云桌面技術在實訓教學管理中的應用研究

陳亦兵

摘要：為更好地做好開放大學的實訓教學支持服務，解決實訓教學中存在的諸如實訓管理復雜、實訓教學模式不統一、實訓任務安排困難以及課程考核平臺眾多等問題，在對學校投入建設的云機房系統的研究探索中，充分利用云桌面技術的優勢，結合實訓教學管理及教學支持服務的特點，摸索出適合于云機房管理與教學支持服務的實訓教學支持服務新模式，極大提升了開放大學的實訓管理和教學支持服務水平。

關鍵詞：云桌面技術;虛擬技術;實訓教學;實訓管理;教學改革

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）30-0251-02

1概述

隨著信息網絡多元化的發展，云桌面技術（即桌面虛擬化技術）的應用正逐步深入到我們的日常生活中，實現了網絡的統一集中管理，靈活的桌面交付及簡捷的終端管理，甚至大規模計算機系統的自動部署。云桌面技術充分體現了虛擬化技術的強大優勢和更先進的網絡部署技術，以達到更高的桌面穩定性、更好的按需動態功能擴展、更強資源融合能力、更有效的系統可管理性以及更低的運行維護成本。

學校的計算機實訓室通過云桌面技術的改造，不僅解決計算機實訓管理與維護中存在的諸多問題，更順應現代教育教學理念的需求，將云桌面技術的優勢與課程實訓教學有機地結合起來，創新實訓教學模式，在實現實訓教學質量提升的同時，也極大地推動了學校教育信息化的建設。

2開放大學實訓教學中存在的問題分析

開放大學的教學任務大多數是基于網絡完成的，文科專業多于理工專業，但對于實訓管理部門來說，日常的技術維護工作量卻一點也不少。在對日常實訓管理的分析中，發現存在以下問題。

（1）開設專業多，實訓教學管理復雜。對于基層開放大學來說，專業開設要盡量符合本地的需要，開設的專業眾多，對于許多的工科專業來說，專業開設隨報讀的人數來確定，每個專業的學習者人數少，且不固定，而且每個學期的專業開設也不盡相同，這對于實訓教學管理提出了更高的要求，既要滿足當學期開設的各個專業的實訓教學外，又要對許多沒有開設的專業保留適當的實訓教學環境，這給實訓教學管理帶來了更多的不便。

（2）教學模式特殊，實訓環節要求高。開放大學的學習者主要以網上學習為主，輔助以面授教學，而面授教學的時間安排又比較少，學習者因為工學矛盾突出，能來參與面授學習的時間比較緊張，同時開放大學的學習者實訓實操能力的不足，也嚴重影響實訓教學的效果。因此在實訓環節的安排上，實訓環境要符合課程實訓的要求，同時要求實訓環境盡量切合學習者的實訓動手能力，需要對整體課程的實訓支持服務達到一個較高的層次。

（3）教學平臺繁多，實訓任務安排困難。由于開放大學的教學環境特殊，各地的教學管理水平不一，國家開放大學雖然有統一的教學平臺，但由于缺乏有效的管理機制以及適合的網上實訓平臺，落實在各地的實訓教學上卻是多種平臺齊上陣，給實訓任務的安排帶來許多問題。而基層開放大學實訓室的不足，眾多平臺在一個實訓室安裝復雜，實訓教學復雜，實訓管理困難，又使這一問題更加嚴重。

（4）考核平臺不統一，實訓考核任務重。開放大學的教學考核多采用網上考核的方式完成，學習者也可以通過完成網上的形成性考核作業來通過課程，但考核平臺繁多，且對軟件的要求高，使得實訓管理部門在完成考核技術支撐時問題眾多，也相當費時，要完成一個學期考核任務的平臺更新服務，也讓實訓管理部門苦不堪言，即使通過網絡安裝，也通常需要加班加點才能完成。

