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以教育信息化带动教育现代化,实现教育的跨越发展,是我国教育事业发展的战略选择。教育部颁布的《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》中指出,“探索现代信息技术与教育的全面深度融合,以信息化引领教育理念和教育模式的创新,充分发挥教育信息化在教育改革和发展中的支撑与引领作用。”随着信息技术的飞速发展,云计算技术的广泛应用为教育信息化建设提供了新的技术保障和应用支持,促进了信息化教学的进一步发展。传统的桌面应用已经远远不能满足信息化教学的发展,伴随着信息化教学的迫切要求,能够做到不限时间、不限地点、不限设备、移动办公的桌面“云”呼之欲出。
桌面“云”系统的发展现状和优势
桌面虚拟化技术,是一种基于服务器的计算模型,并且借用了传统的瘦客户端的模型,让管理员与用户能够同时获得两种方式的优点:将所有桌面虚拟机在数据中心进行托管并统一管理;同时用户能够获得完整PC的使用体验。形象地说,我们可以通过任何设备,不限时间、不限地点地访问网络上属于我们个人的桌面系统。
桌面“云”系统是可以通过瘦客户端或者其他任何与网络相连的终端设备(如笔记本、手机、平板电脑等)来访问跨平台应用程序的一种应用系统。简单地说,桌面“云”系统的原理就是将桌面从后端发送到前端。前端泛指终端使用者及其所使用的任何终端设备,前端显示桌面的内容,接受使用者输入的信息,再把这些信息发送到后端处理,后端主要指数据中心、计算中心等核心设施,通常包括服务器、存储器、网络系统、安全系统等;它以基建为导向,更讲求以基础建设为中心,重在集群、容错、灾备、服务器整合等解决方案的完善。
桌面“云”系统分为通用桌面云和高端桌面云。通用桌面云处理通用应用,面向办公、通用任务;高端桌面云通常需要显卡、GPU的支持,涉及2D、3D设计软件,大量高清HD、SHD视频功能应用等。
桌面“云”系统改变了过去分散、独立的桌面系统环境,通过集中部署,IT人员在数据中心就可以完成所有的管理维护工作。采用桌面“云”系统,可实现一种崭新的信息资源管理模式,实现所有学校内的信息化应用、电脑桌面、存储资源统一分配、回收、调拨、使用,实现真正规范化校园IT管理。虚拟桌面的实现将大大方便教师的教学工作,桌面“云”系统的终端比传统电脑提供更长的使用寿命,同时也将终端耗电量减少10倍,实现真正安全、绿色的校园网教学办公环境。高可靠的云计算架构,将大大减少因为终端设备出现故障对教学的影响,同时还能为所有教师保护桌面数据的安全,实现集中备份、集中防毒以及移动教学。
北京理工大学附中教育信息化建设的现状和需求
北京理工大学附中建于1950年,1980年被认定为海淀区重点中学,2003年成为北京市示范高中校。学校以创造优质教育,使学生得到生动、活泼、主动的发展为办学理念,多年来形成了“人文奠基,理工见长”的特色,为社会培养了大批优秀人才。在各级领导的高度重视和全体师生的共同努力下,学校的教育信息化在基础设施建设、信息资源建设、信息技术普及、运用信息技术提高教育教学质量和管理水平等方面都取得了巨大的成绩。
随着学校信息化建设规模的不断扩大,硬件设备的种类和数量越来越多,软件系统也越来越复杂。我们发现传统桌面架构存在一些难以改变的局限性,每台PC机上都要安装众多的软件,无法集中管理,维护中需要大量的重复劳动。同时,大量数据存储在本地,而PC机的稳定性、可靠性又不够高,没有安全保障,硬件老化、损坏、病毒、数据安全、软件兼容性和系统升级、稳定性等问题逐渐突出。另外,由于每位教师的使用需求、使用习惯、了解IT知识的程度都不同,所以出现的问题也都不尽相同。由于个人桌面系统的应用众多,造成整个网络系统的维护难度和成本越来越大,维护效率却难以提高。如何用有限的人力解决更多的问题,进一步完善学校的信息化建设,实现学校信息化资源的整合,实现集中化管理,降低维护管理难度和信息化建设应用成本,促进教育教学方式和学生学习方式的转变,提高教育教学质量,学校领导、教师,尤其是信息中心的教师们面临着极大的挑战。
