云桌面技術(shù)在高職院校的運(yùn)用與推廣分析

（重慶城市管理職業(yè)學(xué)院，重慶 401331）

0 引言

得益于信息技術(shù)的高質(zhì)量發(fā)展，教育信息化的規(guī)模日漸成型，大數(shù)據(jù)、云運(yùn)算、云存儲(chǔ)等新興技術(shù)在高校實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用越來越普遍。

在管理信息化設(shè)備的過程中，對資源融合、數(shù)據(jù)共享、協(xié)同作業(yè)的功能性需求越來越迫切。傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)與管理已無法滿足正常的教學(xué)要求，因此引入高效、便捷、融合度高的云桌面技術(shù)將能滿足新教學(xué)模式下的各類需求[1]。

1 傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室管理的現(xiàn)狀

1.1 實(shí)訓(xùn)資源分配不合理

現(xiàn)有實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)經(jīng)費(fèi)通常來源于：（1）各類專項(xiàng)建設(shè)；（2）各類項(xiàng)目配套經(jīng)費(fèi)；（3）企業(yè)合作辦學(xué)經(jīng)費(fèi)；（4）學(xué)校自籌經(jīng)費(fèi)等。受限于經(jīng)費(fèi)來源的差異，計(jì)劃設(shè)備的專業(yè)性和性能與實(shí)際運(yùn)用存在一定差異，而不同的經(jīng)費(fèi)來源注定實(shí)訓(xùn)資源的分配將存在不合理的情況。傳統(tǒng)模式下，高職院校的實(shí)訓(xùn)室通常分為通用實(shí)訓(xùn)室與專業(yè)實(shí)訓(xùn)室。通用實(shí)訓(xùn)室主要針對基礎(chǔ)課程，一般由教務(wù)處設(shè)計(jì)建設(shè)，對性能要求相對較低且損耗相對較大。而專業(yè)實(shí)訓(xùn)室原則上由專業(yè)教研室提出需求，可二級(jí)學(xué)院按照專業(yè)需求與自身資源進(jìn)行設(shè)計(jì)建設(shè)[2-3]。

該模式下存在以下幾種問題：（1）成本高且資源浪費(fèi)：專業(yè)實(shí)訓(xùn)室前期投入費(fèi)用較高，整體使用率不能達(dá)到預(yù)期，且無法進(jìn)行資源調(diào)度與利用。各專業(yè)在基礎(chǔ)學(xué)科上需求大致相同，為了滿足自身學(xué)科建設(shè)又要重復(fù)建設(shè)功能類似的專業(yè)實(shí)訓(xùn)室。（2）功能變更有難度：已建好的實(shí)訓(xùn)室受限于傳統(tǒng)管理模式，無法對教學(xué)資源進(jìn)行快速有效的部署和調(diào)整。在教學(xué)環(huán)境要求日益高的現(xiàn)在，為管理人員帶來了更多的難題。（3）智能化程度低：傳統(tǒng)管理模式下的設(shè)備在兼容性和擴(kuò)展性上都無法滿足日益增多的多元化、個(gè)性化教學(xué)設(shè)備、資源的實(shí)時(shí)接入，授課老師受限于環(huán)境，不能拓展課堂，降低教學(xué)質(zhì)量。

1.2 實(shí)訓(xùn)數(shù)據(jù)安全性差

傳統(tǒng)模式下，實(shí)訓(xùn)數(shù)據(jù)的安全性主要依托硬盤保護(hù)來實(shí)現(xiàn)。該模式能阻斷客戶端在應(yīng)用層面上對設(shè)備的操作，從而達(dá)到保護(hù)硬盤的目的。但是這類保護(hù)在一定程度上也阻斷了系統(tǒng)補(bǔ)丁與殺毒軟件的正常升級(jí)，因而系統(tǒng)本身的安全性相對較低。一旦遇到客戶端通過網(wǎng)絡(luò)傳播病毒，可能導(dǎo)致整個(gè)實(shí)訓(xùn)室的設(shè)備數(shù)據(jù)丟失，甚至設(shè)備故障，影響正常教學(xué)秩序[4]。

