云桌面技术在高校教学实验室中的应用及价值分析

湾晓芳

（西安财经大学行知学院,陕西 西安 710038）

随着互联网+时代的到来，云计算概念也由此诞生，并在现代社会中得到了有效普及和运用。云计算将芯片操作系统、应用软件完全融入服务产业链当中，可以发挥出其从技术到应用全面整合的优势。与此同时，云计算技术的关键点是虚拟化，其通过物理技术和原理将多个虚拟设备完全映射出来，在具体实践运用中，不仅节省了更多的资源，还进一步拓宽了服务渠道和平台。因此，本文对云桌面技术在高校计算机实验室的建设和完善进行阐述和研究，对提升高校计算机实验室现代化建设标准和管理水平具有重要的促进意义。

1 云桌面技术的内涵

云桌面技术主要是指计算机系统桌面的一种虚拟化技术，它可以进一步提升系统桌面空间使用性能，不仅可以将所有数据快速传输到平台，也保证了系统数据运输过程中的安全性。不管任何时间在任何地方，只需要利用计算机，就可以随意自由地访问互联网，同时达到登录并全面控制云桌面计算机系统桌面的目的，并利用网络服务器去处理各种数据材料，通过移动终端将结果呈现到用户面前，该技术的运用给用户带来了良好的体验感。可见，虚拟桌面技术的诞生与实际运用，不仅突破了计算机空间局限性弊端问题，还避免了大量硬件的浪费与消耗，也显著提升了设备利用率以及使用年限，减少了设备维护成本和费用，对高校计算机实验室建设和管理而言具有重大的促进作用和意义。

2 当前我国高校计算机教学实验室建设和管理现状分析

近年来，随着我国高校招生规模的不断扩大和互联网技术的飞速，学生数量逐步增多，高校计算机实验室已经无法容纳下太多的学生，进一步扩大计算机实验室建设规模势在必行，高校对其信息化管理和建设也显得十分关键。一般情况下，学生在上机课程中都被安排到各个计算机实验室当中，对实验室的物理PC采取比较传统落后的手段和方式进行维护，老师利用电子教室软件对学生桌面进行控制和管理达到完成教学任务的目的。从整体发展和应用管理情况来分析，计算机实验室主要存在以下弊端和不足：其一，为了满足各专业人员上机需求，每个计算机实验室物理PC数量过多，各种硬件设施故障多[1]。这都是因为每个院校排课较多、学生数量过多，导致计算机一直处于运转状态，甚至还有一些学生在实验过程中经常有意或故意破坏计算机系统，并自带储存卡、U盘进行拷贝而直接给计算机系统埋下了病毒风险和隐患问题。当师生反馈系统出现卡顿或故障、软件无法正常打开时，计算机实验室管理人员在对故障和问题进行排查时，需要浪费大量的精力和时间。其二，计算机实验室为了满足各专业、班级的教学、实验以及培训等工作任务，而需要随时更新大量软件，由于软件更新速度太快，物理PC硬件无法跟上软件的更新速度，从而造成系统运行速度越来越慢，甚至出现系统故障和无法正常使用的情况。其三，计算机实验室只在教学时间开放，而在其余时间没有进行开放，导致学生在实验室没有完成的课程也只能等到下次上机才能完成，对学生学习进度和效率造成了很大影响。除此之外，专业教师运用新软件教学时需要经过实验室管理人员协助才能完成更新，而实验室管理人员只会在开学初期对软件进行更新和优化，到了教学中期去更新软件时需要和各个教学部门和班级进行协调，增加了计算机实验室教学软件管理难度。

3 高校计算机教学实验室中云桌面技术的应用价值和优势

3.1 完善与建设实验室管理平台架构

从当前教育信息化管理和发展现状来看，在信息技术背景下，我国的教育方法和理念都在进一步革新，众多教育组织机构都充分意识到了计算机机房基础设施完善和升级的重要性，例如，采购大量高性能计算机设备、服务器和储存设备，加强专业化数据中心机房的建设，并在云计算和虚拟化技术联合支持下，为教学提供更加优质灵活的实验环境，保障现代基础教育和信息技术的深度融合发展。运用桌面虚拟化技术，服务器可全面负责所有终端的计算和资源储存，虚拟桌面不再需要对本地资源进行使用，而是运用服务器的内存、硬盘资源以及CPU进行动态化硬件资源配置，传统PC终端上的应用软件以及操作系统都被安装在服务器上的虚拟机当中，由服务器整体完成运算，师生可以在任何时间和地方使用云终端或PC设备对服务器上的虚拟机进行访问，从而达到桌面环境的统一集中化管理以及硬件资源的合理化分配的目的[2]。实验室管理平台实现机制如图1所示：

