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摘要：随着云计算技术和信息与网络化的发展，教育信息化建设对高校计算机实训室的建设与管理提出了更高要求。本人在桌面云技术的辅助下，构建了计算机实训管理系统，在优化实训室性能的同时，提升了实训室建设与管理的效率。
关键词：桌面云技术；瘦客户端；计算机实训室
近几年，随着信息技术的快速发展，大部分专业课程都需要以计算机应用为基础，计算机公共课程建设逐渐成为高校工作的重点。为了提升学生计算机应用能力，满足学校的教学需求，高校需要不断建立并完善计算机实训室。但是，因为高校计算机实训室建设成本较高，一般7-8年才更新一次，而信息技术又在快速发展，使得其软件与硬件条件经常不能满足实际需求。在这种条件下，通过采用基于桌面虚拟技术的桌面云技术，可以有效地解决高校传统计算机实训室面临的诸多问题。不过，要充分发挥桌面云在计算机实训室管理中的作用，更应该促进实训室建设与管理措施的不断完善。
1高校計算机实训室的管理现状和解决问题的建议
1.1高校计算机实训室的运行现状
高校计算机实训室基本上以计算机基础课程和基于计算机应用的专业课为主要授课科目，计算机基础课程教授的主要对象是大一学生，基于计算机应用的专业课程教授的主要对象是大学二、三年级的学生。这些科目几乎覆盖了全校学生，而学校计算机实训室数量有限，所以授课时间安排非常紧密，大部分实训室一天安排12节课，长期超负荷运作，势必增加相关设备的更新换代率，从而降低计算机使用寿命，同时增加机房管理人员的工作量。
高校传统计算机实训室主要存在以下5个问题：1）各个专业的教授课程对教学软件的要求不一样，规范化操作难以落实；2）每个学生的素质和计算机基础不一样，部分学生存在不规范操作，软硬件系统容易受损；3）计算机实训室为防止感染外网病毒，一般情况下仅使用内部网络，所以不能及时上网更新杀毒软件，而学生经常使用U盘，感染的U盘病毒不能随时查杀，偶尔会造成系统不稳定、速度慢；4）由于教学课程种类较多，教学使用计算机内存有限，不能将所有教学软件都全部安装上，只能每个学期重新安装该学期要使用的软件，删除本学期不用的软件，重装工作量大，既增加了实训室的维护难度又增加了管理人员的工作量；5）实训室资产管理及维修制度不完善：电脑整机要求使用7-8年后才能申请报废，设备配件更换程序不流畅，偶尔拖延更换，影响正常教学。
1.2解决高校传统计算机实训室现存问题的建议
根据上述计算机实训室存在的问题，本人提出以下4条建议：1）在构建新的实训室时，兼顾管理和使用的双重需求，在满足完成教学任务的同时考虑实训室日常管理和软件更新的需求；2）购买兼容性好，支持各种外置设备的整机；3）经常对计算机实训室进行一站式的病毒查杀；4）应用新的信息技术（例如：桌面云技术），提升计算机实训室的性能及管理效率。
2桌面云的概念及研究现状
2.1桌面云的概念及在计算机实训室中的应用方式
桌面云是一种可以随时随地，方便启用的云计算模型。桌面云技术实质是一种虚拟机的技术，是指可以通过所谓的瘦客户端（一个具有多种接口的单片机系统），或者能连接网络的任何终端设备来访问跨平台的应用程序，以及整个客户桌面。
运用桌面云技术，计算机实训室就不再使用“电脑主机 显示器 系统”的模式进行组建了，而是先把个人电脑桌面统一放在后台的数据中心里面，再利用计算机网络根据需要虚拟出相适应数量的个人桌面来交付给用户使用。详细的处理方式如下：首先在后台的数据中心把个人桌面解耦合成各个独立的逻辑单元，计算、存储、网络等各个模块被独立出来。用户再通过瘦客户端、零终端、笔记本、台式机或者智能手机等网络设备来访问个人桌面。
2.2桌面云技术在计算机实训室建设中的的应用现状
将桌面云技术运用在计算机实训室建设中，是桌面云技术与实训室建设和计算机基础课程教学相结的一种创新方式，它改变了传统的计算机实训教学和实训室管理模式，实现了实训教学的云端化和在线化。实现云端化之后可以将教学所需的实训环境放在“云”服务器上，教师和学生只需要通过云客户端，就能随时随地获得专属于他的云桌面实训环境。这样既方便了学生实训又能够极大地减少实训室管理人员的工作量。
