桌面“云”系統(tǒng) 實現(xiàn)移動教學(xué)的利器

以教育信息化帶動教育現(xiàn)代化，實現(xiàn)教育的跨越發(fā)展，是我國教育事業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。教育部頒布的《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》中指出，“探索現(xiàn)代信息技術(shù)與教育的全面深度融合，以信息化引領(lǐng)教育理念和教育模式的創(chuàng)新，充分發(fā)揮教育信息化在教育改革和發(fā)展中的支撐與引領(lǐng)作用。”隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，云計算技術(shù)的廣泛應(yīng)用為教育信息化建設(shè)提供了新的技術(shù)保障和應(yīng)用支持，促進(jìn)了信息化教學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。傳統(tǒng)的桌面應(yīng)用已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足信息化教學(xué)的發(fā)展，伴隨著信息化教學(xué)的迫切要求，能夠做到不限時間、不限地點、不限設(shè)備、移動辦公的桌面“云”呼之欲出。

桌面“云”系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和優(yōu)勢

桌面虛擬化技術(shù)，是一種基于服務(wù)器的計算模型，并且借用了傳統(tǒng)的瘦客戶端的模型，讓管理員與用戶能夠同時獲得兩種方式的優(yōu)點：將所有桌面虛擬機(jī)在數(shù)據(jù)中心進(jìn)行托管并統(tǒng)一管理；同時用戶能夠獲得完整PC的使用體驗。形象地說，我們可以通過任何設(shè)備，不限時間、不限地點地訪問網(wǎng)絡(luò)上屬于我們個人的桌面系統(tǒng)。

桌面“云”系統(tǒng)是可以通過瘦客戶端或者其他任何與網(wǎng)絡(luò)相連的終端設(shè)備（如筆記本、手機(jī)、平板電腦等）來訪問跨平臺應(yīng)用程序的一種應(yīng)用系統(tǒng)。簡單地說，桌面“云”系統(tǒng)的原理就是將桌面從后端發(fā)送到前端。前端泛指終端使用者及其所使用的任何終端設(shè)備，前端顯示桌面的內(nèi)容，接受使用者輸入的信息，再把這些信息發(fā)送到后端處理，后端主要指數(shù)據(jù)中心、計算中心等核心設(shè)施，通常包括服務(wù)器、存儲器、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、安全系統(tǒng)等；它以基建為導(dǎo)向，更講求以基礎(chǔ)建設(shè)為中心，重在集群、容錯、災(zāi)備、服務(wù)器整合等解決方案的完善。

桌面“云”系統(tǒng)分為通用桌面云和高端桌面云。通用桌面云處理通用應(yīng)用，面向辦公、通用任務(wù)；高端桌面云通常需要顯卡、GPU的支持，涉及2D、3D設(shè)計軟件，大量高清HD、SHD視頻功能應(yīng)用等。

桌面“云”系統(tǒng)改變了過去分散、獨(dú)立的桌面系統(tǒng)環(huán)境，通過集中部署，IT人員在數(shù)據(jù)中心就可以完成所有的管理維護(hù)工作。采用桌面“云”系統(tǒng)，可實現(xiàn)一種嶄新的信息資源管理模式，實現(xiàn)所有學(xué)校內(nèi)的信息化應(yīng)用、電腦桌面、存儲資源統(tǒng)一分配、回收、調(diào)撥、使用，實現(xiàn)真正規(guī)范化校園IT管理。虛擬桌面的實現(xiàn)將大大方便教師的教學(xué)工作，桌面“云”系統(tǒng)的終端比傳統(tǒng)電腦提供更長的使用壽命，同時也將終端耗電量減少10倍，實現(xiàn)真正安全、綠色的校園網(wǎng)教學(xué)辦公環(huán)境。高可靠的云計算架構(gòu)，將大大減少因為終端設(shè)備出現(xiàn)故障對教學(xué)的影響，同時還能為所有教師保護(hù)桌面數(shù)據(jù)的安全，實現(xiàn)集中備份、集中防毒以及移動教學(xué)。

