云桌面技術(shù)在實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理中的應(yīng)用研究

陳亦兵

摘要：為更好地做好開放大學(xué)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)支持服務(wù)，解決實(shí)訓(xùn)教學(xué)中存在的諸如實(shí)訓(xùn)管理復(fù)雜、實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式不統(tǒng)一、實(shí)訓(xùn)任務(wù)安排困難以及課程考核平臺(tái)眾多等問題，在對(duì)學(xué)校投入建設(shè)的云機(jī)房系統(tǒng)的研究探索中，充分利用云桌面技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理及教學(xué)支持服務(wù)的特點(diǎn)，摸索出適合于云機(jī)房管理與教學(xué)支持服務(wù)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)支持服務(wù)新模式，極大提升了開放大學(xué)的實(shí)訓(xùn)管理和教學(xué)支持服務(wù)水平。

關(guān)鍵詞：云桌面技術(shù);虛擬技術(shù);實(shí)訓(xùn)教學(xué);實(shí)訓(xùn)管理;教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）30-0251-02

1概述

隨著信息網(wǎng)絡(luò)多元化的發(fā)展，云桌面技術(shù)（即桌面虛擬化技術(shù)）的應(yīng)用正逐步深入到我們的日常生活中，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一集中管理，靈活的桌面交付及簡(jiǎn)捷的終端管理，甚至大規(guī)模計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的自動(dòng)部署。云桌面技術(shù)充分體現(xiàn)了虛擬化技術(shù)的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)和更先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)部署技術(shù)，以達(dá)到更高的桌面穩(wěn)定性、更好的按需動(dòng)態(tài)功能擴(kuò)展、更強(qiáng)資源融合能力、更有效的系統(tǒng)可管理性以及更低的運(yùn)行維護(hù)成本。

學(xué)校的計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室通過云桌面技術(shù)的改造，不僅解決計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)管理與維護(hù)中存在的諸多問題，更順應(yīng)現(xiàn)代教育教學(xué)理念的需求，將云桌面技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式，在實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量提升的同時(shí)，也極大地推動(dòng)了學(xué)校教育信息化的建設(shè)。

2開放大學(xué)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中存在的問題分析

開放大學(xué)的教學(xué)任務(wù)大多數(shù)是基于網(wǎng)絡(luò)完成的，文科專業(yè)多于理工專業(yè)，但對(duì)于實(shí)訓(xùn)管理部門來說，日常的技術(shù)維護(hù)工作量卻一點(diǎn)也不少。在對(duì)日常實(shí)訓(xùn)管理的分析中，發(fā)現(xiàn)存在以下問題。

（1）開設(shè)專業(yè)多，實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理復(fù)雜。對(duì)于基層開放大學(xué)來說，專業(yè)開設(shè)要盡量符合本地的需要，開設(shè)的專業(yè)眾多，對(duì)于許多的工科專業(yè)來說，專業(yè)開設(shè)隨報(bào)讀的人數(shù)來確定，每個(gè)專業(yè)的學(xué)習(xí)者人數(shù)少，且不固定，而且每個(gè)學(xué)期的專業(yè)開設(shè)也不盡相同，這對(duì)于實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理提出了更高的要求，既要滿足當(dāng)學(xué)期開設(shè)的各個(gè)專業(yè)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)外，又要對(duì)許多沒有開設(shè)的專業(yè)保留適當(dāng)?shù)膶?shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)境，這給實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理帶來了更多的不便。

（2）教學(xué)模式特殊，實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)要求高。開放大學(xué)的學(xué)習(xí)者主要以網(wǎng)上學(xué)習(xí)為主，輔助以面授教學(xué)，而面授教學(xué)的時(shí)間安排又比較少，學(xué)習(xí)者因?yàn)楣W(xué)矛盾突出，能來參與面授學(xué)習(xí)的時(shí)間比較緊張，同時(shí)開放大學(xué)的學(xué)習(xí)者實(shí)訓(xùn)實(shí)操能力的不足，也嚴(yán)重影響實(shí)訓(xùn)教學(xué)的效果。因此在實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的安排上，實(shí)訓(xùn)環(huán)境要符合課程實(shí)訓(xùn)的要求，同時(shí)要求實(shí)訓(xùn)環(huán)境盡量切合學(xué)習(xí)者的實(shí)訓(xùn)動(dòng)手能力，需要對(duì)整體課程的實(shí)訓(xùn)支持服務(wù)達(dá)到一個(gè)較高的層次。

