云桌面技術在多媒體教學中的應用

趙志鵬

【關鍵詞】多媒體教學 云桌面 VMware vCloud

信息技術的發展為多媒體教學提供了強大的技術手段，傳統的黑板逐漸被投影和計算機取代。計算機、投影儀、麥克、多媒體音響等已成為多媒體教室的主要教學設備，這些設備的使用使教學更加生動、直觀。然而，信息技術在給多媒體教學帶來巨大便利的同時，隨著教學內容、教學方法的發展，原有的多媒體技術開始不能適應甚至是阻礙多媒體教學的進一步發展，迫切需要新的技術應用到教學過程中。

1 多媒體教學存在的主要問題

計算機是多媒體教學的主要設備，每臺計算機有自己獨立的硬件系統和軟件系統，教學輔助技術需求的提高，計算機軟硬件的維護管理難度的加大給多媒體教學帶來了諸多問題，具體表現如下：

（1）計算機操作系統主要有Windows XP和Windows7等等，由于計算機采購的批次不一致，使不同的多媒體教室計算機存在著軟硬件不一致、配置不一致等問題，同時多媒體教室分布不集中等原因也嚴重影響了系統的維護和更新效率，甚至影響到教學進程和效果。

（2）多媒體教室承擔著多學科的教學，每個學科由于教學內容的不同對計算機系統所裝軟件有不同的要求，不同教師的個性化要求也使計算機應用軟件和系統需要經常增加、升級和更新，這些需求不但大大降低了系統的運行速度，而且互相之間產生沖突，影響教學。

（3）硬件升級慢，故障率高。調查發現，用于多媒體教學的計算機硬件的更新遠遠低于軟件的更新速度，90%計算機已經使用了五年以上，有的甚至接近十年。這樣的硬件系統不僅不能滿足軟件的需要，更是故障不斷，嚴重增加了維護管理人員的工作量。

（4）安全性低，抵抗病毒能力差。傳統的用于多媒體教學計算機系統是單機系統，數據存儲在單機上，一旦機器發生故障，教師的教學課件、數據就會丟失，特別是中間數據是無法保存的，重新生成相當于把課重講一遍。同時，單機系統雖然安裝殺毒軟件，但是由于沒有聯網或安裝了還原系統，病毒庫數據滯后，對新的病毒防御低，特別是對采用U盤傳輸的數據更容易傳播病毒，系統安全性基本得不到保障。

2 云桌面技術

云桌面是基于分布式云計算存儲技術和桌面虛擬化技術，依托高度加密算法，提供虛擬Windows桌面與應用的服務，用戶可以使用PC電腦、用戶終端和智能手機等設備通過網絡隨時隨地訪問數據中心的桌面。云桌面的工作原理圖1所示。

本質上看，云桌面是一種將用戶使用的個人計算機桌面與物理計算機相隔離的技術。在這種方式下，計算機桌面是由網絡中基于云計算的服務器集群提供，本地用戶通過PCOIP、ICA、RDP等云桌面傳輸協議將鼠標、鍵盤的信息傳遞到遠程的服務器，所有程序的執行和數據的存取都在遠程服務器中完成，并通過本地用戶終端將屏幕變化的結果顯示出來，從而獲得與使用本地計算機桌面相同的體驗。云桌面的優勢主要體現在如下方面。

2.1 訪問靈活

云桌面是由服務器提供的，由于服務器是24小時運行的，因而用戶的訪問不再被限定在特定設備、特定地點和特定時間，而是可以通過PC、手機、平板電腦等多種終端訪問自己的虛擬桌面。用戶使用的桌面主要在遠程的服務器中運行，終端主要負責桌面內容的顯示，因此對用戶終端的要求更簡單，其可選擇性也更廣泛，可以針對不同的應用需求做出合適的選擇。

2.2 能耗低、軟硬件維護成本低

專用的用戶終端降低了采購的成本，擺脫了PC計算機沉重的機箱和風扇聲音，降低了發熱量。統計發現，采用云桌面以后，每個用戶的耗電功率平均小于30W，大幅度降低了能耗，全年可節省近60%的電費。同時，相關應用的運行、部署（例如系統升級、應用安裝等）都統一在服務器上進行，管理人員在數據中心就可以完成所有的管理維護工作，提高了工作和故障處理效率。

2.3 數據存儲安全性高

云桌面的用戶桌面環境是由數據中心的服務器集群提供的，本地終端是只具有簡單的顯示功能和鼠標鍵盤信號的傳輸功能。因此，所有的數據都是保存在遠程的服務器上，本地終端設備上不保存任何數據，這樣不僅保障了數據的安全，而且服務器的高安全性也使用戶數據不易受到各種病毒木馬的攻擊。

3 云桌面在教學中構建與應用

在眾多的云桌面技術中，多媒體教室云桌面可依據VMware vCloud云計算，以VMware Horizon為核心技術進行構建，系統總體架構分別由客戶端、云端和管理端三部分組成。云端存儲著對應不同教室的虛擬計算機文件，用以滿足不同教學的需求。云端和客戶端之間采用基于Horizon View可適應終端用戶的網絡連接方式傳輸數據，Horizon View桌面依據PCoIP協議，使用局域網和Internet等方式為客戶端提供高質量的自定義桌面體驗。布置在教室、實驗室的客戶端應采用專業用戶終端以達到快捷穩定桌面效果。同時，整個系統通過提供PC、智能手機等多種方式，使用戶可以靈活地訪問自己的多媒體教室云桌面，即使與局域網網絡斷開連接，通過移動終端仍然能夠對桌面進行訪問，大大降低了網絡故障對教學的影響。管理端是多媒體教室云桌面進行維護和管理的平臺，通過管理端使用戶管理更精簡和安全，更能夠實現快速維護配置用戶桌面的目標。

在實際教學應用中，不同云桌面在遠程服務器上是以不同的文件形式存在，管理人員依據教師的個性化要求、教學特點等因素對云桌面進行提前定制，然后通過管理端將定制好云桌面進行部署。此外，基于教學的需求還可以定制共有的云桌面，使同一個云桌面同時為不同的課程提供桌面服務，省去了傳統系統更新需要到每個教室分別維護更新的步驟，在該方式下，針對共有桌面更新也只要更新一個文件就能實現所有對應教室桌面的同時更新，從而節省了大量的時間和人力。

4 結束語

采用云桌面克服了傳統多媒體教學的種種弊端，多種終端的應用為教師和學生提供了更大的靈活性，快捷的維護管理方式提高了多媒體教室維護和管理的效率，為教育培訓信息化、網絡化提供了新的技術手段。

參考文獻

[1]林飛躍，林先津.云桌面在教學管理中的應用[J].實驗室研究與探索，2013（10）：336-339.

[2]閆龍川，劉志永.桌面虛擬化技術研究與應用[J].電力信息化，2010，8（07）： 55-58.