北京理工大學(xué)附中教育信息化建設(shè)的現(xiàn)狀和需求

北京理工大學(xué)附中建于1950年，1980年被認(rèn)定為海淀區(qū)重點中學(xué)，2003年成為北京市示范高中校。學(xué)校以創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)教育，使學(xué)生得到生動、活潑、主動的發(fā)展為辦學(xué)理念，多年來形成了“人文奠基，理工見長”的特色，為社會培養(yǎng)了大批優(yōu)秀人才。在各級領(lǐng)導(dǎo)的高度重視和全體師生的共同努力下，學(xué)校的教育信息化在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、信息資源建設(shè)、信息技術(shù)普及、運(yùn)用信息技術(shù)提高教育教學(xué)質(zhì)量和管理水平等方面都取得了巨大的成績。

隨著學(xué)校信息化建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，硬件設(shè)備的種類和數(shù)量越來越多，軟件系統(tǒng)也越來越復(fù)雜。我們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)桌面架構(gòu)存在一些難以改變的局限性，每臺PC機(jī)上都要安裝眾多的軟件，無法集中管理，維護(hù)中需要大量的重復(fù)勞動。同時，大量數(shù)據(jù)存儲在本地，而PC機(jī)的穩(wěn)定性、可靠性又不夠高，沒有安全保障，硬件老化、損壞、病毒、數(shù)據(jù)安全、軟件兼容性和系統(tǒng)升級、穩(wěn)定性等問題逐漸突出。另外，由于每位教師的使用需求、使用習(xí)慣、了解IT知識的程度都不同，所以出現(xiàn)的問題也都不盡相同。由于個人桌面系統(tǒng)的應(yīng)用眾多，造成整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的維護(hù)難度和成本越來越大，維護(hù)效率卻難以提高。如何用有限的人力解決更多的問題，進(jìn)一步完善學(xué)校的信息化建設(shè)，實現(xiàn)學(xué)校信息化資源的整合，實現(xiàn)集中化管理，降低維護(hù)管理難度和信息化建設(shè)應(yīng)用成本，促進(jìn)教育教學(xué)方式和學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，提高教育教學(xué)質(zhì)量，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、教師，尤其是信息中心的教師們面臨著極大的挑戰(zhàn)。

桌面“云”系統(tǒng)在北京理工大學(xué)附中的應(yīng)用實踐和探索

桌面“云”系統(tǒng)在北京理工大學(xué)附中的部署情況

北京理工大學(xué)附中從2010年就開始進(jìn)行各種桌面虛擬化系統(tǒng)的小范圍試用，2012年10月，學(xué)校以瘦客戶機(jī)為客戶端，采用Citrix XenDesktop為一線教師部署了200個虛擬桌面，教師通過個人賬號進(jìn)行身份認(rèn)證后即可登錄到自己的虛擬桌面，進(jìn)行與傳統(tǒng)PC機(jī)一樣的電腦操作，而登錄媒介卻不必再拘泥于原來的個人臺式機(jī)或筆記本，教師可以在任何地點、使用任何一臺終端設(shè)備，甚至是智能手機(jī)都可以通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)個人虛擬桌面的使用，解決了數(shù)據(jù)攜帶、軟件版本、系統(tǒng)應(yīng)用兼容性等各類問題。為了給教師們帶來最好的用戶體驗，經(jīng)過實踐總結(jié)，學(xué)校在部署方式上采用了Citrix的一種新的應(yīng)用模式：PVD混合模式，將教師的虛擬桌面切成兩部分，一部分由學(xué)校信息中心統(tǒng)一管理維護(hù)，如平臺部署、常用軟件的統(tǒng)一安裝、系統(tǒng)補(bǔ)丁升級和殺毒軟件病毒庫的統(tǒng)一更新等，另一部分則由教師自主管理，教師可以根據(jù)自己的需求，安裝各種軟件和應(yīng)用。這樣，學(xué)校在實現(xiàn)集中管理、統(tǒng)一維護(hù)的同時，授予了教師較大的終端權(quán)限，保證了教師的個性化應(yīng)用需求。