桌面“云”系统在北京理工大学附中的应用实践和探索
桌面“云”系统在北京理工大学附中的部署情况
北京理工大学附中从2010年就开始进行各种桌面虚拟化系统的小范围试用,2012年10月,学校以瘦客户机为客户端,采用Citrix XenDesktop为一线教师部署了200个虚拟桌面,教师通过个人账号进行身份认证后即可登录到自己的虚拟桌面,进行与传统PC机一样的电脑操作,而登录媒介却不必再拘泥于原来的个人台式机或笔记本,教师可以在任何地点、使用任何一台终端设备,甚至是智能手机都可以通过网络实现个人虚拟桌面的使用,解决了数据携带、软件版本、系统应用兼容性等各类问题。为了给教师们带来最好的用户体验,经过实践总结,学校在部署方式上采用了Citrix的一种新的应用模式:PVD混合模式,将教师的虚拟桌面切成两部分,一部分由学校信息中心统一管理维护,如平台部署、常用软件的统一安装、系统补丁升级和杀毒软件病毒库的统一更新等,另一部分则由教师自主管理,教师可以根据自己的需求,安装各种软件和应用。这样,学校在实现集中管理、统一维护的同时,授予了教师较大的终端权限,保证了教师的个性化应用需求。
桌面“云”系统给学校教育信息化带来的好处
桌面“云”系统的使用,让教师摆脱了过去相对沉重的笔记本电脑和由于设备、平台差异带来的诸多不确定性问题。通过对教师的问卷调查和使用反馈,证实了很多授课教师已经通过桌面“云”系统开始体验云计算的教学方式,并实际体会到了云计算带来的便利。通过我们的实践总结,学校应用桌面“云”系统带来的好处主要包括以下五个方面。
(1)使用便捷性大幅提高,真正实现了移动办公和移动教学。教师无论是在办公室、班级教室还是在家中,都能够通过不同终端随时远程接入自己的虚拟桌面,实现上网、教学、办公桌面环境的统一。接入方式也实现了多样化,任意客户端包括台式机、笔记本电脑、瘦客户机或者平板电脑和手机等。无论是苹果系统还是安卓系统,都能很方便地登录,实现跨硬件、跨系统使用。例如,在一节语文课上,教师通过iPad登录到自己的虚拟桌面,在苹果设备上实现全部Windows操作,轻松地完成了教学任务,直接体会到了信息技术带来的便捷。 (2)明显改善了教师的办公环境。采用瘦客户机替代普通PC机,体积小巧、节省空间,且无风扇、低功耗、低发热量,为教师提供了宽敞无噪音的办公环境,同时还节约了大量能源。
(3)大大提高了数据的安全性。瘦客户机无硬盘,不存储数据,教师离开时只要锁定屏幕,即使设备失窃也不会有任何数据损失。同时,数据存放在云端也就是核心机房的服务器端,有专人管理维护,统一对所有教师电脑集中防毒,批量系统补丁,软件升级,统一数据备份,大幅降低故障率,数据安全性远大于PC机。
(4)实现信息化资源的整合和灵活配置,降低信息化建设和使用成本。针对教师的不同需求,可以为其分配个性化的系统配置和不同的操作系统。随着时间的推移,当给教师分配的系统配置(如CPU、内存、硬盘容量)满足不了其新的应用需求时,可以在服务器端为其直接升级而不用更改客户端的任何硬件。过去,教师下班后办公室的PC机就只能闲置,而现在教师无论在哪儿,即使是出差到外地都可以通过网络登录自己的虚拟桌面,无需来回搬运,相当于一人配备了多台电脑,提高了设备的利用率。
(5)大幅提高了电脑的维护效率。教师虚拟桌面的系统升级、软件安装等维护管理工作通过集中部署和分发就能远程实现,即使出现个人桌面系统崩溃等极端情况,也只需几分钟就能恢复,大大降低了网管教师的工作强度,提高了工作效率。
桌面“云”系统应用中遇到的困难与解决措施
