校園云桌面系統的建設與應用研究

摘要：本文以學校云桌面系統的建設及應用為例，探討以信息技術促進課堂、課程、管理等領域的深入改革，努力解決教育信息化進程中多系統、多應用帶來的困擾和管理難題，實現教育品質的整體提升。

關鍵詞：信息化；云桌面；教育云

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2018）21-0096-03

筆者所在的鹽城市串場河小學為江蘇省名校鹽城市第一小學教育集團2017年新建的一個校區。學校辦公和教學系統采用桌面“云”技術，降低了管理和采購的成本，創設了安全、綠色的校園網教學辦公環境，實現了校園內信息化資源的全面整合，使整個集團的教育教學信息化水平得到了較大幅度的提升。

建設“高”速網絡環境

2016年，鹽城市第一小學教育集團串場河校區開始籌建，網絡中心按照《國家電子信息系統機房設計規范》B級標準建設，萬兆主干、千兆到桌面，室內外無線全覆蓋。無論是室內還是室外，不管是科技館還是運動場，只要有終端的地方，都可以無拘束地連接到網絡，從而完成各項教學事務或學習任務。

此外，學校還建設了先進的未來教室教學系統，配備了錄播虛擬一體化系統、遠程互動教學系統、教學質量分析平臺、移動教師授課終端以及五臺交互智能一體機。基于云服務系統，該教學可以將視頻自動合成并上傳至云服務器，各班級的云終端就可以立即看到正在播放的節目，同時也可以對過去的資源進行回看。

部署“云”端辦公平臺

學校云桌面系統共由三個子系統組成，分別是教師云辦公系統、師生視聽閱覽室、網絡云機房。三個子系統根據需求的不同，在建設上也各有側重。

教師云辦公系統強調用戶的使用體驗，最基本的要求便是終端的性能不能低于單臺PC機。學校首批云辦公系統部署終端100個，4核CPU、內存1G、存儲4G，支持Linux、Windows、Windows XP等多種云桌面操作系統，支持云終端、筆記本、PC、手機等多種類型接入終端。服務器端則布置了三臺服務器，每臺配置為8核CPU、內存160G、2塊SSD硬盤和12T的SATA硬盤。該系統不僅支持桌面虛擬化，還支持服務器虛擬化，給使用過程中的資源分配和后期增容都帶來了極大的方便。

視聽閱覽室的配置與教師云辦公系統相近，只是略經濟一些。在網絡結構上采用分布式結構，所有終端通過視聽閱覽室光纜連接到網絡中心的云服務器專用二層交換機上，對核心網絡幾乎未增加任何負擔。

與云辦公系統不同，學校的云機房在建設需求上更強調學生桌面軟件的配置、資源的共享和教學管理。機房使用了一臺云服務器，采用了2塊至強CPU、96GB內存、3塊SSD固態硬盤，以及總容量8TB機械硬盤，提供了60路虛擬桌面。學生端采用的是集成顯示器的一體機，配置為4核處理器、2GB內存、8GB存儲空間。

開展“云”端教學實踐

1.更快捷的部署

利用服務器虛擬化、桌面虛擬化等技術，將過去分散的、獨立的終端系統集中管理起來。過去部署PC機系統，需要人工一臺臺安裝，即使使用了網絡同傳技術，也只能減少首次布置的工作量，只要稍作改動，一切工作都必須從頭再來。如今采用云端統一部署，過去需要幾天才能完成的任務，現在只需要一兩個小時就能完成了。

例如，學校在部署圖書管理系統和智慧管理系統時，要求工作人員準備五臺服務器。這在以前，短期內是無法做到的，采購、配置，起碼要一個月。但現在有了服務器虛擬化技術，根據服務器系統及存儲需求，網管人員在一個中午就全部克隆出來了。基于超融合技術的虛擬服務器系統，不僅可以虛擬服務器，還可以虛擬出交換機、路由器等網絡設備，功能十分強大。

此外，學校還創造性地采用了一人多虛擬機和一臺虛擬機多人使用的部署策略。一個系統中如果安裝了過多的不同公司的軟件，會嚴重拖慢虛擬機的工作效率，如微軟公司的VS2010和Adobe公司的Adobe CC2014等。對于有特殊需求的少部分專業教師，我們就開辟了多臺虛擬機用于開展不同的工作，相當于給他們配備了多臺電腦，而且切換起來非常方便。

云機房的部署就更方便了，我們根據三到六年級教學內容的不同制作了不同的虛擬鏡像，有Winxp和Win7，有32位系統也有64位系統，有Office也有Wps，上課前教師可以根據不同的要求進行切換，得到了上課教師的普遍歡迎。

2.更高效的管理

通過云平臺的集中管理系統，全校的信息終端都可以在管理端手動或定時自動完成，包括系統的安裝、升級、擴充、修改、搬遷等。以上工作都能在不中斷用戶工作的情況下完成，極大地減少了維護工作量。

我們發現，在PC機時代，教師們的電腦系統五花八門，大都采用網上下載的Ghost版本，問題層出不窮。此外，Word和PPT版本號也不盡相同，教師間的課件交流也存在兼容性問題。為此，我們統一制作了系統模板，安裝了Office2013、Adobe CS3等常用軟件，然后發布到所有的虛擬機，一舉解決了上述問題。

