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【摘 要】本文通过梳理目前中小学电脑室管理中存在的问题，探讨了电脑室管理中常用的方法，提出应用桌面虚拟化平台部署和管理电脑室的观点，最后通过问卷调查进行效益分析，得出结论。
【关键词】电脑室；中小学；桌面虚拟化；云计算
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】B
【论文编号】1671-7384（2016）07-0079-03
《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》中有三项主要任务，建立国家教育云服务模式是其中一项重要内容。发展规划中明确指出，要充分整合现有资源，采用云计算技术，形成资源配置与服务的集约化发展途径，构建稳定可靠、低成本的国家教育云服务模式。因而，云计算的桌面虚拟技术在中小学教学中的应用是顺应时代发展的要求。
中小学电脑室管理面临的困境
这几年，我们通过对本区的中小学信息化应用进行调研，发现中小学的电脑室管理水平低下、功能单一，难以适应中小学教学实践的需求。
1. 管理成本高，管理效率低
当前，各中小学校拥有的计算机数量越来越多，但电脑室功能单一、利用率不高，管理维护的成本越来越高。在信息技术教学中，往往需要临时安装各种操作系统和应用软件，工作量大，时间长，效率低。计算机的维护缺乏专门的管理人员，主要由学校的信息技术教师负责。他们除了上课，平时大部分时间和精力都投入到管理维护之中，整天疲于奔命。
2. 计算机容易受到病毒的侵袭
电脑室除每天要完成大量的常规教学，还要承担各种计算机考试任务，并在课余时间提供给学生自由使用，常常是全天候不停地运转。电脑室大多数通过校园网接入Internet，这给学生获取更多信息提供了方便，但同时也给病毒的传播带来了可乘之机。因而，我们经常需要花大量时间和精力对电脑室进行系统安装、维护、更新、杀毒等工作，有时还要将电脑室的运作停下来维护几天，因而对教学活动造成影响。
3. 学生用机行为难于控制
对于学生的用机行为无法进行合理的监控，无法保障设备软硬件的安全。同时电脑室未能根据教学实际提供个性化的自主学习环境，不利于学生个性化发展。
针对上述问题，对比目前常用的电脑室管理方法（如硬件保护卡、Ghost还原、冰点还原等）的基础上，笔者提出运用桌面虚拟化平台的解决方案，试图实现计算机的多种教学环境，满足教学、培训、阅览和考试的各种需求；改变以往的单一模式，提高电脑室的利用率；实时生成各种个性化教学环境，以满足学生学习的自主性和个性化；实现系统的集中控制和管理，提高管理和维护的效率和安全性。
桌面虚拟化平台的电脑室部署
1. 幻影桌面虚拟化平台概述
幻影桌面虚拟化平台是目前全球技术最领先的局域网络管理派送系统。它实现了操作系统OS和应用软件AP的集中模块化存储管理，并能在网络上流动，将部分操作系统和应用通过流的方式提供给桌面用户。当用户启动自己的桌面时，这些操作系统和应用就可以迅速呈现在用户面前。当用户启动完并开始运行时，系统便会在需要时随时提取额外的应用和操作系统模块。
2. 服务端软件的安装
首先选择一台服务器计算机，安装好操作系统。该平台支持Win2000、Win XP、Win2003、Win7、Win2008，并且支持XP＼win7＼2003版64位操作系统。检查系统C盘的磁盘格式是否为NTFS格式。如果是FAT32，需要将格式转为NTFS，不然在安装服务器端程序时会出现错误。另外，必须确保系统盘在磁盘的第一个分区，如是系统前面有隐藏分区，需要将其删除。安装完操作系统后，进行系统优化设置，如关闭网卡省电模式、关闭系统还原、关闭休眠、安装服务器驱动和杀毒软件、关闭系统不必要的服务端口等，以保障服务器的性能和安全。
3. 云桌面服务器端硬件及驱动的安装
