Применение виртуальных машин в образовании

Применение виртуальных машин в образовании.

В настоящее время информационные технологии стремительно шагают вперед. Применение информационных технологий в обучении позволяет значительно расширить возможности студентов в саморазвитии. Постоянно появляются новые технологии. И так как образовательный процесс не всегда может быть совместим с современными версиями операционных систем, то возникает потребность в использовании виртуальных машин. Виртуальные машины можно использовать как информационный инструмент, с помощью которого открываются множество возможностей в обучении.

Технология виртуальных машин позволяет убрать все ограничения и максимально приблизить имитационные  эксперименты к реальным условиям эксплуатации систем. Данная технология дает существенный эффект при подготовке специалистов и поэтому имеет перспективы развития в образовании. 

Виртуальная машина - это набор программных средств, имитирующих работу реального компьютера. Виртуальная машина содержит собственные виртуальный центральный процессор, оперативное запоминающее устройство, жесткий диск и сетевую интерфейсную карту (NIC). Таким образом, работая с виртуальной машиной, студенты практически работают за реальным компьютером, не ограничиваясь в возможностях.

Виртуальные машины имеют ряд достоинств и позволяют:

·     использовать одновременно несколько различных операционных систем на одном компьютере;

·     запускать виртуальные машины в окнах рабочего стола или в полноэкранном режиме;

·     запускать новые и непротестированные операционные системы или программное обеспечение в режиме безопасного тестирования, без риска нарушить устойчивую работу системы и потерять критичные данные;

·     совместно использовать файлы и приложения разными виртуальными машинами за счет включения виртуальной сети

·     включать на одном компьютере несколько виртуальных машин и моделировать работу локальной сети

·     защищать информации на реальном компьютере, так как виртуальная машина работает изолированно от реального компьютера;

·     тестировать системное программное обеспечение без нанесения вреда реальному компьютеру;

·     эмулировать компьютерной сети с помощью нескольких виртуальных машин.

По стандартам нового поколения большое внимание уделяется практическому обучению. В преподавании таких дисциплин как операционные системы, программирование, компьютерные сети, компьютерная графика применение виртуальных машин просто не заменимо, так как экперементировать на реальном рабочем компьютере может привести не только к потере важных данных, но и полной неисправности компьютера. Именно поэтому устанавливаются виртуальные машины на компьютерах. При выполнении лабораторных работ студентам предоставляется возможность устанавливать различные операционные системы, а также приложения на нее. Имеется возможность запускать на одном компьютере одновременно несколько  разных операционных систем  и переключаться из одной в другую операционную систему без перезапуска компьютера. Все созданные файлы при работе непосредственно сохраняются уже на виртуальной машине, что позволяет реальному компьютеру избавиться от их хранения. Появляется возможность поработать с настройками операционных систем, изменением конфигурационных файлов, установкой новых программ.  При запуске нескольких виртуальных машин на одном компьютере появляется возможность поработать с виртуальной сетью. Особую значимость виртуальные машины приобретают при желании предоставить студентам необходимые ресурсы не локально, а удаленно – посредствам интернет-технологий. Возможно, создавать ISO  образы на компакт дисках, которые могут эмулировать работу сети, состоящей из сервера и клиента, а также эмулировать процесс подключения к компьютеру через сеть хакера. В данных случаях можно менять настройки виртуальной сети, выявлять и блокировать «хакерские атаки».

Все это дает возможность студентам овладеть навыками работы с операционными системами и их сетевыми возможностями, а также может помочь операционной системе реального компьютера прослужить более длительное время.

Виртуальные машины позволяют существенно снизить затраты на организацию учебного процесса и сделать его более эффективным. Используя виртуальные технологии,  студенты могут совершить «путешествие» по стране, миру или вселенной. Принять участие в исторических событиях на уроках истории. На уроках физики и химии  наблюдать редкие физические явления и манипулировать с различными объектами; проводить химические опыты; анализировать объемные диаграммы; строить электрические цепи и много другое (без опасности для здоровья, затрат времени и средств на реальные поездки, реактивы и дополнительное оборудование).

Таким образом, использование виртуальных машин в образовательном процессе позволяет заинтересовать студентов и углубить их профессиональные знания, а также повысить уровень практической подготовки, который необходим для предстоящей трудовой деятельности.