董亮

摘 要：該文簡要分析了高校微電子機(jī)房所普遍存在的問題。探討了云桌面在機(jī)房管理方面的優(yōu)勢所在。實踐證明，微電子機(jī)房采用云桌面后，不僅可以解決機(jī)房管理中存在的各種實際問題，而且能夠促進(jìn)創(chuàng)新性實驗教學(xué)模式的建立，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果，有助于應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：云桌面 微電子 機(jī)房管理 桌面虛擬化

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）07（a）-0054-02

Application of Cloud Desktop in the Microelectronics Computer Lab

Dong Liang

（Shanghai University Department of Physics， Shanghai，200444，China）

Abstract：This paper briefly analyzed the common problems in the microelectronics computer lab in colleges，and discussed its advantages in the management of computer lab.Practice proved that the application of cloud desktop in the microelectronics computer lab can solve various existing problems in the management of computer lab. Moreover， it can promote the establishment of innovative experimental teaching mode. In this way，the studentsinterest will be aroused， and the effect of teaching will be enhanced.At the same time，it will contribute to the qualified innovative talents training.

Key Words：Coud Desktop；Microelectronics； Computer Lab Management；Desktop Virtualization

隨著集成技術(shù)的迅速發(fā)展，時至今日，電子系統(tǒng)設(shè)計已離不開計算機(jī)的輔助。熟練掌握和運用電子設(shè)計自動化工具進(jìn)行電路分析、設(shè)計和器件開發(fā)成為了微電子專業(yè)大學(xué)生所必須具備的基本素質(zhì)之一。這些課程實踐性極強(qiáng)，學(xué)生必須進(jìn)行大量的上機(jī)實驗才能真正掌握。因此，為了培養(yǎng)和提升學(xué)生的實踐操作和創(chuàng)新能力，補(bǔ)充實踐課程，加強(qiáng)上機(jī)實驗在專業(yè)課程中所占的比例是十分必要的。然而，目前高校的微電子專業(yè)普遍存在機(jī)房管理人員不足、計算機(jī)維護(hù)困難等問題。因此，如何對機(jī)房實施科學(xué)、高效的管理與維護(hù)，保障教學(xué)和實驗的順利進(jìn)行，成為了高校所普遍面臨的緊迫問題。

1 微電子機(jī)房現(xiàn)存問題分析

科學(xué)技術(shù)日新月異，為了滿足日益增長的教學(xué)需求，微電子專業(yè)的實驗教學(xué)也在不斷增加新內(nèi)容，機(jī)房的建設(shè)成本不斷增加。另外，高校還承擔(dān)著培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重任。如何讓高校機(jī)房提供更加個性化、靈活性的實驗條件，讓學(xué)生能夠通過上機(jī)實驗去掌握獨立思考和獨立解決問題的方法，也是高校教育工作者值得關(guān)注的問題。

（1）計算機(jī)硬件配置差異大。

在機(jī)房日常維護(hù)過程中，為了保證良好的運行環(huán)境，經(jīng)常需要增刪軟件，更新版本等。然而，由于計算機(jī)的購置時間不同，硬件配置存在較大差異，這導(dǎo)致計算機(jī)軟件環(huán)境的部署和維護(hù)都無法通過網(wǎng)絡(luò)拷貝進(jìn)行批量克隆，逐臺計算機(jī)維護(hù)耗時費力，工作效率低。

（2）專業(yè)課的教學(xué)環(huán)境復(fù)雜。

微電子機(jī)房需要承擔(dān)多門專業(yè)課程的實驗教學(xué)任務(wù)，所以需要有針對性地安裝大量的專業(yè)軟件，如多種電子電路設(shè)計模擬分析軟件、電子仿真實驗軟件等。大量的應(yīng)用軟件導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)緩慢，嚴(yán)重影響應(yīng)用程序的運行速度，同時也妨礙了教學(xué)質(zhì)量的提高。

