云計算技術(shù)在中職學(xué)校管理中的應(yīng)用

□ 海南省華僑商業(yè)學(xué)校 陳太荀 林堅平

近3年來，我校在推進校園信息化建設(shè)的過程中，以建設(shè)“全國職業(yè)院校數(shù)字校園建設(shè)實驗?！睘槠鯔C，全面貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的文件精神和《中等職業(yè)學(xué)校數(shù)字校園信息化建設(shè)規(guī)范》的要求，從“建成以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的生態(tài)型智慧校園”的高度出發(fā)，以“統(tǒng)籌規(guī)劃，分步實施；整體推進，突出重點；優(yōu)化應(yīng)用，資源共享；立足高端，跨越發(fā)展”為原則，高標(biāo)準(zhǔn)、高要求的推進學(xué)校信息化的建設(shè)。隨著云計算技術(shù)的不斷發(fā)展，校園的“云建設(shè)”已成為學(xué)校信息化建設(shè)的一個重要方向。運用云計算技術(shù)進行教學(xué)、辦公與管理，可以擺脫中職學(xué)校教學(xué)及辦公計算機管理難度大，計算機專業(yè)技術(shù)人員匱乏等困擾。通過智慧校園的建設(shè)，可以創(chuàng)設(shè)良好的信息化氛圍，引領(lǐng)教師發(fā)展、促進學(xué)生成長，提高教育教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)校的信息化教學(xué)與管理水平。

一、云計算與云桌面技術(shù)

云計算技術(shù)：主要是透過網(wǎng)絡(luò)將龐大而復(fù)雜的計算處理程序自動分拆成無數(shù)個較小的子程序，再交由多部服務(wù)器組成的龐大系統(tǒng)經(jīng)搜尋、計算分析后將處理結(jié)果回傳給用戶。云計算技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)是虛擬化技術(shù)，包括服務(wù)器虛擬化、存儲虛擬化、應(yīng)用程序虛擬化和桌面虛擬化。其中，桌面虛擬化技術(shù)是與用戶最直接關(guān)聯(lián)的技術(shù)。

云桌面技術(shù)：采用的是分布式云計算而為用戶提供相應(yīng)運算服務(wù)的方式，云桌面技術(shù)是云計算虛擬化技術(shù)方面的主要應(yīng)用，以精簡的瘦客戶機代替?zhèn)鹘y(tǒng)個人電腦，并利用強大的服務(wù)器集群部署策略，通過虛擬化技術(shù)，將各種應(yīng)用作為集中服務(wù)，按需交付，從而實現(xiàn)了桌面與后臺工作系統(tǒng)的連接訪問。

二、中職學(xué)校信息化教學(xué)與管理現(xiàn)狀

1.教學(xué)硬件投入成本高。中職學(xué)校目前購置的電腦大多采用的是傳統(tǒng)的臺式機模式，放置在不同的教學(xué)與辦公區(qū)。每臺普通臺式電腦平均功耗在300W左右，耗電量大。硬件設(shè)備在使用和管理不當(dāng)?shù)那闆r下容易出現(xiàn)故障，設(shè)備配件需要升級與更換，后期維修的費用較高。計算機管理人員需要在不同的區(qū)域?qū)Σ煌放频碾娔X進行各類操作系統(tǒng)、管理平臺以及應(yīng)用軟件的安裝、配置與調(diào)試等維護工作，耗費了大量的人力資源，導(dǎo)致人員管理成本的不斷增加。

2.教學(xué)終端管理難度大。傳統(tǒng)的教學(xué)和辦公環(huán)境限制于實訓(xùn)室與辦公區(qū)的臺式機上，當(dāng)電腦終端出現(xiàn)硬件故障或軟件問題后，需要計算機管理人員及時響應(yīng)，到實訓(xùn)室與辦公區(qū)處理相應(yīng)故障。隨著實訓(xùn)與辦公電腦的頻繁使用，機器容易出現(xiàn)老化現(xiàn)象，硬件設(shè)備故障量也不斷增加，導(dǎo)致計算機管理人員不足，管理難度隨之增加，維修與維護的響應(yīng)時間長，影響了學(xué)校的教學(xué)與辦公效率。

3.教學(xué)資源共享程度低。中職學(xué)校的教學(xué)和辦公環(huán)境還是采用傳統(tǒng)的授課式教學(xué)與有紙化辦公模式，由于信息化發(fā)展滯后，未完善學(xué)校的數(shù)字化校園管理平臺和云計算管理體系。教師的教學(xué)資源一般保存在自己的辦公電腦或移動存儲設(shè)備中，學(xué)生局限于課堂獲取知識；行政管理部門對學(xué)生的管理相對獨立，未能很好地進行聯(lián)動管理，如教務(wù)科、學(xué)生科與招生就業(yè)辦公室仍然采用傳統(tǒng)的個人電腦和紙質(zhì)資料的方式管理學(xué)生的信息，數(shù)據(jù)資源相對分散，已經(jīng)不能夠適應(yīng)個性化、網(wǎng)絡(luò)化、共享化的現(xiàn)代教育教學(xué)要求，教學(xué)與辦公資源不能有效地進行整合，無法實現(xiàn)教學(xué)與辦公資源的共享。