3桌面云计算机实训管理系统的建设及应用
3.1计算机实训室管理系统软件层次架构解析
运用桌面云技术组建地计算机实训管理系统主要是利用KVM虚拟化技术来实现的，它的软件层次架构分为物理层、虚拟化层、管理层和服务层。物理层和虚拟化层构成了桌面云平台的动态资源池；虚拟化层主要是通过KVM虚拟化技术，将所有的物理资源搭建成一个统一的资源池，以此开发出一套资源池管理系统来作为系统的管理层，管理层负责虚拟机的调度、启动、关闭、监控等工作。服务层负责实训教学的业务逻辑。本系统的软件层次架构可以用下图1来表示。
管理系统的功能包括向上响应用户的请求和向下管理资源池里面的资源，很好地执行了资源的1划N和N划1。管理系统具有很好的可扩展型，可同时智能处理各种业务和用户请求。实训管理系统的物理架构如下图2所示。
3.2桌面云技术在高校计算机实训室建设中的应用
3.2.1虚拟服务器和客户机
利用桌面云技术可以计算实训室所需的虚拟机数量，并根据教学实际需求设置虚拟主机。在虚拟主机下，选择需要下载和安装的操作系统和学习软件。使用网络同传软件将数据拷贝并传输到另一个虚拟机。运用此种方法，我们将软件和设备的安装和使用均放在同一台服务器上，可免去反复安装和拆卸软件的麻烦。
桌面云技术在客户端的应用涉及专业瘦客户端和普通计算机两种方式。因为专业瘦客户端具有操作简单、维修时间短、使用寿命较长，无需额外配置操作系统等优势，所以本人采用专业瘦客户端来构建系统。 3.2.2虚拟网络管理系统的弊端
管理系统应用桌面云技术后，对客户端设备和服务器进行了物理隔离，两者之间的信息沟通主要靠网络技术来完成。因此，该网络技术便成为了整个系统虚拟化的核心。
虚拟管理系统能解决传统实训室管理过程中的不少难题，但并非万能，它也存在一定的弊端。主要原因在于虚拟管理系统依附于网络，一旦客户端设备和服务器中间网络出现故障，客户端就没有办法向服务器传输数据，导致客户端无法连接使用，除非事先已连接服务器并加载完成了虚拟桌面。因此，我们在建设计算机实训室虚拟网络管理系统时，应对网络管理系统进行备份链接，以防止因中间网络故障而影响教学活动的正常进行。
4桌面云技术给高校计算机实训室带来的转变
4.1合理分配计算机资源，降低实训室建设成本
计算机实训室所承担的教学任务比较复杂，有对计算机资源要求不高的课程，如：计算机基础、电子商务等；有对计算机资源要求较高的，如建筑设计、产品造型、会计电算化等专业设计课程。两类课程对计算机设备性能的分配需求不同，但是又必须满足教学需求，所以就只能根据要求高的课程来配置计算机设备，这样势必造成资源浪费。高校传统计算机实训室为保障所有课程教学任务的完成，只能将全部软件装在一台计算机上，即增加了计算机实训室的建设成本又增加了计算机管理人员的工作量和工作难度。应用了桌面云技术的高校计算机实训室，可按照学生和老师的要求合理地分配课程所需计算资源，在解决资源浪费问题的同时保存了每一个上机人员的上机习惯和数据，教师和学生在其他地方仍然可以通過桌面云完成课堂上未完成的操作。
4.2改善操作环境，保障实训教学
由于不同科目的计算机课件制作要求存在差异，很多教师或者学生在使用传统计算机实训室时，若正在使用的电脑出现故障，更换一台电脑后，不能移植已完成或者部分完成的作业。而使用了桌面云技术的高校计算机实训室，能够将老师和学生已经做好的或者正在制作的课件或作业转移到任何一个PC终端上，降低因环境变化而对实训教学带来的影响。
4.3为计算机的安全使用提供保障
传统的计算机实训室因不能及时上网更新杀毒软件，系统因u盘感染病毒的问题桌面云技术也可以轻松解决。应用了桌面云技术的高校计算机实训室，管理人员可以在服务器群上或者性能较高的网络存储上保存计算机中的所有数据资源，并将其托管于数据中心，这样就能为用户安全使用计算机提供保障，而且还可以在最短的时间内恢复计算机数据，使计算机用户数据的可靠性与安全性得到最大限度的提升。
5结束语
桌面云技术是一种新的应用模式，相比传统计算机应用模式，在运行与管理上更加灵活、经济。根据实验结果，可得出这样的结论：采用先进的桌面云技术构建计算机实训室，既可以节约实训室的建设成本，又能提高在此实训室授课的相关课程的教学水平。在高校计算机实训室的建设过程中引入桌面云技术，对推进教育信息化建设、深化学校教育改革、提高人才培养质量具有重要的现实意义。
