虛擬桌面技術(shù)在高校教育教學(xué)中的應(yīng)用

孫飛龍

摘要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代教育技術(shù)在高校教育教學(xué)中的應(yīng)用愈發(fā)的重要起來(lái)。在過(guò)去的多媒體教室、計(jì)算機(jī)機(jī)房中，大部分采用了分散式部署的服務(wù)器，存在著維護(hù)部署時(shí)間成本高、難度大、操作繁瑣等缺陷。文章在針對(duì)高校多媒體教室，計(jì)算機(jī)機(jī)房的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，運(yùn)用了虛擬桌面技術(shù)，依托千兆網(wǎng)絡(luò)，有效地改善了過(guò)去的問(wèn)題和不足，實(shí)現(xiàn)了良好的進(jìn)步和提升。

關(guān)鍵詞：虛擬桌面技術(shù)；高校多媒體教室；計(jì)算機(jī)機(jī)房

1研究背景

隨著高校信息化建設(shè)的深入開展，計(jì)算機(jī)技術(shù)、虛擬桌面技術(shù)、云桌面技術(shù)等先進(jìn)的教學(xué)技術(shù)和管理理念廣泛應(yīng)用于高校教育模式的改革。高校的多媒體教室、計(jì)算機(jī)機(jī)房也在技術(shù)的改革浪潮中，不斷地更新與升級(jí)，它們?cè)诮虒W(xué)中占據(jù)了越來(lái)越重要的地位，其運(yùn)行正常、穩(wěn)定與否直接影響著教學(xué)工作的開展。然而隨著教育事業(yè)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的管理模式已經(jīng)難以滿足日益增長(zhǎng)的教育教學(xué)需求。如何提升系統(tǒng)模式，提升管理水平，保證多媒體、機(jī)房教學(xué)平臺(tái)的平穩(wěn)運(yùn)行，已成為高校現(xiàn)代教育技術(shù)管理者需要研究的重要課題。桌面虛擬化技術(shù)的出現(xiàn)，突破了設(shè)備管理的傳統(tǒng)理念，大大降低了設(shè)備在時(shí)間和空間上的限制。本文結(jié)合廈門大學(xué)翔安校區(qū)的管理現(xiàn)狀，對(duì)在多媒體教室、計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理中使用桌面虛擬化技術(shù)產(chǎn)生的效果進(jìn)行了深入研究。

2虛擬桌面技術(shù)

虛擬桌面是一種基于服務(wù)器的計(jì)算模型，它是以服務(wù)器為基礎(chǔ)，結(jié)合傳統(tǒng)的客戶端模型，將用戶桌面進(jìn)行虛擬化，在服務(wù)器端托管并統(tǒng)一管理。用戶可以使用不同的終端設(shè)備，利用網(wǎng)絡(luò)對(duì)桌面環(huán)境進(jìn)行訪問(wèn)，不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制。虛擬桌面技術(shù)的應(yīng)用主要有虛擬桌面基礎(chǔ)構(gòu)架（Virtual Desktop Infrastructure，VDI）和虛擬操作系統(tǒng)基礎(chǔ)構(gòu)架（Virtual OS Infrastructure，VOI）兩種構(gòu)建模式。由于桌面虛擬化技術(shù)本身是一種利用網(wǎng)絡(luò)、實(shí)現(xiàn)模式對(duì)用戶透明的虛擬化資源池計(jì)算模式，符合“云計(jì)算”的特點(diǎn)，所以通常也稱虛擬桌面技術(shù)為桌面云技術(shù)。

對(duì)于眾多客戶機(jī)的管理，系統(tǒng)維護(hù)部門并不是在每個(gè)用戶的桌面進(jìn)行管理，而是從數(shù)據(jù)中心直接進(jìn)行管理。通過(guò)這種方式，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)支持的工作得以減少，同時(shí)也提高了故障問(wèn)題解決的效率。此外，虛擬桌面能夠在外部存儲(chǔ)設(shè)備中存儲(chǔ)桌面環(huán)境，隨身攜帶和使用。桌面上已經(jīng)下載的軟件，通過(guò)虛擬桌面技術(shù)，不用再次安裝，就能夠在其他計(jì)算機(jī)上使用。同時(shí)，虛擬桌面同樣能保存不同教師的操作習(xí)慣，方便教師在教學(xué)、備課中的教學(xué)應(yīng)用。

由于計(jì)算發(fā)生在服務(wù)器端，所有桌面的管理和配置都在服務(wù)器進(jìn)行，管理員可以在服務(wù)器端對(duì)所有教室的桌面和應(yīng)用進(jìn)行統(tǒng)一安裝和管理。例如系統(tǒng)升級(jí)、軟件安裝等等。對(duì)于學(xué)校機(jī)房、多媒體教室多變需求的應(yīng)用場(chǎng)景，非常適合。

3傳統(tǒng)教室的管理缺點(diǎn)

3.1傳統(tǒng)多媒體教室的設(shè)計(jì)盲點(diǎn)