3云桌面技術的優勢

針對開放大學的復雜實訓教學管理，采用云桌面技術對傳統的計算機實訓室進行改造要考慮四個方面的問題。從學習者的角度考慮，采用云桌面技術后，學習者在完成實訓任務時的桌面體驗是否與本地桌面體驗一致，學習者是否感覺到不適應，從而導致實訓操作困難。從實訓教師的角度考慮，在引入新技術后，計算機實訓室的計算機及網絡教學應用是否能夠滿足實訓教學需求。從實訓管理員以及實訓管理部門的角度考慮，引入的技術是否能有效解決實訓管理部門日常運維和實訓教學支持服務中遇到的困難。最后一個方面是從學校層面來考慮，技術改造的成本是否在學校的承受范圍之內，改造后的機房運維成本是否降低，能否創新學校的教育教學改革。

云桌面是在現代虛擬技術下的創新應用，利用云桌面技術的計算機實訓機房，可以利用計算機網絡將計算、存儲、管理服務發布給使用者，實現向計算機實訓機房里的任何設備交付應用和桌面服務，也就是將數據的存儲和管理都集中在云服務器端，用戶界面使用遠程協議傳輸到計算機實訓機房的終端設備上。云桌面技術構建的云機房系統具有如下優勢。

（1）強大快速的自動部署能力。依托云桌面技術解決方案，在管理系統的支撐下實現對虛擬桌面的自動化管理，將傳統機房維護中幾天或幾小時的系統部署時間，大幅降低至分鐘級，甚至可以真正實現一鍵部署，大大提升了學校實訓管理部門的工作效率。便捷的自動部署能力也為實訓教師提供了按需構造實訓環境的可能。

（2）實現分布運行，集中管理。采用智能桌面虛擬化技術來滿足計算機實訓機房的運作需求，簡化云機房的管理和部署功能。桌面數據存放和運維管理在服務器端進行，機房的計算機及其他終端設備則具備一定的運算能力，負責運行并管理從服務器端下發來的桌面系統虛擬機，從而實現分布運行，集中管理。智能桌面虛擬化技術對服務器配置要求不高，計算機實訓室的實訓設備不需要進行大規模的改造。集中的管理維護和控制技術，也大大減少了實訓教學的現場維護支持工作量。

（3）提供更高的機房安全性。由于實訓應用管理及數據均可保存學校網絡中心的服務器端管理平臺上，統一的管理服務將實訓教學風險和數據損失降至最低。同時，使用最新的云桌面技術也對網絡和服務器的依賴性將大大降低，即使網絡中斷或服務器宕機，機房的計算機及其它設備也可繼續使用。桌面虛擬化將機房的計算機桌面環境被保存為虛擬機形式，通過對虛擬機進行快照和備份，就可以快速恢復用戶的故障桌面，也能保證使用的連續性嘲。

（4）支持用戶自定義桌面。云桌面技術可支持實訓教學的各種桌面操作系統以及相關的教學應用軟件，實訓教師可按照自己的教學要求來定義教學學習功能，以適應不斷變化的教學需求。云桌面技術不僅可實現基于服務端的遠程虛擬管理，還可以客戶端本地軟硬件資源處理計算、音視頻及圖形密集型應用，使得許多大型的教學軟件可以在云機房終端上順暢運行。

4基于云桌面技術的實訓教學改革

對于開放大學實訓管理中存在的諸多問題，實訓管理部門的技術人員經過多年的探索，在新技術的支撐下，在對比多種云桌面布置方案后，采用了分組管理和虛擬硬盤模板的管理策略，利用一臺普通服務器對機房的計算機進行統一管理和維護，構建一個高效安全的云機房計算機教學實訓系統，以解決長期存在的實訓機房管理維護以及實訓教學支持服務中存在的諸多問題。