关键词：桌面云技术；瘦客户端；计算机实训室
近几年，随着信息技术的快速发展，大部分专业课程都需要以计算机应用为基础，计算机公共课程建设逐渐成为高校工作的重点。为了提升学生计算机应用能力，满足学校的教学需求，高校需要不断建立并完善计算机实训室。但是，因为高校计算机实训室建设成本较高，一般7-8年才更新一次，而信息技术又在快速发展，使得其软件与硬件条件经常不能满足实际需求。在这种条件下，通过采用基于桌面虚拟技术的桌面云技术，可以有效地解决高校传统计算机实训室面临的诸多问题。不过，要充分发挥桌面云在计算机实训室管理中的作用，更应该促进实训室建设与管理措施的不断完善。
1高校計算机实训室的管理现状和解决问题的建议
1.1高校计算机实训室的运行现状
高校计算机实训室基本上以计算机基础课程和基于计算机应用的专业课为主要授课科目，计算机基础课程教授的主要对象是大一学生，基于计算机应用的专业课程教授的主要对象是大学二、三年级的学生。这些科目几乎覆盖了全校学生，而学校计算机实训室数量有限，所以授课时间安排非常紧密，大部分实训室一天安排12节课，长期超负荷运作，势必增加相关设备的更新换代率，从而降低计算机使用寿命，同时增加机房管理人员的工作量。
高校传统计算机实训室主要存在以下5个问题：1）各个专业的教授课程对教学软件的要求不一样，规范化操作难以落实；2）每个学生的素质和计算机基础不一样，部分学生存在不规范操作，软硬件系统容易受损；3）计算机实训室为防止感染外网病毒，一般情况下仅使用内部网络，所以不能及时上网更新杀毒软件，而学生经常使用U盘，感染的U盘病毒不能随时查杀，偶尔会造成系统不稳定、速度慢；4）由于教学课程种类较多，教学使用计算机内存有限，不能将所有教学软件都全部安装上，只能每个学期重新安装该学期要使用的软件，删除本学期不用的软件，重装工作量大，既增加了实训室的维护难度又增加了管理人员的工作量；5）实训室资产管理及维修制度不完善：电脑整机要求使用7-8年后才能申请报废，设备配件更换程序不流畅，偶尔拖延更换，影响正常教学。
1.2解决高校传统计算机实训室现存问题的建议
根据上述计算机实训室存在的问题，本人提出以下4条建议：1）在构建新的实训室时，兼顾管理和使用的双重需求，在满足完成教学任务的同时考虑实训室日常管理和软件更新的需求；2）购买兼容性好，支持各种外置设备的整机；3）经常对计算机实训室进行一站式的病毒查杀；4）应用新的信息技术（例如：桌面云技术），提升计算机实训室的性能及管理效率。
2桌面云的概念及研究现状
2.1桌面云的概念及在计算机实训室中的应用方式
桌面云是一种可以随时随地，方便启用的云计算模型。桌面云技术实质是一种虚拟机的技术，是指可以通过所谓的瘦客户端（一个具有多种接口的单片机系统），或者能连接网络的任何终端设备来访问跨平台的应用程序，以及整个客户桌面。
运用桌面云技术，计算机实训室就不再使用“电脑主机 显示器 系统”的模式进行组建了，而是先把个人电脑桌面统一放在后台的数据中心里面，再利用计算机网络根据需要虚拟出相适应数量的个人桌面来交付给用户使用。详细的处理方式如下：首先在后台的数据中心把个人桌面解耦合成各个独立的逻辑单元，计算、存储、网络等各个模块被独立出来。用户再通过瘦客户端、零终端、笔记本、台式机或者智能手机等网络设备来访问个人桌面。
2.2桌面云技术在计算机实训室建设中的的应用现状
将桌面云技术运用在计算机实训室建设中，是桌面云技术与实训室建设和计算机基础课程教学相结的一种创新方式，它改变了传统的计算机实训教学和实训室管理模式，实现了实训教学的云端化和在线化。实现云端化之后可以将教学所需的实训环境放在“云”服务器上，教师和学生只需要通过云客户端，就能随时随地获得专属于他的云桌面实训环境。这样既方便了学生实训又能够极大地减少实训室管理人员的工作量。
3桌面云计算机实训管理系统的建设及应用
3.1计算机实训室管理系统软件层次架构解析