三、頂層設(shè)計云計算架構(gòu)，充分發(fā)揮云桌面優(yōu)勢

云計算技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用下，采用集中控制方式管理所有虛擬機資源，均衡了整個網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載，實現(xiàn)云平臺資源的統(tǒng)一管理與網(wǎng)絡(luò)整體優(yōu)化控制，保障了數(shù)據(jù)的可靠存儲及高效運行。

為了促進云計算技術(shù)為我校教育教學(xué)信息化服務(wù)，學(xué)校專門組織了相關(guān)技術(shù)人員對云計算技術(shù)在中職學(xué)校管理中的應(yīng)用進行了詳細(xì)的考察，經(jīng)歷了參觀企業(yè)成功案例，云計算技術(shù)應(yīng)用分析，云桌面案例性能測試，云平臺建設(shè)方案設(shè)計論證等環(huán)節(jié)，對學(xué)校整體云計算技術(shù)的應(yīng)用進行了頂層設(shè)計。

1．獨立運作，統(tǒng)一管理。所有服務(wù)器集中于學(xué)校網(wǎng)絡(luò)信息中心統(tǒng)一管理，云桌面服務(wù)模式設(shè)計為獨立運作的私有云網(wǎng)絡(luò)，同時也可并入學(xué)校的校園網(wǎng)絡(luò)進行統(tǒng)一管理，即可解決校園網(wǎng)與云平臺網(wǎng)絡(luò)故障的診斷與排查，也可實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的訪問。

2．雙機堆疊、雙路匯聚。接入交換機采用的是雙機堆疊，光纖線路通過學(xué)校的弱電井由云終端交換機分不同路徑采用雙鏈路光纖聚合連接至網(wǎng)絡(luò)信息中心的服務(wù)器集群匯聚，雙鏈路的設(shè)計可以有效防止網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障或者接入鏈路出現(xiàn)連接問題影響教學(xué)與管理工作的正常進行。

3．?dāng)?shù)據(jù)資源，存儲冗余。由于虛擬桌面平臺下的系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件、教學(xué)軟件等經(jīng)常需要更新升級，加之學(xué)校的教學(xué)資源庫不斷豐富，因此在整體云平臺方案的設(shè)計中預(yù)留了30%的內(nèi)存性能擴展與存儲空間冗余，以保障硬件性能合理調(diào)配和數(shù)據(jù)資源存儲空間的可持續(xù)擴展。

4．品牌選擇，兼顧兼容。服務(wù)器采用全球領(lǐng)先的IT及服務(wù)提供商生產(chǎn)的產(chǎn)品，能夠兼容各類系統(tǒng)軟件、虛擬機軟件、平臺管理軟件以及GPU圖形加速卡等；核心虛擬化環(huán)境使用VMware作為虛擬桌面底層應(yīng)用，VMware桌面虛擬化能夠?qū)崿F(xiàn)服務(wù)器群的自我平衡管理，并能以透明方式在主機之間遷移用戶與數(shù)據(jù)，保障了單一服務(wù)器設(shè)備出現(xiàn)故障也不會影響整個云平臺的使用。

我校云計算技術(shù)建設(shè)的整體設(shè)計充分考慮了云計算虛擬化、高可靠性、通用性、兼容性、安全性和可擴展性等優(yōu)勢。

四、云桌面技術(shù)的管理與應(yīng)用

1．云桌面技術(shù)的管理。

（1）服務(wù)器集中管控，便于資源統(tǒng)一管理。學(xué)校根據(jù)教學(xué)與辦公的需要事先部署云桌面環(huán)境系統(tǒng)模板，批量快速生成及更新教師或?qū)W生的云桌面產(chǎn)生教學(xué)環(huán)境，靈活快捷，便于教師實現(xiàn)多元化的教學(xué)、學(xué)生完成既定的學(xué)習(xí)任務(wù)，從而提高師生對于IT服務(wù)的滿意度。通過管理效率的提升大大降低了中職學(xué)校計算機設(shè)備的管理與運維成本。

（2）云服務(wù)器容易維護，設(shè)備可擴展性強。云服務(wù)器集中管理，只需1～2人便可技術(shù)維護學(xué)校所有教學(xué)計算機資源，云桌面終端教室只有顯示器、瘦客戶機、鍵盤和鼠標(biāo)，只需普通管理員管理即可。云桌面的資源全在網(wǎng)絡(luò)信息中心的服務(wù)器上，當(dāng)服務(wù)器不足以容納現(xiàn)有業(yè)務(wù)時，可以擴展服務(wù)器，不影響業(yè)務(wù)的正常運行。