安装幻影桌面虚拟化平台硬件Key驱动，将Key插入服务器USB中，然后安装SmartCardReaderDriver驱动。安装完成后，可在服务器的“设备管理器”中检查驱动是否安装正确。KEY驱动全部安装完成后，就可以安装幻影桌面虚拟化平台服务器控制端程序。运行安装控制端程序后，会弹出软件安装界面，选择我们需要安装的类型。比如，是安装“客户端” “主服务器端”还是“服务器管理程序”。这里选择安装“主服务器”端。如果有多台服务器，还可以在左边将其增加进来，方便统一管理。
4. 桌面虚拟化平台客户端安装及上传
首先选择一台客户端计算机，安装好操作系统并进行系统优化设置，这里与服务器安装前两步操作方法是一样的。将程序拷贝到其中一台客户端计算机中，运行安装程序，在弹出的安装界面中，选择安装“客户端”和安装路径。客户端程序安装完成后，与服务器一样，需要重启客户端才能正常运行，还要在服务器端创建一个用户，用户根据客户端MAC地址进行创建。这时，我们要先查看下客户端的MAC地址。打开服务器控制台，在“用户”栏中，点击左下角“添加用户”添加一个用户，点击“镜像文件”，建立新的映像文件，输入映像文件名称、映像大小和映像存放位置。
映像建立后，把刚才新建的用户添加到ROOT节点，就可以在客户端上传系统。系统上传完成后，会提示“系统上传完成”。这时关闭客户端，在服务器端将以此用户生成新的节点。若其他用户要使用此节点，将其节点用户添加到生成的群组节点下即可。客户端系统上传完成后，只需将客户BIOS设置PXE网络启动，即可获取到服务器所分发的系统。若想让更多客户端使用该系统，只需根据客户端的MAC地在服务器端创建用户，然后添加到WindowsXP节点下，即可开机使用。
Phantosys桌面虚拟化平台在电脑室管理中的效果分析
我们对21所应用了桌面虚拟化平台的实验学校进行网络不记名问卷调查，由系统自动统计结果。从调查结果中看出，实验学校虽然以小学居多，但也涉及部分初中、高中学校，同时有超过六成学校实验周期是超过一年的，其他的也将近一年，因此整个调查问卷结果具有一定的效度和信度。 1. 部署机房软件效率分析
通过对实验学校的调查，整间电脑室使用桌面虚拟化平台部署电脑（按50台学生机计算）和以前的方式相比，有95.24%的学校认为“部署时间比以前有不同程度的减少”，说明利用桌面虚拟化平台部署安装电脑室软件减少了时间上的投入，也自然降低了人力的投入。
2. 突发故障恢复能力
我们在问卷中设计了这样的问题：在未使用本桌面虚拟化平台之前，在课堂教学过程中，如某一台学生机的系统或应用软件不能正常运行，能在短时间恢复正常状态吗？调查结果显示，对课堂教学过程中出现的系统故障的恢复能力，应用前为“五分钟以上或无法恢复”的占71.43%，也就是说大部分最少要花5分钟才能解决，甚至无法解决。这样势必会对学生的电脑课堂学习造成影响。在使用了该平台后，“能在3分钟内解决故障的”则有85.71%。只有14.29%的学校认为“需要5分钟以上或不能在课堂上解决”。
3. 常规维护时间分析
针对常规维护时间，我们也做了调查，受访结果如下：未使用桌面虚拟平台前，绝大部分的学校每周都要花时间进行电脑室的常规维护，有1/3的学校需要投入超过2小时。应用该平台后，有一半以上学校每周不用花时间进行电脑室维护，只有1/3的学校需要花约40分钟，是使用前时间的一半。
4. 硬件成本投入分析
针对服务器和学生机的硬件投入等方面的调查，受访结果如下：对于安装桌面虚拟化平台的硬件配置要求，有一半受访者认为“属于一般的水平状态”，有1/3受访者认为 “比学生机配置略高一点就可以满足要求”。对于运行桌面虚拟平台的学生机，受访者中有约一半认为 “配置一般水平即可”，同时也有一半认为“5年内的电脑都能适应平台的运行”。对于电脑能否兼容多种品牌型号的问题，受访者中有接近一半的认为能完全兼容，有超过一半多的认为部分兼容，说明兼容度高。运行桌面虚拟平台后，有2/3的受访者认为在主板、硬盘和内存的资金投入比以前少，只有约1/3的受访者认为和以前大约相同，总体上来说，这方面的投入是减少的。
5. 软件投入成本分析
