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虚拟桌面技术在继续医学教育中的应用

2018-10-10 11:40 来源:医学教育论文 人参与在线咨询

摘要】随着教育现代化发展,虚拟化桌面技术在高校的市场也在不断拓展,各大高校逐渐在各自教学教育活动及教学管理中应用虚拟化桌面技术,虚拟化技术的应用既提高了高校教学质量,整合了教育资源,也有效降低了教学成本。文章分析了目前我校计算机资源使用现状与问题及高等学历继续医学教育的实际情况,对虚拟化桌面技术在我校高等学历继续医学教育教学中的应用进行了研究:在运用了虚拟化桌面技术后,有效地改善了以往存在的问题和不足,可提高教学与管理的灵活性;便捷学生学习方式,提高学习质量;也保障了信息安全,实现了继续医学教育良好的进步和提升。

关键词】虚拟桌面;虚拟技术;继续医学教育;个性化教学;教育技术;教育现代化

进入新世纪后,互联网信息化技术已改变了人们的生活、工作和学习方式,面对信息化浪潮给教育提供的机遇和挑战,世界多国已将“互联网/信息化+教育”列为教育发展的国家战略[1],包括MOOCs、云课堂在内的“互联网/信息化+教育”技术从2013年开始迅猛发展至今,已快速进入应用转型的时期,正逐步由搭建校园网等基础设施平台向多媒体深化应用发展。继续医学教育专业性较强[2],一些特定课程特别是在某些特殊的实验课程因其性质必须运用多媒体教室,但随着教育事业的不断发展以及继续教育学历学生半工半读的特殊学习模式,传统的管理模式已经难以满足日益增长的多媒体教室使用需求。而随着云计算技术普及与桌面虚拟化的发展,虚拟桌面技术的应用突破了设备、空间、时间的限制,其不断扩大的使用范围,对现有限制性物理条件的突破,能更好的适合继续教育这种形式,受到继续医学学历教育教师及学生的青睐。

1虚拟桌面技术

虚拟桌面也叫云桌面[3],是云计算将物理资源虚拟抽象整合后以可以自定配额的虚拟计算机形式提供具有独立镜像的计算机功能服务,其通过虚拟机技术将用户的桌面操作系统以镜像形式存放在远端服务器上,终端用户通过远程桌面协议(RDP协议)来访问他们的操作系统,做到同一个系统制作,多镜像分配使用,其特点是在提高用户桌面系统的可管理性、安全性的同时,用户能够在任意时间任意地点,使用不同的终端设备(各种架构的台式机、笔记本以及瘦客户端等),利用网络对桌面系统环境进行访问。

2传统教室的管理现状

2.1教与学缺乏个性化灵活性使用

传统多媒体教室或机房大多采用系统独立的本地硬盘启动,无法兼顾到不同教室不同课程的软件应用及系统需求,我校的三个专业的教学软件都有很强的专业性,护理专业的护理虚拟仿真实验教学系统、检验专业的检验实验管理软件、影像专业的医学影像学教学模拟软件,都需要管理人员在开学或学期初上课进行安装并调试,无法保证教师与学生的个性化使用。且教室计算机只能放置于固定的地方,假如学生在课堂上没能把实验做完,就得在别的地方重新搭建实验环境,在教师教学、学生实验方面都缺少相关的灵活性[4]。

2.2系统安全性不足

继续医学学历教育的学生在校学习时间有限,相比于普校全日制学生,其流动性较大,使得其在使用外部U盘、移动硬盘等随身存储设备拷贝本地计算机里的学习资料时,容易造成各类病毒入侵本地系统,危害系统安全。其次,由于有限的教室资源,会使得不同课程安排在同一间教室,所需用的不同的软件需要逐件安装,数量过多的软件和各类软件间的兼容问题会造成计算机的各类故障,也会对系统的稳定性造成隐患[5]。

2.3建设、维护、管理成本过高

以本校为例,包括多媒体教室、机房、图书阅览室的近270台计算机的建设成本是一笔不菲的数目,此外学校在每栋教学楼均安排了多名专业技术人员,平时由技术人员定期进行维护,在需要升级系统或重新部署时,需要挨个对几百台电脑重做系统,人力资源成本与时间成本较高[6]。且不断更新的软件系统对计算机硬件设备的要求越来越高,计算机的软硬件设备更新周期越来越短[7],这更是一笔巨大的投入。人力、物力、财力及时间成本的管理成本越来越高,使得进行的投入越来越多而成效却越来越差,边际效应明显。