（3）教學(xué)平臺(tái)繁多，實(shí)訓(xùn)任務(wù)安排困難。由于開放大學(xué)的教學(xué)環(huán)境特殊，各地的教學(xué)管理水平不一，國(guó)家開放大學(xué)雖然有統(tǒng)一的教學(xué)平臺(tái)，但由于缺乏有效的管理機(jī)制以及適合的網(wǎng)上實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，落實(shí)在各地的實(shí)訓(xùn)教學(xué)上卻是多種平臺(tái)齊上陣，給實(shí)訓(xùn)任務(wù)的安排帶來許多問題。而基層開放大學(xué)實(shí)訓(xùn)室的不足，眾多平臺(tái)在一個(gè)實(shí)訓(xùn)室安裝復(fù)雜，實(shí)訓(xùn)教學(xué)復(fù)雜，實(shí)訓(xùn)管理困難，又使這一問題更加嚴(yán)重。

（4）考核平臺(tái)不統(tǒng)一，實(shí)訓(xùn)考核任務(wù)重。開放大學(xué)的教學(xué)考核多采用網(wǎng)上考核的方式完成，學(xué)習(xí)者也可以通過完成網(wǎng)上的形成性考核作業(yè)來通過課程，但考核平臺(tái)繁多，且對(duì)軟件的要求高，使得實(shí)訓(xùn)管理部門在完成考核技術(shù)支撐時(shí)問題眾多，也相當(dāng)費(fèi)時(shí)，要完成一個(gè)學(xué)期考核任務(wù)的平臺(tái)更新服務(wù)，也讓實(shí)訓(xùn)管理部門苦不堪言，即使通過網(wǎng)絡(luò)安裝，也通常需要加班加點(diǎn)才能完成。

3云桌面技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

針對(duì)開放大學(xué)的復(fù)雜實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理，采用云桌面技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行改造要考慮四個(gè)方面的問題。從學(xué)習(xí)者的角度考慮，采用云桌面技術(shù)后，學(xué)習(xí)者在完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)時(shí)的桌面體驗(yàn)是否與本地桌面體驗(yàn)一致，學(xué)習(xí)者是否感覺到不適應(yīng)，從而導(dǎo)致實(shí)訓(xùn)操作困難。從實(shí)訓(xùn)教師的角度考慮，在引入新技術(shù)后，計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室的計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)用是否能夠滿足實(shí)訓(xùn)教學(xué)需求。從實(shí)訓(xùn)管理員以及實(shí)訓(xùn)管理部門的角度考慮，引入的技術(shù)是否能有效解決實(shí)訓(xùn)管理部門日常運(yùn)維和實(shí)訓(xùn)教學(xué)支持服務(wù)中遇到的困難。最后一個(gè)方面是從學(xué)校層面來考慮，技術(shù)改造的成本是否在學(xué)校的承受范圍之內(nèi)，改造后的機(jī)房運(yùn)維成本是否降低，能否創(chuàng)新學(xué)校的教育教學(xué)改革。

云桌面是在現(xiàn)代虛擬技術(shù)下的創(chuàng)新應(yīng)用，利用云桌面技術(shù)的計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)機(jī)房，可以利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將計(jì)算、存儲(chǔ)、管理服務(wù)發(fā)布給使用者，實(shí)現(xiàn)向計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)機(jī)房里的任何設(shè)備交付應(yīng)用和桌面服務(wù)，也就是將數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理都集中在云服務(wù)器端，用戶界面使用遠(yuǎn)程協(xié)議傳輸?shù)接?jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)機(jī)房的終端設(shè)備上。云桌面技術(shù)構(gòu)建的云機(jī)房系統(tǒng)具有如下優(yōu)勢(shì)。

