談云桌面技術在高校實踐教學中的應用

石玉陽　尹孟園　王宇

摘 要：計算機機房和多媒體教室是高校實踐教學活動的重要場所，在實際使用過程中存在建設成本偏高、維護工作復雜、教學資源有限、專業技術人員配備缺乏、個性化教學環境不足等問題。為有效解決這些問題，本文探討了云桌面技術在高校中的應用價值，通過系統分析其優勢和不足，指出以云桌面技術搭建的機房和多媒體教室具有成本低廉、管理維護便捷的特點，實現多元化的教學模式。

關鍵字：云桌面 機房 實踐教學

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）03（a）-0000-00

高校計算機機房和多媒體教室是高校實踐教學活動的重要場所，具有使用人員多、開設課程多、使用頻率高等特點。隨著信息化技術和網絡技術的飛速發展，以PC物理機為主的傳統機房和多媒體教室師生互動共享性差，且設備老舊更新不及時導致使用效果無法保證，已經不能滿足課程教學改革的需求，亟需建立開放共享的集課程教學、上機實踐、考試培訓、競賽開放、實踐創新為一體混合多種軟硬件資源的綜合性教學平臺。云桌面是虛擬化技術和云計算技術相結合的新型應用形式，正逐步替代傳統的PC物理機機房和多媒體教室，具有成本低廉、管理高效、資源共享等特點。

1 傳統機房及多媒體教室存在的問題

機房是高校實踐教學的重要場所，多媒體教室作為實踐前的理論教學主要場所，具有服務人員多、使用需求多、開設課程多樣、維護工作復雜等特點，存在以下突出問題：

1.1 建設成本偏高

傳統的機房或者多媒體教室在建設的過程中主要以采購PC物理機為主，由于每臺PC物理機的價格基本都在在四千元左右，而某些課程（如圖形圖像處理類）還要求加配置獨立顯卡，所以更加增加了建設成本。而PC物理機質保多為3年，一般正常使用5年都需要進行報廢后置換更新，且電腦技術升級更新較快，計算機相關課程教學改革對PC物理機的配置提出更高的要求，加速了PC物理機的更新換代頻率，存在一定程度的資源浪費，總體建設成本偏高。

1.2 維護工作復雜，耗費時間長

盡管高校都推行機房和多媒體教室制度化使用管理，一般規定要求學期初或學期末集中進行設備檢修維護及部署升級軟件環境平臺，但在實際的使用過程當中存在很多臨時突發情況，如：電腦系統中病毒、臨時調整課程或承接培訓需要部署新的軟件環境、出現硬件設備故障等，由于機房和多媒體教室實際課表基本滿負荷，為最小化影響教學需要技術人員在最短時間內予以維護快速解決故障問題，但由于高校技術管理人員普遍較少，電腦安裝軟件環境眾多等情況，使得高校技術人員在實際解決故障時，面臨維護工作復雜，耗費時間長等難題。

1.3 教學資源有限，共享性差

傳統機房及多媒體教室由于受到PC物理機采購年限，配置性能等差異，在實際使用中往往針對不同課程適度安裝相應軟件，新購高性能電腦安裝耗資源高的專業教學軟件，購置較早的低性能電腦安裝資源占用低的基礎教學軟件，以保證電腦的使用性能體驗，無法實現某臺電腦全部安裝教學所需的所有軟件，這就直接導致了機房和多媒體教室在實際使用中存在較大的局限性，且開展教學活動受限于PC物理機方可運行相關軟件無法滿足基于網絡化的開放式、移動式、共享性學習需要，教學資源有限，共享性差。

1.4 專業技術人員缺乏

由于高校對技術人員的重視程度不足，管理人員編制普遍不足，且薪酬較低，管理人員的學歷低、工資低、待遇差，因此缺乏高水平、高學歷、高職稱的專業技術人員從事機房和多媒體教室維護管理工作，高校機房和多媒體教室人員技術有限，不能保障高校和多媒體教室的維護和管理工作的順利進展，且高校技術人員流失較為嚴重，機房實踐活動和教學質量保障效果偏差。

1.5 缺乏個性化教學環境

由于PC物理機屬于公用，高校技術人員為防止病毒破壞系統軟件環境，電腦大多安裝還原保護軟件，即計算機重啟后恢復還原到初始狀態，所有教學過程中產生的數據都會被刪除清空，無法滿足教學的個性化及連續實驗環境需求，由不能即時保存實驗數據，因此教師和學生都會攜帶U盤進行相關數據傳輸和保存。然而數據保存在U盤中可能會出現丟失、數據損壞、中病毒等情況，個性化的教學環境及實驗數據保存無法得到滿足。

2 云桌面技術

2.1 云桌面的優勢

2.1.1 成本降低

高校機房一般配備電腦都在五、六十臺以上，有的機房甚至配置100臺以上的電腦，利用云桌面技術部署電腦教學環境與傳統PC物理機相比最大的差異在于只需要配置服務器、瘦客戶機、液晶顯示器，以及購買軟件授權，硬件成本投入上比PC物理機方式低，且由于瘦客戶機功耗為20W左右，是PC物理機功耗的五分之一，長久使用可節約大量電費成本。由于液晶顯示器、瘦客戶端功耗低，使用壽命長達8-10年，一旦5年更換期到來，基于云桌面技術的機房僅需要更換服務器及完成相關配置，即可完成升級換代，可大大節省建設成本。

