教育桌面云在高校多媒体教学中的应用

摘要：在近几年来，素质教育与新课程标准改革逐渐在我国的教育教学中得到推广和普及，传统的教育理念和教学模式都亟需做出改进和优化。随着科学技术的快速发展，在教学中也逐渐开始应用先进的教学设备和科学技术，这能够在很大程度上提高教学水平和质量。当前在各高校中已经广泛地应用多媒体教学，这是建立在计算机设备的基础上开展的，桌面云作为一种全新的科学技术，在多个方面都具有自身的独特优势，也逐渐开始在多媒体教学中得到应用。该文主要是对教育桌面云、在高校多媒体教学中应用教育桌面云的可行性和价值、教育桌面云在高校多媒体教学中的应用三个方面做出了详细的分析和研究，这对在高校多媒体教学中应用教育桌面云提供了有价值的参考依据。

关键词：高校；多媒体教学；教育桌面云；应用价值；应用措施

随着在高校中不断增加的网络用户，同时网络接入的形式也逐渐向复杂化、多样化方向发展，传统的教学模式需要进一步的改进和优化，这主要表现在管理任务大、安全维护难度大、资源利用率低等方面。再加上科学技术的飞速发展，高校中的教师和学生也逐渐提高了对计算机服务性能的要求，因此在实际教学的过程中，还需要进一步的实现维护成本降低、网络安全维护、教学软件有效管理、提高计算机相应速度等，这样才能够更好的促进高校的信息化发展。

1教育桌面云概述

1.1含义

桌面云指的是服务器端桌面通过互联网能够在客户端设备上映射出来，其中客户端设备主要包括机顶盒、手机、电脑等。这是一种虚拟桌面，不需要在客户端进行安装，因此客户端系统的运行压力就能够大大减少，同时还能够在服务端完成程序以及桌面的更新，进而能够实现程度的统一管理，应用的安全性和稳定性都显著增强[1]。教育桌面云指的就是将用户终端配置在相应的多媒体教室中，用户终端与后台服务器中通过以太网相连接。在用户终端上有USB和VGA接口，能够直接与鼠标、键盘、显示器等设备外接。在具体应用的过程中，由于用户终端设备不能等同于计算机设备，在功能上还存在一定不足，因此所有的资源和计算都需要依据后台服务器。用户终端根据后台服务器提供的教学系统，教师就能够获得相应的应用体验，进而完成教学活动。

1.2分类

教育桌面云按照功能的不同，可以分成以下几种类型：一是共享云桌面，指的是设置一台服务器，为客户提供云服务，客户端与服务器之间通过应用程序相互连接，用户操作的依据就是应用程序中的内容，但是不能会程序进行更改，操作的对象都是既定桌面中原有的。二是托管虚拟机云桌面，指的是在服务器终端，VM虚拟机的系统具有一定的多样性，用户所访问的桌面都是其中的一个虚拟机桌面，虚拟机不同所对应的桌面也就会存在一定差异，这也就表示每一个桌面的访问用户都是独立存在的[2]。三是托管刀片工作站云桌面，刀片工作站的计算能力比较强，因此网络在分配的时候就会一一对应用户和刀片工作站，进而使用户桌面云具备相应的个性化和独立性，同时也能够集中管理桌面云。四是本地流云桌面，指的是在本地内存中能够远程下载相应的操作系统数据，这样不仅仅能够更好地满足用户操作需求，也能够实现服务器减压，在一台服务器中可能会同时拥有几百用户，再加上缓存对客户端造成的影响，通过应用桌面云就能够很好的解决卡顿问题。五是虚拟机本地桌面，将虚拟机安装在客户端上，桌面云通过网络连接就具备了基础应用功能，进而服务器就能够调用数据，在这种状态下，用户通过操作本地桌面就能够同步下载数据，即使出现断网现象的话，已经完成下载的数据不会受到网络限制仍然能够继续使用[3]。

1.3缺陷和不足

对于教育桌面云来说，其建设的依据主要就是网络环境，这也就表示如果想高效的使用桌面云技术的话，最关键的就是稳定、高速的网络支持。虽然一台终端对宽带的要求不是很高，但如果有很多台终端同时运行的话，也必定会对网络造成较大的压力。而且相较于网络速度来说，桌面云技术与网络稳定性的要求也比较高，终端和服务器的价值就是通过网络连接来实现的。因此在具体应用的过程中，必须全面、细致的考察网络的整体环境，确保网络环境能够满足桌面云运行的需求[4]。另外就应急处理能力来说，桌面云技术也还有待进一步提升。如果网络或服务器出现故障的话，整个桌面云系统都会处于瘫痪状态，终端运行会强行停止，这必定会造成不可估量的后果和损失。