图1 实验室管理平台架构

3.2 有效整合硬件资源

高校计算机实验室在运用和建设管理过程中，应该在现有硬件资源基础上，对其进行整合与优化。云桌面对计算机硬件配置要求较低，只需要使用学校之前陈旧或淘汰的计算机设备就能实现。这样可在节省实验室建设成本费用的同时，还能进一步提升设备利用率。其相比起传统PC，CPU利用率可以提高10倍左右，内存利用率可以提升1.5倍，硬件利用率可以提升1.6倍左右。

3.3 对云桌面进行规范统一化管理

高校计算机实验室在建设过程中，对云桌面技术进行有效运用，可缩短建设周期。对实验室的建设和维护也相对比较简单，同时维护效率和质量也会提升一半，除了运维人员可以远程协作维护外，用户还可以自主维护，这样直接减轻了运维人员的工作负担。云桌面计算机实验室最大的特征和优势是全部数据都储存在“云端”中，也就是所谓的管理服务器，这样安装系统和进行软件更新变得更加便利，只需要利用云桌面技术对实验室软件、硬件资源进行统一规范化管理即可，不需要再单独进行操作和处理。最为关键的是用户所应用的“云”都是虚拟出来的环境，能有效防止因实验室中一台计算机病毒的感染而导致整个计算机实验室设备发生故障和问题，在节省设备维护时间时，也能进一步提升计算机实验室管理质量和效率[3]。

3.4 进一步提升系统数据储存、访问过程中的安全性能

云桌面技术在计算机实验室教学管理中的具体运用，可以为用户提供海量的储存空间，全部数据只需要存入云端即可，本地无须保存任何信息。云终端中包含了安全自主传输协议，需要经过用户多重安全认证方可打开，安全防护屏障相当到位，进一步确保了数据储存的安全性。当桌面硬件被替换或恶意攻击时，可以通过USB使用权限设置来禁止可移动储存设备的应用，有效避免计算机感染病毒的可能性，降低数据被泄漏的风险。

最为关键的是实验室没有到开放时间，学生没有学完实验课程，只需要将实验数据保存在“云端”，就可以突破空间和时间的约束和限制，通过计算机浏览器则可以打开云端实验数据，继续开展下一步实验操作，可帮助学生提升学习效率，激发出学生自主学习意识和能力。

3.5 突出节能环保理念，减少运行系统成本

云终端具有精致小巧、安静无噪音的特征，可以给学生打造出一个安静整洁的实训环境。为了给学生带来清爽、干净的实验实训体验感，也为高校实验室环境的改善与创新提供了技术支撑作用。最为关键的一点是云计算技术在计算机实验室建设和管理当中融入与有效运用，其功耗相比传统PC直接节省了80%，直接将国家“节能减排”理念落到了实处。

4 云桌面计算机实验室建设优势和弊端对比分析

互联网+时代环境下，云桌面技术在未来具有良好的发展前景，也是时代发展的必然趋势。而云桌面技术的运用可以有效解决计算机桌面系统问题，只需要利用网页或云终端网页就可以对云资源应用程序以及虚拟桌面进行直接访问，用户体验感和PC十分相似，在建设成本、安全性能、体验感等各个方面，云桌面技术的优势非常突出，传统PC无法超越。然而当前我国在计算机实验室建设管理中对云桌面技术的运用仅仅停留在理论层次，对其实践探究十分少。倘若高校在实验室平台完善和建设过程中，可以和互联网公司强强联手，不仅有利于学生掌握到先进的技术和理念，还能进一步对业界前景进行深入了解，在提升高校综合发展实力的同时，还能提升学生的就业能力。同时，目前物理PC作为IT客户端的部分弊端和不足也在不断涌现，如昂贵的技术支撑成本、数据安全性得不到保障、资源利用率低下等等。运行网络模式如图2所示。

云桌面技术的出现和广泛应用也是互联网技术革新的重要契机。云桌面技术将网络上所有分布的计算、网络、服务等资源全部联系进行虚拟化，通过共享的形式为用户提供个性化服务需求，这也是现代社会和互联网发展的必然趋势。因此，基于这种情况和现状下，高校可以利用云桌面技术实现计算机实验室教学、管理和科学计算目标，并为学生提供云桌面的教学和实验方式，为信息技术人才的培养提供有力保障[4]。

图2 运行网络模式图

5 结语

目前，我国的高校计算机实验室在教学和管理过程中还面临着各种困境和不足，高校作为培养综合型人才的重要阵地，更应该加快计算机实验室信息化建设和管理速度，并通过云计算技术在计算机实验室管理中的有效运用，发挥出云计算技术的价值和优势，这样在提升实验室软硬件利用率的基础上，还能避免计算机设备受到病毒的侵袭，从而提升高校计算机实验室的管理质量和效率。