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    云桌面在微電子機房的應用

    來源:UC論文網2016-06-27 16:31

    摘要:

    該文聞要分析了高校微電子機房所普遍存在的問題。探討了云桌面在機房管理方面的優勢所在。

      隨著集成技術的迅速發展,時至今日, 電子系統設計已離不開計算機的輔助。熟 練掌握和運用電子設計自動化工具進行電 路分析、設計和器件開發成為了微電子專業 大學生所必須具備的基本素質之一。這些 課程實踐性極強,學生必須進行大量的上 機實驗才能真正掌握。因此,為了培養和提 升學生的實踐操作和創新能力,補充實踐 課程,加強上機實驗在專業課程中所占的比 例是十分必要的。然而,目前高校的微電子 專業普遍存在機房管理人員不足、計算機 維護困難等問題。因此,如何對機房實施科 學、髙效的管理與維護,保障教學和實驗的 順利進行,成為了高校所普遍面臨的緊迫問 題。
     
      1.微電子機房現存問題分析
     
      科學技術日新月異,為了滿足日益增長 的教學需求,微電子專業的實驗教學也在 不斷增加新內容,機房的建設成本不斷增 力口。另外,髙校還承擔著培養創新人才的重 任。如何讓髙校機房提供更加個性化、靈活 性的實驗條件,讓學生能夠通過上機實驗 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注的問題。
     
      (1)計算機硬件配置差異大。
     
      在機房日常維護過程中,為了保證良好 的運行環境,經常需要增刪軟件,更新版本 等。然而,由于計算機的購置時間不同,硬 件配置存在較大差異,這導致計算機軟件 環境的部署和維護都無法通過網絡拷貝進 行批量克隆,逐臺計算機維護耗時費力,工 作效率低。
     
      (2)專業課的教學環境復雜。
     
      微電子機房需要承擔多門專業課程的 實驗教學任務,所以需要有針對性地安裝 大量的專業軟件,如多種電子電路設計模擬 分析軟件、電子仿真實驗軟件等。大量的應 用軟件導致系統響應緩慢,嚴重影響應用 程序的運行速度,同時也妨礙了教學質量的 提高。
     
      (3)無法便捷提供個性化實驗平臺。
     
      傳統的微電子專業實驗需要使用到大 量的信號采集、測量測試、控制等儀器設 備,投入與維護費用髙。而且,由于實驗條 件限制,目前高校實驗教學還是主要以驗 證性實驗為主,學生缺乏了足夠的實踐訓練 和自主思考,學生動手能力、創新能力和實 際應用能力的培養無從談起。因此,用效率 高、成本低的計算機模擬仿真替代傳統實 驗室,就成為了一個解決高校實驗教學資源 緊張問題的好辦法。如何將虛擬實驗室與 遠程共享相結合,讓學生可以隨時隨地開 展實驗,充分發揮機房計算機的潛力,更加 成為了一個亟待解決的問題。
     
      因此,面對以上的種種突出問題,傳統 的機房管理措施已難以滿足現今髙校大規 模計算機維護的豐富需求。為此,我們嘗試 采用云桌面技術,來簡化微電子機房的日常 管理和維護,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用⑵。 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 是以網絡為載體,借助虛擬化技術所整合的 計算機硬件、操作系統、應用軟件、數據等 資源[31。所以云桌面的一個突出特點就是, 用戶數據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 設備上的,而是由服務器所提供。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、人性化服務的提供創造了條 件。
     
      用戶訪問云桌面后,系統就會根據用戶 的需求和權限提供桌面和應用程序,無需 再次安裝和調試,也不改變計算機的傳統 操作方式,從而避免了為每臺設備單獨安 裝、配置系統和應用軟件的煩惱,讓用戶可 以方便的享受各類計算機資源。而且,用戶 的數據都保存于服務器上,更換設備后只需 再次訪問云桌面,就能夠繼續工作,非常適 合移動辦公和移動學習。除此之外,管理.員 還能夠根據實際需要,靈活的調整和分配 計算資源給各個應用軟件使用,避免了高性 能硬件資源被閑置的情況發生,確保了用戶 應用的穩定運行,減少用戶計算機因處理能 力的不足而無法滿足不斷提高的軟件需求 的情況發生,大大降低了機房建設成本。
     
      3.云桌面在微電子機房的應用效果
     
      (1)機房維護更輕松。
     
      云桌面完全消除了操作系統與計算機硬 件間的關聯,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區別對待,實現了在配 置不同的計算機上運行統一的桌面環境[4]。 這樣一來,在更換計算機硬件或者購置了 新計算機時,可以通過云桌面快速的部署 操作桌面環境,把機房管理人員從重復性 的重裝系統和軟件中解放了出來,大大減輕 了工作負擔。
     
      (2)集中化的課堂管理。
     
      云桌面支持遠程監視和控制,管理員能 夠通過監控軟件,隨時獲取實驗室中每臺 設備的運行情況。如果學生在上課時間運 行與學習無關的軟件應用,管理員可以立即發現并遠程關閉。而且,各個用戶的云桌面 相互獨立,一臺設備中毒或者系統崩潰等 也不會影響到其他用戶終端,相當地安全、 穩定。此外,當系統出現故障時,也能夠十 分方便的進行遠程診斷和云桌面恢復,高 效、簡潔,讓任課老師可以把更多的時間和 精力投入到指導學生實驗上。
     
      (3)個性化的教學環境。
     
      在云桌面使用過程中,可以隨時的創建 新的桌面環境,并且可以根據需求為其定制 獨立的軟件系統。這意味著,我們可以利 用同一套計算機設備,滿足不同教學需求, 提供不同的實驗環境,從此再也不必為不 斷更新的教學內容重裝系統,大大節省了機 房維護所需花費的時間和精力,而且還避免 了軟件安裝過多所導致的系統臃腫和設備 運行速度下降,降低了軟件沖突的風險,大 大減少了運行故障的發生。同時,任課老師 在實驗過程中,臨時性的軟件應用、教學演 示等也可以在不中斷實驗過程的情況下交 付給學生使用,使得實驗的安排更加的靈活方便。
     
      (4)學生創新能力培養。
     
      目前髙校都強調創新,強調培養學生的 創新精神和創新能力。這需要在教學過程 中,增加學生與知識間的互動,強化學習的 廣度和深度。如今,在云桌面的協助下,學 生能夠通過校園網絡訪問微電子機房,獲取 教學資源,有助于學生去自主學習。同時, 對學生開放一定的云桌面權限,讓學生可以 不必在實驗室中就能夠直接進行虛擬化的 仿真實驗,大大拓寬了學生實驗途徑,讓學 生可以自主探究、動手實踐去解決問題。學 生通過云桌面進行實驗時,可以靈活自主的 選擇虛擬實驗裝置來完成實驗目的,徹底的 改變了由老師搭建好實驗裝置、學生按部就 班操作的傳統實驗方式,極大地激發了學 生的學習興趣,培養了學生的創新意識和實 踐能力。
     
      4.結語
     
      微電子機房采用云桌面后,大大提升了 機房管理效率,降低了維護成本,推動了實驗教學模式的創新,促進了學生創新能力的培養。因此,可以預見,隨著云桌面技術的曰益成熟,在未來,云桌面必將在髙校中獲得更加廣闊的應用前景,必將進一步地對高校人才培養帶來更加深遠的影響。
     
                                                                                                                         董亮
                                                                                                               (上海大學物理系)

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