（3）無法便捷提供個性化實驗平臺。

傳統(tǒng)的微電子專業(yè)實驗需要使用到大量的信號采集、測量測試、控制等儀器設(shè)備，投入與維護(hù)費用高。而且，由于實驗條件限制，目前高校實驗教學(xué)還是主要以驗證性實驗為主，學(xué)生缺乏了足夠的實踐訓(xùn)練和自主思考，學(xué)生動手能力、創(chuàng)新能力和實際應(yīng)用能力的培養(yǎng)無從談起。因此，用效率高、成本低的計算機(jī)模擬仿真替代傳統(tǒng)實驗室，就成為了一個解決高校實驗教學(xué)資源緊張問題的好辦法。如何將虛擬實驗室與遠(yuǎn)程共享相結(jié)合，讓學(xué)生可以隨時隨地開展實驗，充分發(fā)揮機(jī)房計算機(jī)的潛力，更加成為了一個亟待解決的問題[1]。

因此，面對以上的種種突出問題，傳統(tǒng)的機(jī)房管理措施已難以滿足現(xiàn)今高校大規(guī)模計算機(jī)維護(hù)的豐富需求。為此，我們嘗試采用云桌面技術(shù)，來簡化微電子機(jī)房的日常管理和維護(hù)，取得了良好的實際效果。

2 云桌面概念

云桌面作為云計算的一種典型應(yīng)用[2]。通俗的來理解，就是顯示在用戶屏幕上的桌面是由虛擬的“云”所提供。這個“云”就是以網(wǎng)絡(luò)為載體，借助虛擬化技術(shù)所整合的計算機(jī)硬件、操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)等資源[3]。所以云桌面的一個突出特點就是，用戶數(shù)據(jù)的運行和顯示是完全分離的，用戶終端所顯示的桌面都不是真實運行在用戶設(shè)備上的，而是由服務(wù)器所提供。用戶共享軟、硬件資源，這大大增加了資源利用率，同時也為靈活、人性化服務(wù)的提供創(chuàng)造了條件。

用戶訪問云桌面后，系統(tǒng)就會根據(jù)用戶的需求和權(quán)限提供桌面和應(yīng)用程序，無需再次安裝和調(diào)試，也不改變計算機(jī)的傳統(tǒng)操作方式，從而避免了為每臺設(shè)備單獨安裝、配置系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的煩惱，讓用戶可以方便的享受各類計算機(jī)資源。而且，用戶的數(shù)據(jù)都保存于服務(wù)器上，更換設(shè)備后只需再次訪問云桌面，就能夠繼續(xù)工作，非常適合移動辦公和移動學(xué)習(xí)。除此之外，管理員還能夠根據(jù)實際需要，靈活的調(diào)整和分配計算資源給各個應(yīng)用軟件使用，避免了高性能硬件資源被閑置的情況發(fā)生，確保了用戶應(yīng)用的穩(wěn)定運行，減少用戶計算機(jī)因處理能力的不足而無法滿足不斷提高的軟件需求的情況發(fā)生，大大降低了機(jī)房建設(shè)成本。

3 云桌面在微電子機(jī)房的應(yīng)用效果

（1）機(jī)房維護(hù)更輕松。

云桌面完全消除了操作系統(tǒng)與計算機(jī)硬件間的關(guān)聯(lián)，所有的用戶終端都只是一個云桌面的訪問接入點。因此，管理員不必對硬件配置不同的計算機(jī)區(qū)別對待，實現(xiàn)了在配置不同的計算機(jī)上運行統(tǒng)一的桌面環(huán)境[4]。這樣一來，在更換計算機(jī)硬件或者購置了新計算機(jī)時，可以通過云桌面快速的部署操作桌面環(huán)境，把機(jī)房管理人員從重復(fù)性的重裝系統(tǒng)和軟件中解放了出來，大大減輕了工作負(fù)擔(dān)。

