云桌面在高校多媒體教室中的應用

陶福章

[摘 要] 針對高校多媒體教室的使用和管理實際，分析傳統教學模式下面臨的問題，提出基于云桌面虛擬平臺新的管理模式，為高校在減少建設投入、提高管理效率、保證數據安全等方面提供了有效途徑。云桌面技術管理可以為多媒體教學提供全面、快速和便捷的服務。開放的云計算提高了多媒體教室的利用率，開創新一代教學教輔管理工作模式，云桌面技術必將助推中高校教育信息化的轉型與變革并走上新的臺階。

[關鍵詞] 云計算；云桌面；集中管理；客戶端

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2018. 05. 058

[中圖分類號] G434；TP3 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2018）05- 0138- 02

0 引 言

多媒體教學系統的運行維護一直是繁重且復雜的工作，實際工作中管理人員會遇到許多問題，由這些問題所帶來的管理缺陷，就需要引入先進的方法和技術加以彌補。目前許多高校已經完成網絡數字化教學建設。其中多媒體教室是網絡數字化建設重點，通過授課過程中使用視頻、音頻、交互等多媒體技術，增加了老師與學生的交流互動，提高學生自主學習能力，開創了現代化教育新局面。隨著云計算不斷進步和發展，云計算服務和桌面虛擬化技術的應用也在逐漸地受到教育行業特別是多媒體教學的青睞，方便可靠的云桌面虛擬化管理系統可以使更多的管理人員從繁重復雜的操作中解放出來。

1 現 狀

傳統的多媒體教室建設，可分為標準化教室和實驗室機房。前者需要配備網絡多媒體設備，后者需要配備專業性能較高的軟硬件設備。前期需要投入大量資金用于教學場地的建設，針對開設課程內容需求，采購相應的服務器、終端設備、語音設備，其中實驗室機房的計算機終端，需要配置性能比較高的主板、CPU、硬盤等硬件來滿足不同專業的教學實驗軟件，花費在購買計算機上的資金也比較可觀。同時，多媒體教室大量的多媒體、終端設備需要許多管理員進行維護，這也是一筆不小的人力開支。

高校教學具有活動性特性，多媒體教室屬于公用教室，不同的教師運用計算機系統，在授課時要隨身攜帶U盤進行課件拷貝，這樣很容易使計算機系統感染病毒，威脅計算機系統安全。有的教師將教學課件都復制在教學計算機上，但由于公共使用的特點，往往會被其他人刪除，導致教學進程中斷。多媒體教室計算機系統設備運用過頻，多人使用，導致設備老化進程加快。

2 云桌面技術特點

“云”指的是網絡中的所有計算機，是一個共享資源的概念。云桌面是云計算時代的典型應用，包括個人級應用與組織級應用。云桌面可以把數據空間、管理服務，提供桌面化的方式發布給多媒體上課教師，可以讓教師脫離自有電腦，也可實現相應操作。云桌面技術計算系統各類平臺管理技術可使大量的服務器同時協調工作，使各類業務部署和開通更方便，能快速發現和恢復系統故障，通過智能化、自動化的方式實現多媒體教室大規模系統的可靠運行。瘦客戶機的簡潔快速特性，使得教學計算機更加耐用、啟動快速、不被病毒所侵擾，簡化了管理工作量，延長了設備壽命；瘦客戶機提供了綠色環保的計算環境（無硬盤和風扇），更加節能（每臺功耗20瓦左右），符合IT發展的趨勢。

3 云桌面在多媒體教室中的設計方案

根據云桌面技術特點，將云桌面部署在多媒體教室可以充分發揮云桌面的技術優勢。云桌面采用服務器虛擬化、桌面遠程控制等技術構建該平臺，應用虛擬機替代傳統的物理機作為網絡多媒體教學環境，從而解決多媒體教室在建設和管理過程中的各種問題。

采用“層次化”的結構和控制方案，分為客戶端層、云主機層和管理層三個實施層面，滿足了學校提出的服務器出現故障、網絡出現斷網故障時也可確保基本的課堂教學的設計要求。

3.1 在云主機層，采用集群技術的服務器保障體系

由于云桌面對服務器的可靠性要求較高，采用了服務器集群的方案，保證了一臺服務器出現故障后不會影響到服務器對所有的云終端提供服務的能力。同時，在云終端數量較多樓棟建設備用集群的方案，當主服務器集群出現故障或主服務器與教學樓網絡中斷時，由設置在教學樓內備用集群的云主機提供服務來保證教學樓內的云終端正常運行和工作。

3.2 在客戶端層，云終端采用了瘦客戶機模式

云終端采用了瘦客戶機模式，云終端內無任何接插件，保證了云終端的穩定性和可靠性，同時，云終端提供了離線模式，當服務器無法對云終端提供服務時，云終端也能保證基本的課堂教學模式，即播放PPT或者播放視頻，這樣可保證基本的教學過程不中斷。

