云桌面在微电子机房的应用
来源：UC论文网2016-06-27 16:31
摘要：
该文闻要分析了高校微电子机房所普遍存在的问題。探讨了云桌面在机房管理方面的优势所在。
随着集成技术的迅速发展，时至今日， 电子系统设计已离不开计算机的辅助。熟 练掌握和运用电子设计自动化工具进行电 路分析、设计和器件开发成为了微电子专业 大学生所必须具备的基本素质之一。这些 课程实践性极强，学生必须进行大量的上 机实验才能真正掌握。因此，为了培养和提 升学生的实践操作和创新能力，补充实践 课程，加强上机实验在专业课程中所占的比 例是十分必要的。然而，目前高校的微电子 专业普遍存在机房管理人员不足、计算机 维护困难等问题。因此，如何对机房实施科 学、髙效的管理与维护，保障教学和实验的 顺利进行，成为了高校所普遍面临的紧迫问 题。
1.微电子机房现存问题分析
科学技术日新月异，为了满足日益增长 的教学需求，微电子专业的实验教学也在 不断增加新内容，机房的建设成本不断增 力口。另外，髙校还承担着培养创新人才的重 任。如何让髙校机房提供更加个性化、灵活 性的实验条件，让学生能够通过上机实验 去掌握独立思考和独立解决问题的方法， 也是高校教育工作者值得关注的问题。
(1)计算机硬件配置差异大。
在机房日常维护过程中，为了保证良好 的运行环境，经常需要增删软件，更新版本 等。然而，由于计算机的购置时间不同，硬 件配置存在较大差异，这导致计算机软件 环境的部署和维护都无法通过网络拷贝进 行批量克隆，逐台计算机维护耗时费力，工 作效率低。
(2)专业课的教学环境复杂。
微电子机房需要承担多门专业课程的 实验教学任务，所以需要有针对性地安装 大量的专业软件，如多种电子电路设计模拟 分析软件、电子仿真实验软件等。大量的应 用软件导致系统响应缓慢，严重影响应用 程序的运行速度，同时也妨碍了教学质量的 提高。
(3)无法便捷提供个性化实验平台。
传统的微电子专业实验需要使用到大 量的信号采集、测量测试、控制等仪器设 备，投入与维护费用髙。而且，由于实验条 件限制，目前高校实验教学还是主要以验 证性实验为主，学生缺乏了足够的实践训练 和自主思考，学生动手能力、创新能力和实 际应用能力的培养无从谈起。因此，用效率 高、成本低的计算机模拟仿真替代传统实 验室，就成为了一个解决高校实验教学资源 紧张问题的好办法。如何将虚拟实验室与 远程共享相结合，让学生可以随时随地开 展实验，充分发挥机房计算机的潜力，更加 成为了一个亟待解决的问题。
因此，面对以上的种种突出问题，传统 的机房管理措施已难以满足现今髙校大规 模计算机维护的丰富需求。为此，我们尝试 采用云桌面技术，来简化微电子机房的日常 管理和维护，取得了良好的实际效果。
2.云桌面概念
云桌面作为云计算的一种典型应用⑵。 通俗的来理解，就是显示在用户屏幕上的 桌面是由虚拟的“云”所提供。这个“云”就 是以网络为载体，借助虚拟化技术所整合的 计算机硬件、操作系统、应用软件、数据等 资源[31。所以云桌面的一个突出特点就是， 用户数据的运行和显示是完全分离的，用户 终端所显示的桌面都不是真实运行在用户 设备上的，而是由服务器所提供。用户共享 软、硬件资源，这大大增加了资源利用率， 同时也为灵活、人性化服务的提供创造了条 件。
用户访问云桌面后，系统就会根据用户 的需求和权限提供桌面和应用程序，无需 再次安装和调试，也不改变计算机的传统 操作方式，从而避免了为每台设备单独安 装、配置系统和应用软件的烦恼，让用户可 以方便的享受各类计算机资源。而且，用户 的数据都保存于服务器上，更换设备后只需 再次访问云桌面，就能够继续工作，非常适 合移动办公和移动学习。除此之外，管理.员 还能够根据实际需要，灵活的调整和分配 计算资源给各个应用软件使用，避免了高性 能硬件资源被闲置的情况发生，确保了用户 应用的稳定运行，减少用户计算机因处理能 力的不足而无法满足不断提高的软件需求 的情况发生，大大降低了机房建设成本。
3.云桌面在微电子机房的应用效果
(1)机房维护更轻松。
云桌面完全消除了操作系统与计算机硬 件间的关联，所有的用户终端都只是一个云 桌面的访问接入点。因此，管理员不必对硬 件配置不同的计算机区别对待，实现了在配 置不同的计算机上运行统一的桌面环境[4]。 这样一来，在更换计算机硬件或者购置了 新计算机时，可以通过云桌面快速的部署 操作桌面环境，把机房管理人员从重复性 的重装系统和软件中解放了出来，大大减轻 了工作负担。
(2)集中化的课堂管理。
云桌面支持远程监视和控制，管理员能 够通过监控软件，随时获取实验室中每台 设备的运行情况。如果学生在上课时间运 行与学习无关的软件应用，管理员可以立即发现并远程关闭。而且，各个用户的云桌面 相互独立，一台设备中毒或者系统崩溃等 也不会影响到其他用户终端，相当地安全、 稳定。此外，当系统出现故障时，也能够十 分方便的进行远程诊断和云桌面恢复，高 效、简洁，让任课老师可以把更多的时间和 精力投入到指导学生实验上。
(3)个性化的教学环境。
在云桌面使用过程中，可以随时的创建 新的桌面环境，并且可以根据需求为其定制 独立的软件系统。这意味着，我们可以利 用同一套计算机设备，满足不同教学需求， 提供不同的实验环境，从此再也不必为不 断更新的教学内容重装系统，大大节省了机 房维护所需花费的时间和精力，而且还避免 了软件安装过多所导致的系统臃肿和设备 运行速度下降，降低了软件冲突的风险，大 大减少了运行故障的发生。同时，任课老师 在实验过程中，临时性的软件应用、教学演 示等也可以在不中断实验过程的情况下交 付给学生使用，使得实验的安排更加的灵活方便。
(4)学生创新能力培养。
目前髙校都强调创新，强调培养学生的 创新精神和创新能力。这需要在教学过程 中，增加学生与知识间的互动，强化学习的 广度和深度。如今，在云桌面的协助下，学 生能够通过校园网络访问微电子机房，获取 教学资源，有助于学生去自主学习。同时， 对学生开放一定的云桌面权限，让学生可以 不必在实验室中就能够直接进行虚拟化的 仿真实验，大大拓宽了学生实验途径，让学 生可以自主探究、动手实践去解决问题。学 生通过云桌面进行实验时，可以灵活自主的 选择虚拟实验装置来完成实验目的，彻底的 改变了由老师搭建好实验装置、学生按部就 班操作的传统实验方式，极大地激发了学 生的学习兴趣，培养了学生的创新意识和实 践能力。
4.结语
微电子机房采用云桌面后，大大提升了 机房管理效率，降低了维护成本，推动了实验教学模式的创新，促进了学生创新能力的培养。因此，可以预见，随着云桌面技术的曰益成熟，在未来，云桌面必将在髙校中获得更加广阔的应用前景，必将进一步地对高校人才培养带来更加深远的影响。
董亮
(上海大学物理系)
