校园多媒体教室云桌面建设技术分析

陆绮荣+夏继伟

【摘 要】本文针对客户需求，分析云存储的服务器集群、云桌面系统对于终端的依赖程度、移动教学以及教室系统的管理需求，设计云桌面的建设方案。

【关键词】云桌面 虚拟化 终端服务器 客户端

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2017）06C-0191-02

云桌面可以把数据空间、管理服务，以提供桌面化的方式发布给操作者，适合作为平板、手机客户端等移动应用的网络操作系统，也可以将传统PC升级为网络操作。云桌面主要通过虚拟化应用，将云端资源发布给各操作终端，仍属于数据平台云操作系统。

从硬件设备方面看，传统的多媒体教室各个教室均采取同样的完整的计算机设备，无需设置终端服务器；而云桌面教室需架设终端服务器，通过网络连接客户端，客户端可以是原有设备也可是全新的个性化设备。

从软件资源方面看，传统的多媒体教室会因为设备配置，限制可用软件的数目，而云桌面可用利用终端服务器满足老师所有的需要，更可以开发个性化的教学软件。

从设计理念上看，传统的多媒体教室更多体现的是“平均主义”的思想，要求各个教室均能满足教学的最低要求；而云桌面教室体现的是“按需提供”的设计思路，可以满足上课老师对于资源的最高要求 。

从设备安装维护的角度上看，传统的多媒体教室在系统安装以及系统维护上需要维护老师亲身到教室操作；而对于云桌面教室的维护，可以在任意的时间和地点进行。

一、云桌面的建设基本方案

（一）基本构成。云桌面建设方案实际分为硬件和软件两个部分。硬件方面主要由服务器集群与客户端组成，二者之间通过网络协议连接。所有的云桌面建设均离不开这二者，区别只是在于服务器集群的架构已经客户端设备的选择。

而在软件建设方面，需要结合具体的硬件铺设来实施，在本文中设计了两种实施方案。

（二）服务器集群，数据管理与存储。在服务器集群选择上，为了数据的安全，采取的是对称式集群，集群内的每台服务器都能对整个集群进行管理，且控制节点大于2个。对称式集群的2个服务器可以互相备份，地位相等，在其中一个服务器发生故障的时候，另一个会立即接收其工作（可能需要重启），可以保证终端继续使用。云桌面的实质是虚拟机，而其计算处理均在云端服务器上，而对于不同的厂商所制造的产品，对于终端的依赖程度并不一致。

（三）管理和使用方案。云桌面本质是虚拟机，所以在所有的教室安装的均为同一克隆版本。对批量生成的虚拟机，可批量按序授权于批量生成的用户，方便简单，避免繁琐的用户授权。系统管理员只需要在主机房进行远程管理就可以，不需要逐个教室设置，可以大大减轻系统管理员的工作量。管理员拥有对所有教室的最终控制权。

二、两种实用方案设计

现如今市面上的云桌面的建设侧重点各有不同，有一部分厂商的侧重点在于移动客户端的使用，一部分厂商的侧重点在于虚拟云桌面的软件多样性以及精品教学课程的建设，也有一部分厂商在建设过程中追求各方面的均衡性和经济效益。那么在校园云桌面的建设中，哪一种思路更加适合如今的需求呢？

（一）方案1：利用全新的硬件建设大型的网络多功能课堂。该方案将利用各种配置的移动终端设置不同的教学场景，教学人员、学生甚至家长均可以利用移动设备进入课堂；与此同时建立了教育资源服务平台和管理平台，提供了有力的底層技术支撑，能够更好实现优质教育资源的共享，有效促进教育的均衡和公平。

1.教学功能分配。此方案依靠全新设计的硬件设备，创造了完整的配套系统和丰富的教学资源。

教学模式是在一定教学思想或教学理论指导下建立起来的较为稳定的教学活动结构框架和活动程序。作为结构框架，从宏观上把握教学活动整体及各要素之间内部的关系和功能；作为活动程序则突出了教学模式的有序性和可操作性。

