中职学校计算机实验室建设中应用云桌面技术的价值

摘要：本文首先针对中职学校计算机实验室中存在的问题展开了讨论，随后基于云技术背景下，提出了关于“云桌面”在中职学校计算机实验室中的应用优势。最后针对其整体设计架构展开讨论，并介绍了“云桌面”的具体使用功能，包括构建统一终端地址池、系统软件云、硬盘模板库、云系统服务平台等，希望能够以此强化中职学校计算机实验室的管理水平，全面提高学生的学习效果。

关键词：中职学校；计算机实验室；云桌面技术；构建模式；应用价值

一、云桌面技术解读以及应用价值分析

（一）云桌面技术的概念解析

云桌面技术即是由云计算延伸出来的一种虚拟应用技术，其主要应用特点是基于互联网运行环境下对软件系统的服务集群进行整体部署，从而使得单机设备能够通过范围云平台来获得所需要的各类信息资源或技术资源，从而能够更好地满足用户使用需求。具体而言，指将传统PC终端的Windows系统转移到云平台的数据服务器当中，用户在使用设备时可以通过客户计算协议来建立PC终端与后台服务器之间的联系，从而能够获取各种自身所需的技术服务支持。在这一模式下，用户的桌面系统虽然被进行了“虚拟化”处理，但是却能够在不改变用户操作习惯的前提下，为其提供更为快捷且便利的服务。并且由于云桌面的建设具有典型的“重后台，轻前端”特点，因此其在建设过程中主要的成本支出都集中在后台服务器方面，如此不仅起到了简化桌面管理的效果，同时也体现出了资源灵活调配、减少硬件支出、移动办公、延长硬件寿命以及网络安全保障等多方面的应用优势[1]。

（二）云桌面技术的应用价值

1.成本低、寿命长

与传统的PC终端管理模式相比，云桌面管理系统在建设初期需要投入的各项成本与之几乎不相上下。但从长远发展角度来看，传统计算机实验室在后期维护与升级方面的成本几乎是难以估量的，而云桌面管理系统则只需要通过对接云平台数据服务其比能够实现所用单机设备的性能升级。经过综合对比，云桌面管理系统无论是在使用寿命还是整体成本支出都要更具使用优势。

2.集中管理，提高效能

云桌面管理系统在使用过程中，主要是通过远程控制来进行计算机实验室的管理，并且可以随时根据需要来进行各个小区或单机设备的桌面访问，因此其在管理模式上更加偏向于集成化处理。从实验室管理人员角度来看，在这一模式下只需要远程登录云空间的后台数据服务器系统，便可以同步开展多台设备的数据處理工作，并顺利完成指定设备的系统升级；而从实验室功能角度来看，在云桌面管理模式下，实验室机房不仅能够满足学生的操作需求，同时更是可以实现数据统一采集、共享以及处理，因此教师仅需要远程操作移动或PC终端，便能够实现资源的统一配给。例如在为学生布置学习任务的过程中，教师只需要将相应的学习资料上传到云平台当中，学生便可以通过访问网络来自行下载。在这一运行过程无疑有效减轻了管理人员的工作强度，并极大提升了计算机实验室的运行效能[2]。

3. 工程度高，资源开放

由于拥有后台服务器的海量资源支持，因此云桌面管理系统能够实现多种应用场景的构建，为师生在课堂上的教学使用提供了强大的技术支持。例如在学校课程开展过程中，教师可以根据教学的使用需求，在云桌面上选用不同的工作场景，以此为学生提供智慧化的学习空间。不仅如此，由于云桌面系统能够支持多种工作场景同时使用，因此其不仅能够支撑教师展开教学，同时还可以适用于考试、实训、教研等不同模式当中，极大提高了计算机实验室的利用效率。

二、云桌面系统的设计架构

（一）云桌面系统的功能设计

中职学校计算机实验室的主要功能在于满足师生的课堂教学以及实践操作，因此云桌面系统在功能部署方面主要考虑突出系统的交互性，以满足师生群体的课堂互动。在此基础上还需要接触云技术强大的数据存储功能，为各门专业课程的开设提供丰富的教学资源，主要包括实验手册、实验素材、实验教学资料、教学视频、实验数据、学生答案模板、教师参考答案等等，以此搭建功能完善的教学平台，并确保计算机实验室不仅能够满足教学需求，同样也能够应用于多种工作场景之中[3]。