3.3 劃出專門VLAN和單獨的IP地址段用于云桌面在全校的部署

為了保證網絡的可靠性，本設計方案對校園網絡也進行了優化，劃出專門VLAN和單獨的IP地址段用于云桌面在全校的部署，這樣便于維護和管理，當我們更換云終端時，只需將網線和鍵盤鼠標接上就可以使用。同時，我們對有多媒體教室的公共教學樓單獨建設了多媒體專網，用來保證網絡的安全可靠。

3.4 教學資源分類部署

根據學校教學要求和各類教師對教學資源使用的不同，建設了滿足教師個性化需求的教學資源類型，如圖形視頻類制作的教學課程、基礎類教學課程、文科類教學課程、經濟類教學課程等類型。對不同的教學類型建設不同的操作系統的教學課程模塊，用來滿足不同類型教師的需求，這樣多個教師共用一個類型模塊，可以降低云桌面建設的成本，對個別教師有特別要求的，提供單獨的教學賬號來滿足其個性化要求。

4 云桌面管理多媒體教學資源的優勢

云桌面可輕松解決傳統PC模式的終端管理和數據安全問題，通過實施桌面虛擬化，可以達到減少終端硬件維護、網絡安全隔離、軟件個性化部署、節能減排等目標。云桌面的主要優勢有以下幾個方面。

4.1 集中部署，維護更加便捷

云桌面改變了過去分散、獨立的桌面環境，通過集中管理，設備維護人員不必再逐臺安裝卸載軟件、維護系統、安全設置等，只需要在數據中心的桌面系統管理服務器里就能完成大部分管理維護工作，這樣80%的維護工作就可以自動完成，包括軟件更新、升級補丁、安全更新等，避免了管理人員去多媒體教室逐個更新，減少了大量的維護工作量，大大提高了工作效率。

4.2 安全可靠，數據隔離

云桌面的教師機桌面環境都是托管在管理機上的數據中心，本地只有一個無存儲功能的瘦客戶機，業務數據全部保留在數據中心，即便上課教師在桌面系統中保存了數據，該數據也仍然是在管理機數據中心，數據本身與客戶終端隔離，而沒有在各多媒體教室的終端設備上保存任何副本。通過這樣的數據隔離措施，能夠有效地保證數據不被病毒感染和人為丟失，使系統的破壞減小到最低，保障了數據安全。

4.3 多系統平臺，實現多業務需求

在云桌面系統下，可以實現一個桌面里運行多個不同的后臺桌面系統，用戶只要在桌面菜單里面根據軟件需要選擇相應的桌面系統即可，系統切換快速靈活。這樣既減少了空間占用，節約了投資，又滿足了處理多個不同業務的需要，提升了用戶工作效率。應用虛擬化技術，隨時更新應用軟件在服務器上，系統和運算在本地，管理員只需要連接到云服務器上的云桌面，即可像給本機安裝軟件一樣給云桌面安裝軟件，完成安裝后，多媒體教室及機房所有型號的電腦都可以使用最新的軟件，不需要上傳或下載更新軟件，真正實現實時同步。

4.4 遠程接入，集中存儲，實現移動辦公

云桌面的托管桌面支持使用各種終端設備接入，實現對運行在異構平臺的資源統一管理和操作，并且支持使用電腦、手機、平板等各種移動終端設備接入，無論身處何地，只要用戶連接網絡登錄個人云桌面，就像置身于辦公室一樣使用辦公電腦工作，這種網絡訪問的方式為用戶提供了非常靈活的工作處理方式和良好用戶體驗，而網絡訪問的方式為教師提供了非常靈活的教學工作處理能力，只要有網絡，教師都可以通過網絡進入到數據中心的辦公環境來處理工作。

4.5 投入成本低，排除不安全隱患

云桌面管理教學資源通過虛擬化技術實現了資源的整合，通過云桌面中心的硬件，提供給使用者。云桌面技術對使用者的設備要求不高，可以使用廉價的設備實現不同設備間的數據共享。只需要給使用者提供可以訪問云桌面的能力就可以了，甚至連存儲的功能都可以通過虛擬存儲代替。各高校不需要購置高配置的電腦硬件、不需要不斷升級軟件，還可減少購買正版軟件的數量。這樣在整個多媒體教室體系建設中比傳統的多媒體教室節省近一半成本。

5 結 語

當前，許多高校都在大力推進教育改革，將數字化網絡信息技術引入到教學、管理、生活的各個環節。面對高校多媒體教室建設和管理過程中出現的問題，采用云桌面虛擬化平臺技術，有助于提高高校所有的計算機實驗室、多媒體教室的管理，減輕了多媒體設備維護工作量，方便終端用戶按需使用，還且還提高了多媒體教室的管理效率，使設備資源利用率最大化，在高校多媒體教學建設方面有很大的應用前景。

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