（3）增強網(wǎng)絡(luò)安全管理能力，保障計算機設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。從信息安全的角度來看，云桌面的特點決定了它要比傳統(tǒng)的物理桌面更具安全性。用戶終端主要以瘦客戶機的形式存在，數(shù)據(jù)存儲在網(wǎng)絡(luò)信息中心的服務(wù)器上，云桌面終端沒有真正的數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸。在服務(wù)器上通過安全策略的設(shè)置，用戶無法將文件保存在移動存儲設(shè)備上，有效防止了重要數(shù)據(jù)被拷貝造成的信息泄露。另外，由于用戶終端本地沒有數(shù)據(jù)，因此不容易感染計算機病毒。

2．云桌面技術(shù)的應(yīng)用。

（1）實現(xiàn)遠(yuǎn)程資源訪問，提高教學(xué)與辦公效率。通過云桌面技術(shù)為師生分配一個專屬的云桌面，配置專用網(wǎng)絡(luò)存儲空間，只需要保證網(wǎng)絡(luò)的連通性，教師或?qū)W生可以通過不同類型的終端設(shè)備輸入指定的用戶賬號和密碼進入個性化的云桌面，隨時隨地訪問后臺的桌面資源。教師可以在任何形式的終端上進行備課、教學(xué)、批改作業(yè)等工作。學(xué)生在機房無須配帶移動存儲設(shè)備，隨時可以調(diào)用保存在云端個人桌面存儲空間中的數(shù)據(jù)。所有的工作內(nèi)容和學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)都可以存放在云端，安全可靠。

（2）實現(xiàn)云服務(wù)資源共享，豐富教育教學(xué)資源庫。云計算的優(yōu)勢在于采用了分布式管理技術(shù)，讓零散的教育教學(xué)資源得到整合優(yōu)化，解決了教育教學(xué)資源共享的技術(shù)因素。云計算的平衡管理能力、資源共享能力、存儲擴展能力以及良好的糾錯容錯能力，保證了多用戶操作時及時的響應(yīng)速度和大規(guī)模訪問設(shè)備接入后的數(shù)據(jù)共享，為中職學(xué)校建設(shè)完善高質(zhì)量的教育教學(xué)資源庫、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)管理平臺以及教學(xué)管理系統(tǒng)提供了有力的保障。

五、云計算管理模式存在的問題及防范措施

1．存在問題。

（1）網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)問題。云計算服務(wù)的運行主要依托于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境才能發(fā)揮其優(yōu)勢與作用，如果校園網(wǎng)絡(luò)帶寬不足以保證云服務(wù)的運行暢通，將會影響甚至無法使用云桌面資源。

（2）個人隱私問題。教學(xué)資源、師生個人信息都存儲于學(xué)校私有“云”端，一旦用戶賬號密碼被竊取，個人隱私將暴露無遺。

（3）網(wǎng)絡(luò)安全問題。云計算平臺存儲了大量的教學(xué)資源與數(shù)據(jù)，容易被網(wǎng)絡(luò)病毒惡意攻擊。

2．防范措施。

（1）私有云網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。在學(xué)校云平臺的建設(shè)中應(yīng)充分考慮網(wǎng)絡(luò)帶寬的設(shè)計問題。同時要將云平臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)計為獨立運作的私有云網(wǎng)絡(luò)，便于云平臺網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障的診斷與排查。

（2）個人隱私保密。云桌面的登錄賬號和密碼師生應(yīng)特別注意隱私保護，個人密碼不外泄。同時要加強云平臺管理技術(shù)人員的素質(zhì)教育，完善制度，規(guī)范管理，避免可能導(dǎo)致內(nèi)部人員私自竊取用戶數(shù)據(jù)等行為。

（3）網(wǎng)絡(luò)安全防范。云平臺的設(shè)計上應(yīng)當(dāng)充分考慮加強防火墻的防范能力、安全策略的配置、虛擬化管理與災(zāi)備功能等，確保云服務(wù)器數(shù)據(jù)的安全。

云計算技術(shù)在中職學(xué)校管理中的應(yīng)用，使得教學(xué)環(huán)境的各個要素實現(xiàn)了教學(xué)、辦公計算機設(shè)備與數(shù)據(jù)資源的集中統(tǒng)一管理，完善了教育教學(xué)資源的共享機制，方便師生通過云計算管理平臺調(diào)用共享資源進行網(wǎng)上教與學(xué)活動。通過不斷應(yīng)用“云”技術(shù)，全面實施信息化是提升學(xué)校管理水平，進行科學(xué)管理，流程管理和精細(xì)化管理的基礎(chǔ)，是提高課堂教學(xué)質(zhì)量的有效手段。

[1]韓寧.云桌面技術(shù)在高校信息化建設(shè)及教學(xué)中的應(yīng)用[J].軟件導(dǎo)刊，2012.5.

[2]董紅蕓.探析云計算在中職學(xué)校教學(xué)資源中的應(yīng)用[J].理論與探討，2015.44,(6).