浅析基于云桌面系统的高校多媒体教室改造

卢阳 王曜晖 周万津 赵智权

摘  要：为了达到新课标的要求，我国高校开始普遍推广和使用多媒体技术，然而随着某些设备的老化，给管理人员带来了一些管理以及维护的问题。因此，该文将对高校多媒体教室在使用和管理中遇到的问题进行深入剖析，同时提出了云桌面改造构建多媒体教室的一些研究方案，并对该方案进行论证，以期推动我国教育事业的稳健发展。

关键词：云桌面;多媒体教室;设备稳定性

中图分类号： G434     文献标志码：A

1 多媒体教室现状及存在的问题

1.1 多媒体教室现状

2010～2019年，随着教育技术水平的提升，很多高校逐步使用多媒体教室代替板书教学，主要是由PC电脑、投影机、网络中控、投影幕布、音响、LED时间显示器和多媒体柜构成的，实现了设备开关的统一控制。这一重大变革使教学手段和质量得到了显著提升，学生对于知识的掌握更方便，特别是通过动画、视频等方式让肉眼难以分辨的微观事物得到更为直观的体现[1-3]。随着多媒体教室的普及，众多高校将原有的普通教室升级改建成为多媒体教室，但是由于高校教室数量较多、分布不均匀，而多媒体设备频次较高，导致多媒体教室的管理和使用都不断出现了新的问题。我校现有的云桌面教室有5个模板，可以根据需求切换用于理论课程、实验课程、常规考试和重大国家级考试。可以远程查看机房使用情况，监控每台电脑的运行情况，自由分配各点位电脑的使用配置等。由于云桌面系统的管理便捷和使用顺畅，在人员的配备方面可由1名老师统管。而多媒体教室由2013年建设至今，运行已有7年，日均带电使用时间超过8 h，据统计，目前30%的设备已出现卡顿、10%的设备故障频发或50%的设备出现故障隐患，卡顿和故障频发，已经严重影响到我校的日常教学。通过借鉴云桌面的管理模式和经验，随着信息技术日新月异的发展，多媒体教室如何基于云桌面系统进行改造。

1.2 多媒体教室存在的问题

1.2.1 管理问题

目前，众多高校普遍出现多媒体教室管理较为分散的问题，高校教室作为教学的基本场所，承担了繁重的教学任务，学生人数的增加和学校的发展也让多媒体教室的规模和数量得到大幅度的提升。经了解，每所高校至少建设了100间多媒体教室，并且分布在不同的教学楼，甚至是不同的校区，由学校的教务管理部门统一管理，承担着多媒体教室设备的日常维护、故障解决等工作。而许多高校在多媒体技术人员配置不足，使得在多媒体出现问题时主要通过电话联系的方式进行沟通，但是由于教学楼之间相隔的距离较大，将难以对发生故障的多媒体进行及时维修，这就会使教学效率受到影响。

1.2.2 设备稳定性问题

很多高校的设备因为使用频次较高，出现了老化现象，课程之间出现卡顿、蓝屏和突然死机等情况。对于教学系统来说，最重要的是不能出现教学事故，系统需要有较高的容错率，使得在故障发生时能够快速地进行恢复，由此提高了教学效率。但是在多媒体教室中，其系统的恢复效率较低，尤其是分布较为分散的教室媒体平台，在对软件进行升级和病毒查杀时将面临更大的困境。

1.2.3 运维成本问题

在多媒体系统运用的过程中，经常会出现由于教师操作不当而出现系统崩溃的情况，同时对于建校已久的高校来说，大多数的设备因负荷运作而出现了提前老化的现象，特别是现有软件的更新对硬件的要求越来越高，要满足日常的运行只有不断地去替换配置更高的硬件。设备达到一定的使用期限后，批量的维修和更换则需要耗费大量的资金，由此将对学校建设造成一定的压力。

2 云桌面在多媒体教室中使用的优势

在云桌面的维护方面，能够更好地减少服务器维护的工作量，同时通过集体效应进行物理机的统一管理，管理员可以通过对云桌面的管理部署，实现虚拟桌面的生成和提交，在数据中心的控制下实现桌面的优化，使用户得到良好的体验。云桌面可以对使用行为进行管控，同时外设使用也将受到管控，这样能够更好地避免由于操作不当而出现系统崩溃的现象。除此之外，云桌面还具有系统保护功能，对于教学络端使用习惯差、故障率高的系统，能够快速地进行修复，由此更好地提高教学效率。还可以通过远程进行集中维护，这样能在降低维护人员数量以及工作量的同时，也能够提高故障检修的效率，快速地恢复教学秩序，提高管理成效。采用良好的補丁程序以及安全管理策略实现对应用程序的升级改造，以此更好地为教学提供重要的基础保障[4]。

3 多媒体教室云桌面平台架构

3.1 云桌面建设的基本方案

云桌面建设方案分为硬件和软件2个部分。硬件方面主要是由服务器集群与客户端组成的，两者通过网络协议实现连接，并且所有的云桌面建设都需要两者的支持，其区别是存在于服务器集群的架构以及客户端设备的选择。

