高校机房云服务在实验教学中的应用

傅卫

【摘 要】高校机房传统管理模式在服务上已不能满足日益扩展的信息化和存储要求，实现终端虚拟化云桌面，硬件上能达到高配置、低投入，软件上能增进扩展，支持共享和提升计算能力，从而全面提高学校实验教学的利用率及信息化程度。

【关键词】高校机房 云服务 虚拟环境 信息资源

【中图分类号】 G 【文献标识码】 A

【文章编号】0450-9889（2015）07C-0175-02

高校机房承担着计算机类基础与专业课程的实训任务，在实验教学中占有重要地位，评判机房管理服务优劣在于其利用率和信息化程度的高低。要建设好更高端的实验场地，设备资金的大投入却让众多高校望而却步，然而严峻的就业形势催促着更多的大专院校极力开辟高层次的实验场所。在这种情况下，怎样利用有限的资金，利用旧有设备开展更广泛的实践教学，这是摆在众多高校面前的难题，因此计算机云桌面管理模式就提到日程上来。

一、计算机云桌面概述

云项目管理是教学计算机实现终端桌面虚拟化，形成双桌面，将零散的各种资源有效统一调集和分类，实现机房资源集中管理的虚实双系统的教学管理环境。这种环境形成一个综合网络资源集结地，并在后台远程操作、部署及维护，向广大师生提供按需服务环境。

云计算的核心特征是以高端服务为目的，具备可扩展性、支持共享、按使用计算、基于互联网技术等特点，利用资源弹性分配，建成教学、科研、办公一体化的IT环境，利用低配的旧PC承担学校正常的教学应用和教学需求，开展信息化教学，提高学校教学工作的信息化程度。对于使用资源的广大教师和学生来说，教师可以查阅资料进行备课和写论文，学生可以进行网上查阅课程安排、考试成绩和网上选课等。云计算平台具有按服务要求定制，易于扩展的软件架构功能，广大师生可以按照自己的实际需要向云计算中心申请获得相应的资源和计算能力，不管这些资源在哪里，由谁提供，云中的资源可在任何设备、任何时间、地点随时提供无限扩展的计算资源、存储空间以及信息服务功能，摆脱传统实验过程的各种限制，有利于师生大胆进行多方面高层次的研究与创新，云计算的无限扩展能力和虚拟化技术为多种应用系统并行大规模服务奠定坚实基础。另外在整体管理中使用低能耗云终端与传统PC机比较，具有终端节能环保，免维护，可降低机房总体建设和运维管理成本，实现为学校节省大量的机房管理投入和电力成本。

二、在高校实验室管理方面影响实验教学的问题

经费问题。新实验室建设经费投入成本大，少则几百万多则上千万，严重制约许多高校开展各类实验培训的步伐，

机房运维工作量大。不同应用环境的计算机无法进行统一管理。设备老化耗损，配件短缺不匹配，维修繁琐，极易引发机房整体崩溃。

硬件配置低。旧电脑无法装载不断升级的教学软件，教学中高清视频不流畅，无法进行教学活动，

服务器访问受限。老师在不同教学区无法通过网络直接访问，无法根据个人建立用户名和密码，无法满足大批量数据导出，容易造成资料库文件难以保存，易丢失。实验课程拓展性差，学生的教学场景无法随时更换。

病毒感染。为防病毒机房基本安装有还原精灵和杀毒软件，针对一些开放性研究型课程，学生由于不能随意安装软件，影响学生自主性研究和创新性开发。

三、云技术在实验教学中的应用

（一）机房教室集中管控

在B/S架构的管理平台上集中管理虚拟桌面，可在模板上批量安装、更新所需软件，可对桌面环境进行维护和软件升级，不同专业学生可创建不同的教学场景，不同的教学场境可根据课表计划自由切换，基础课程和专业课程的上机实验可安排在同一间机房。不同专业学生上课时，学生开机之后自动登录该场景下的虚拟桌面，相对应的教学场景根据“课表计划”提前启动，实验课结束后，完成的作业、研究成果和数据存储在后台服务器里，凭借自身个人账号和密码随时随地进行读、写、补充和修改，满足不同专业学生的教学需求，使机房使用效率大幅提高。