（1）依據不同專業教學需求，定制專業實訓環境。由于采用強大的硬盤虛擬技術和P2P部署技術，機房的計算機能夠充分使用計算機本身的顯卡等資源，即使大型的圖形軟件，也能夠在機房的每一臺計算機上順暢地運行，充分滿足實訓教學的需要。因為是通過服務器統一管理各實訓系統，各專業不同的教學需求，可以在服務器上統一實現，使用時同步布置到機房的計算機上，方便快捷。這一技術使得實訓管理部門可以在課程授課教師的指導下，定制專業實訓環境，并將該環境存儲在服務器端，開展專業實訓任務時，隨時通過管理菜單一鍵進入實訓環境，并且可以做到隨時修改，隨時保存，隨時可以使用。在使用云桌面技術進行實訓管理后，實訓部門已依據學校各專業的實訓需求，分別定制了計算機本f專）科、建筑專科、電子商務以及文科類各專業的實訓環境，各實訓環境均由學校專業教學學科組進行管理，極大方便了課程授課老師，實訓部門則從傳統的機房維護工作轉向實訓教學支持服務。

（2）根據不同教師教學特點，個性化課程實訓。云桌面技術采用終端集中管理，實現機房計算機桌面的實時更新，因此機房的管理權限甚至可以下放到授課教師。實訓部門根據授課教師的實訓要求，部署好基本的專業實訓環境后，將實訓環境的管理權限交給授課教師，授課教師根據實訓課程的需要，及時調整實訓環境中的各種實訓軟件，包括新軟件的安裝注冊、實訓軟件的升級及日常維護管理，所有這些工作只需要在機房的教師機上按授課教師的需求完成后，通過云機房系統上傳到服務器端，就可以實現機房學生機的實時更新。授課教師對實訓環境的掌控更加個性化，良好的實訓效果也突顯出來。當然，這種方式只適用實訓經驗豐富的教師，特別受到計算機專業的教師的歡迎。

（3）簡化機房管理，提升機房使用率，更好地服務于實訓教學。利用云桌面技術強大的管理功能以及系統自動部署技術，實訓管理部門從繁重的實訓環境及設備維護中解脫出來，在部署好各專業及授課教師的基本實訓環境后，將管理與優化實訓環境的任務下放給專業學科組和授課教師，實訓部門則側重于云機房的服務器維護及網絡管理工作。目前學校部署的云機房系統還支持在線管理和離線運行服務，這使得實訓部門的技術人員可以隨時隨地進行云機房的維護管理，極大地提升了維護效率。先進的云技術的應用，讓實訓管理部門的技術人員可以將更多的精力投入到實訓課程的教學支持上，技術人員與授課教師共同探討實訓課程的深入改革，使得實訓課程更受到學習者的喜愛。在不影響實訓教學支持服務的情況下，實訓部門的一位技術服務人員就可以輕松地管理和維護整個云機房。

（4）按考核要求切換考核平臺，為實訓考核提供最大便利。由于在云桌面技術支持下，機房的管理服務功能下放給了使用者，因此對于學校的眾多實訓考核配置提供了極大的方便，實訓部門的技術人員在教務部門指導下，依據上級教務部門的要求，利用云機房中的任何一臺計算機就能夠在極短的時間內將考核環境配置完成，甚至可以多位技術人員同時配置多個考核系統，然后再通過學校內部網絡上傳到云機房服務器端就可以滿足多個考核系統的要求。考核過程中只需要學習者打開云機房中的計算機，就可以進人到考核系統環境中，如需要更換考核環境，監考教師也只需切換后再重新發布給學生機即可，整個切換的過程只需幾分鐘就可以完成。在學校部署了云機房系統后，實訓部門的考核管理改變了以前需要整個部門加班加點才能勉強應付每個學期機房考試的情況，由一位技術人員專職負責學校的機房考試管理，再配備一到兩位技術人員處理云機房中的學習機出現的硬件故障，就可以很好地完成學校的機房考試任務了。

5結束語

在桌面虛擬技術的支撐下，結合學校教學模式改革，探索出基于云機房的實訓管理和實訓教學支持服務的創新模式，新技術的應用不但極大減輕了實訓管理人員的管理工作負擔，也讓實訓部門真正將工作精力放在做好教學支持服務工作上，配合教師努力做好實訓教學設計與教學實施工作，同時也為學習者提供了一個良好的實訓環境，極大促進了學校的教育信息化的普及與提升。