任何一种新事物的应用,都会遇到各种各样的困难,桌面“云”系统的应用也不例外。桌面“云”系统首先在企业中得到广泛的应用,并取得了非常好的效果,然后才移植到教育信息化领域,应用于教育教学。由于应用环境的变化,学校在应用桌面“云”系统之初,不可避免地遇到了一些困难,比如,企业对桌面“云”系统的应用需求相对简单,员工只能通过终端使用系统提供的规定软件,不能自主对虚拟桌面进行任何系统操作。由于学校情况相对复杂,且工作特殊,不同教师对软件的需求不一样,因此,教师需要拥有和原来PC机相同的完全权限,方便其自主安装各种需要的软件,造成服务器端管理难度的大幅增加。另外,部署初期,部分办公室的网络稳定性不够,导致教师们短暂的欣喜后各种问题层出不穷。还有,教师对桌面“云”系统缺乏了解,对虚拟桌面的特点认识不足,导致推广效果不太理想。针对这些问题,我们采用了以下措施,很好地解决了遇到的各种困难。
(1)加强桌面“云”系统的使用培训,特别是针对教师在应用中可能遇到的问题及相应的解决办法的培训,使教师不断转变观念,对虚拟桌面技术有更深入、更全面的认识,引导教师针对其特点扬长避短,在使用中更好地发挥桌面“云”系统的优势。
(2)改造学校现有校园网络,提高网络的稳定性。桌面“云”系统完全依赖于网络,网络不稳定或者出现各种故障,都会影响到桌面“云”系统的正常运行。因此,针对学校现有网络中存在的问题,不断进行有计划的升级改造,包括硬件配置和软件部署等,不断提高网络的稳定性,为大家提供一个安全高效的网络环境。
(3)调整桌面“云”系统的应用模式。桌面“云”系统的部署包括池、专有、池PVD、流PVD等多种模式,学校可以根据各自的实际情况针对不同的应用人员选择合适的模式。
(4)加强技术支持。为了及时解决桌面“云”系统应用中可能出现的各种问题,要求供应商提供长时间的技术人员现场服务支持。
桌面“云”系统在北京理工大学附中的应用展望
目前,桌面“云”系统在北京理工大学附中的应用还处于探索阶段,下一阶段,学校将进一步稳定、完善现有桌面“云”系统,结合校园一卡通系统的推广,为教师配备一张带有U盘的校园卡,内置登录虚拟桌面的批处理程序(无需手工身份认证操作),通过刷卡或插入U盘登录虚拟桌面,进一步方便教师的使用。在此基础上不断拓展“云”计算技术的深化应用,逐步实现应用虚拟化、存储虚拟化、服务器虚拟化等。
桌面“云”系统在教育信息化领域的应用,目前还处于探索阶段,肯定会遇到一些困难,只要事前考虑得周到一些,遇到困难及时采取措施解决问题,相信桌面“云”系统在教育信息化领域的应用前景会越来越好。
(作者单位:北京理工大学附属中学)
桌面“云”系统的发展现状和优势
桌面虚拟化技术,是一种基于服务器的计算模型,并且借用了传统的瘦客户端的模型,让管理员与用户能够同时获得两种方式的优点:将所有桌面虚拟机在数据中心进行托管并统一管理;同时用户能够获得完整PC的使用体验。形象地说,我们可以通过任何设备,不限时间、不限地点地访问网络上属于我们个人的桌面系统。
桌面“云”系统是可以通过瘦客户端或者其他任何与网络相连的终端设备(如笔记本、手机、平板电脑等)来访问跨平台应用程序的一种应用系统。简单地说,桌面“云”系统的原理就是将桌面从后端发送到前端。前端泛指终端使用者及其所使用的任何终端设备,前端显示桌面的内容,接受使用者输入的信息,再把这些信息发送到后端处理,后端主要指数据中心、计算中心等核心设施,通常包括服务器、存储器、网络系统、安全系统等;它以基建为导向,更讲求以基础建设为中心,重在集群、容错、灾备、服务器整合等解决方案的完善。
桌面“云”系统分为通用桌面云和高端桌面云。通用桌面云处理通用应用,面向办公、通用任务;高端桌面云通常需要显卡、GPU的支持,涉及2D、3D设计软件,大量高清HD、SHD视频功能应用等。
桌面“云”系统改变了过去分散、独立的桌面系统环境,通过集中部署,IT人员在数据中心就可以完成所有的管理维护工作。采用桌面“云”系统,可实现一种崭新的信息资源管理模式,实现所有学校内的信息化应用、电脑桌面、存储资源统一分配、回收、调拨、使用,实现真正规范化校园IT管理。虚拟桌面的实现将大大方便教师的教学工作,桌面“云”系统的终端比传统电脑提供更长的使用寿命,同时也将终端耗电量减少10倍,实现真正安全、绿色的校园网教学办公环境。高可靠的云计算架构,将大大减少因为终端设备出现故障对教学的影响,同时还能为所有教师保护桌面数据的安全,实现集中备份、集中防毒以及移动教学。