计算机桌面云管理平台可以把云端计算资源集中分配给登台虚拟，登台虚拟所形成的高性能虚拟机可用于科研和大数据处理，老师和学生可通过网络在不同地点自由使用专属的桌面环境，可以结合自身实际，选择合适的云计算方案和开源技术来设计新型的教学铺助和学习系统，进行有效的教学和专业课题研究，满足老师和学生的个性化需求。实验室需要专业的教学环境，专业软件安装之后需要逐一注册，使用桌面云后，可利用安装注册了专业软件的教学模板批量创建教学桌面，教学桌面内软件不再需要注册就能正常使用，教学环境的部署简单快捷。当终端使用的虚拟桌面系统需要打补丁或者安装新软件时，不再需要操作终端设备，这就使得教学环境的转换更为高效，系统需要升级或安装新软件时，在办公室登录管理平台就能一键更新教学桌面，完成终端桌面系统打补丁、安装新软件等操作。

（二）教师教学中的云应用

老师分配的个人桌面相当于老师携带的笔记本电脑，可自由接入的桌面环境支持老师随时随处备课，并保存数据，不必使用U盘拷贝课件，可在任何机房教室登录个人桌面进行教学，避免跨校区教学造成的桌面环境变化，提高了机房教学环境的移动性和安全性，任课老师在网络不稳定时还可以使用本地真实系统进行教学，双保险可保证教学环境的可靠性和教学活动的连续性。虚拟桌面在进行多媒体广播和视频教学时，使用可动态分配的云端计算资源，原先真实的教学环境可平移到虚拟环境中，虚拟环境中的流畅程度完全可以还原真实现场中的环境，同时老师在桌面云管理平台就可以实时查看学生上机使用桌面情况，还可以控制学生使用U盘，防止学生操作不当损坏机房教学设备。

（三）学生学习中的云应用

学生在任何配置新旧电脑上都可使用高性能的虚拟桌面上课，也可根据个人兴趣，自主规划和设计实验进行多种创新型实验和研究，技术先进性保证了实验室高性能，学生在任何时候、任何地点打开终端机器之后自动进入该场景下的虚拟桌面，也可以自由接入电子阅览室环境，使用检索终端桌面，同时通过云桌面可以为个人独立建档，真正实现环境时时处处可用，使机房迈进随时可接入的云时代。因此云计算提供的服务有规模大、通用性、高扩展性、按需服务、廉价、资源充分共享等优势，以最大程度满足学生的个性化需求，可以满足大规模数据及学生资源访问的控制能力。

四、云技术运用过程中还应注意的事项

网络方面：由于云技术完全依赖于网络，因而顺畅的链接设备及系统一旦出现堵塞或连接不上，会导致终端资料访问不到，以至出现客户端数据无法保存的状况，因此网络设备的先进性及规范安装完备是保证云长久稳定运行的前提。

隐私方面：数据隐私保护制度需要完善，由于一切资料数据都保存于终端，主控端管理人员从技术上不仅要求过硬，从业素质管控上都应要求制度严格化，否则任何的资料泄漏以及丢失都会给广大师生带来无可挽回的极大损害。

云桌面增大了计算机承载量，增强了计算机能力，促进网络化、信息化进程，加大了资源共享面，高校云平台的建设有利于促进师生进行形式多样灵活变革的教学和学习方式，有利于培养理论能力扎实、动手创新能力强的高素质人才，有利于优化学校实验教学的整体办学水平，提高管理效率，是高校信息化发展的趋势，是发展成为创新型实验课堂的战略选择。

【参考文献】

[1]李贺华，陈顺立.基于云计算的专业教学资源库建设研究[J].实验技术与管理，2014（10）

【作者简介】傅 卫（1968- ），男，江西南昌人，广西大学行健文理学院实验师，研究方向：实验室管理。