　（1）基础实验室物理配置不高，《操作系统原理》实验系统类别丰富，如Win7、WinXP、Linux、ubuntu等，对实验环境要求高[7]。
　　（2）实验环境的安装、升级、配置需要清场后才能执行，保护卡模式增加了管理难度。
　　（3）基础实验室为众多课程的授课场所，使用频率过高及学生专业水平有所差距导致经常对计算机的软硬件进行误操作。
　　3.2 结合优势
　　上述因素不仅降低了设备的使用寿命还增加了管理人员的维护工作量。将虚拟桌面技术与《操作系统原理》的实验教学结合，将解决下列问题：
　　（1）缩短学生部署实验环境的时间。使学生的精力更多地放在实验操作中，加深教学理论的印象，更加清楚实验目的和内容。
　　（2）减轻基础实验室使用压力。通过将虚拟桌面技术运用在教学实验中，学生不受时间和空间的限制，自主选择地点完成实验，减轻基础实验室压力。
　　（3）降低学生私人计算机的配置要求。在学生私人计算机上安装和部署《操作系统原理》实验环境，将对学生私人计算机的配置等要求甚高。使用虚拟桌面技术，学生通过教师已经搭建完善的实验环境和登录账号进入虚拟桌面完成相关实验操作，将降低学生经济压力。
　　（4）减少基础实验室管理人员工作量。当学生在基础实验室安装、部署实验环境，完成实验操作后，计算机内的保护卡会将安装后的软件进行清理，增加了保护卡模式。使用虚拟桌面后将规避这些操作。
　　4 将虚拟桌面技术运用于《操作系统原理》实验教学
　　4.1 教师配置虚拟桌面
　　（1）增加桌面数量
　　1）点击目录->桌面池，左键点击桌面池ID，选择想要添加虚拟机数量的桌面池，进入池编辑界面。
　　2）点击编辑，选择置备设置，修改最大计算机数量10台即可。
　　（2）授权用户登录虚拟机权限
　　1）进入池编辑界面，方法请参照1，添加虚拟机数量“步骤。
　　2）选择清单->选定虚拟机后右键->选择分配用户。
　　3）搜索用户名称，如001并确认授权。
　　4.2 实验操作示例
　　主要用以下六个实验为例，阐述将虚拟桌面技术运用于《操作系统原理》实验教学中后的效果。
　　实验一 Linux的基本命令
　　实验内容：
　　（1）root登陆，进入/home目录;
　　（2）home目录下创建一目录名为command的目录;
　　（3）进入command目录，完成以下操作：
　　1）在command目录下，创建两个目录： dir1， dir2; 　　2）输入dir1目录，在该目录下创建两个文件名为file1， file2的普通文件;
　　3）完成date > file1 操作， 并查看file1中的内容;
　　4）将file1中的内容复制到file2中;
　　5）将当前工作目录切换至dir2中;
　　6）查看当前工作目录;
　　7）将dir1中的所有文件复制到dir2中，并查找文件名为file1的文件是否在dir2中;
　　8）以长文件格式查看dir2中文件的属性，并说明其含义;
　　9）将dir2中的file1更名为bacfile;
　　10）删除dir2中的file2，删除dir1中的所有文件;
　　11）删除dir1和dir2，说明区别。
　　（4）将ls -l 指令伪名为longview， cat指令伪名为display， 并测试。
　　（5）要求所有上述操作在script文件中完成，script文件名為lab3。
　　实验二 Linux系统的基本操作
　　实验内容：
　　1） 安装Red Hat Enterprise5.4（在虚拟机上安装）;
　　2） 成功登录、注销和退出Linux ;
　　3） 在linux系统上成功挂接USB。
　　工具及准备：
　　linux操作系统安装盘;
　　实验三 Linux进程控制
　　实验四 线程同步与通信
　　实验五 共享内存与进程同步
　　实验六 Linux文件目录
　　4.3操作实验的效果
　　利用虚拟化桌面技术与传统桌面分别进行实验对比，在2个课时时间内二者实验完成的结果如下：
　　5 结语
　　结合虚拟桌面技术的《操作系统原理》教学，能让教师和同学们不再受到时空和实验环境的限制，能随心所欲地进行教学实验活动。教学形式的改革有利于我校医学信息工程专业以理论教学为基础、动手实践为支撑，培养能自主学习的中医药信息化复合型人才。试行《操作系统原理》新的教学形式经过实践检验已经达到初步成功，今后将进一步推广，将虚拟桌面技术运用到其他相关课程中，提高学生激情，改善实践环境。
　　参考文献：
　　[1]王晓东.《操作系统原理》课程教学方法的探讨[J].福建电脑，2018，34（04）：181.
　　[2]李文娟，王李冬，寿周翔，赵海丽.多层次实践驱动《操作系统原理》教学改革[J].电脑知识与技术，2018，14（05）：135-136+149.
　　[3]冯继伟.桌面云在高等职业教育中的应用探析[J].世界教育信息，2017，30（23）：34-36.
　　[4]吴婷茜.虚拟桌面技术在高校实验室机房升级改造中的实施分析[J/OL].现代信息科技[2019-03-10].
　　[5]刘艾侠，符永卫，王波.桌面虚拟技术在高校实验机房的应用分析[J].电脑知识与技术，2018，14（07）：225+233.
　　[6]韦昌有，蓝志军.计算机虚拟桌面技术在教学及管理中的应用[J].自动化与仪器仪表，2017（06）：239-241.
　　[7]王鑫.基于虚拟桌面技术的高校多媒体教室的设计[J].电脑与信息技术，2014，22（01）：28-31.
　　【通联编辑：王力】
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