（1）強(qiáng)大快速的自動(dòng)部署能力。依托云桌面技術(shù)解決方案，在管理系統(tǒng)的支撐下實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬桌面的自動(dòng)化管理，將傳統(tǒng)機(jī)房維護(hù)中幾天或幾小時(shí)的系統(tǒng)部署時(shí)間，大幅降低至分鐘級(jí)，甚至可以真正實(shí)現(xiàn)一鍵部署，大大提升了學(xué)校實(shí)訓(xùn)管理部門的工作效率。便捷的自動(dòng)部署能力也為實(shí)訓(xùn)教師提供了按需構(gòu)造實(shí)訓(xùn)環(huán)境的可能。

（2）實(shí)現(xiàn)分布運(yùn)行，集中管理。采用智能桌面虛擬化技術(shù)來滿足計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)機(jī)房的運(yùn)作需求，簡(jiǎn)化云機(jī)房的管理和部署功能。桌面數(shù)據(jù)存放和運(yùn)維管理在服務(wù)器端進(jìn)行，機(jī)房的計(jì)算機(jī)及其他終端設(shè)備則具備一定的運(yùn)算能力，負(fù)責(zé)運(yùn)行并管理從服務(wù)器端下發(fā)來的桌面系統(tǒng)虛擬機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)分布運(yùn)行，集中管理。智能桌面虛擬化技術(shù)對(duì)服務(wù)器配置要求不高，計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室的實(shí)訓(xùn)設(shè)備不需要進(jìn)行大規(guī)模的改造。集中的管理維護(hù)和控制技術(shù)，也大大減少了實(shí)訓(xùn)教學(xué)的現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)支持工作量。

（3）提供更高的機(jī)房安全性。由于實(shí)訓(xùn)應(yīng)用管理及數(shù)據(jù)均可保存學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中心的服務(wù)器端管理平臺(tái)上，統(tǒng)一的管理服務(wù)將實(shí)訓(xùn)教學(xué)風(fēng)險(xiǎn)和數(shù)據(jù)損失降至最低。同時(shí)，使用最新的云桌面技術(shù)也對(duì)網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器的依賴性將大大降低，即使網(wǎng)絡(luò)中斷或服務(wù)器宕機(jī)，機(jī)房的計(jì)算機(jī)及其它設(shè)備也可繼續(xù)使用。桌面虛擬化將機(jī)房的計(jì)算機(jī)桌面環(huán)境被保存為虛擬機(jī)形式，通過對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行快照和備份，就可以快速恢復(fù)用戶的故障桌面，也能保證使用的連續(xù)性嘲。

（4）支持用戶自定義桌面。云桌面技術(shù)可支持實(shí)訓(xùn)教學(xué)的各種桌面操作系統(tǒng)以及相關(guān)的教學(xué)應(yīng)用軟件，實(shí)訓(xùn)教師可按照自己的教學(xué)要求來定義教學(xué)學(xué)習(xí)功能，以適應(yīng)不斷變化的教學(xué)需求。云桌面技術(shù)不僅可實(shí)現(xiàn)基于服務(wù)端的遠(yuǎn)程虛擬管理，還可以客戶端本地軟硬件資源處理計(jì)算、音視頻及圖形密集型應(yīng)用，使得許多大型的教學(xué)軟件可以在云機(jī)房終端上順暢運(yùn)行。

4基于云桌面技術(shù)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革

對(duì)于開放大學(xué)實(shí)訓(xùn)管理中存在的諸多問題，實(shí)訓(xùn)管理部門的技術(shù)人員經(jīng)過多年的探索，在新技術(shù)的支撐下，在對(duì)比多種云桌面布置方案后，采用了分組管理和虛擬硬盤模板的管理策略，利用一臺(tái)普通服務(wù)器對(duì)機(jī)房的計(jì)算機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一管理和維護(hù)，構(gòu)建一個(gè)高效安全的云機(jī)房計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，以解決長(zhǎng)期存在的實(shí)訓(xùn)機(jī)房管理維護(hù)以及實(shí)訓(xùn)教學(xué)支持服務(wù)中存在的諸多問題。