3虚拟桌面技术的实现

我校公共多媒体教室18间、计算机机房5间,机位270台,均采用了桌面云管理系统,如图1所示,通过9台PowerEdgeR730机架式服务器集群基于OpenStack架构和磁盘虚拟化技术,将终端的管理和维护变为针对云桌面后台控制系统的管理与维护,可自由的增加桌面镜像和课程管理。此系统将教学用计算机及软件环境管理抽象为镜像、磁盘、分组3个核心模块,交由一台服务器统一管理,八台服务器进行镜像分发,将传统的分散管理变为以中央服务器为主的集中统一管理、后台智能部署、自动维护更新、远程管理于一体的完整独立解决方案。作为教室课程管理员可在服务器端创造多个系统镜像及多个分组应用于不同教学环境中的使用,可做到定时发放,定时回收清除的作用。终端裸机开机登陆相应客户端即可直接使用服务器中的模板,在终端正常使用中,此系统可按需或完全将该磁盘模板自动部署到终端本地,实现终端联网跨物理位置的操作使用。

4虚拟桌面技术在高等继续医学学历教育教学中的应用

4.1提高教学及管理灵活性

我校继续医学学历教育的外聘教师不常在校内,其个性化灵活性的教学活动与地理访问校内资源均受到很大的限制。采用虚拟桌面技术则可以改善以往的情况,只要网络畅通,或者利用学校VPN技术,外聘教师就可以在网速稳定的地方使用帐号登录学校的虚拟桌面,访问校内的教学资源,根据自身使用习惯,采用熟悉的程序和软件进行备课、维护实验软件及实验数据等,实现教学资源的充分利用,提升教学灵活性。其次,办公方面,包括教师及领导的校内各方管理人员也可以通过客户端接入自己的虚拟桌面进行办公甚至参加会议,管理灵活性也得到提升。

4.2保障信息安全性

继续医学学历教育学生的流动性与不稳定性常导致在拷贝课件时发生计算机中毒造成系统崩溃从而影响教学活动的情形发生,安装了虚拟化桌面管理系统后,系统所有的数据、运算都在服务器端运行,管理员只需要对服务器进行管理和监控,对服务器上的镜像和用户进行维护,不需要对每台计算机进行管理,这就可以避免由于学生的拷贝行为导致的病毒扩散影响,更好地保护数据的安全,为教学活动提供了有力的保障。在维护方面,在需要软件更新及系统更新补丁时只需在服务器端上进行一次更新即可完成,保证系统与数据的安全。而当因某些原因导致的系统运行异常、应用程序损坏、病毒感染等情况,管理员只需关闭或重启服务器就能够解决,安全性得到充分的保障。

4.3便捷学习方式,提高学习质量

继续教育的学生大部分学习时间在校外[8],校内学习资源获得有限,知识储备不足,学习能力有限,加上工学矛盾,使得其学习意愿不强,学习质量也得不到提高。对此,虚拟云桌面的存储管理平台提供了文件管理、共享等功能,通过此存储管理可以实现文件的统一存储管理、共享分发及在线视频等功能,极大的满足了学生校外的学习分享需求[9]。同时,存储管理功能平台还支持共享的空间与个人的空间相隔离,用户可以通过云存储平台把自己的数据存储于云存储系统中,可共享,可区分,方便了学习,学习质量得到提高。

4.4降低成本

对于医学专业学生来说,各种医学软件及操作系统购置及安装比较复杂[10]。若安装了虚拟化客户端,可统一的管理教学用软件,每个学生不用花过多的时间浪费在软件购置及安装的流程上,在相关法律允许的范围内,可降低大多数学生的信息化学习成本。学校方面,通过应用虚拟桌面技术,每间教室的计算机配置均能够转变为虚拟客户端,也可极大地减少多媒体教室的建设成本投入,日常维护中,技术人员能够在服务器端对各教室终端及机房机位的系统进行统一部署,节约了时间及人力成本。

5结语

多媒体教室、实验室机房、图书馆电子阅览室等是当前高校中一种十分重要的教学资源,特别是对于学历继续医学教育的学生,其特殊的学习形式使得单纯面授早已满足不了其学习需求,相对比传统的多媒体教室教学也存在着一些影响教学效果的弊端。通过利用虚拟桌面技术,这些情况得到了有效的改观,虽然偶尔有技术上实施难度[11],但在教学方面虚拟桌面技术创新了学习新模式,提高了教与学的双重效率,降低了双方的管理维护成本,为适应发展新时期的继续教育学习[12],打造全民学习型社会产生了良好的推动作用。

作者:王军 张坤 薛金龙 单位:北京协和医学院继续教育学院

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