云桌面在高校多媒體教室中的應(yīng)用

陶福章

[摘 要] 針對(duì)高校多媒體教室的使用和管理實(shí)際，分析傳統(tǒng)教學(xué)模式下面臨的問(wèn)題，提出基于云桌面虛擬平臺(tái)新的管理模式，為高校在減少建設(shè)投入、提高管理效率、保證數(shù)據(jù)安全等方面提供了有效途徑。云桌面技術(shù)管理可以為多媒體教學(xué)提供全面、快速和便捷的服務(wù)。開(kāi)放的云計(jì)算提高了多媒體教室的利用率，開(kāi)創(chuàng)新一代教學(xué)教輔管理工作模式，云桌面技術(shù)必將助推中高校教育信息化的轉(zhuǎn)型與變革并走上新的臺(tái)階。

[關(guān)鍵詞] 云計(jì)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(lèi)號(hào)] G434；TP3 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194（2018）05- 0138- 02

0 引 言

多媒體教學(xué)系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)一直是繁重且復(fù)雜的工作，實(shí)際工作中管理人員會(huì)遇到許多問(wèn)題，由這些問(wèn)題所帶來(lái)的管理缺陷，就需要引入先進(jìn)的方法和技術(shù)加以彌補(bǔ)。目前許多高校已經(jīng)完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化教學(xué)建設(shè)。其中多媒體教室是網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化建設(shè)重點(diǎn)，通過(guò)授課過(guò)程中使用視頻、音頻、交互等多媒體技術(shù)，增加了老師與學(xué)生的交流互動(dòng)，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，開(kāi)創(chuàng)了現(xiàn)代化教育新局面。隨著云計(jì)算不斷進(jìn)步和發(fā)展，云計(jì)算服務(wù)和桌面虛擬化技術(shù)的應(yīng)用也在逐漸地受到教育行業(yè)特別是多媒體教學(xué)的青睞，方便可靠的云桌面虛擬化管理系統(tǒng)可以使更多的管理人員從繁重復(fù)雜的操作中解放出來(lái)。

1 現(xiàn) 狀

傳統(tǒng)的多媒體教室建設(shè)，可分為標(biāo)準(zhǔn)化教室和實(shí)驗(yàn)室機(jī)房。前者需要配備網(wǎng)絡(luò)多媒體設(shè)備，后者需要配備專(zhuān)業(yè)性能較高的軟硬件設(shè)備。前期需要投入大量資金用于教學(xué)場(chǎng)地的建設(shè)，針對(duì)開(kāi)設(shè)課程內(nèi)容需求，采購(gòu)相應(yīng)的服務(wù)器、終端設(shè)備、語(yǔ)音設(shè)備，其中實(shí)驗(yàn)室機(jī)房的計(jì)算機(jī)終端，需要配置性能比較高的主板、CPU、硬盤(pán)等硬件來(lái)滿足不同專(zhuān)業(yè)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)軟件，花費(fèi)在購(gòu)買(mǎi)計(jì)算機(jī)上的資金也比較可觀。同時(shí)，多媒體教室大量的多媒體、終端設(shè)備需要許多管理員進(jìn)行維護(hù)，這也是一筆不小的人力開(kāi)支。

高校教學(xué)具有活動(dòng)性特性，多媒體教室屬于公用教室，不同的教師運(yùn)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在授課時(shí)要隨身攜帶U盤(pán)進(jìn)行課件拷貝，這樣很容易使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)感染病毒，威脅計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全。有的教師將教學(xué)課件都復(fù)制在教學(xué)計(jì)算機(jī)上，但由于公共使用的特點(diǎn)，往往會(huì)被其他人刪除，導(dǎo)致教學(xué)進(jìn)程中斷。多媒體教室計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)用過(guò)頻，多人使用，導(dǎo)致設(shè)備老化進(jìn)程加快。

2 云桌面技術(shù)特點(diǎn)

“云”指的是網(wǎng)絡(luò)中的所有計(jì)算機(jī)，是一個(gè)共享資源的概念。云桌面是云計(jì)算時(shí)代的典型應(yīng)用，包括個(gè)人級(jí)應(yīng)用與組織級(jí)應(yīng)用。云桌面可以把數(shù)據(jù)空間、管理服務(wù)，提供桌面化的方式發(fā)布給多媒體上課教師，可以讓教師脫離自有電腦，也可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)操作。云桌面技術(shù)計(jì)算系統(tǒng)各類(lèi)平臺(tái)管理技術(shù)可使大量的服務(wù)器同時(shí)協(xié)調(diào)工作，使各類(lèi)業(yè)務(wù)部署和開(kāi)通更方便，能快速發(fā)現(xiàn)和恢復(fù)系統(tǒng)故障，通過(guò)智能化、自動(dòng)化的方式實(shí)現(xiàn)多媒體教室大規(guī)模系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。瘦客戶機(jī)的簡(jiǎn)潔快速特性，使得教學(xué)計(jì)算機(jī)更加耐用、啟動(dòng)快速、不被病毒所侵?jǐn)_，簡(jiǎn)化了管理工作量，延長(zhǎng)了設(shè)備壽命；瘦客戶機(jī)提供了綠色環(huán)保的計(jì)算環(huán)境（無(wú)硬盤(pán)和風(fēng)扇），更加節(jié)能（每臺(tái)功耗20瓦左右），符合IT發(fā)展的趨勢(shì)。