北京理工大学附中教育信息化建设的现状和需求
北京理工大学附中建于1950年,1980年被认定为海淀区重点中学,2003年成为北京市示范高中校。学校以创造优质教育,使学生得到生动、活泼、主动的发展为办学理念,多年来形成了“人文奠基,理工见长”的特色,为社会培养了大批优秀人才。在各级领导的高度重视和全体师生的共同努力下,学校的教育信息化在基础设施建设、信息资源建设、信息技术普及、运用信息技术提高教育教学质量和管理水平等方面都取得了巨大的成绩。
随着学校信息化建设规模的不断扩大,硬件设备的种类和数量越来越多,软件系统也越来越复杂。我们发现传统桌面架构存在一些难以改变的局限性,每台PC机上都要安装众多的软件,无法集中管理,维护中需要大量的重复劳动。同时,大量数据存储在本地,而PC机的稳定性、可靠性又不够高,没有安全保障,硬件老化、损坏、病毒、数据安全、软件兼容性和系统升级、稳定性等问题逐渐突出。另外,由于每位教师的使用需求、使用习惯、了解IT知识的程度都不同,所以出现的问题也都不尽相同。由于个人桌面系统的应用众多,造成整个网络系统的维护难度和成本越来越大,维护效率却难以提高。如何用有限的人力解决更多的问题,进一步完善学校的信息化建设,实现学校信息化资源的整合,实现集中化管理,降低维护管理难度和信息化建设应用成本,促进教育教学方式和学生学习方式的转变,提高教育教学质量,学校领导、教师,尤其是信息中心的教师们面临着极大的挑战。
桌面“云”系统在北京理工大学附中的应用实践和探索
桌面“云”系统在北京理工大学附中的部署情况
北京理工大学附中从2010年就开始进行各种桌面虚拟化系统的小范围试用,2012年10月,学校以瘦客户机为客户端,采用Citrix XenDesktop为一线教师部署了200个虚拟桌面,教师通过个人账号进行身份认证后即可登录到自己的虚拟桌面,进行与传统PC机一样的电脑操作,而登录媒介却不必再拘泥于原来的个人台式机或笔记本,教师可以在任何地点、使用任何一台终端设备,甚至是智能手机都可以通过网络实现个人虚拟桌面的使用,解决了数据携带、软件版本、系统应用兼容性等各类问题。为了给教师们带来最好的用户体验,经过实践总结,学校在部署方式上采用了Citrix的一种新的应用模式:PVD混合模式,将教师的虚拟桌面切成两部分,一部分由学校信息中心统一管理维护,如平台部署、常用软件的统一安装、系统补丁升级和杀毒软件病毒库的统一更新等,另一部分则由教师自主管理,教师可以根据自己的需求,安装各种软件和应用。这样,学校在实现集中管理、统一维护的同时,授予了教师较大的终端权限,保证了教师的个性化应用需求。
桌面“云”系统给学校教育信息化带来的好处
桌面“云”系统的使用,让教师摆脱了过去相对沉重的笔记本电脑和由于设备、平台差异带来的诸多不确定性问题。通过对教师的问卷调查和使用反馈,证实了很多授课教师已经通过桌面“云”系统开始体验云计算的教学方式,并实际体会到了云计算带来的便利。通过我们的实践总结,学校应用桌面“云”系统带来的好处主要包括以下五个方面。
(1)使用便捷性大幅提高,真正实现了移动办公和移动教学。教师无论是在办公室、班级教室还是在家中,都能够通过不同终端随时远程接入自己的虚拟桌面,实现上网、教学、办公桌面环境的统一。接入方式也实现了多样化,任意客户端包括台式机、笔记本电脑、瘦客户机或者平板电脑和手机等。无论是苹果系统还是安卓系统,都能很方便地登录,实现跨硬件、跨系统使用。例如,在一节语文课上,教师通过iPad登录到自己的虚拟桌面,在苹果设备上实现全部Windows操作,轻松地完成了教学任务,直接体会到了信息技术带来的便捷。 (2)明显改善了教师的办公环境。采用瘦客户机替代普通PC机,体积小巧、节省空间,且无风扇、低功耗、低发热量,为教师提供了宽敞无噪音的办公环境,同时还节约了大量能源。