3.2 云桌面部署拓扑结构

为了确保桌面访问拥有较高级别的安全性，在用户启动终端桌面时，需要进行保密性的身份验证，以此确保用户是合法的登录使用该云端的数据中心，同时避免不法分子进行非法访问[5]。云桌面平台主要通过智能管理系统进行统一的管理和控制，弹性计算和存储2个部分资源池是其计算以及存储的主要模式，其能够将资源的纵向扩展转变为横向扩展，从而优化其服务器，使其增减更容易，而且还不受到系统运行的影响。在部署云桌面系统拓扑结构时，可以将用户虚拟镜像分成基础、衍生和数据3个镜像，其中的基础镜像用于存放公共数据，以便于系统启动时调用;衍生镜像则用于存放用户在操作系统时产生的一些个性化数据;数据镜像则用于存放用户的个人资料等，这种部署模式可以避免一些启动风暴问题。

3.3 云桌面平台框架

云桌面平台结构框架主要是由数据管理中心、云桌面管理平台以及虚拟化基础架构实现的，在实际的运行发展过程中将资源存储于资源抽象层以及计算机数据库，在使用时能够将资源进行快速的提取调用[6]。资源抽象层通过基础设施为用户提供了重要的资源保障，通过资源管理以及访问控制等技术措施，为客户提供定制的开发接口。虚拟化基础架构通过将服务器软件进行虚拟化，使得资源共享能够得到实现，以此更好地为桌面服务提供基础保障。云桌面管理平台负责将运行中的资源进行二次开发，进而更好地实现定制化操作，在使用的过程中对用户的账号进行管理，使得虚拟化的功能能够得到开发利用。

4 云桌面的改造方案

云桌面系统要在维持现有多媒体设备的基础上进行改造，需要历时3个阶段完成。第一阶段要完成网络的布局、后台服务器的建立和云桌面软件的安装全覆盖，将各教室的PC电脑串联起来统一管理，使用云桌面管理软件进行管控，解决运营管理困难、系统兼容性差及病毒频发的问题，同时增加数据随身，让老师们拥有更多云端存储空间的同时彻底摆脱U盘的困扰。第二个阶段要完成设备的逐步更替，现有设备在使用过程中出现损坏，无法维修或到达报废年限，可以将设备更换为云桌面终端设备，无缝接入统一管控平台。按现有市场价估算，教学使用的云终端设备价格要比PC主机便宜，逐步更换可以在成本得到有效控制的基础上将设备进行升级，设备的自然淘汰也使得资源得到最大化的利用。第三个阶段是在所有的PC已经更换成云桌面终端设备后，将原PC中存储的数据全面云端化，完善应用系统建设，融合各类智能硬件设施，更新系统和程序，完成所有点位的授权，制作教学使用虚拟模板并分发到各子端，实现多媒体教室的云桌面以点到面的智能统一管理，全面降低管理成本、能耗成本、时间成本及数据安全成本。

方案1：采用全新的硬件建设大型网络多功能课堂。利用多种配置的移动终端设置多元化、多样化的教学情境，教学人员、学生以及价值可以利用移动设备进入课堂。此外，建立教育资源服务平台、管理平台，提供有力的技术支持，以此实现优质教学资源共享，促进了教育的有效性。

方案2：建议设计方案。将传统PC端的操作系统以及应用软件安装在后台度武器的虚拟机中，运算都服务器完成，教师实际使用操作方式与传统多媒体使用方式较为相似。

5 结论

总的来说，在现代科学技术不断发展的背景下，基于云桌面的优势对多媒体教室进行改造，符合教育部《关于加快高校建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》（教高[2018]2号）和《教育信息化2.0行动计划》（教技[2018]6号）文件要求，利用信息技术与教育教学的深度融合，能够更好地优化传统教学的不足之处，进而提升软件系统的运用效率，同时通过管理人员的综合部署，使得云桌面系统的服务器以及显示终端能夠在低成本支出的前提下，提升教学效率。

参考文献

[1]焦文欢，冯兴杰.基于云桌面的实验室虚拟化管理与应用[J].实验技术与管理，2019，36（9）：250-253，271.

[2]陈宏才.校园多媒体教室云桌面建设技术探究[J].科学大众（科学教育），2019（8）：129-130.

[3]刘亚翃，王海亮.高校多媒体教室智能控制服务平台的研究与应用[J].中国教育信息化，2020（7）：74-76.

[4]骆慧勇.基于云桌面实现网络安全隔离的应用[J].计算机应用与软件，2020，37（2）：15-17，38.

[5]黄诗.云桌面技术及其建设研究[J].科学技术创新，2020（10）：64-65.

[6]刘志文，钱震.“互联网+”时代“准智慧”教室的设计与应用研究[J].现代教育技术，2019，29（12）：68-74.