云终端技术在高职院校计算机语音室的应用探析

范宁洁

(陕西交通职业技术学院，陕西西安，710018)

云终端技术在高职院校计算机语音室的应用探析

范宁洁

(陕西交通职业技术学院，陕西西安，710018)

随着云技术在教育领域的应用越来越广,基于云技术而构建的计算机语音室因具备资源按需分配、安全可控、数据可靠、节约成本、资源利用率高、便于统一管理等多种特性，给学校节省了大量的人力、物力成本，不仅很好的解决了传统计算机语音室的诸多弊端，同时也为教师课堂教学和学生自学提供了更为便捷、稳定、舒适的教学环境。本文就云终端技术在计算机语音教室中的应用试做分析。

云终端；计算机语音室；效益

0 引言

随着数字信息技术的快速发展，计算机网络型语音室在高校得到普遍建设和应用，计算机网络教室是以计算机网络为基础构建的一种辅助教学系统，借助网络这一技术手段，教师主要以音、视频广播的形式，将所教授的内容快速地传达给学生，并对学生的反馈及时地做出反应，同时辅以遥控和监视等功能，达到实时指导、互动沟通的教学效果。有效实现了教师、学生之间信息数据的交流、共享。计算机网络语音室的应用不但丰富了教师的教学手段，改变了传统课堂以教师讲授为主、学生被动接受的局面，而且使得师生一对一教学、异步教学等教学模式成为可能，极大地提高了学生的学习积极性与主动性，教学效果得到明显改善。

1 研究背景

现阶段一些计算机网络教室的建设，大都采用教师和学生单独享用各自PC机的模式，而PC机模式具有部署成本高、资源闲置浪费、管理维护困难、安全稳定性差等诸多问题。

1.1 造价高

传统计算机语音室每个座位部署一台计算机，采购成本高。如果使用正版软件，每台计算机都需要单独的许可证，加大了经费支出。每次的升级换代和维护，都需要学校投入较多的资金，应用的成本较高。

1.2 维护难

语言实验室作为学校公共基础课程的实训场所，要为不同专业、不同年级层次的学生服务，不同的课程需要安装不同的软件程序。每个学期上课前，管理员都要花费大量时间将所需软件逐台进行安装、注册、激活，工作量很大。计算机语音教室的主要使用对象是学生,而学生的计算机技术水平通常不高，经常误删系统文件，加上学生在上机过程中喜欢进行个性化操作，随意更改计算机的配置，浏览恶意网站等等，这便增加了管理人员维护工作的复杂性和繁琐性。

1.3 不安全

传统的计算机语音教室，每台PC机都有自己独立的操作系统，学生使用起来自由度比较高，使用过程中随意在本机上安装各类软件、存储各种文件，浏览匿名网站等，很容易受到网络或其他潜在的病毒攻击，大大增加了计算机感染病毒的几率，同时，由于整个计算机语音教室组成一个局域网络，一旦有病毒入侵，很容易蔓延至整个教室，影响教学工作的正常开展，系统安全性较差。

1.4 功耗噪音大

传统计算机语音教室每台PC机的功耗在200W左右，整间教室一天使用下来，耗电量大，设备散热巨大又需要耗费其他机器功耗来调节室内温度。另外机箱风扇运行时的噪音干扰也比较严重，机器越陈旧噪音会越大，影响课堂秩序和教学效果。

由于传统的计算机语音教室存在以上诟病，越来越多的学校开始寻求降低台式机管理运营成本的有效方法。因此，如何能构建一个低成本、易管理、高安全的计算机语音教室，成为了教育信息化研究者和管理者思考的首要问题。

2 云课堂的产生背景

云网络（CloudComputing）以互联网为框架，对海量数据进行分析和处理，以虚拟化的方式共享数据资源。云网络的核心思想是通过“云”平台统一管理数据资源，实现资源优化配置，用户可以实时获取所需服务，并满足降低经济成本的需求。云网络已经被公认为第三产业的一次伟大革新，对网络模式和商业模式产生了根本性的影响。“十二五”规划纲要提出了“互联网+”的思维，要把云网络市场作为战略性新兴产业关键技术；2016年3月10日十二届全国人大四次会议第二次全体会议提出将“国防云”建设需求纳入国家云网络战略和建设总体规划。鼓励支持云网络引领的新兴企业，能够提高国民生活水平质量，带动传统企业的发展。