（2）集中化的課堂管理。

云桌面支持遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制，管理員能夠通過監(jiān)控軟件，隨時獲取實驗室中每臺設(shè)備的運行情況。如果學(xué)生在上課時間運行與學(xué)習(xí)無關(guān)的軟件應(yīng)用，管理員可以立即發(fā)現(xiàn)并遠(yuǎn)程關(guān)閉。而且，各個用戶的云桌面相互獨立，一臺設(shè)備中毒或者系統(tǒng)崩潰等也不會影響到其他用戶終端，相當(dāng)?shù)匕踩?、穩(wěn)定。此外，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，也能夠十分方便的進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷和云桌面恢復(fù)，高效、簡潔，讓任課老師可以把更多的時間和精力投入到指導(dǎo)學(xué)生實驗上。

（3）個性化的教學(xué)環(huán)境。

在云桌面使用過程中，可以隨時的創(chuàng)建新的桌面環(huán)境，并且可以根據(jù)需求為其定制獨立的軟件系統(tǒng)[5]。這意味著，我們可以利用同一套計算機(jī)設(shè)備，滿足不同教學(xué)需求，提供不同的實驗環(huán)境，從此再也不必為不斷更新的教學(xué)內(nèi)容重裝系統(tǒng)，大大節(jié)省了機(jī)房維護(hù)所需花費的時間和精力，而且還避免了軟件安裝過多所導(dǎo)致的系統(tǒng)臃腫和設(shè)備運行速度下降，降低了軟件沖突的風(fēng)險，大大減少了運行故障的發(fā)生。同時，任課老師在實驗過程中，臨時性的軟件應(yīng)用、教學(xué)演示等也可以在不中斷實驗過程的情況下交付給學(xué)生使用，使得實驗的安排更加的靈活方便。

（4）學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

目前高校都強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。這需要在教學(xué)過程中，增加學(xué)生與知識間的互動，強(qiáng)化學(xué)習(xí)的廣度和深度。如今，在云桌面的協(xié)助下，學(xué)生能夠通過校園網(wǎng)絡(luò)訪問微電子機(jī)房，獲取教學(xué)資源，有助于學(xué)生去自主學(xué)習(xí)。同時，對學(xué)生開放一定的云桌面權(quán)限，讓學(xué)生可以不必在實驗室中就能夠直接進(jìn)行虛擬化的仿真實驗，大大拓寬了學(xué)生實驗途徑，讓學(xué)生可以自主探究、動手實踐去解決問題。學(xué)生通過云桌面進(jìn)行實驗時，可以靈活自主的選擇虛擬實驗裝置來完成實驗?zāi)康?，徹底的改變了由老師搭建好實驗裝置、學(xué)生按部就班操作的傳統(tǒng)實驗方式，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力。

4 結(jié)語

微電子機(jī)房采用云桌面后，大大提升了機(jī)房管理效率，降低了維護(hù)成本，推動了實驗教學(xué)模式的創(chuàng)新，促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，可以預(yù)見，隨著云桌面技術(shù)的日益成熟，在未來，云桌面必將在高校中獲得更加廣闊的應(yīng)用前景，必將進(jìn)一步地對高校人才培養(yǎng)帶來更加深遠(yuǎn)的影響。

參考文獻(xiàn)

[1] 龔玲平.遠(yuǎn)程開放學(xué)習(xí)中的虛擬實驗與遠(yuǎn)程實驗[J].云南電大學(xué)報，2011，13（4）：5-10.

[2] 翁國秀.云桌面技術(shù)在高校計算機(jī)實驗室建設(shè)和管理中的應(yīng)用[J].信息與電腦（理論版），2012（11）：110-111.

[3] 張穎.桌面云平臺系統(tǒng)研究與實踐[D].復(fù)旦大學(xué)，2012.

[4] 林飛躍，林先津.云桌面在教學(xué)管理中的應(yīng)用[J].實驗室研究與探索，2013，32（10）：336-343.

[5] 翁國秀.云桌面技術(shù)在高校計算機(jī)實驗室建設(shè)和管理中的應(yīng)用[J].信息與電腦（理論版），2012（11）：110-111.