运用桌面云技术组建地计算机实训管理系统主要是利用KVM虚拟化技术来实现的，它的软件层次架构分为物理层、虚拟化层、管理层和服务层。物理层和虚拟化层构成了桌面云平台的动态资源池；虚拟化层主要是通过KVM虚拟化技术，将所有的物理资源搭建成一个统一的资源池，以此开发出一套资源池管理系统来作为系统的管理层，管理层负责虚拟机的调度、启动、关闭、监控等工作。服务层负责实训教学的业务逻辑。本系统的软件层次架构可以用下图1来表示。
管理系统的功能包括向上响应用户的请求和向下管理资源池里面的资源，很好地执行了资源的1划N和N划1。管理系统具有很好的可扩展型，可同时智能处理各种业务和用户请求。实训管理系统的物理架构如下图2所示。
3.2桌面云技术在高校计算机实训室建设中的应用
3.2.1虚拟服务器和客户机
利用桌面云技术可以计算实训室所需的虚拟机数量，并根据教学实际需求设置虚拟主机。在虚拟主机下，选择需要下载和安装的操作系统和学习软件。使用网络同传软件将数据拷贝并传输到另一个虚拟机。运用此种方法，我们将软件和设备的安装和使用均放在同一台服务器上，可免去反复安装和拆卸软件的麻烦。
桌面云技术在客户端的应用涉及专业瘦客户端和普通计算机两种方式。因为专业瘦客户端具有操作简单、维修时间短、使用寿命较长，无需额外配置操作系统等优势，所以本人采用专业瘦客户端来构建系统。 3.2.2虚拟网络管理系统的弊端
管理系统应用桌面云技术后，对客户端设备和服务器进行了物理隔离，两者之间的信息沟通主要靠网络技术来完成。因此，该网络技术便成为了整个系统虚拟化的核心。
虚拟管理系统能解决传统实训室管理过程中的不少难题，但并非万能，它也存在一定的弊端。主要原因在于虚拟管理系统依附于网络，一旦客户端设备和服务器中间网络出现故障，客户端就没有办法向服务器传输数据，导致客户端无法连接使用，除非事先已连接服务器并加载完成了虚拟桌面。因此，我们在建设计算机实训室虚拟网络管理系统时，应对网络管理系统进行备份链接，以防止因中间网络故障而影响教学活动的正常进行。
4桌面云技术给高校计算机实训室带来的转变
4.1合理分配计算机资源，降低实训室建设成本
计算机实训室所承担的教学任务比较复杂，有对计算机资源要求不高的课程，如：计算机基础、电子商务等；有对计算机资源要求较高的，如建筑设计、产品造型、会计电算化等专业设计课程。两类课程对计算机设备性能的分配需求不同，但是又必须满足教学需求，所以就只能根据要求高的课程来配置计算机设备，这样势必造成资源浪费。高校传统计算机实训室为保障所有课程教学任务的完成，只能将全部软件装在一台计算机上，即增加了计算机实训室的建设成本又增加了计算机管理人员的工作量和工作难度。应用了桌面云技术的高校计算机实训室，可按照学生和老师的要求合理地分配课程所需计算资源，在解决资源浪费问题的同时保存了每一个上机人员的上机习惯和数据，教师和学生在其他地方仍然可以通過桌面云完成课堂上未完成的操作。
4.2改善操作环境，保障实训教学
由于不同科目的计算机课件制作要求存在差异，很多教师或者学生在使用传统计算机实训室时，若正在使用的电脑出现故障，更换一台电脑后，不能移植已完成或者部分完成的作业。而使用了桌面云技术的高校计算机实训室，能够将老师和学生已经做好的或者正在制作的课件或作业转移到任何一个PC终端上，降低因环境变化而对实训教学带来的影响。
4.3为计算机的安全使用提供保障
传统的计算机实训室因不能及时上网更新杀毒软件，系统因u盘感染病毒的问题桌面云技术也可以轻松解决。应用了桌面云技术的高校计算机实训室，管理人员可以在服务器群上或者性能较高的网络存储上保存计算机中的所有数据资源，并将其托管于数据中心，这样就能为用户安全使用计算机提供保障，而且还可以在最短的时间内恢复计算机数据，使计算机用户数据的可靠性与安全性得到最大限度的提升。
5结束语
桌面云技术是一种新的应用模式，相比传统计算机应用模式，在运行与管理上更加灵活、经济。根据实验结果，可得出这样的结论：采用先进的桌面云技术构建计算机实训室，既可以节约实训室的建设成本，又能提高在此实训室授课的相关课程的教学水平。在高校计算机实训室的建设过程中引入桌面云技术，对推进教育信息化建设、深化学校教育改革、提高人才培养质量具有重要的现实意义。