傳統(tǒng)多媒體教室，大多采用本地硬盤啟動(dòng)，系統(tǒng)獨(dú)立，無(wú)法兼顧到不同課程的需求。老師的軟件需求不盡相同，無(wú)法提供個(gè)性化服務(wù)。由于不同課程會(huì)安排在同一間教室，軟件需要重復(fù)安裝，數(shù)量過(guò)多的軟件和各類軟件間的兼容問(wèn)題會(huì)造成計(jì)算機(jī)的各類故障，降低系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的效率，對(duì)系統(tǒng)的兼容性、穩(wěn)定性造成隱患。

3.2高成本的安裝、部署、維護(hù)

由于大多高校的教學(xué)樓較為分散，為盡量降低多媒體教室的故障率，保障教育教學(xué)的順利進(jìn)行，學(xué)校需要在每棟教學(xué)樓安排專業(yè)技術(shù)人員，而在同時(shí)管理50甚至上百間多媒體教室時(shí)，需要挨個(gè)對(duì)每臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行配置、維護(hù)，在用人成本、時(shí)間成本上，都十分巨大。計(jì)算機(jī)機(jī)房的維護(hù)成本則更為高昂，在需要升級(jí)系統(tǒng)或重新部署時(shí)，需要挨個(gè)對(duì)幾百臺(tái)電腦重做系統(tǒng)，工作量非同尋常。

3.3安全性隱患

多媒體教室、機(jī)房使用頻繁，雖然安裝有病毒防護(hù)、防火墻等各類軟件，但由于病毒程序的不斷升級(jí)，且公用電腦經(jīng)常插拔各類U盤、移動(dòng)硬盤等隨身存儲(chǔ)設(shè)備，操作系統(tǒng)極易感染各類病毒，僅靠軟件還原或硬件保護(hù)卡的系統(tǒng)還原方式，不能有效、穩(wěn)定地保證操作系統(tǒng)的安全。

4虛擬桌面技術(shù)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

我校公共多媒體教室68間、計(jì)算機(jī)機(jī)房5間，機(jī)位340臺(tái)，均采用了集智桌面云管理系統(tǒng)，如圖1所示，運(yùn)用云計(jì)算和磁盤虛擬化技術(shù)，將終端的管理和維護(hù)變?yōu)閮H針對(duì)虛擬磁盤模板的管理與維護(hù)。ADS系統(tǒng)將終端及軟件環(huán)境管理抽象為鏡像、磁盤、分組3個(gè)核心模塊，交由一臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行統(tǒng)一管理，將傳統(tǒng)的分散管理變?yōu)橐灾醒敕?wù)器為主的集中統(tǒng)一管理、后臺(tái)智能部署、自動(dòng)維護(hù)更新、遠(yuǎn)程管理于一體的完整解決方案。管理員可在服務(wù)器端創(chuàng)造多個(gè)系統(tǒng)鏡像及多個(gè)分組應(yīng)用于不同環(huán)境的使用。終端裸機(jī)開機(jī)即可直接使用服務(wù)器中的模板，在終端正常使用中，ADS系統(tǒng)可按需或完全將該磁盤模板自動(dòng)部署到終端本地。實(shí)現(xiàn)終端聯(lián)網(wǎng)、本地、無(wú)盤狀態(tài)下均可使用。

5虛擬化技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用效果

5.1優(yōu)化管理，提高效率

虛擬化技術(shù)為專業(yè)技術(shù)人員提供了極大的便利，使技術(shù)人員能夠在服務(wù)器端對(duì)各教室終端及機(jī)房機(jī)位的系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一部署，分組和多操作系統(tǒng)使教師在不同應(yīng)用場(chǎng)景選擇不同操作系統(tǒng)帶來(lái)了更好的用戶體驗(yàn)。相對(duì)單機(jī)位安裝操作系統(tǒng)的時(shí)間人力成本，虛擬化技術(shù)帶來(lái)的效率提升不言而喻。

5.2數(shù)據(jù)更安全，操作更便捷

安裝了虛擬化桌面云管理系統(tǒng)后，系統(tǒng)所有的數(shù)據(jù)、運(yùn)算都在服務(wù)器端運(yùn)行，更好地保護(hù)了所有用戶數(shù)據(jù)的安全，為教師正常行課提供了有力的保障。在服務(wù)器端發(fā)生故障時(shí)，客戶端可運(yùn)行本地硬盤上的操作系統(tǒng)，待服務(wù)器故障解決后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)選擇從服務(wù)器端運(yùn)行系統(tǒng)，更加安全和便捷。

6結(jié)語(yǔ)

在現(xiàn)代教育技術(shù)發(fā)展越來(lái)越快的今天，如何讓教室、計(jì)算機(jī)機(jī)房的管理維護(hù)從被動(dòng)勞動(dòng)型轉(zhuǎn)化為服務(wù)管理型，提高管理維護(hù)效率，降低管理維護(hù)工作量，是教育技術(shù)工作者的主要任務(wù)和挑戰(zhàn)。“云計(jì)算”的應(yīng)用對(duì)今后高校教室、機(jī)房的維護(hù)和管理模式起到了極大的發(fā)展和推動(dòng)作用。