桌面“云”系統(tǒng)給學(xué)校教育信息化帶來的好處

桌面“云”系統(tǒng)的使用，讓教師擺脫了過去相對沉重的筆記本電腦和由于設(shè)備、平臺差異帶來的諸多不確定性問題。通過對教師的問卷調(diào)查和使用反饋，證實了很多授課教師已經(jīng)通過桌面“云”系統(tǒng)開始體驗云計算的教學(xué)方式，并實際體會到了云計算帶來的便利。通過我們的實踐總結(jié)，學(xué)校應(yīng)用桌面“云”系統(tǒng)帶來的好處主要包括以下五個方面。

（1）使用便捷性大幅提高，真正實現(xiàn)了移動辦公和移動教學(xué)。教師無論是在辦公室、班級教室還是在家中，都能夠通過不同終端隨時遠(yuǎn)程接入自己的虛擬桌面，實現(xiàn)上網(wǎng)、教學(xué)、辦公桌面環(huán)境的統(tǒng)一。接入方式也實現(xiàn)了多樣化，任意客戶端包括臺式機(jī)、筆記本電腦、瘦客戶機(jī)或者平板電腦和手機(jī)等。無論是蘋果系統(tǒng)還是安卓系統(tǒng)，都能很方便地登錄，實現(xiàn)跨硬件、跨系統(tǒng)使用。例如，在一節(jié)語文課上，教師通過iPad登錄到自己的虛擬桌面，在蘋果設(shè)備上實現(xiàn)全部Windows操作，輕松地完成了教學(xué)任務(wù)，直接體會到了信息技術(shù)帶來的便捷。

（2）明顯改善了教師的辦公環(huán)境。采用瘦客戶機(jī)替代普通PC機(jī)，體積小巧、節(jié)省空間，且無風(fēng)扇、低功耗、低發(fā)熱量，為教師提供了寬敞無噪音的辦公環(huán)境，同時還節(jié)約了大量能源。

（3）大大提高了數(shù)據(jù)的安全性。瘦客戶機(jī)無硬盤，不存儲數(shù)據(jù)，教師離開時只要鎖定屏幕，即使設(shè)備失竊也不會有任何數(shù)據(jù)損失。同時，數(shù)據(jù)存放在云端也就是核心機(jī)房的服務(wù)器端，有專人管理維護(hù)，統(tǒng)一對所有教師電腦集中防毒，批量系統(tǒng)補(bǔ)丁，軟件升級，統(tǒng)一數(shù)據(jù)備份，大幅降低故障率，數(shù)據(jù)安全性遠(yuǎn)大于PC機(jī)。

（4）實現(xiàn)信息化資源的整合和靈活配置，降低信息化建設(shè)和使用成本。針對教師的不同需求，可以為其分配個性化的系統(tǒng)配置和不同的操作系統(tǒng)。隨著時間的推移，當(dāng)給教師分配的系統(tǒng)配置（如CPU、內(nèi)存、硬盤容量）滿足不了其新的應(yīng)用需求時，可以在服務(wù)器端為其直接升級而不用更改客戶端的任何硬件。過去，教師下班后辦公室的PC機(jī)就只能閑置，而現(xiàn)在教師無論在哪兒，即使是出差到外地都可以通過網(wǎng)絡(luò)登錄自己的虛擬桌面，無需來回搬運(yùn)，相當(dāng)于一人配備了多臺電腦，提高了設(shè)備的利用率。

（5）大幅提高了電腦的維護(hù)效率。教師虛擬桌面的系統(tǒng)升級、軟件安裝等維護(hù)管理工作通過集中部署和分發(fā)就能遠(yuǎn)程實現(xiàn)，即使出現(xiàn)個人桌面系統(tǒng)崩潰等極端情況，也只需幾分鐘就能恢復(fù)，大大降低了網(wǎng)管教師的工作強(qiáng)度，提高了工作效率。

