桌面云在高校實驗教學中的應(yīng)用

隨著教育邁向信息化，我國的信息技術(shù)教育意將進入到高速發(fā)展環(huán)節(jié)。新的大環(huán)境已經(jīng)表明網(wǎng)絡(luò)計算機信息的水平?jīng)Q定著社會進步與文明的程度。桌面云技術(shù)的應(yīng)用在高校中的普及程度越來越高，這是計算機云技術(shù)不斷開發(fā)創(chuàng)新的結(jié)果。實驗教學是很多專業(yè)教學的重要環(huán)節(jié)，但是傳統(tǒng)的實驗室管理缺少統(tǒng)一化的資源管理體系，降低了資源的利用率，教學效果不顯著。桌面云具有擴展性好、使用周期較長，更加節(jié)能低碳環(huán)保方便部署統(tǒng)一管理等優(yōu)勢，在各大高校的實驗教學中的到了廣泛的使用。在高等教育走向信息化的過程中，實驗室所作出的貢獻功不可沒。

【關(guān)鍵詞】桌面云 實驗教學 信息化管理 研究

伴隨著社會經(jīng)濟的不斷蓬勃發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)得到了空前的應(yīng)用，云計算技術(shù)給信息化建設(shè)帶來了全新的挑戰(zhàn)，無論是在IT計算資源的分配上、還是全新的管理模式上。信息化的速度也在加快，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)也已經(jīng)應(yīng)用于各個領(lǐng)域以及行業(yè)當中，這其中信息技術(shù)在教學環(huán)節(jié)應(yīng)用上效果最為顯著。新課程改革不斷發(fā)展，對教育不斷提出新的挑戰(zhàn)與要求。高校實驗教學面臨問題及困境 ，高校的人力資源成本不斷提高 ，高校實驗室數(shù)量越來越多等。對資源的統(tǒng)一維護和管理的傳統(tǒng)的高校實驗教學已經(jīng)不能適應(yīng)時代發(fā)展的要求，因此云桌面系統(tǒng)的應(yīng)用是教學發(fā)展的潮流和趨勢。

1 桌面云技術(shù)的相關(guān)概念以及特點

桌面云是一種新形勢的可利用的互聯(lián)網(wǎng)資源，可進行按需計算，也就是所謂的云計算。云計算具有易擴展并且虛擬化的的特點，為互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用管理提供了技術(shù)化的支持。他是一種可以通過客戶端或者其他與網(wǎng)絡(luò)相連的設(shè)備來實現(xiàn)跨平臺訪問的應(yīng)用程序。桌面云具有集中化，安全環(huán)保等特點。在傳統(tǒng)的桌面管理中，維護成本在使用周期上占很大的一部分，在傳統(tǒng)桌面應(yīng)用中，各種管理所需要的工作量是非常大。在桌面云的管理方案中，所有的程序管理都是集中在一個后臺，僅僅通過控制中心，就能實現(xiàn)成千上萬的虛擬桌面的管理，包括所有的更新和修補程序，都只需要更新一個“基礎(chǔ)模式”，就能實現(xiàn)后期的自動化更新修補。

桌面云的另外一個特點就是安全性高，這也是IT行業(yè)中重點關(guān)注的問題，防止機密數(shù)據(jù)外泄，是許企業(yè)要解決的一個問題。因為桌面云的數(shù)據(jù)以及運算都在服務(wù)器端進行，客戶端只是顯示其變化的影像，因此安全性高。桌面云的另外一個優(yōu)點體現(xiàn)在他的低能耗上。一臺普通的計算機的功率大概是 200W，處于休眠狀態(tài)時耗電量也至少在 100W左右，這樣一天的能耗大概就是4.8千瓦左右，一年就會消耗上萬千瓦時的電能，由此可見資源的消耗是非常驚人的。粗率計算，采用云桌面系統(tǒng)后，客戶端的電能消耗量在 16w左右，不到傳統(tǒng)個人桌面的十分之一，也就是說節(jié)約了百分之九十多的電能。