2在高校多媒体教学中应用教育桌面云的可行性和价值

2.1可行性

在多媒体教学中，其要求就是必须保证多媒体在有网络或没有网络的环境下都能够得到很好的应用，这可以依据虚拟机本地桌面技术来实现。首先需要在多媒体教学课件数据库中建立服务器端，并且向服务器中转移桌面用户数据；其次将虚拟机软件安装到所有的客户端当中，通过网关将服务器端数据库与软件之间相连接。在首次使用的时候，桌面云需要在联网状态下进行基础安装，然后根据具体的教学内容来对多媒体学习课件进行选择，同时在教师教学和学生学习的时候，客户端会自动下载课件。其中需要注意的是，由于在多媒体教学中会涉及多门学科的课件，所包含的数据量比较大，因此用户在下载的时候应该根据自身的需求适当选择，这样不仅仅能够实现客户端系统压力的减轻，同时由于服务器调用而形成的网络压力也会适当减轻[5]。最后即使在无网络的环境下，教学活动可以依据完成下载的课件继续开展，而且下载的课件还能够实现多次使用。

2.2价值

在高校多媒体教学中教育桌面云的应用价值主要表现在三个方面：一是能够集中管理教学资源，后期更新和维护更加方便。通过使用教育桌面云技术，所有的教学资源都能够在后台服务器中进行统一管理，管理水平和质量显著提高，同时还能够集中更新和维护教学数据，保证了数据更新和维护的及时性。这样一来，各个班级、各个学科中的多媒体课件都能够集中管理，不会出现管理混乱现象，教师在课件管理方面的工作量显著减少，有助于减轻其负担。二是能够同时运行多个桌面，各个学科之间实现综合学习。在教育桌面云技术环境下，学生通过一台设备也能够同时使用多个桌面，进而也能够切换学习不同的课程知识，很好的串联起相应的知识内容，其综合应用知识的能力显著提升。三是学生的学习时间更加丰富，有助于增强学习效果。通过使用教育桌面云技术，学生可以使用远程接入终端设备，不会再受到终端设备操作系统的限制和约束，可以利用台式电脑、IPAD、笔记本电脑、手机等设备对桌面云进行访问，进而打破时间和空间的限制，很好的组织利用各零散的学习时间，学习效果会得到显著的增强[6]。

3教育桌面云在高校多媒体教学中的应用

在高校多媒体教学中应用教育桌面云的依据是云桌面平台，其应用的优势就是能够根据实际的教学需求来分配或者是创建新的教学环境。云桌面平台在高校多媒体教学中应用的过程中，涉及的云基础服务主要包括以下几个方面：一是用户服务，在教育桌面云平台的教学系统中，主要有普通用户和管理员，其中普通用户主要是利用这一平台，来使用其中的教育教学资源，同时还能够进行自我服务操作，如设置密码、账号登录等；管理员的作用主要就是有效的管理其中的云教学资源[7]。二是软件管理，教学资源能够在云桌面平台中进行统一管理，管理是由管理员来实现操作的，其中包括配置、安装以及维护软件。三是存储管理，存储管理的目的主要就是对本地服务器进行维护，并连接云端资源库。四是平台部署，在云桌面平台上，用户可以根据自身的需求来利用云计算技术进行部署。五是平台运行监控，在教学系统中云桌面平台能够实现运行监控，其内容主要是实时监控当前云桌面平台服务器的运行状态。六是平台安全管理，教学系统中云桌面平台的安全管理主要包括用户密码与账号的安全、教学资源合法访问渠道、教育资源安全性等多个方面。

3.1桌面云平台系统架构虚拟

桌面云平台系统架构的基础主要是KVM虚拟机技术，可以将其分为虚拟化服务器、Hypervisor层、虚拟资源层、虚拟桌面管理平台几个部分。其中虚拟云桌面终端是客户端操作系统，安装了SPICE协议，具有良好的兼容性，用户可以利用平板、智能手机、PC机等设备对远程桌面服务进行使用。在云桌面管理平台上层中，是基于网络的统一控制和管理平台，通过这一平台能够对虚拟环境下和物理机中的所有信息资源和组件进行管理、控制[8]。Hypervisor层作为软件层，是处于操作系统和物理服务器之间的一层，也可以将其称之为虚拟机监视器，利用该软件层能够在相同的基础物理设备中实现多种应用共享和操作系统。

3.2虚拟桌面软硬件环境

在高校多媒体教学中应用教育桌面云的目的主要就是为了有效的组合校园内部的各种软硬件资源，并为教育教学提供更加全面的服务。从硬件角度来看，虚拟服务器对设施计算性能提出了较高的要求，如内存、CPU等，而对显示性能的要求不高，因此在实际应用的过程中可以优化组合，最大限度地发挥出硬件设施的优势。