由于虛擬機的運行都在服務器端，終端結構簡單，很少需要人為斷電重啟，所以硬件出現的故障率大大降低。

3.更靈活的資源配置

根據各個終端如創客教室、在線閱覽室、控制室的不同需求，可以分配不同的硬件資源和軟件配置。隨著時間的推移，某些使用者還會提出不同的需求，如增加內存，提升硬盤的容量，提高CPU的運行效率等。過去，這一切只能依靠硬件的升級才能辦到。如今，我們只需要在服務器端做一定的設置就能完成。此外，由于教師們極少會同時開機或大量處理文檔，所以CPU和硬盤資源將會優先分配給正在操作電腦的教師，從而提高了設備使用的效率。在極端情況下，如果發現服務器的CPU或硬盤不夠分配，只需增加服務器或存儲陣列就可輕松解決。

4.更方便的應用操作

對于每一位教師來說，只要有了一個賬號，學校里的每一臺終端都可以變成他的個人辦公或教學系統，這樣無論是對于PC、筆記本、云終端、平板還是手機等，既保證了數據的安全，又方便了集中管理和布置。基于平臺的教學系統更是為教師們稱道。學校每一位教師都有一個基于自己手機號碼的賬號，無論在哪兒，只要登上了這個賬號，教師們就可以隨時備課、制作課件，到了教室，只要在一體機上登上這個賬號，所有的課件都可以立即使用。云，已成為師生教學中不可缺少的依靠。

5.更安全的數據管理

云桌面用戶所有數據均集中存儲在云服務器上，本地桌面實際上只是遠程桌面在本地的復制。外網的開關與控制、USB接口的開啟與關閉，都能在管理端嚴格控制。使用云平臺，可以獲得比普通PC機更為安全的數據保障。過去，常常有教師抱怨因硬盤損壞而丟失數據，或者因突然停電造成文檔來不及保存。學校曾經送了幾塊硬盤到省城恢復數據，每塊硬盤的恢復報價都達到了數千元。如今，所有的數據全部保存在服務器上，并且硬盤已做了Raid處理，幾乎不可能丟失數據。哪怕是在使用過程中突然斷電，等重新打開終端以后你會發現你的工作還在繼續，甚至連鼠標都停留在原處。

6.更經濟的運行費用

云桌面系統的運用，使通常近百臺PC機的硬件需求集中在一兩臺服務器上，由此帶來的就是運營成本的大幅度降低。云終端的能耗不到普通PC機的二十分之一，為學校帶來了顯著的節能效益。

當然，云桌面也有其不足，如對網絡環境、服務器管理的要求較高，若達不到一定標準，就存在性能低下的問題。這對于新建的學校不是問題，但對建網較早的學校就需要做一定的網絡升級了。此外，云桌面在3D動畫、高清視頻處理等方面還存在不足，所以學校一般還需要配備一兩臺高性能的PC機或工作站。

深化“智慧”教育研究

為了使教師更快地掌握現代教育技術，學校采取積極有效的措施，制訂了詳細的培訓計劃，聘請有關專家對教師進行各種培訓。本學期，學校還邀請廠方工程師對所有骨干教師進行了基于云的教學系統培訓，效果很好。從當年的單機作業到今天的網絡互動，從課件到學件再到積件庫的建設，學校教師的信息素養有了較大程度的提高。

以“信息技術在管理與教學中的應用”為著眼點，學校重視課題申報、立項與研究工作。通過研究，在各學科形成了可供借鑒的數字化學習路徑，使得教師在“遭遇”不同主題的學習活動時，可以在信息手段的助力下，科學地細化目標，協助學生選擇適合的內容和途徑，有步驟地開展學習活動。這對學校數字化學習試點校的研究工作和學科數字化學習模式的建構，有著極其重要的意義。

打造“數字”精品課堂

課堂是教學活動的基本形式。我們組織發動專業技術人員及教師，嘗試建設由教學輔助軟件、多媒體學習軟件、電子教案、電子教材和校園網交織構成的校園數字化云環境，促進信息技術與課程的整合，實現教學內容呈現方式、教師的教學方式、學生的學習方式以及師生互動方式的全面變革，為學生的學習和發展提供豐富的學習資源和廣闊的發展空間。目前，學校已經實施了覆蓋所有學科的“五步”電子備課，同年級的教師在自主思考、搜集資料的基礎上進行集體研討，通過校園網上“電子備課室”共同研討，下一屆的教師會在此基礎上再進行取舍、補充和完善，實現資源的二次共享。

總之，網絡已成為學校教育教學中最龐大的資源庫和較有效的教育方式。打開一個云桌面就打開了通往世界的一扇窗。師生身在課堂，卻能打破時間、空間、地域的界限，馳騁中外，跨越古今，加上圖形、文字、聲音相結合的直觀、生動、形象的網絡多媒體素材介入課堂，優化課堂，學生易于接受，樂于接受，大大提高了課堂教學效率。

參考文獻：

[1]何海銀.“云桌面”在學校信息化建設中的探索與實踐[J].中小學信息技術教育，2015（12）.

[2]張國春.桌面“云”系統實現移動教學的利器——桌面“云”系統在北京理工大學附中的應用實踐與探索[J].中小學信息技術教育，2013（10）.

作者簡介：周旺純（1972—），高級教師，工學學士學位，主要研究信息技術教育、教育信息化。