（1）依據(jù)不同專業(yè)教學(xué)需求，定制專業(yè)實(shí)訓(xùn)環(huán)境。由于采用強(qiáng)大的硬盤虛擬技術(shù)和P2P部署技術(shù)，機(jī)房的計(jì)算機(jī)能夠充分使用計(jì)算機(jī)本身的顯卡等資源，即使大型的圖形軟件，也能夠在機(jī)房的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)上順暢地運(yùn)行，充分滿足實(shí)訓(xùn)教學(xué)的需要。因?yàn)槭峭ㄟ^服務(wù)器統(tǒng)一管理各實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，各專業(yè)不同的教學(xué)需求，可以在服務(wù)器上統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)，使用時(shí)同步布置到機(jī)房的計(jì)算機(jī)上，方便快捷。這一技術(shù)使得實(shí)訓(xùn)管理部門可以在課程授課教師的指導(dǎo)下，定制專業(yè)實(shí)訓(xùn)環(huán)境，并將該環(huán)境存儲(chǔ)在服務(wù)器端，開展專業(yè)實(shí)訓(xùn)任務(wù)時(shí)，隨時(shí)通過管理菜單一鍵進(jìn)入實(shí)訓(xùn)環(huán)境，并且可以做到隨時(shí)修改，隨時(shí)保存，隨時(shí)可以使用。在使用云桌面技術(shù)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)管理后，實(shí)訓(xùn)部門已依據(jù)學(xué)校各專業(yè)的實(shí)訓(xùn)需求，分別定制了計(jì)算機(jī)本f專）科、建筑?？?、電子商務(wù)以及文科類各專業(yè)的實(shí)訓(xùn)環(huán)境，各實(shí)訓(xùn)環(huán)境均由學(xué)校專業(yè)教學(xué)學(xué)科組進(jìn)行管理，極大方便了課程授課老師，實(shí)訓(xùn)部門則從傳統(tǒng)的機(jī)房維護(hù)工作轉(zhuǎn)向?qū)嵱?xùn)教學(xué)支持服務(wù)。

（2）根據(jù)不同教師教學(xué)特點(diǎn)，個(gè)性化課程實(shí)訓(xùn)。云桌面技術(shù)采用終端集中管理，實(shí)現(xiàn)機(jī)房計(jì)算機(jī)桌面的實(shí)時(shí)更新，因此機(jī)房的管理權(quán)限甚至可以下放到授課教師。實(shí)訓(xùn)部門根據(jù)授課教師的實(shí)訓(xùn)要求，部署好基本的專業(yè)實(shí)訓(xùn)環(huán)境后，將實(shí)訓(xùn)環(huán)境的管理權(quán)限交給授課教師，授課教師根據(jù)實(shí)訓(xùn)課程的需要，及時(shí)調(diào)整實(shí)訓(xùn)環(huán)境中的各種實(shí)訓(xùn)軟件，包括新軟件的安裝注冊(cè)、實(shí)訓(xùn)軟件的升級(jí)及日常維護(hù)管理，所有這些工作只需要在機(jī)房的教師機(jī)上按授課教師的需求完成后，通過云機(jī)房系統(tǒng)上傳到服務(wù)器端，就可以實(shí)現(xiàn)機(jī)房學(xué)生機(jī)的實(shí)時(shí)更新。授課教師對(duì)實(shí)訓(xùn)環(huán)境的掌控更加個(gè)性化，良好的實(shí)訓(xùn)效果也突顯出來。當(dāng)然，這種方式只適用實(shí)訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)豐富的教師，特別受到計(jì)算機(jī)專業(yè)的教師的歡迎。

