云桌面技術在高校教學實驗室中的應用及價值分析

灣曉芳

（西安財經大學行知學院,陜西 西安 710038）

隨著互聯網+時代的到來，云計算概念也由此誕生，并在現代社會中得到了有效普及和運用。云計算將芯片操作系統、應用軟件完全融入服務產業鏈當中，可以發揮出其從技術到應用全面整合的優勢。與此同時，云計算技術的關鍵點是虛擬化，其通過物理技術和原理將多個虛擬設備完全映射出來，在具體實踐運用中，不僅節省了更多的資源，還進一步拓寬了服務渠道和平臺。因此，本文對云桌面技術在高校計算機實驗室的建設和完善進行闡述和研究，對提升高校計算機實驗室現代化建設標準和管理水平具有重要的促進意義。

1 云桌面技術的內涵

云桌面技術主要是指計算機系統桌面的一種虛擬化技術，它可以進一步提升系統桌面空間使用性能，不僅可以將所有數據快速傳輸到平臺，也保證了系統數據運輸過程中的安全性。不管任何時間在任何地方，只需要利用計算機，就可以隨意自由地訪問互聯網，同時達到登錄并全面控制云桌面計算機系統桌面的目的，并利用網絡服務器去處理各種數據材料，通過移動終端將結果呈現到用戶面前，該技術的運用給用戶帶來了良好的體驗感。可見，虛擬桌面技術的誕生與實際運用，不僅突破了計算機空間局限性弊端問題，還避免了大量硬件的浪費與消耗，也顯著提升了設備利用率以及使用年限，減少了設備維護成本和費用，對高校計算機實驗室建設和管理而言具有重大的促進作用和意義。

2 當前我國高校計算機教學實驗室建設和管理現狀分析

近年來，隨著我國高校招生規模的不斷擴大和互聯網技術的飛速，學生數量逐步增多，高校計算機實驗室已經無法容納下太多的學生，進一步擴大計算機實驗室建設規模勢在必行，高校對其信息化管理和建設也顯得十分關鍵。一般情況下，學生在上機課程中都被安排到各個計算機實驗室當中，對實驗室的物理PC采取比較傳統落后的手段和方式進行維護，老師利用電子教室軟件對學生桌面進行控制和管理達到完成教學任務的目的。從整體發展和應用管理情況來分析，計算機實驗室主要存在以下弊端和不足：其一，為了滿足各專業人員上機需求，每個計算機實驗室物理PC數量過多，各種硬件設施故障多[1]。這都是因為每個院校排課較多、學生數量過多，導致計算機一直處于運轉狀態，甚至還有一些學生在實驗過程中經常有意或故意破壞計算機系統，并自帶儲存卡、U盤進行拷貝而直接給計算機系統埋下了病毒風險和隱患問題。當師生反饋系統出現卡頓或故障、軟件無法正常打開時，計算機實驗室管理人員在對故障和問題進行排查時，需要浪費大量的精力和時間。其二，計算機實驗室為了滿足各專業、班級的教學、實驗以及培訓等工作任務，而需要隨時更新大量軟件，由于軟件更新速度太快，物理PC硬件無法跟上軟件的更新速度，從而造成系統運行速度越來越慢，甚至出現系統故障和無法正常使用的情況。其三，計算機實驗室只在教學時間開放，而在其余時間沒有進行開放，導致學生在實驗室沒有完成的課程也只能等到下次上機才能完成，對學生學習進度和效率造成了很大影響。除此之外，專業教師運用新軟件教學時需要經過實驗室管理人員協助才能完成更新，而實驗室管理人員只會在開學初期對軟件進行更新和優化，到了教學中期去更新軟件時需要和各個教學部門和班級進行協調，增加了計算機實驗室教學軟件管理難度。

3 高校計算機教學實驗室中云桌面技術的應用價值和優勢

3.1 完善與建設實驗室管理平臺架構

從當前教育信息化管理和發展現狀來看，在信息技術背景下，我國的教育方法和理念都在進一步革新，眾多教育組織機構都充分意識到了計算機機房基礎設施完善和升級的重要性，例如，采購大量高性能計算機設備、服務器和儲存設備，加強專業化數據中心機房的建設，并在云計算和虛擬化技術聯合支持下，為教學提供更加優質靈活的實驗環境，保障現代基礎教育和信息技術的深度融合發展。運用桌面虛擬化技術，服務器可全面負責所有終端的計算和資源儲存，虛擬桌面不再需要對本地資源進行使用，而是運用服務器的內存、硬盤資源以及CPU進行動態化硬件資源配置，傳統PC終端上的應用軟件以及操作系統都被安裝在服務器上的虛擬機當中，由服務器整體完成運算，師生可以在任何時間和地方使用云終端或PC設備對服務器上的虛擬機進行訪問，從而達到桌面環境的統一集中化管理以及硬件資源的合理化分配的目的[2]。實驗室管理平臺實現機制如圖1所示：

