云桌面技术在高校计算机实训室建设和管理中的优势及应用前景分析

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　　摘要：该文阐述了云桌面技术的基本概念，在研究传统高校计算机实训室建设模式的基础上，深入剖析了基于云桌面技术的高校计算机实训室建设和管理的优势，并对云桌面技术在高校计算机实训室中的应用前景进行了分析。
　　关键词：云桌面;实训室;建设;管理
　　中图分类号：TP391 文献标识码：A
　　文章编号：1009- 3044（2019）34-015 8-02
　　1 概述
　　高校计算机实训室作为高校智慧校园建设中的重要组成部分，承担着全校实训类课程的实训教学、学生模拟操作和在线考试等重要任务。随着高校信息化建设的不断推进，高校师生在实训类课程中对于实训室硬件和软件的需求也越来越高，高校实训类课程的教学内容、教学理念、教学模式正在和信息化建设深入融合。通过云计算技术、虚拟化技术等前沿技术的应用，可以切实提高高校实训室信息化建设水平。
　　2 云桌面技术概述
　　云计算技术是一种基于网络的分布式计算技术，其核心的内涵是将计算、存储等资源通过网络进行资源分配和统筹管理，通过大量的高性能服务器的联合工作建立的云端，可以为用户提供高性能的计算、存储服务。
　　云桌面技术是云计算技术的日益成熟和应用推广的时代产物。云桌面技术是指将一定数量的计算机终端的桌面进行云服务器端的虚拟化实现。在数据中心的云服务器上生成大量独立的虚拟桌面操作系统，终端通过远程桌面连接协议接入虚拟桌面虚拟操作系统，由云服务器对终端提供计算和存储能力，实现终端设备的集中维护和管理。在云桌面技术环境下，学生可以使用计算机终端设备，通过网络访问属于学生个人的桌面系统，进行课程实验操作，该虚拟桌面与传统的计算机桌面不同，云服务器可以根据用户对资源的实际需求进行动态资源分配，较大程度上提高了高校计算机实训室资源的利用率。
　　3 传统高校计算机实训室建设模式的不足
　　在传统的高校计算机实训室建设工作中，受到各方面客观因素的影响，现有的建设模式存在以下不足。
　　3.1 建设成本较高，使用周期短
　　在传统的高校计算机实训室建设工作中，高校往往采取的是中端服务器搭配配置较高的PC机的建设模式。PC机采购成本较高，且使用大约4-5年后，硬件将出现不同程度的损耗，需要进行更换。此外，随着教学软件对硬件资源要求的不断提高，传统建设模式的计算机实训室就面临着更新换代频率较高的实际问题。该传统建设模式对高校财力负担较重。
　　3.2 管理工作量大，维护效率低
　　高校计算机实训室承担了全校各类专业的计算机实训操作教学任务，实训室的管理工作负担较重。同一所学校中的实训室可能分布在不同楼层甚至不同楼宇，从而给实训室管理员带来的管理工作量就更大了。尤其是面对PC机检修、系统升级、软件安装等工作时，往往很难做好及时维护，这无形中就使得实训室设备维护效率低下。
　　3.3 资源共享不足，资源利用率低
　　考虑到高校专业课课程教学需要，各实训室在建设投入的时候，每个实训室的PC机硬件配备会各自有所侧重，这虽然是因地制宜地开展实训室建设的需要，但是造成了不少资源上的浪费现象。由于各实训室没有资源共享的条件，直接会造成一定程度的硬件资源利用率不高的情况。
　　3.4 安全防护不够，稳定性较差
　　由于传统计算机实训室中学生可以直接在PC机上进行操作，导致使用的过程中PC机端通过U盘、手机USB连接而引入病毒的概率大大提高。在传统计算机实训室的局域网结构中，病毒通过网络传播的概率很大，甚至可能会感染服务器端，造成整个实训室运行的瘫痪。很多高校在建设实训室的时候，在PC机上安装系统还原卡作为硬盘保护的措施，但是同时增加了硬件损耗的频率以及阻止了病毒库和系统补丁的升级保护。
　　3.5 教学服务能力差，师生使用便捷度低
　　高校师生在使用实训室开展教学活动的时候，传统实训室无法配套提供个性化的教学辅助功能，教师课件、学生随堂作业、课堂案例实训等环节的教学服务能力较差，没有发挥信息化实训室智慧教室的服务功能。
　　4 云桌面技术在高校計算机实训室建设和管理中的优势
　　基于云桌面技术的高校计算机实训室，相对于传统高校计算机实训室的运行模式而言，有很多优势，能够有效解决传统实训室建设和使用中存在的一些弊端和不足。
　　4.1 提升管理效率，精简实训室维护工作
　　在现代化的高校中，规划建设几十个实训室、拥有几千台计算机已经是常态了。基于云桌面技术建立的高校计算机实训室，不再受实训室地理位置布局分散的制约，其各个精简PC机的维护都通过中心机房统一管理和维护，PC机的系统安装、软件安装、病毒查杀等工作的效率显著提升，不再需要专门安排时间空出实训室来进行PC机维护，既为实训室管理队伍减负，同时也消除了管理上的孤岛。高校实训室教学的不少课程都是采用无纸化的上机考试，此外还需承接全国计算机等级考试、计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试等专业型机考。在传统的计算机实训室建设模式下，需专门为考试部署上机考试环境，并进行提前的测试与调试，工作量较大。基于云桌面技术的实训室建设在这一需求环境下，可以便捷、高效的部署好考试环境，将原本繁重的实训室管理工作化繁为简。