近些年，“云教室”、“云课堂”等概念在教育领域，尤其是高等教育、职业教育领域受到的关注度很高，实际应用数量日趋增多。目前，“云课堂”并没有一个标准化的定义，各个厂家和学校基本都从自己的需要出发，截取若干“云计算”的概念，来定义自己的产品。总体来说，“云课堂”是对传统课堂的丰富和拓展，这种丰富和拓展体现在两个方面：（1）软件层面：教室里所有的教学资源都存储在“云端”，实际上就是用一个大型资源库取代了每一台电脑有限的存储空间，简化了主机的功能；（2）硬件层面：通过虚拟化等技术，强化服务器的硬件性能，弱化主机的性能甚至不再配备传统意义上的PC客户端，所有运算均通过服务器完成。

3 云终端计算机语音室的特点及优势

云终端语音教室采用了桌面虚拟化技术 (Virtual Desktop Infrastructure) ，依赖于服务器虚拟化，生成大量独立的桌面操作系统（虚拟桌面），同时根据专有的虚拟桌面协议发送给终端设备。用户端通过以太网登陆到虚拟主机上，只需要记住用户名和密码及网关信息，即可随时随地地通过网络访问自己的桌面系统，从而实现了多用户共享一台主机电脑的资源，每个用户都可以获得独立的Windows桌面体验，其功能和性能都是十分可靠的；用户在只有10W功耗的终端设备上完美、流畅地体验虚拟桌面，可进行网上冲浪、网络游戏、飞信、QQ等即时通信，还可用于Office套装软件、多媒体点播、Authorware、Photoshop CS图像处理等多种Windows应用软件，甚至是播放流畅的高清视频。通过云网络交换机，嵌入音视频高保真传输技术，实现音、视频在网络传输过程中的助推作用，从而满足语言类课程教学的两大需求：音、视频同步广播、高保真语音实时交互。

4 云终端计算机语音室的特点

4.1 节约成本

云终端计算机语音室无需在学生端配置PC机，也不需要为每台机器单独购买许可证和进行系统升级。任何软件、数据和计算都在服务器中进行，由服务器统一管理资源，集中存储和分配数据及应用软件，升级和维护工作也仅在服务器端进行，这可为学校节省一大笔开支。

4.2 资源最大化利用

云终端计算机语音教室支持多用户共享一台PC资源，服务器端可根据学生的不同需求合理地分配计算资源，有效地减少传统配置下时常会遇到的高性能、闲配置的状况，从而提高计算资源的利用效率。倘若计算机资源不能够满足用户需求，通过增加服务器便可，无需对计算机硬件更新换代。

4.3 易维护

高校计算机语音室管理工作量较大，管理员不但需要准确掌握硬件的运行情况，还要保证软件正常工作。而在云终端计算机语音室，几乎所有的计算都在后台功能强大的服务器上进行，客户端只需接受用户输入、输出执行结果即可。管理员的维护工作集中于服务器和交换机等核心设备，无须考虑客户端的维护，极大地减轻了维护负担，提高了工作效率。

4.4 安全性高

学生端不需安装PC机，只需接上键盘、鼠标和显示器。学生通过以太网登陆到虚拟主机上，由于只有图像传输到终端设备上，保证了设备不会感染和传播病毒。专用嵌入式操作系统，系统崩溃概率几乎为零。由于限制了用户从客户端拷贝数据，从而有效避免了机密数据的外泄。

4.5 节能减噪

传统PC机运行时的噪音在55分贝以上，工作温度在35～45℃之间，云终端的工作噪音仅为1分贝，工作温度在室温左右；云终端的耗电量大约在10W左右，远远小于PC的功耗（200W），也就是说单个云终端功耗为PC的5%，大幅节省设备耗电的同时还节省空调耗电，真正为师生打造安静舒适的教学环境，有利于教学效率的提高。