（3）簡(jiǎn)化機(jī)房管理，提升機(jī)房使用率，更好地服務(wù)于實(shí)訓(xùn)教學(xué)。利用云桌面技術(shù)強(qiáng)大的管理功能以及系統(tǒng)自動(dòng)部署技術(shù)，實(shí)訓(xùn)管理部門從繁重的實(shí)訓(xùn)環(huán)境及設(shè)備維護(hù)中解脫出來，在部署好各專業(yè)及授課教師的基本實(shí)訓(xùn)環(huán)境后，將管理與優(yōu)化實(shí)訓(xùn)環(huán)境的任務(wù)下放給專業(yè)學(xué)科組和授課教師，實(shí)訓(xùn)部門則側(cè)重于云機(jī)房的服務(wù)器維護(hù)及網(wǎng)絡(luò)管理工作。目前學(xué)校部署的云機(jī)房系統(tǒng)還支持在線管理和離線運(yùn)行服務(wù)，這使得實(shí)訓(xùn)部門的技術(shù)人員可以隨時(shí)隨地進(jìn)行云機(jī)房的維護(hù)管理，極大地提升了維護(hù)效率。先進(jìn)的云技術(shù)的應(yīng)用，讓實(shí)訓(xùn)管理部門的技術(shù)人員可以將更多的精力投入到實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)支持上，技術(shù)人員與授課教師共同探討實(shí)訓(xùn)課程的深入改革，使得實(shí)訓(xùn)課程更受到學(xué)習(xí)者的喜愛。在不影響實(shí)訓(xùn)教學(xué)支持服務(wù)的情況下，實(shí)訓(xùn)部門的一位技術(shù)服務(wù)人員就可以輕松地管理和維護(hù)整個(gè)云機(jī)房。

（4）按考核要求切換考核平臺(tái)，為實(shí)訓(xùn)考核提供最大便利。由于在云桌面技術(shù)支持下，機(jī)房的管理服務(wù)功能下放給了使用者，因此對(duì)于學(xué)校的眾多實(shí)訓(xùn)考核配置提供了極大的方便，實(shí)訓(xùn)部門的技術(shù)人員在教務(wù)部門指導(dǎo)下，依據(jù)上級(jí)教務(wù)部門的要求，利用云機(jī)房中的任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)就能夠在極短的時(shí)間內(nèi)將考核環(huán)境配置完成，甚至可以多位技術(shù)人員同時(shí)配置多個(gè)考核系統(tǒng)，然后再通過學(xué)校內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上傳到云機(jī)房服務(wù)器端就可以滿足多個(gè)考核系統(tǒng)的要求?？己诉^程中只需要學(xué)習(xí)者打開云機(jī)房中的計(jì)算機(jī)，就可以進(jìn)人到考核系統(tǒng)環(huán)境中，如需要更換考核環(huán)境，監(jiān)考教師也只需切換后再重新發(fā)布給學(xué)生機(jī)即可，整個(gè)切換的過程只需幾分鐘就可以完成。在學(xué)校部署了云機(jī)房系統(tǒng)后，實(shí)訓(xùn)部門的考核管理改變了以前需要整個(gè)部門加班加點(diǎn)才能勉強(qiáng)應(yīng)付每個(gè)學(xué)期機(jī)房考試的情況，由一位技術(shù)人員專職負(fù)責(zé)學(xué)校的機(jī)房考試管理，再配備一到兩位技術(shù)人員處理云機(jī)房中的學(xué)習(xí)機(jī)出現(xiàn)的硬件故障，就可以很好地完成學(xué)校的機(jī)房考試任務(wù)了。

5結(jié)束語(yǔ)

在桌面虛擬技術(shù)的支撐下，結(jié)合學(xué)校教學(xué)模式改革，探索出基于云機(jī)房的實(shí)訓(xùn)管理和實(shí)訓(xùn)教學(xué)支持服務(wù)的創(chuàng)新模式，新技術(shù)的應(yīng)用不但極大減輕了實(shí)訓(xùn)管理人員的管理工作負(fù)擔(dān)，也讓實(shí)訓(xùn)部門真正將工作精力放在做好教學(xué)支持服務(wù)工作上，配合教師努力做好實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)施工作，同時(shí)也為學(xué)習(xí)者提供了一個(gè)良好的實(shí)訓(xùn)環(huán)境，極大促進(jìn)了學(xué)校的教育信息化的普及與提升。