3 云桌面在多媒體教室中的設(shè)計(jì)方案

根據(jù)云桌面技術(shù)特點(diǎn)，將云桌面部署在多媒體教室可以充分發(fā)揮云桌面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。云桌面采用服務(wù)器虛擬化、桌面遠(yuǎn)程控制等技術(shù)構(gòu)建該平臺(tái)，應(yīng)用虛擬機(jī)替代傳統(tǒng)的物理機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)環(huán)境，從而解決多媒體教室在建設(shè)和管理過(guò)程中的各種問(wèn)題。

采用“層次化”的結(jié)構(gòu)和控制方案，分為客戶端層、云主機(jī)層和管理層三個(gè)實(shí)施層面，滿足了學(xué)校提出的服務(wù)器出現(xiàn)故障、網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)斷網(wǎng)故障時(shí)也可確?；镜恼n堂教學(xué)的設(shè)計(jì)要求。

3.1 在云主機(jī)層，采用集群技術(shù)的服務(wù)器保障體系

由于云桌面對(duì)服務(wù)器的可靠性要求較高，采用了服務(wù)器集群的方案，保證了一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障后不會(huì)影響到服務(wù)器對(duì)所有的云終端提供服務(wù)的能力。同時(shí)，在云終端數(shù)量較多樓棟建設(shè)備用集群的方案，當(dāng)主服務(wù)器集群出現(xiàn)故障或主服務(wù)器與教學(xué)樓網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)，由設(shè)置在教學(xué)樓內(nèi)備用集群的云主機(jī)提供服務(wù)來(lái)保證教學(xué)樓內(nèi)的云終端正常運(yùn)行和工作。

3.2 在客戶端層，云終端采用了瘦客戶機(jī)模式

云終端采用了瘦客戶機(jī)模式，云終端內(nèi)無(wú)任何接插件，保證了云終端的穩(wěn)定性和可靠性，同時(shí)，云終端提供了離線模式，當(dāng)服務(wù)器無(wú)法對(duì)云終端提供服務(wù)時(shí)，云終端也能保證基本的課堂教學(xué)模式，即播放PPT或者播放視頻，這樣可保證基本的教學(xué)過(guò)程不中斷。

3.3 劃出專(zhuān)門(mén)VLAN和單獨(dú)的IP地址段用于云桌面在全校的部署

為了保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性，本設(shè)計(jì)方案對(duì)校園網(wǎng)絡(luò)也進(jìn)行了優(yōu)化，劃出專(zhuān)門(mén)VLAN和單獨(dú)的IP地址段用于云桌面在全校的部署，這樣便于維護(hù)和管理，當(dāng)我們更換云終端時(shí)，只需將網(wǎng)線和鍵盤(pán)鼠標(biāo)接上就可以使用。同時(shí)，我們對(duì)有多媒體教室的公共教學(xué)樓單獨(dú)建設(shè)了多媒體專(zhuān)網(wǎng)，用來(lái)保證網(wǎng)絡(luò)的安全可靠。

3.4 教學(xué)資源分類(lèi)部署

根據(jù)學(xué)校教學(xué)要求和各類(lèi)教師對(duì)教學(xué)資源使用的不同，建設(shè)了滿足教師個(gè)性化需求的教學(xué)資源類(lèi)型，如圖形視頻類(lèi)制作的教學(xué)課程、基礎(chǔ)類(lèi)教學(xué)課程、文科類(lèi)教學(xué)課程、經(jīng)濟(jì)類(lèi)教學(xué)課程等類(lèi)型。對(duì)不同的教學(xué)類(lèi)型建設(shè)不同的操作系統(tǒng)的教學(xué)課程模塊，用來(lái)滿足不同類(lèi)型教師的需求，這樣多個(gè)教師共用一個(gè)類(lèi)型模塊，可以降低云桌面建設(shè)的成本，對(duì)個(gè)別教師有特別要求的，提供單獨(dú)的教學(xué)賬號(hào)來(lái)滿足其個(gè)性化要求。

4 云桌面管理多媒體教學(xué)資源的優(yōu)勢(shì)