对于学生的学习模式，本方案提供3种学习模式：专递课堂（一对一网络课堂）；同步课堂（虚拟大课堂）；三分钟掌握知识点模式——微课+移动学习。

对于老师的授课方式提出了“一师一优课”解决方案。在教学过程中，主讲老师专门可为远端听讲教室学生授课，主讲教室与听课教室中学生可以进行音视频的实时互动。听课学生可以清晰地看到老师教学活动的每一个细节，学校领导可以随时对教学过程进行观摩和了解。

2.物理建设拓扑图。此方案需要采购独立的教学主机、导播台，搭建云终端，建立一个校园内部的局域网络，也可以通过手机等移动设备进入课堂。

（二）方案2：简易设计方案。该方案将传统PC终端的操作系统和应用软件都安装在后台服务器的虚拟机中，所有运算都由服务器来完成，老师实际使用与传统多媒体教室使用方法差别不大。

云桌面解决方案主要包括：云主机，教育云桌面软件，云终端一体机（可利用原有PC）。

云主机：承载虚拟桌面，进行集中运算和存储，全面选用Intel产品，经过严格测试，保障桌面云的性能和稳定性。

教育云桌面软件：云主机部署教育桌面云软件，采用服务器集群方式，通过虚拟化技术生成大量虚拟桌面，利用远程桌面显示协议，通过网络将桌面发送给教室终端设备访问，同时管理员可通过浏览器访问服务器管理平台，对所有服务器、虚拟桌面、用户、终端进行集中管理维护。

云终端：教师可使用云终端一体机或者原有PC机，在满足教学需求的同时更易于管理维护且节能环保。

三、结论

方案1的优势在于场景的多样性、移动学习的便捷性和学校领导对于教学的掌控。这种教学更适合低年龄段的学习者以及网络教育机构，有些类似于现在流行的网络直播技术。方案2最大的优点在于其兼顾了云桌面的各个方面，也充分利用了原本的教学设备，节约了项目成本。

（一）云桌面相对于传统的多媒体教室具有的优势。部署云桌面之后，可以利用最低的代价获得最高的硬件使用效果。在管理平台上可实现对分散多媒体教室的集中管控，极大提高了教学环境的管理效率。响应“绿色环保”的口号，教室采用瘦终端机，瘦终端机功率仅为传统PC的10%。同时，瘦终端机占地小，便于安装，且噪音低，使得教学环境更为舒适。

（二）云桌面的发展趋势。随着经济全球化的趋势，硬件设备的成本将进一步降低，硬件设备也会变得更加便携，更加智能。现阶段的云桌面技术，减轻了学校对于教学管理方面的压力，合理利用了有限的教学资源。这些技术实际上更多的好处是由硬件带来的。而硬件只是实现教学的輔助工具，真正目标是教学的效果，所以在今后的发展中，教学软件与教学资源的建设是云桌面系统真正的发展趋势。

现阶段高校普遍存在教学硬件资源过剩，然而几乎每一所高校都缺乏实用、高效、专业的教学资源，而云平台的出现使得各个高校之间可以相互合作，各自打造自己的优势学科，资源共享，互惠互助。在广西高校系统总共有10多家获得国家级实验教学示范中心建设的单位，包括桂林电子科技大学的电子电路实验教学中心、机电综合工程训练中心和通信实验教学中心，桂林理工大学的基础地质实验教学中心和水污染控制实验教学中心，以及广西师范大学的物理学实验教学中心等，这些国家级实验教学示范中心的大型仪器设备，目前还没有能够在全区高校范围内得到广泛的共享和利用。

【参考文献】

[1]刘夏.云桌面应用研究概述[J].计算机系统应用，2014（7）

[2]郭芬.面向虚拟机的云平台资源部署与调度研究[D].华南理工大学，2015

【作者简介】陆绮荣（1966— ），女，博士，桂林理工大学教授，研究方向：信息处理；夏继伟（1993— ），男，在读硕士，研究方向：软件工程。

（责编 丁 梦）