圖1 實驗室管理平臺架構

3.2 有效整合硬件資源

高校計算機實驗室在運用和建設管理過程中，應該在現有硬件資源基礎上，對其進行整合與優化。云桌面對計算機硬件配置要求較低，只需要使用學校之前陳舊或淘汰的計算機設備就能實現。這樣可在節省實驗室建設成本費用的同時，還能進一步提升設備利用率。其相比起傳統PC，CPU利用率可以提高10倍左右，內存利用率可以提升1.5倍，硬件利用率可以提升1.6倍左右。

3.3 對云桌面進行規范統一化管理

高校計算機實驗室在建設過程中，對云桌面技術進行有效運用，可縮短建設周期。對實驗室的建設和維護也相對比較簡單，同時維護效率和質量也會提升一半，除了運維人員可以遠程協作維護外，用戶還可以自主維護，這樣直接減輕了運維人員的工作負擔。云桌面計算機實驗室最大的特征和優勢是全部數據都儲存在“云端”中，也就是所謂的管理服務器，這樣安裝系統和進行軟件更新變得更加便利，只需要利用云桌面技術對實驗室軟件、硬件資源進行統一規范化管理即可，不需要再單獨進行操作和處理。最為關鍵的是用戶所應用的“云”都是虛擬出來的環境，能有效防止因實驗室中一臺計算機病毒的感染而導致整個計算機實驗室設備發生故障和問題，在節省設備維護時間時，也能進一步提升計算機實驗室管理質量和效率[3]。

3.4 進一步提升系統數據儲存、訪問過程中的安全性能

云桌面技術在計算機實驗室教學管理中的具體運用，可以為用戶提供海量的儲存空間，全部數據只需要存入云端即可，本地無須保存任何信息。云終端中包含了安全自主傳輸協議，需要經過用戶多重安全認證方可打開，安全防護屏障相當到位，進一步確保了數據儲存的安全性。當桌面硬件被替換或惡意攻擊時，可以通過USB使用權限設置來禁止可移動儲存設備的應用，有效避免計算機感染病毒的可能性，降低數據被泄漏的風險。

最為關鍵的是實驗室沒有到開放時間，學生沒有學完實驗課程，只需要將實驗數據保存在“云端”，就可以突破空間和時間的約束和限制，通過計算機瀏覽器則可以打開云端實驗數據，繼續開展下一步實驗操作，可幫助學生提升學習效率，激發出學生自主學習意識和能力。

3.5 突出節能環保理念，減少運行系統成本

云終端具有精致小巧、安靜無噪音的特征，可以給學生打造出一個安靜整潔的實訓環境。為了給學生帶來清爽、干凈的實驗實訓體驗感，也為高校實驗室環境的改善與創新提供了技術支撐作用。最為關鍵的一點是云計算技術在計算機實驗室建設和管理當中融入與有效運用，其功耗相比傳統PC直接節省了80%，直接將國家“節能減排”理念落到了實處。

4 云桌面計算機實驗室建設優勢和弊端對比分析

互聯網+時代環境下，云桌面技術在未來具有良好的發展前景，也是時代發展的必然趨勢。而云桌面技術的運用可以有效解決計算機桌面系統問題，只需要利用網頁或云終端網頁就可以對云資源應用程序以及虛擬桌面進行直接訪問，用戶體驗感和PC十分相似，在建設成本、安全性能、體驗感等各個方面，云桌面技術的優勢非常突出，傳統PC無法超越。然而當前我國在計算機實驗室建設管理中對云桌面技術的運用僅僅停留在理論層次，對其實踐探究十分少。倘若高校在實驗室平臺完善和建設過程中，可以和互聯網公司強強聯手，不僅有利于學生掌握到先進的技術和理念，還能進一步對業界前景進行深入了解，在提升高校綜合發展實力的同時，還能提升學生的就業能力。同時，目前物理PC作為IT客戶端的部分弊端和不足也在不斷涌現，如昂貴的技術支撐成本、數據安全性得不到保障、資源利用率低下等等。運行網絡模式如圖2所示。

云桌面技術的出現和廣泛應用也是互聯網技術革新的重要契機。云桌面技術將網絡上所有分布的計算、網絡、服務等資源全部聯系進行虛擬化，通過共享的形式為用戶提供個性化服務需求，這也是現代社會和互聯網發展的必然趨勢。因此，基于這種情況和現狀下，高校可以利用云桌面技術實現計算機實驗室教學、管理和科學計算目標，并為學生提供云桌面的教學和實驗方式，為信息技術人才的培養提供有力保障[4]。

圖2 運行網絡模式圖

5 結語

目前，我國的高校計算機實驗室在教學和管理過程中還面臨著各種困境和不足，高校作為培養綜合型人才的重要陣地，更應該加快計算機實驗室信息化建設和管理速度，并通過云計算技術在計算機實驗室管理中的有效運用，發揮出云計算技術的價值和優勢，這樣在提升實驗室軟硬件利用率的基礎上，還能避免計算機設備受到病毒的侵襲，從而提升高校計算機實驗室的管理質量和效率。