桌面“云”系統(tǒng)應(yīng)用中遇到的困難與解決措施

任何一種新事物的應(yīng)用，都會遇到各種各樣的困難，桌面“云”系統(tǒng)的應(yīng)用也不例外。桌面“云”系統(tǒng)首先在企業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，并取得了非常好的效果，然后才移植到教育信息化領(lǐng)域，應(yīng)用于教育教學(xué)。由于應(yīng)用環(huán)境的變化，學(xué)校在應(yīng)用桌面“云”系統(tǒng)之初，不可避免地遇到了一些困難，比如，企業(yè)對桌面“云”系統(tǒng)的應(yīng)用需求相對簡單，員工只能通過終端使用系統(tǒng)提供的規(guī)定軟件，不能自主對虛擬桌面進(jìn)行任何系統(tǒng)操作。由于學(xué)校情況相對復(fù)雜，且工作特殊，不同教師對軟件的需求不一樣，因此，教師需要擁有和原來PC機(jī)相同的完全權(quán)限，方便其自主安裝各種需要的軟件，造成服務(wù)器端管理難度的大幅增加。另外，部署初期，部分辦公室的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性不夠，導(dǎo)致教師們短暫的欣喜后各種問題層出不窮。還有，教師對桌面“云”系統(tǒng)缺乏了解，對虛擬桌面的特點認(rèn)識不足，導(dǎo)致推廣效果不太理想。針對這些問題，我們采用了以下措施，很好地解決了遇到的各種困難。

（1）加強(qiáng)桌面“云”系統(tǒng)的使用培訓(xùn)，特別是針對教師在應(yīng)用中可能遇到的問題及相應(yīng)的解決辦法的培訓(xùn)，使教師不斷轉(zhuǎn)變觀念，對虛擬桌面技術(shù)有更深入、更全面的認(rèn)識，引導(dǎo)教師針對其特點揚(yáng)長避短，在使用中更好地發(fā)揮桌面“云”系統(tǒng)的優(yōu)勢。

（2）改造學(xué)?，F(xiàn)有校園網(wǎng)絡(luò)，提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。桌面“云”系統(tǒng)完全依賴于網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定或者出現(xiàn)各種故障，都會影響到桌面“云”系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，針對學(xué)?，F(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中存在的問題，不斷進(jìn)行有計劃的升級改造，包括硬件配置和軟件部署等，不斷提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，為大家提供一個安全高效的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

（3）調(diào)整桌面“云”系統(tǒng)的應(yīng)用模式。桌面“云”系統(tǒng)的部署包括池、專有、池PVD、流PVD等多種模式，學(xué)校可以根據(jù)各自的實際情況針對不同的應(yīng)用人員選擇合適的模式。

（4）加強(qiáng)技術(shù)支持。為了及時解決桌面“云”系統(tǒng)應(yīng)用中可能出現(xiàn)的各種問題，要求供應(yīng)商提供長時間的技術(shù)人員現(xiàn)場服務(wù)支持。

桌面“云”系統(tǒng)在北京理工大學(xué)附中的應(yīng)用展望

目前，桌面“云”系統(tǒng)在北京理工大學(xué)附中的應(yīng)用還處于探索階段，下一階段，學(xué)校將進(jìn)一步穩(wěn)定、完善現(xiàn)有桌面“云”系統(tǒng)，結(jié)合校園一卡通系統(tǒng)的推廣，為教師配備一張帶有U盤的校園卡，內(nèi)置登錄虛擬桌面的批處理程序（無需手工身份認(rèn)證操作），通過刷卡或插入U盤登錄虛擬桌面，進(jìn)一步方便教師的使用。在此基礎(chǔ)上不斷拓展“云”計算技術(shù)的深化應(yīng)用，逐步實現(xiàn)應(yīng)用虛擬化、存儲虛擬化、服務(wù)器虛擬化等。

桌面“云”系統(tǒng)在教育信息化領(lǐng)域的應(yīng)用，目前還處于探索階段，肯定會遇到一些困難，只要事前考慮得周到一些，遇到困難及時采取措施解決問題，相信桌面“云”系統(tǒng)在教育信息化領(lǐng)域的應(yīng)用前景會越來越好。

（作者單位：北京理工大學(xué)附屬中學(xué)）