在这一设计模式下，首先云桌面系统首先具备了强大的交互功能，可以满足师师、生生、师生之间的资源共享，并同步具备了课程指导的完善功能。其次是系统茶是用“任务驱动式”工作场景，能够帮助教师更好地把控教学流程，并根据教学目标来有序将知识点贯穿于课堂活动之中，使的教学活动更加系统、灵活；再次

体系化的运行管理模式，可以容纳各种符合CMMI标准的考试系统、项目管理系统、测试工具、虚拟桌面VDI平台等应用软件，教师仅需要通过App Engine接口便可以自用选择提取，并完成计算机实验室的各项教务管理工作，如作业布置、作业检测、学情评估等等；最后，平台配置了开放性的资源存储数据库，其含有丰富的教学资源，教师与学生可以根据个人需求来导入或上传资源，因此为课程开展提供了强大支持。

（二）高可用集群式云桌面系统架构

高可用集群式系统架构主要是通过在后台部署服务器集群的方式来实现，并且在这一过程中配置了共享存储设备作为支撑，负责存储用户终端设备上的所有镜像文件，同时由GFS系统进行统一管理。在这一模式下可以有效解放服务器的存储空间，使其不需要再单独配置存储磁盘，日常工作中也只需要提供算力即可。而当用户终端设备需要升级某方面功能时，GFS系统会自动在共享存储设备中进行筛选，并在找到符合用户需求的文件资源后，自动建立用户服务器与其他可用服务器之间的联系，将目标镜像文件交付到云桌面系统当中。

这一系统架构通常会配有两台以上的千兆交换机，因此能够建立起极为可靠的通信环境。并且由于共存存储设备与后台服务器之间共同组成了一个完整的冗余架构，故而即便发生了主机宕机的情况，也能够快速将设备当前的操作指令迁移到其他设备主机上执行，不会出现文件丢失或泄露的风险。除此之外，在集群式系统架构之下，管理人员对系统的维护变得更加简单易行，即便是出现了系统故障，也只需要保证管理人员拥有一定的Linux技能，便可以重新对共享存储设备进行挂载，因此有效简化了系统维护流程。

（三）终端接入方式

将云桌面安装至实验室管理系统的方式，可以通过在原有PC终端上加载桌面云软件的方式来实现。如此便可以将所有终端设备的桌面系统转移到后台数据服务器中，并进行统一运营管理。这一接入模式的优点在于不仅简单快捷，更为关键是不会改变实验室的原有系统环境，因此省略了许多不必要的建设成本。并且学生也可以随时登录到云共享空间当中，根据自身需求来调整终端服务器的功能配置，因此最大限度上体现出了实验室虚拟化的技术优势。在此基础上，学校需要增设新机位时，只需要启动设备对接云终端机即可，通过固定的用户账号与登录密码，便可以直接访问实验室的后台数据服务器，并加载相应的功能组件到系统桌面当中。并且这一接入方式对于云终端的配置要求相对宽泛，ARM或Intel架构都能够满足应用需求，具体标准如表1所示。

（四）系统后台配置

云桌面管理系统可以将桌面镜像文件统一存储到后台服务器中，因此学生即便是在课后，也可以随时随地利用自己的终端设备访问校园云共享空间，并将其中的文件资源转移到自己的设备桌面之上，因此有效提高了对实验室教学资源的使用效率。但想要完整发挥出系统的这一功能，便需要拥有足够的后台配置才能够实现。假设某校计算机实验室拥有1000个机位，每台设备的内存为4G，采用的操作系统为Windows ７，配有40G数据硬盘与40G系统硬盘，平均配置2vCPU。那么以VDI數据中心基础构架为例，至少需要设置10台服务器，且其存储系统的详细参数如表2所示。

（五）P2V系统迁移

P2V系统的设计可以将实验室物理主机上的数据以及系统完全迁移到数字化平台中，从而实现实验室虚拟化场景的构建，并减少系统在运行期间的单点故障问题。具体建设过程中由于要对系统进行重建，所以需要首先采用克隆的方式，将物理主机硬盘中的内容全部转化成数据文件；其次安装虚拟驱动，对系统环境进行升级处理，使其能够满足系统操作需求；最后参照系统的运行环境以及功能特点，选择适宜的虚拟硬件来承载原系统中的文件，从而完成P2V系统迁移。完成操作获得云桌面管理系统减少了对人力、空间、硬件、空调、设备能耗、保养等方面的运维需求，并且在日常管理过程中能够有效实现业务的连续性与可用性，从而有效降低管理难度。