在软件投入方面，对于操作系统和应用软件的投入情况，受访结果如下：50%的受访者认为投入比以前少，还有近50%的受访者认为和以前约同，只有极少人认为比前多。总体上分析，在操作系统上的投入是比以前少；在应用软件投入上，有超过50%认为比以前投入少，有1/3的受访者认为和以前差不太多，总体上来说，在应用软件的投入比以前减少。
6. 教学个性化分析
电脑室作为学生学习信息技术的重要场所，为学生提供各种类型的电脑硬件和软件，以满足学生对硬件和软件学习个性化的需要。同时，教师根据学习内容，为学生创设不同的教学环境，加强学生的学习管理。针对这些问题，受访结果如下：应用桌面虚拟平台后，约1/3的受访者认为，能完全满足学生硬件环境的学习需要，有60%以上的受访者认为，能基本满足学生硬件学习环境的需要；对于多操作系统环境的满足，有超过50%以上的受访者认为，能完全满足，还有近50%的受访者认为基本满足。总的来说，应用桌面虚拟化平台后，是能改变以往单一的操作系统局面，有利于学生对操作系统软件的学习；而对于能否为学生提供多种软件学习环境的调查中，100%的受访者都认为可以实现；对于能否用平台控制和管理学生电脑桌面的调查问题，只有4.76%的受访者认为不能实现。
7. 功能应用适应性
对于电脑室应用适应性方面，我们针对日常教学和工作中所需要电脑室支撑环境进行了调查，受访结果如下：对我们目前中小学常用的应用电脑进行的各项工作，如初中计算机学业水平考试、英语口语考试、全国教育技术中级培训考试、网上阅卷、教师培训等，都能正常运行。这说明桌面虚拟平台的应用适应性还是比较强的。但值得注意的是，在“您有遇过哪一项工作应用在桌面虚拟化平台是不能正常进行的”这个问卷中，有1/3的受访者认为偶尔遇过，这说明还有一些不能适应的情况。
通过我区三年左右的实践，运用桌面虚拟化平台，从经济上降低电脑室硬件、软件的投入成本，延长电脑室硬件的使用寿命，灵活构建稳定、安全的学生自主个性化的电脑软硬件学习环境。从管理上，改变了以往电脑室功能单一的局面，提高电脑室资源的利用率，能有效提高中小学电脑室的管理水平和效率，将中小学信息技术教师从繁杂的电脑室维护和管理工作中解放出来，使其将更多精力投入到教学和信息化建设和应用中，因而值得大力推广和应用。
【关键词】电脑室；中小学；桌面虚拟化；云计算
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】B
【论文编号】1671-7384（2016）07-0079-03
《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》中有三项主要任务，建立国家教育云服务模式是其中一项重要内容。发展规划中明确指出，要充分整合现有资源，采用云计算技术，形成资源配置与服务的集约化发展途径，构建稳定可靠、低成本的国家教育云服务模式。因而，云计算的桌面虚拟技术在中小学教学中的应用是顺应时代发展的要求。
中小学电脑室管理面临的困境
这几年，我们通过对本区的中小学信息化应用进行调研，发现中小学的电脑室管理水平低下、功能单一，难以适应中小学教学实践的需求。
1. 管理成本高，管理效率低
当前，各中小学校拥有的计算机数量越来越多，但电脑室功能单一、利用率不高，管理维护的成本越来越高。在信息技术教学中，往往需要临时安装各种操作系统和应用软件，工作量大，时间长，效率低。计算机的维护缺乏专门的管理人员，主要由学校的信息技术教师负责。他们除了上课，平时大部分时间和精力都投入到管理维护之中，整天疲于奔命。
2. 计算机容易受到病毒的侵袭
电脑室除每天要完成大量的常规教学，还要承担各种计算机考试任务，并在课余时间提供给学生自由使用，常常是全天候不停地运转。电脑室大多数通过校园网接入Internet，这给学生获取更多信息提供了方便，但同时也给病毒的传播带来了可乘之机。因而，我们经常需要花大量时间和精力对电脑室进行系统安装、维护、更新、杀毒等工作，有时还要将电脑室的运作停下来维护几天，因而对教学活动造成影响。
3. 学生用机行为难于控制
