桌面云在高校實驗教學中的應用

隨著教育邁向信息化，我國的信息技術教育意將進入到高速發展環節。新的大環境已經表明網絡計算機信息的水平決定著社會進步與文明的程度。桌面云技術的應用在高校中的普及程度越來越高，這是計算機云技術不斷開發創新的結果。實驗教學是很多專業教學的重要環節，但是傳統的實驗室管理缺少統一化的資源管理體系，降低了資源的利用率，教學效果不顯著。桌面云具有擴展性好、使用周期較長，更加節能低碳環保方便部署統一管理等優勢，在各大高校的實驗教學中的到了廣泛的使用。在高等教育走向信息化的過程中，實驗室所作出的貢獻功不可沒。

【關鍵詞】桌面云 實驗教學 信息化管理 研究

伴隨著社會經濟的不斷蓬勃發展，網絡信息技術得到了空前的應用，云計算技術給信息化建設帶來了全新的挑戰，無論是在IT計算資源的分配上、還是全新的管理模式上。信息化的速度也在加快，網絡信息技術也已經應用于各個領域以及行業當中，這其中信息技術在教學環節應用上效果最為顯著。新課程改革不斷發展，對教育不斷提出新的挑戰與要求。高校實驗教學面臨問題及困境 ，高校的人力資源成本不斷提高 ，高校實驗室數量越來越多等。對資源的統一維護和管理的傳統的高校實驗教學已經不能適應時代發展的要求，因此云桌面系統的應用是教學發展的潮流和趨勢。

1 桌面云技術的相關概念以及特點

桌面云是一種新形勢的可利用的互聯網資源，可進行按需計算，也就是所謂的云計算。云計算具有易擴展并且虛擬化的的特點，為互聯網的應用管理提供了技術化的支持。他是一種可以通過客戶端或者其他與網絡相連的設備來實現跨平臺訪問的應用程序。桌面云具有集中化，安全環保等特點。在傳統的桌面管理中，維護成本在使用周期上占很大的一部分，在傳統桌面應用中，各種管理所需要的工作量是非常大。在桌面云的管理方案中，所有的程序管理都是集中在一個后臺，僅僅通過控制中心，就能實現成千上萬的虛擬桌面的管理，包括所有的更新和修補程序，都只需要更新一個“基礎模式”，就能實現后期的自動化更新修補。

桌面云的另外一個特點就是安全性高，這也是IT行業中重點關注的問題，防止機密數據外泄，是許企業要解決的一個問題。因為桌面云的數據以及運算都在服務器端進行，客戶端只是顯示其變化的影像，因此安全性高。桌面云的另外一個優點體現在他的低能耗上。一臺普通的計算機的功率大概是 200W，處于休眠狀態時耗電量也至少在 100W左右，這樣一天的能耗大概就是4.8千瓦左右，一年就會消耗上萬千瓦時的電能，由此可見資源的消耗是非常驚人的。粗率計算，采用云桌面系統后，客戶端的電能消耗量在 16w左右，不到傳統個人桌面的十分之一，也就是說節約了百分之九十多的電能。

2 桌面云在實驗室應用上的優勢

桌面云采用虛擬化技術，配置相關虛擬化服務器、以及虛擬存儲等應用，來實現實驗室計算機桌面的虛擬化和應用的虛擬化，從而實現了實驗室環境的統一管理、應用程序的統一訪問使用、客戶端用戶的統一化管理，降低管理的復雜度，提高設備的利用率，延長實驗用計算機的生命周期，增加實驗環境配置的靈活性，提高實驗環境的安全性等特點。這是一種極為成熟的技術，具有連接速度快、安全性高、可管理性強、支持外設多等優勢；設計中的虛擬通道支持應用控制管理，每個虛擬通道可以單獨激活或關閉，數據在送往虛擬通道前進行壓縮處理。

因為計算機具有使用周期短的特點，軟件硬件的淘汰率高，需要定期進行修復和升級，計算機的升級更新會影響同各種應用系統的使用。桌面云系統對于接入端計算機的配置要求并不高，所以云系統可以匹配適應更新后的計算機硬件。

桌面云在實驗室的應用上還有高安全性的優勢。這一優勢體現在數據的保存和備份上，保證了重要數據的永久性。也就是說一臺客戶端出現故障，其他的客戶端也能夠正常工作，不會影響到教師的教學進度。同時桌面云系統所具有的數據加密技術保障了云存儲中的數據不會被未知程序竊取，這就保障了教學資源的安全性。桌面云的另外一個優勢體現在降低服務器故障率上，如在教學活動中師生不再需要使用U盤等拷貝文件，而是通過一個賬號登錄云計算中心，從而避免了病毒傳播，為機房營造正常運行的安全環境。

一般服務器性能和處理能力受到很多因素的影響，而桌面云系統能夠綜合實際情況合理分配網絡資源，即便在瀏覽量很大的情況下，也能保障各個客戶端的正常運行。絕對不會出現卡死或者訪問無響應的結果。這就解決了一些實際問題，例如：考試時，客戶端的訪問量劇增，導致同一時刻用戶訪問量過大，服務器癱瘓，因此出現拒絕服務的現象，這嚴重影響了考試的進行。對于高校實驗室的客戶端管理，是一個工作量很大的工作。對管理員來說硬件與軟件的運行狀況要時刻關注。對于一個擁有幾十臺計算機的實驗室來說，工作量已經很大了，而桌面云技術恰恰解決了這一問題，桌面云具有維護管理軟件硬件運行的工作，發現檢測問題，并及時自動修復。這就極大的減少了實驗室管理員的工作量，節省了工作時間，提高了工作效率。

3 結束語

本文針對目前高校實驗室存在的各種問題進行了討論，并且結合了實際的教學工作，從而提出了將桌面云技術應用到各高校實驗室的建設和管理中，這一建議的提出和推廣能夠使高校的實驗室教學邁向新的技術化階段。使得計算機的硬件和軟件系統資源得到了充分的利用和管理維護。與此同時保障了客戶端免受病毒困擾，還鞥提高實驗室管理人員的工作效率，節約了人力成本，大幅降低能耗和資金投入、運維成本等，具有可行性和良好的發展前景。桌面云系統能夠將應用和桌面的升級、變更、維護等工作交由后臺統一管理。設計一個基于桌面云的部署方案，可以在滿足各種教學場景需要的同時實現IT資源集中構建、管理，保證學生上機不再受軟硬件系統頻繁故障的影響，不但節省資金投入、能耗大幅降低，而且具備良好的綜合定位分析及故障恢復能力，大大簡化管理員的繁瑣工作，相對于傳統的計算機房，桌面云的運維效率成倍提升。

參考文獻

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作者簡介

蔡迎兵（1983-），男，湖南省人，大學本科學歷。工程師。研究方向為軟件工程、實驗室建議與管理。

作者單位

陜西學前師范學院 陜西省西安市 710000