2 桌面云在實驗室應(yīng)用上的優(yōu)勢

桌面云采用虛擬化技術(shù)，配置相關(guān)虛擬化服務(wù)器、以及虛擬存儲等應(yīng)用，來實現(xiàn)實驗室計算機桌面的虛擬化和應(yīng)用的虛擬化，從而實現(xiàn)了實驗室環(huán)境的統(tǒng)一管理、應(yīng)用程序的統(tǒng)一訪問使用、客戶端用戶的統(tǒng)一化管理，降低管理的復雜度，提高設(shè)備的利用率，延長實驗用計算機的生命周期，增加實驗環(huán)境配置的靈活性，提高實驗環(huán)境的安全性等特點。這是一種極為成熟的技術(shù)，具有連接速度快、安全性高、可管理性強、支持外設(shè)多等優(yōu)勢；設(shè)計中的虛擬通道支持應(yīng)用控制管理，每個虛擬通道可以單獨激活或關(guān)閉，數(shù)據(jù)在送往虛擬通道前進行壓縮處理。

因為計算機具有使用周期短的特點，軟件硬件的淘汰率高，需要定期進行修復和升級，計算機的升級更新會影響同各種應(yīng)用系統(tǒng)的使用。桌面云系統(tǒng)對于接入端計算機的配置要求并不高，所以云系統(tǒng)可以匹配適應(yīng)更新后的計算機硬件。

桌面云在實驗室的應(yīng)用上還有高安全性的優(yōu)勢。這一優(yōu)勢體現(xiàn)在數(shù)據(jù)的保存和備份上，保證了重要數(shù)據(jù)的永久性。也就是說一臺客戶端出現(xiàn)故障，其他的客戶端也能夠正常工作，不會影響到教師的教學進度。同時桌面云系統(tǒng)所具有的數(shù)據(jù)加密技術(shù)保障了云存儲中的數(shù)據(jù)不會被未知程序竊取，這就保障了教學資源的安全性。桌面云的另外一個優(yōu)勢體現(xiàn)在降低服務(wù)器故障率上，如在教學活動中師生不再需要使用U盤等拷貝文件，而是通過一個賬號登錄云計算中心，從而避免了病毒傳播，為機房營造正常運行的安全環(huán)境。

一般服務(wù)器性能和處理能力受到很多因素的影響，而桌面云系統(tǒng)能夠綜合實際情況合理分配網(wǎng)絡(luò)資源，即便在瀏覽量很大的情況下，也能保障各個客戶端的正常運行。絕對不會出現(xiàn)卡死或者訪問無響應(yīng)的結(jié)果。這就解決了一些實際問題，例如：考試時，客戶端的訪問量劇增，導致同一時刻用戶訪問量過大，服務(wù)器癱瘓，因此出現(xiàn)拒絕服務(wù)的現(xiàn)象，這嚴重影響了考試的進行。對于高校實驗室的客戶端管理，是一個工作量很大的工作。對管理員來說硬件與軟件的運行狀況要時刻關(guān)注。對于一個擁有幾十臺計算機的實驗室來說，工作量已經(jīng)很大了，而桌面云技術(shù)恰恰解決了這一問題，桌面云具有維護管理軟件硬件運行的工作，發(fā)現(xiàn)檢測問題，并及時自動修復。這就極大的減少了實驗室管理員的工作量，節(jié)省了工作時間，提高了工作效率。

3 結(jié)束語

本文針對目前高校實驗室存在的各種問題進行了討論，并且結(jié)合了實際的教學工作，從而提出了將桌面云技術(shù)應(yīng)用到各高校實驗室的建設(shè)和管理中，這一建議的提出和推廣能夠使高校的實驗室教學邁向新的技術(shù)化階段。使得計算機的硬件和軟件系統(tǒng)資源得到了充分的利用和管理維護。與此同時保障了客戶端免受病毒困擾，還鞥提高實驗室管理人員的工作效率，節(jié)約了人力成本，大幅降低能耗和資金投入、運維成本等，具有可行性和良好的發(fā)展前景。桌面云系統(tǒng)能夠?qū)?yīng)用和桌面的升級、變更、維護等工作交由后臺統(tǒng)一管理。設(shè)計一個基于桌面云的部署方案，可以在滿足各種教學場景需要的同時實現(xiàn)IT資源集中構(gòu)建、管理，保證學生上機不再受軟硬件系統(tǒng)頻繁故障的影響，不但節(jié)省資金投入、能耗大幅降低，而且具備良好的綜合定位分析及故障恢復能力，大大簡化管理員的繁瑣工作，相對于傳統(tǒng)的計算機房，桌面云的運維效率成倍提升。

參考文獻

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作者簡介

蔡迎兵（1983-），男，湖南省人，大學本科學歷。工程師。研究方向為軟件工程、實驗室建議與管理。

作者單位

陜西學前師范學院 陜西省西安市 710000