2 現(xiàn)代教學(xué)環(huán)境與教學(xué)資源需求

現(xiàn)代教學(xué)環(huán)境主要分為普通教室與實(shí)訓(xùn)教室。本文中提到的云桌面技術(shù)主要應(yīng)用場景為實(shí)訓(xùn)教室[5-6]。實(shí)訓(xùn)教室的資源主要由以下要素構(gòu)成：（1）實(shí)訓(xùn)環(huán)境（硬件環(huán)境、軟件環(huán)境及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等）；（2）實(shí)訓(xùn)設(shè)備（計(jì)算機(jī)設(shè)備、專業(yè)設(shè)備、虛擬仿真設(shè)備等）；（3）配套資源（教學(xué)視頻、演示稿、教學(xué)素材等）。實(shí)訓(xùn)室承擔(dān)的功能主要包含教育教學(xué)、考試考務(wù)、比賽訓(xùn)練、課程設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)應(yīng)用等。其適用人群主要有教師、學(xué)生、技術(shù)支撐與設(shè)備維護(hù)等。相比于傳統(tǒng)高校，職業(yè)院校在實(shí)訓(xùn)教學(xué)方面要求更為嚴(yán)格，因此，針對實(shí)訓(xùn)教學(xué)教師與學(xué)生的互動(dòng)交流一定程度上決定了教學(xué)質(zhì)量。傳統(tǒng)模式下的教學(xué)方式無疑在互動(dòng)上缺乏了靈活性。隨著各類終端的持續(xù)發(fā)展，現(xiàn)代教學(xué)環(huán)境對接入多樣性及設(shè)備兼容性的要求越來越高。因此，實(shí)訓(xùn)室管理的模式也需要隨著技術(shù)的發(fā)展持續(xù)改進(jìn)，從而將教學(xué)資源與學(xué)習(xí)互動(dòng)融合，提升教育質(zhì)量。

2.1 支持各類終端在任意授權(quán)位置實(shí)時(shí)接入

依托云桌面服務(wù)，實(shí)現(xiàn)教師在實(shí)訓(xùn)室、教室、辦公室等場所實(shí)時(shí)接入個(gè)人云桌面，通過數(shù)據(jù)交互與資源共享開展各項(xiàng)教育教學(xué)活動(dòng)。拓展網(wǎng)絡(luò)接入模式，支持學(xué)生通過手機(jī)、平板、筆記本等終端在學(xué)校網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域進(jìn)行自主學(xué)習(xí)[7]。

2.2 在線控制與批量部署

實(shí)訓(xùn)管理員可通過任意聯(lián)網(wǎng)終端實(shí)現(xiàn)云桌面系統(tǒng)下所有設(shè)備的管理，輔以網(wǎng)絡(luò)穿透技術(shù)與遠(yuǎn)程控制技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)管理人員在任意網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行操作，監(jiān)控云桌面運(yùn)行情況，批量部署客戶端、一鍵配置補(bǔ)丁、安裝軟件及快速搭建各類比賽、考試環(huán)境等。

2.3 資源調(diào)配與協(xié)同工作

通過云桌面快捷部署功能模塊，可依據(jù)課程需求實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)實(shí)訓(xùn)室配套教學(xué)軟件環(huán)境，將資源按需分配，提升整體利用率。通過協(xié)同工作功能模塊，可將云桌面系統(tǒng)中處于閑置狀態(tài)的硬件進(jìn)行調(diào)用，保證教學(xué)過程中資源有效使用。