5 云终端计算机语音室的优势

5.1 快速切换、部署教学环境

云终端计算机语音室依托强大的云桌面管理平台，无需安装额外的管理软件, 通过对服务器的管理和控制，即可为每个教学应用场景分配相互独立的操作系统并批量安装，特别是针对统一系统的教学环境，通过镜像链接引用，无需虚拟机逐台克隆，只需短短几分钟便可轻松将整间教室部署成想要的教学环境，如语言实验室、数学建模室、计算机实训室、电子阅览室等等，最大程度提高产品利用率，真正实现一室多用、多室合一的理念。

其次，在初次进行环境部署时，系统自动保存教室对应的座位信息文件，不管后续如何切换教学环境，系统均能调用座位信息并自动对应，免去每次编排座位的繁琐性。环境切换完成后，系统自动加载专用高保真网络，无需教师手动操作，真正实现教学环境快速切换、部署。

5.2 高保真语音实时交互

在课堂教学活动中，教师需要与学生进行语音实时交互，学生与学生之间也需要进行语音实时交互，并且要保证声音低延迟、高保真、无断裂的特性。云终端计算机语音室依托高保真网络技术发明专利，特别针对虚拟化环境的语音数据传输问题，应用了高保真传输技术，特别有利于大流量数据的传输，从而确保了语言信号数据既实时传输又无错码，实现了声音的高保真传输。

5.3 服务器失效备援技术

云终端计算机语音室环境下，当云网络中某一台服务器因运行故障难以继续为各云终端提供服务时，其它服务器能主动救援，确保整个教学环境安全高效运行，避免教学事故的发生。

6 云终端计算机语音室应用效益分析

6.1 教学效益

云终端计算机语音教室通过构建智能化、自动化的多媒体教学系统，尽量减少教师对设备的操作，使教师将精力集中于课堂教学，避免传统PC环境下设备故障多、学生端频繁死机带来的教学干扰。教师利用高清视频广播技术，共享自己的课件、文本、视频等资源给学生学习，极大提高了教学资源利用率；云服务中心的在线升级功能，让教学资源每天都是最新最全面的。

6.2 成本效益

从设备购置的角度分析，PC机平均更新周期为5年左右，而云终端的工作时间可达10年左右，虚拟化软件可以永久使用，服务器的寿命也远远高于PC机；从能源消耗的角度分析，瘦客户端的功耗一般为传统PC的十分之一，虽然服务器的耗电会随着计算压力的提高有所增高，但是与大量的普通PC机耗电量相比可以忽略，极大地降低能源消耗，符合低碳时代的要求。

7 结束语

云技术是一种计算机资源及信息技术新的应用模式，与传统计算机应用模式相比更加灵活，也更加经济。云终端技术在高职院校计算机语音室建设中的应用具有广阔的前景。基于云终端的计算机语音室管理系统是今后的发展趋势。

[1]韩宁.云桌面技术在高校信息化建设及教学中的应用[J].软件导刊，2012（5）.

[2]王凡，陈纯炼.基于桌面云的高校计算机实验室组建与管理[J].实验科学与技术，2015（3）.

[3]马小强，刘铭.国家开放大学“云教室”应用的现存问题及对策[J].中国电化教育，2016（5）.

[4]覃冯，黄善斌，覃卫玲，廖安平.基于桌面云的多媒体计算机实验室管理研究[J].实验技术与管理，2015（3）.

Application of cloud terminal technology in computer room of Higher Vocational Colleges

Fan Ningjie
(Shaanxi College of Communication Technolog,Xi’an Shaanxi,710018)

With the increasing application of cloud technology in the field of education more widely, computer based voice cloud technology building room with resource distribution according to need, safe and controllable, reliable data, cost saving, high resource utilization rate, convenient for a variety of characteristics of unified management, to the school to save a lot of manpower and material costs, not only a good solution to the traditional computer lab, but also provides more convenient, stable and comfortable teaching environment for teachers and students self-study classroom teaching. In this paper, the application of cloud terminal technology in computer speech in the classroom to analyze.

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