对于学生的用机行为无法进行合理的监控，无法保障设备软硬件的安全。同时电脑室未能根据教学实际提供个性化的自主学习环境，不利于学生个性化发展。
针对上述问题，对比目前常用的电脑室管理方法（如硬件保护卡、Ghost还原、冰点还原等）的基础上，笔者提出运用桌面虚拟化平台的解决方案，试图实现计算机的多种教学环境，满足教学、培训、阅览和考试的各种需求；改变以往的单一模式，提高电脑室的利用率；实时生成各种个性化教学环境，以满足学生学习的自主性和个性化；实现系统的集中控制和管理，提高管理和维护的效率和安全性。
桌面虚拟化平台的电脑室部署
1. 幻影桌面虚拟化平台概述
幻影桌面虚拟化平台是目前全球技术最领先的局域网络管理派送系统。它实现了操作系统OS和应用软件AP的集中模块化存储管理，并能在网络上流动，将部分操作系统和应用通过流的方式提供给桌面用户。当用户启动自己的桌面时，这些操作系统和应用就可以迅速呈现在用户面前。当用户启动完并开始运行时，系统便会在需要时随时提取额外的应用和操作系统模块。
2. 服务端软件的安装
首先选择一台服务器计算机，安装好操作系统。该平台支持Win2000、Win XP、Win2003、Win7、Win2008，并且支持XP＼win7＼2003版64位操作系统。检查系统C盘的磁盘格式是否为NTFS格式。如果是FAT32，需要将格式转为NTFS，不然在安装服务器端程序时会出现错误。另外，必须确保系统盘在磁盘的第一个分区，如是系统前面有隐藏分区，需要将其删除。安装完操作系统后，进行系统优化设置，如关闭网卡省电模式、关闭系统还原、关闭休眠、安装服务器驱动和杀毒软件、关闭系统不必要的服务端口等，以保障服务器的性能和安全。
3. 云桌面服务器端硬件及驱动的安装
安装幻影桌面虚拟化平台硬件Key驱动，将Key插入服务器USB中，然后安装SmartCardReaderDriver驱动。安装完成后，可在服务器的“设备管理器”中检查驱动是否安装正确。KEY驱动全部安装完成后，就可以安装幻影桌面虚拟化平台服务器控制端程序。运行安装控制端程序后，会弹出软件安装界面，选择我们需要安装的类型。比如，是安装“客户端” “主服务器端”还是“服务器管理程序”。这里选择安装“主服务器”端。如果有多台服务器，还可以在左边将其增加进来，方便统一管理。
4. 桌面虚拟化平台客户端安装及上传
首先选择一台客户端计算机，安装好操作系统并进行系统优化设置，这里与服务器安装前两步操作方法是一样的。将程序拷贝到其中一台客户端计算机中，运行安装程序，在弹出的安装界面中，选择安装“客户端”和安装路径。客户端程序安装完成后，与服务器一样，需要重启客户端才能正常运行，还要在服务器端创建一个用户，用户根据客户端MAC地址进行创建。这时，我们要先查看下客户端的MAC地址。打开服务器控制台，在“用户”栏中，点击左下角“添加用户”添加一个用户，点击“镜像文件”，建立新的映像文件，输入映像文件名称、映像大小和映像存放位置。
映像建立后，把刚才新建的用户添加到ROOT节点，就可以在客户端上传系统。系统上传完成后，会提示“系统上传完成”。这时关闭客户端，在服务器端将以此用户生成新的节点。若其他用户要使用此节点，将其节点用户添加到生成的群组节点下即可。客户端系统上传完成后，只需将客户BIOS设置PXE网络启动，即可获取到服务器所分发的系统。若想让更多客户端使用该系统，只需根据客户端的MAC地在服务器端创建用户，然后添加到WindowsXP节点下，即可开机使用。
Phantosys桌面虚拟化平台在电脑室管理中的效果分析
我们对21所应用了桌面虚拟化平台的实验学校进行网络不记名问卷调查，由系统自动统计结果。从调查结果中看出，实验学校虽然以小学居多，但也涉及部分初中、高中学校，同时有超过六成学校实验周期是超过一年的，其他的也将近一年，因此整个调查问卷结果具有一定的效度和信度。 1. 部署机房软件效率分析
通过对实验学校的调查，整间电脑室使用桌面虚拟化平台部署电脑（按50台学生机计算）和以前的方式相比，有95.24%的学校认为“部署时间比以前有不同程度的减少”，说明利用桌面虚拟化平台部署安装电脑室软件减少了时间上的投入，也自然降低了人力的投入。