云桌面可輕松解決傳統(tǒng)PC模式的終端管理和數(shù)據(jù)安全問(wèn)題，通過(guò)實(shí)施桌面虛擬化，可以達(dá)到減少終端硬件維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)安全隔離、軟件個(gè)性化部署、節(jié)能減排等目標(biāo)。云桌面的主要優(yōu)勢(shì)有以下幾個(gè)方面。

4.1 集中部署，維護(hù)更加便捷

云桌面改變了過(guò)去分散、獨(dú)立的桌面環(huán)境，通過(guò)集中管理，設(shè)備維護(hù)人員不必再逐臺(tái)安裝卸載軟件、維護(hù)系統(tǒng)、安全設(shè)置等，只需要在數(shù)據(jù)中心的桌面系統(tǒng)管理服務(wù)器里就能完成大部分管理維護(hù)工作，這樣80%的維護(hù)工作就可以自動(dòng)完成，包括軟件更新、升級(jí)補(bǔ)丁、安全更新等，避免了管理人員去多媒體教室逐個(gè)更新，減少了大量的維護(hù)工作量，大大提高了工作效率。

4.2 安全可靠，數(shù)據(jù)隔離

云桌面的教師機(jī)桌面環(huán)境都是托管在管理機(jī)上的數(shù)據(jù)中心，本地只有一個(gè)無(wú)存儲(chǔ)功能的瘦客戶機(jī)，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)全部保留在數(shù)據(jù)中心，即便上課教師在桌面系統(tǒng)中保存了數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)也仍然是在管理機(jī)數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)本身與客戶終端隔離，而沒(méi)有在各多媒體教室的終端設(shè)備上保存任何副本。通過(guò)這樣的數(shù)據(jù)隔離措施，能夠有效地保證數(shù)據(jù)不被病毒感染和人為丟失，使系統(tǒng)的破壞減小到最低，保障了數(shù)據(jù)安全。

4.3 多系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)需求

在云桌面系統(tǒng)下，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)桌面里運(yùn)行多個(gè)不同的后臺(tái)桌面系統(tǒng)，用戶只要在桌面菜單里面根據(jù)軟件需要選擇相應(yīng)的桌面系統(tǒng)即可，系統(tǒng)切換快速靈活。這樣既減少了空間占用，節(jié)約了投資，又滿足了處理多個(gè)不同業(yè)務(wù)的需要，提升了用戶工作效率。應(yīng)用虛擬化技術(shù)，隨時(shí)更新應(yīng)用軟件在服務(wù)器上，系統(tǒng)和運(yùn)算在本地，管理員只需要連接到云服務(wù)器上的云桌面，即可像給本機(jī)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(jī)房所有型號(hào)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(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)同步。

4.4 遠(yuǎn)程接入，集中存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)辦公

云桌面的托管桌面支持使用各種終端設(shè)備接入，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行在異構(gòu)平臺(tái)的資源統(tǒng)一管理和操作，并且支持使用電腦、手機(jī)、平板等各種移動(dòng)終端設(shè)備接入，無(wú)論身處何地，只要用戶連接網(wǎng)絡(luò)登錄個(gè)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(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)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(yàn)，而網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的方式為教師提供了非常靈活的教學(xué)工作處理能力，只要有網(wǎng)絡(luò)，教師都可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入到數(shù)據(jù)中心的辦公環(huán)境來(lái)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(xué)資源通過(guò)虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了資源的整合，通過(guò)云桌面中心的硬件，提供給使用者。云桌面技術(shù)對(duì)使用者的設(shè)備要求不高，可以使用廉價(jià)的設(shè)備實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備間的數(shù)據(jù)共享。只需要給使用者提供可以訪問(wèn)云桌面的能力就可以了，甚至連存儲(chǔ)的功能都可以通過(guò)虛擬存儲(chǔ)代替。各高校不需要購(gòu)置高配置的電腦硬件、不需要不斷升級(jí)軟件，還可減少購(gòu)買(mǎi)正版軟件的數(shù)量。這樣在整個(gè)多媒體教室體系建設(shè)中比傳統(tǒng)的多媒體教室節(jié)省近一半成本。

5 結(jié) 語(yǔ)

當(dāng)前，許多高校都在大力推進(jìn)教育改革，將數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)引入到教學(xué)、管理、生活的各個(gè)環(huán)節(jié)。面對(duì)高校多媒體教室建設(shè)和管理過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，采用云桌面虛擬化平臺(tái)技術(shù)，有助于提高高校所有的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室、多媒體教室的管理，減輕了多媒體設(shè)備維護(hù)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(shè)備資源利用率最大化，在高校多媒體教學(xué)建設(shè)方面有很大的應(yīng)用前景。

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