三、云桌面技术在中职学校计算实验室中的具体应用

（一）收集终端地址，实现远程管理

现阶段随着中职学校“职业导向”的升级转型，使得其计算机实验室的建设不仅局限于校内环境中，同时也需要进行校外实训基地的构建。如此一来便导致学校的计算机终端分布范围开始不断扩大，同时机房数量也随之不断增加。这一情况无疑增加了中职学校实验室机房的管理难度，并且在建设或使用过程中都需要承担巨额的成本支出。在云桌面管理系统之下，学校只需要收集整理每个终端网卡的MAC地址，便可以在系统后台打造统一终端地址池，如此便能够轻易实现对学校计算机实验室的远程管理，为校内外实训基地的建设提供了更高的可行性。

例如以段“噢易教育”桌面云为代表的OS-Easy E-VDI系统，目前已经在国内许多高校中开始投入使用，其不仅能够有效缩减了学校实训基地的运营成本，同时也为各类教学活动的开展提供了强大技术支持。

（二）构建系统软件云，丰富教学场景

软件是中职学校计算机实验室的主要构成部分，负责为学校师生提供功能完备的智能教学场景。在云桌面系统下，实验室主机的存储空间与数据处理能力都获得了极大提升，并且能够容纳更多类型的应用系统、操作系统以及数据采集系统等等，并逐渐构建起性能稳定且功能齐全的系统软件云，不但能够支撑中职学校的教学工作高效开展，同时能够营造出丰富的实践应用场景。

例如，在当前中职学校“校企合作”工作中，由于学校与企业的技术条件不同，因此在为学生设置一些实训任务时常常会出现对接不畅的问题，并且难以在真实的岗位环境下展开操作。而通过云桌面系统的使用，学校可以与企业的主机设备进行对接，并完整地按照企业标准为学生搭建作业场景。如此不仅能给予学生更为真实的工作体验，同样也有助于学校掌握学生当前的真实水平，并完全按照企业标准来培养人才。

（三）构建硬盘模板库，增强管理效率

“硬盘模板库”便是以虚拟磁盘作为载体，将学校实验室机房中的软件系统全部科通在终端硬盘模板当中，以此实现远程化、集中化管理。这一模式可以更好地发挥出学校实验室机房的教学功能，并且也整体提高了工作人员的管理效率，使得中职学校计算机实验室的运行环境更加智能、稳定、安全，从而促使各项管理工作的顺利落实。

例如，传统的计算机实验室管理工作几乎全部都要由人工来操作完成，但是通过硬盘模板库的构建，管理人员只需要提前将实验室机房的各项运行参数输入到系统当中，并可以由终端服务其来实现对机房设备的统一管理与维护，有效降低了管理人员的工作强度。除此之外，管理人员还可以根据机房使用过程中的不同需求，对计算终端进行隐藏、保护以及系统还原等操作处理，从而进一步提高了实验室机房的安全性。

（四）打造云系统服务平台，全面实现资源共享

云桌面系统不仅拥有完善的功能配置，同时还具备强大的数据采集与统计功能，能够在实验室活动开展期间全面采集学生的学习数据，并在经过初级处理之后将数据完整上传至服务器存储系统中。从而有效实现了师生之间的信息共享，并且还可以根据教师、学生不同的活动需求，自动生成或提取资源，为教学提供更为强大的数据支持。除此之外，云桌面系统的资源存储路径极为丰富，能够最大限度上避免数据资源的丢失，并增强了资源寻回的可能性。因此中职学校师生在展开教学活动的过程中，可以放心将云系统服务平台作为自身的工作场景，并积极展开教学研发、课题研讨、实训设计等相关活动内容，不但为师生提供便捷的技术支持，同时也有效促使学生的业务能力获得不断提升。

四、结束语

综上所述，本文首先讨论了中职学校计算机实验室当前存在的管理问题，进而在此基础上总结了“云桌面”系统在实验室机房中的应用优势以及建设路径，最后提出了其具体的应用模式。强调中职学校应结合自身的实际需求来进行“云桌面”系统的建设，并基于“云桌面”技术的应用特点，来不断开发新型的教学与管理模式，从而整体提高中职学校的教学质量。

作者单位：祝长林 四川省南充卫生学校

参  考  文  献

[1]曾光. 云桌面技术在高职计算机实验室建设中的应用研究[J]. 电脑知识与技术，2021，17（11）：93-94.

[2]陈运财. 高职院校计算机实验室云桌面技术研究[J]. 电脑知识与技术，2021，17（34）：153-154，166.

[3]柯亮亮. 桌面云技术在计算机实验室建设中的应用实践[J]. 重庆科技学院学报（自然科学版），2019，21（04）：93-97.