3 云桌面技術(shù)可行性分析

3.1 成本優(yōu)勢與能耗優(yōu)勢

云桌面系統(tǒng)主要由3部分構(gòu)成：服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、瘦客戶機(jī)。通過對比傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)成本預(yù)算與運(yùn)行周期，得出結(jié)論：（1）兩種模式在前期投入的成本大致一致。（2）在運(yùn)行周期上差異巨大，其中傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的性能最優(yōu)年限能持續(xù)3～5年，而采用云桌面系統(tǒng)的使用年限可達(dá)到8～10年。另外云桌面系統(tǒng)采用了資源融合技術(shù)，可在性能達(dá)不到預(yù)期的時(shí)候，只需增加服務(wù)器硬件就可滿足性能提升的需求。隨著國家節(jié)能減排的行動(dòng)持續(xù)推廣，實(shí)訓(xùn)室設(shè)備的能耗問題也納入了管理目標(biāo)。云桌面客戶端的瘦客戶機(jī)擁有低功率、低發(fā)熱、低噪音等優(yōu)勢，不僅能節(jié)省能耗，還能改善教學(xué)環(huán)境。

為降低前期投入成本，通過對云桌面系統(tǒng)客戶端的優(yōu)化，可將現(xiàn)有計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行配置轉(zhuǎn)換為云桌面系統(tǒng)管理，確保設(shè)備物盡其用。

3.2 優(yōu)化管理流程、提升管理效率

云桌面系統(tǒng)采用VDI統(tǒng)一管理平臺(tái)，通過對服務(wù)器集群處理，運(yùn)用B/S模式進(jìn)行圖形化界面管理?？稍谄脚_(tái)上完成云桌面系統(tǒng)中所有關(guān)聯(lián)設(shè)備的一站式部署、配置?；谠撓到y(tǒng)的架構(gòu)特點(diǎn)，所有客戶端將只承擔(dān)輸入輸出功能，而涉及數(shù)據(jù)運(yùn)算與儲(chǔ)存等核心功能全部由服務(wù)器承擔(dān)，作為管理人員將不再需要實(shí)地部署配置，只需對云桌面系統(tǒng)進(jìn)行操作即可完成統(tǒng)一的部署和管理，大大提升了管理效率。

3.3 良好的系統(tǒng)穩(wěn)定性與數(shù)據(jù)安全性

實(shí)訓(xùn)室管理的核心訴求就是系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性以及數(shù)據(jù)的安全性，而這兩項(xiàng)需求都是可以通過云桌面系統(tǒng)滿足。云桌面系統(tǒng)擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)技術(shù)支持。服務(wù)器將磁盤陣列技術(shù)與云桌面鏡像技術(shù)融合，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。采用鏡像技術(shù)可在系統(tǒng)出現(xiàn)異常的時(shí)候快速恢復(fù)，有效保障教學(xué)秩序。而作為客戶端的瘦客戶機(jī)由于只承擔(dān)輸入輸出的功能，在本地對數(shù)據(jù)沒有存儲(chǔ)和處理權(quán)限，因此極大的規(guī)避了使用過程中被病毒感染影響使用的風(fēng)險(xiǎn)。因此管理人員只要將服務(wù)器系統(tǒng)安全及運(yùn)行環(huán)境維護(hù)好，就能有效保障實(shí)訓(xùn)室的運(yùn)行。運(yùn)用光纖傳輸技術(shù)與固態(tài)硬盤數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存技術(shù)能保障傳輸速度和傳輸有效性，從而進(jìn)一步加強(qiáng)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

通過對比傳統(tǒng)管理模式與云桌面技術(shù)管理模式，我們不難發(fā)現(xiàn)云桌面管理模式不僅可以將現(xiàn)有計(jì)算機(jī)資源有效利用，并通過協(xié)同作業(yè)和資源融合技術(shù)將空閑資源進(jìn)行二次調(diào)用，還支持快速擴(kuò)容與性能升級(jí)。通過系統(tǒng)化管理將內(nèi)部接入設(shè)備以最優(yōu)性能、最高安全、和最低成本等優(yōu)勢進(jìn)行運(yùn)行，不僅能滿足常規(guī)的教學(xué)需求，還能為今后多終端、多環(huán)境的資源互聯(lián)提供技術(shù)支持。因此隨著云桌面技術(shù)的持續(xù)發(fā)展與推廣，必將推動(dòng)教學(xué)資源管理模式向資源融合與云端控制發(fā)展。