(3)大大提高了数据的安全性。瘦客户机无硬盘,不存储数据,教师离开时只要锁定屏幕,即使设备失窃也不会有任何数据损失。同时,数据存放在云端也就是核心机房的服务器端,有专人管理维护,统一对所有教师电脑集中防毒,批量系统补丁,软件升级,统一数据备份,大幅降低故障率,数据安全性远大于PC机。
(4)实现信息化资源的整合和灵活配置,降低信息化建设和使用成本。针对教师的不同需求,可以为其分配个性化的系统配置和不同的操作系统。随着时间的推移,当给教师分配的系统配置(如CPU、内存、硬盘容量)满足不了其新的应用需求时,可以在服务器端为其直接升级而不用更改客户端的任何硬件。过去,教师下班后办公室的PC机就只能闲置,而现在教师无论在哪儿,即使是出差到外地都可以通过网络登录自己的虚拟桌面,无需来回搬运,相当于一人配备了多台电脑,提高了设备的利用率。
(5)大幅提高了电脑的维护效率。教师虚拟桌面的系统升级、软件安装等维护管理工作通过集中部署和分发就能远程实现,即使出现个人桌面系统崩溃等极端情况,也只需几分钟就能恢复,大大降低了网管教师的工作强度,提高了工作效率。
桌面“云”系统应用中遇到的困难与解决措施
任何一种新事物的应用,都会遇到各种各样的困难,桌面“云”系统的应用也不例外。桌面“云”系统首先在企业中得到广泛的应用,并取得了非常好的效果,然后才移植到教育信息化领域,应用于教育教学。由于应用环境的变化,学校在应用桌面“云”系统之初,不可避免地遇到了一些困难,比如,企业对桌面“云”系统的应用需求相对简单,员工只能通过终端使用系统提供的规定软件,不能自主对虚拟桌面进行任何系统操作。由于学校情况相对复杂,且工作特殊,不同教师对软件的需求不一样,因此,教师需要拥有和原来PC机相同的完全权限,方便其自主安装各种需要的软件,造成服务器端管理难度的大幅增加。另外,部署初期,部分办公室的网络稳定性不够,导致教师们短暂的欣喜后各种问题层出不穷。还有,教师对桌面“云”系统缺乏了解,对虚拟桌面的特点认识不足,导致推广效果不太理想。针对这些问题,我们采用了以下措施,很好地解决了遇到的各种困难。
(1)加强桌面“云”系统的使用培训,特别是针对教师在应用中可能遇到的问题及相应的解决办法的培训,使教师不断转变观念,对虚拟桌面技术有更深入、更全面的认识,引导教师针对其特点扬长避短,在使用中更好地发挥桌面“云”系统的优势。
(2)改造学校现有校园网络,提高网络的稳定性。桌面“云”系统完全依赖于网络,网络不稳定或者出现各种故障,都会影响到桌面“云”系统的正常运行。因此,针对学校现有网络中存在的问题,不断进行有计划的升级改造,包括硬件配置和软件部署等,不断提高网络的稳定性,为大家提供一个安全高效的网络环境。
(3)调整桌面“云”系统的应用模式。桌面“云”系统的部署包括池、专有、池PVD、流PVD等多种模式,学校可以根据各自的实际情况针对不同的应用人员选择合适的模式。
(4)加强技术支持。为了及时解决桌面“云”系统应用中可能出现的各种问题,要求供应商提供长时间的技术人员现场服务支持。
桌面“云”系统在北京理工大学附中的应用展望
目前,桌面“云”系统在北京理工大学附中的应用还处于探索阶段,下一阶段,学校将进一步稳定、完善现有桌面“云”系统,结合校园一卡通系统的推广,为教师配备一张带有U盘的校园卡,内置登录虚拟桌面的批处理程序(无需手工身份认证操作),通过刷卡或插入U盘登录虚拟桌面,进一步方便教师的使用。在此基础上不断拓展“云”计算技术的深化应用,逐步实现应用虚拟化、存储虚拟化、服务器虚拟化等。
桌面“云”系统在教育信息化领域的应用,目前还处于探索阶段,肯定会遇到一些困难,只要事前考虑得周到一些,遇到困难及时采取措施解决问题,相信桌面“云”系统在教育信息化领域的应用前景会越来越好。
(作者单位:北京理工大学附属中学)