2.1.2 便于維護和管理

基于云桌面技術建設的機房實質是從服務端推送一個運行在云計算平臺中的虛擬桌面到個人用戶終端，相關的教學軟件環境部署只需要在云桌面的管理中心進行一次系統鏡像的配置即可全部更新到處于云計算中心中的所有云桌面虛擬機，實現批量定制和管理維護。云桌面技術為高校技術管理人員提供了一個極為安全、便捷的管理方式，大大提高了工作效率。

2.1.3 安全性和連續性

一方面，云桌面系統全部部署在云計算數據中心服務器中，服務器配置了數據存儲及備份規則，保障了數據的整體性和安全性，即使遇到突然斷電也不會發生數據丟失情況，真正意義上實現了數據管理和防護。另一方面，通過服務器資源池搭建個性化網盤，分配不同的賬號權限，實現連續性課程實驗數據的導入和處理，保證實驗過程的連續性和緊密型。

2.1.4 軟件和系統故障排查解決高效

在教學過程中如遇軟件或系統故障等情況，尤其遇到多臺電腦出現故障，傳統PC物理機解決故障會消耗大量的人力和時間，但在云桌面技術中只需要對系統模板進行更改并部署生效規則解決問題，簡單、快捷、高效。

2.1.5 提高教學資源利用率

由于云桌面系統全部部署并運行于后臺服務器，只要服務器資源池夠大，通過合理配置規則，能夠實現向客戶端推送針對不同課程教學環境的多個不同的系統，同時利用云網盤共享技術，滿足移動式、開放式的個性化及連續性學習需求，教學資源共享性好，利用率高。

2.2 云桌面的不足

2.2.1 對網絡依賴較大

云桌面在實際使用過程中實質是用戶通過瘦客戶機持續性向后臺服務中心發送/接收實時更新數據，整個過程對網絡依賴較大，一旦交換機或網絡故障則客戶終端使用就會發生異常，而傳統PC物理機機房網絡即便發生故障，客戶終端單臺電腦仍可繼續操作使用。

2.2.2 顯卡性能體驗存在差距

云桌面技術是通過瘦客戶機對虛擬桌面進行操作，性能及使用體驗主要依賴于服務器資源，由于服務器對顯卡虛擬化支持不如傳統PC物理機，故此在圖形圖像類課程使用效果體驗上存在一定差距。

2.2.3 服務器維護復雜度高

由于云桌面部署在服務器集群的云計算數據中心中，涉及虛擬化、云計算、存儲安全等一系列復雜的配置，一般技術人員難以勝任，需要廠家技術人員或受過培訓的專業人員進行具體的相關操作方可順利解決使用過程中遇到的各類問題。

3 云桌面技術在高校中的價值

3.1 便捷的維護和管理

高校擁有眾多機房和多媒體教室，但配套的技術管理人員普遍較少，具體進行系統部署、軟件安裝、病毒防護、故障排查解決等工作，會占用大量時間和人力，工作量大，工作效率偏低。云桌面技術利用服務器后臺編輯模板實現批量維護客戶終端軟件教學環境，用最少的人力有效解決最大的工作量，大大節約了人力成本，工作效率提高。同時借助云計算實現數據的安全存儲及病毒智能防護、數據安全性及穩定性能夠得到有效保證。

3.2 多元化的教學模式

通過合理購置服務器硬件，科學配置服務器資源池，可以實現向客戶端推送針對不同課程及使用需求的軟件環境系統，甚至可以進行個性化的定制，既可以滿足正常的教學使用，又可以滿足第二課堂開放式的使用需求，建立多元化的教學模式，教學效果得到顯著提升。

3.3 綠色節能，節省成本

瘦客戶機的功耗均為20W左右，綠色節能是傳統PC物理主機的五分之一，長時間的連續使用，每年可節約大量的電費成本，且低功耗的顯示器及瘦客戶機使用壽命長達8-10年，一旦到達5年的更換周期，僅需要更換服務器設備即可，較傳統PC物理機房可大量節約建設成本。

4 總結

基于云桌面技術部署的機房和多媒體教室除實現傳PC物理功能之外，還實現了多元化的教學模式，具有管理維護便捷、高效、使用周期長、綠色節能等特點，大大節約了人力成本及建設成本，滿足高校開放性、移動式、共享式以及個性化的教學使用需求，對高校機房及多媒體教室建設及管理具有重要意義。

參考文獻

[1] 汪強.基于應用型人才培養的民辦高校機房管理與實踐教學保障的探索與思考[J].赤峰學院學報（自然版），2016，32（18）：201-203.

[2] 任定成，王磊.基于云桌面的高校計算機實訓室管理探究[J].宜春學院學報，2016，38（6）：117-119.

[3] 馮順培.云桌面解決方案在機房管理中的應用探析[J].無線互聯科技，2014（11）：171-171.