3.3教育桌面云架构部署

1)服务器群集构建根据某一高校的实际情况，在后台虚拟桌面集群中共使用了两台服务器部署，服务器使用的是2个8核CPU，内存为64G，2个光纤储存卡和1000MJ45网卡，2T硬盘。应用服务器群使用的是八台服务器部署，服务器使用的是2个4核CPU，内存为64G，2个光纤储存卡和1000MJ45网卡，2T硬盘[9]。2)存储资源池构建为了在高校多媒体教学中更好的应用教育桌面云，还需要加强对存储资源池的构建，但是在实际构建的过程中存在较大的难度，这主要是由于需要存储所有的数据备份、软件应用服务资源、教育教学资源等。在该校使用的是10块2TSAS硬盘创建光纤磁盘阵列，对学校中的校园一卡通、教务、财务等重要的核心数据进行存放。同时在另一个IP磁盘阵列中也使用了10块2T硬盘，对学校中教学软件资源、网站资源等一些常规的数据信息进行存放。通过虚拟技术，能够在一个资源池内共享各个服务器中的信息资源，这也就表示在同一个资源池中能够储存校园内所有的外部和内部储存磁盘阵列，用户在使用的时候不需要考虑资源储存的位置。并利用虚拟化平台对资源信息进行动态管理，实现负载均衡，用户的各种需求都能够得到很好的满足，且存取方式也更加高效、合理。另外还可以根据用户需求，将XenServer系统安装在服务器上，同时用户管理界面可以用其中的任何一台计算机来担任[10]。3)虚拟机管理在教育桌面云中，其关键和核心主要就是虚拟机管理，并在搭建云桌面管理平台中，设计虚拟机平台需要综合考虑到系统类型、硬件配置等方面。在虚拟机管理模块中，主要包括虚拟机创建、虚拟机配置更改、虚拟机访问控制、虚拟机性能监控、虚拟机快照创建、虚拟机迁徙、虚拟机启动、虚拟机挂起、虚拟机保存、虚拟机关闭、虚拟机克隆、虚拟机销毁、虚拟机模板创建、虚拟机画面查看等几个方面。4)用户管理在管理系统中包括普通用户和管理员用户两个方面，其中普通用户只能够申请虚拟机进行操作；管理员用户管理中包括访问申请、访问控制、虚拟机创建等多方面的操作，还可以管理操作数据库。通过集中管理用户，能够实现资源的合理配置，及时虚拟服务器出现超负荷现象的话，也能够及时的发现并进行针对性处理，确保整体系统仍然能够顺利运行[11]。5)数据库管理教育桌面云数据库中包括主机信息、虚拟机申请信息、虚拟机信息、用户信息等多方面的信息资料，这些信息的保存形式都是数据表，这样就会将显示信息抽象的转化成视图信息，其中模型为实体信息抽象，控制器为控制信息抽象，这样就能够对象化数据库操作。

4结束语

总的来说，在高校多媒体教学中应用教育桌面云是科学技术发展的必然趋势，能够进一步的整合教学资源，消除学生学习的时间和空间限制，教学效果能够得到了进一步的提升。在实际应用的过程中，首先需要虚拟桌面云平台系统架构，这是后续所有教学工作开展的基础和前提；其次需要虚拟桌面软硬件环境，保证设备硬性资源条件能够满足教育桌面云教学开展需求；最后需要加强部署教育桌面云架构，最大限度的满足用户的所有需求。这样一来，能够更好地促进高校多媒体教学活动的顺利开展，提高高校教学的信息化程度，更好地适应学生的学习习惯。

参考文献：

[1]焦金金,郑超,吴学会,等.基于云桌面的高校教师教育技术能力提升策略研究[J].中国教育信息化,2014(20).

[2]陈甜远.浅析云桌面在高校网络多媒体教室中的应用[J].无线互联科技,2015(3).

[3]李博.浅谈虚拟化桌面云在高校中的应用[J].数字技术与应用,2015(4).

[4]付凯.开启教育信息化新篇章惠普教育桌面云解决方案[J].中国教育信息化,2015(16).

[5]杨文,赵倬,祝权洲.云桌面相关技术以及在教学中的应用研究[J].福建质量管理,2015(12).

[6]邹壮达,谭朔,谭建.云桌面技术在高校信息化建设中的应用研究[J].中国管理信息化,2016(10).

[7]李茂春,许建阳,秦峰.桌面云在高校实验室中的应用[J].信息与电脑:理论版,2016(9).

[8]姜斌斌,张梁斌,高昆,等.基于Citrix的万里云桌面和应用虚拟化的部署探析[J].浙江万里学院学报,2016(4).

[9]李凤,向模军,陈琳,等.高校计算机实验室管理《虚拟化云桌面》的使用——以成都农业科技职业学院为例[J].福建电脑,2016(10).

[10]李凡,何嘉,柳岸.云桌面在高校计算机类课程实验教学中的应用[J].计算机教育,2013(24).

[11]石少敏.基于云计算的虚拟桌面平台在教学中的研究[J].电子测试,2014(19).

作者:候文平 单位:湖北国土资源职业学院