　　4.2 降低建设成本，节约实训室财力投入
　　以云桌面技术为依托，在实训室建设的过程中，不再需要购置大量高价位的PC机终端，各个实训室的PC机都是采用硬件极为精简的瘦客户机，只要按需提高服务器和局域网的建设投入，有效降低了实训室的建设成本。同时，在高校实训室分期建设的过程中，采用云桌面技术建设的实训室在后期各实训室的衔接上，有着先天独厚的扩展优势，可以忽略各实训室的专业特点要求，有效降低了实训室建设的规划难度。一般瘦PC机的使用年限可达到6-10年，接近传统PC机使用年限4-5年的两倍。 　　4.3 资源分配灵活，实训室利用率高
　　高校计算机实训室在实际教学过程中，不同的课程对计算机资源的需求差异较大，例如《计算机应用技术》和《Photoshop图形图像设计》课程中，对实训室PC机的CPU和GPU资源的要求差距很大。通过云桌面技術，在云服务器端可以有效、科学、精准地将计算机资源按实训室课程性质的不同灵活的动态分配，有效提高实训室硬件资源的利用率，达到实训室资源分配的最科学化，确保了不同实训类课程在教学过程中的操作体验良好。
　　4.4 安全稳定性高，提升病毒防御能力
　　精简的瘦PC机不再配备对学生开放的USB接口和光驱，阻断了学生误操作而使设备感染病毒的传播渠道。在云桌面的实际应用中，实训室管理员可以便捷地做好各实训室数据的保护和备份，有效的将数据和各精简PC机隔离，杜绝了实训室教学数据丢失的问题。各实训室瘦PC机的硬件配置简单，部件较少，散热不大，也在一定程度上提高了PC机硬件的稳定性，减少维修率。云桌面技术在系统的上层操作中，能够启动系统的自我保护功能，实现系统内部数据的加密处理，同时云服务器端的系统补丁和杀毒软件可以快捷更新，使得整个实训室局域网络的病毒防御能力显著提高。
　　4.5 服务灵活性大，优化师生服务体验
　　在高校师生实际的教学过程中，教师可以通过在云端服务器上按需定制、分配一定的存储空间，存放教学中需要的特色软件和学习资料，在教学过程中，教师通过云桌面技术在教学桌面和个人存储桌面中自行切换，优化教师教学服务的体验。通过云桌面在服务器端的网络访问，学生可以通过自带的PC机、智能移动终端（智能手机、平板电脑等）通过网络访问云端服务器的虚拟桌面，在课后继续访问、读取、操作属于自己的教学资源和实训数据，打破了实训课程学习的时空限制，提高了学生的学习服务的体验。
　　5 云桌面技术在高校计算机实训室中的应用前景
　　在高校计算机实训室中，按照功能需求，大致可分为公共类实训室、经管类专业实训室、图形设计类实训室等类型。
　　5.1 公共类实训室应用云桌面技术的前景
　　公共类实训室主要承担了计算机相关课程的教学、实训、上机考试等任务，使用对象为全校学生，包括计算机领域的软件技术、网络技术等专业都需要使用公共类的实训室。公共类实训室在高校计算机实训室中的建设体量是最大的，使用频率是最高的，其对PC机的配置要求适中。通过云桌面技术，能够实现公共类实训室多课程场景的快速部署和教学场景切换，能够较好地满足公共类实训室的各类使用需求。
　　5.2 经管类实训室应用云桌面技术的前景
　　经管类实训室的建设主要分为两类：一类是用于用友ERP软件系统、金蝶ERP软件系统、税务实务模拟软件等财务金融软件实训室;一类是用于虚拟仿真、物流模拟、GIS类模拟软件的实训室。经管类实训室通常除了满足常规教学和实训以外，还会承接一些财经类考试，需要临时部署考试环境。通过云桌面技术，能够高效、快捷的为经管类实训室进行教学软件部署和资源分配。根据不同类别的实际需求，进行虚拟桌面的切换，应用前景较好。
　　5.3 图形设计类实训室应用云桌面技术的前景
　　图形设计类实训室主要为艺术与传媒、建筑设计、图形设计，动画制作等专业而建设，该类实训室偏重图形图像设计交互显示和渲染处理，对于CPU和GPU的资源要求较高。通过云桌面技术，可以将云服务器中的硬件资源重点覆盖此类实训室，确保教学中的PC机运行平稳，建设成本远低于传统的高配置PC机采购模式，建设可行性较高。
　　6 结束语
　　综上所述，云桌面技术在高校计算机实训室的建设和管理中具有较好的应用价值。面对信息化技术的日新月异，高校计算机实训室的建设应充分结合云桌面技术进行科学统筹规划，充分发挥云桌面技术的优势，为高校计算机实训室的建设革新翻开新的篇章。此外，依托云桌面技术，对高校多媒体教室、教师办公、电子阅览室等使用场景进行部署，形成高校智慧校园中的云桌面整体布局，具有较大的研究意义和拓展空间。
　　参考文献：
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　　[3]汪强，石玉阳，尹孟园.云桌面平台在高校机房中的应用研究[J].绵阳师范学院学报，2018（05）.
　　【通联编辑：朱宝贵】
　　收稿日期：2019-10-15
　　基金项目：本文是2018年度江西省教育厅科学技术研究项目《云桌面技术在高校计算机实训室中的应用研究》（课题编号：GIJ181395）的研究成果。
　　作者简介：陈磊，男，副教授;魏林，女，副教授。
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