2. 突发故障恢复能力
我们在问卷中设计了这样的问题：在未使用本桌面虚拟化平台之前，在课堂教学过程中，如某一台学生机的系统或应用软件不能正常运行，能在短时间恢复正常状态吗？调查结果显示，对课堂教学过程中出现的系统故障的恢复能力，应用前为“五分钟以上或无法恢复”的占71.43%，也就是说大部分最少要花5分钟才能解决，甚至无法解决。这样势必会对学生的电脑课堂学习造成影响。在使用了该平台后，“能在3分钟内解决故障的”则有85.71%。只有14.29%的学校认为“需要5分钟以上或不能在课堂上解决”。
3. 常规维护时间分析
针对常规维护时间，我们也做了调查，受访结果如下：未使用桌面虚拟平台前，绝大部分的学校每周都要花时间进行电脑室的常规维护，有1/3的学校需要投入超过2小时。应用该平台后，有一半以上学校每周不用花时间进行电脑室维护，只有1/3的学校需要花约40分钟，是使用前时间的一半。
4. 硬件成本投入分析
针对服务器和学生机的硬件投入等方面的调查，受访结果如下：对于安装桌面虚拟化平台的硬件配置要求，有一半受访者认为“属于一般的水平状态”，有1/3受访者认为 “比学生机配置略高一点就可以满足要求”。对于运行桌面虚拟平台的学生机，受访者中有约一半认为 “配置一般水平即可”，同时也有一半认为“5年内的电脑都能适应平台的运行”。对于电脑能否兼容多种品牌型号的问题，受访者中有接近一半的认为能完全兼容，有超过一半多的认为部分兼容，说明兼容度高。运行桌面虚拟平台后，有2/3的受访者认为在主板、硬盘和内存的资金投入比以前少，只有约1/3的受访者认为和以前大约相同，总体上来说，这方面的投入是减少的。
5. 软件投入成本分析
在软件投入方面，对于操作系统和应用软件的投入情况，受访结果如下：50%的受访者认为投入比以前少，还有近50%的受访者认为和以前约同，只有极少人认为比前多。总体上分析，在操作系统上的投入是比以前少；在应用软件投入上，有超过50%认为比以前投入少，有1/3的受访者认为和以前差不太多，总体上来说，在应用软件的投入比以前减少。
6. 教学个性化分析
电脑室作为学生学习信息技术的重要场所，为学生提供各种类型的电脑硬件和软件，以满足学生对硬件和软件学习个性化的需要。同时，教师根据学习内容，为学生创设不同的教学环境，加强学生的学习管理。针对这些问题，受访结果如下：应用桌面虚拟平台后，约1/3的受访者认为，能完全满足学生硬件环境的学习需要，有60%以上的受访者认为，能基本满足学生硬件学习环境的需要；对于多操作系统环境的满足，有超过50%以上的受访者认为，能完全满足，还有近50%的受访者认为基本满足。总的来说，应用桌面虚拟化平台后，是能改变以往单一的操作系统局面，有利于学生对操作系统软件的学习；而对于能否为学生提供多种软件学习环境的调查中，100%的受访者都认为可以实现；对于能否用平台控制和管理学生电脑桌面的调查问题，只有4.76%的受访者认为不能实现。
7. 功能应用适应性
对于电脑室应用适应性方面，我们针对日常教学和工作中所需要电脑室支撑环境进行了调查，受访结果如下：对我们目前中小学常用的应用电脑进行的各项工作，如初中计算机学业水平考试、英语口语考试、全国教育技术中级培训考试、网上阅卷、教师培训等，都能正常运行。这说明桌面虚拟平台的应用适应性还是比较强的。但值得注意的是，在“您有遇过哪一项工作应用在桌面虚拟化平台是不能正常进行的”这个问卷中，有1/3的受访者认为偶尔遇过，这说明还有一些不能适应的情况。
通过我区三年左右的实践，运用桌面虚拟化平台，从经济上降低电脑室硬件、软件的投入成本，延长电脑室硬件的使用寿命，灵活构建稳定、安全的学生自主个性化的电脑软硬件学习环境。从管理上，改变了以往电脑室功能单一的局面，提高电脑室资源的利用率，能有效提高中小学电脑室的管理水平和效率，将中小学信息技术教师从繁杂的电脑室维护和管理工作中解放出来，使其将更多精力投入到教学和信息化建设和应用中，因而值得大力推广和应用。