时间：2023-03-28 15:04:59
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Abstract： Computer classroom teaching is an important form of college and university education， but the existing computer classroom environment and mode seriously restrict the effective development of teaching activities. Therefore， it is necessary to build a new type of computer classroom teaching environment to reduce the construction and maintenance cost of computer classroom and the work of computer classroom management staff and at the same time improve the teaching effect. Through the cloud desktop technology， the system resources， teaching resources and office environment can be put on the cloud platform so that teachers and students can get the resources through various terminals， thus the time and space environment， equipment environment， interpersonal environment， information organization environment and emotional environment of computer classroom teaching can be effectively improved and promoting teaching as a result.
关键词： 云平台；机房；教学环境
Key words： cloud platform；computer classroom；teaching environment
中图分类号：TP308 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）25-0188-03
0 引言
随着web技术的广泛应用，在新形势下对于传统机房教育的拓展成为了可能。机房教学是当代高校特别是职业院校的重要教学形式，它承担着学校基于计算机的基础课程、实践及相关考试、培训任务，它不但需要承担计算机主干课程的学习，更负担了基于计算机的相关课程（比如自动化专业、汽车专业、财务专业、设计类专业等）学生通过动手训练巩固习得的知识和技能，提高实践操作能力。近年来，教育信息化建设推进了学校网络基础设施和信息系统的建设，尤其是作为学校信息化程度重要指标的教学机房更是大量涌现。然而，面对机房教学对设备的可扩展性、高安全性、高性能性、高兼容性等需求，学校的现有硬件设备、软件环境又进入了食之无味、弃之可惜的两难境地。那么我们应该如何通过优化教学环境来高效地利用现有资源，更好地服务教学，提高教学效果呢？
1 概念界定
1.1 教学环境 关于教学环境概念的界定，由于研究者的立场和角度的不同，对教学环境都有不同的理解，在国内外也尚未形成一致的意见。一般来说，研究者通常从自己的研究目的、内容等出发给教学环境下适合自己的定义。我们倾向于使用我国学者田慧生在《教学环境论》一书中的描述，按照教学环境诸要素的特点，将教学环境分为物质环境和心理环境，物质环境主要由时空环境、设施环境、自然环境构成；心理环境主要由人际环境、信息环境、组织环境、情感环境、舆论环境等组成。[1]
1.2 云技术 云技术即云计算是一种新兴的超级大规模的计算方式，是以数据为中心的一种数据密集型的超级计算。在多个领域有其独特技术，如数据存储、数据管理、编程模型、虚拟技术等。云桌面技术是其虚拟化技术方面的主要应用之一。[2]
云桌面技术能够以精简的、低成本的瘦客户机代替传统的个人电脑，并利用强大的服务器集群部署策略，通过虚拟化技术将各种应用作为集中服务，按需交付，从而实现桌面与后台工作系统的连接访问及应用部署方式的革命性创新。
2 传统机房教学环境存在的问题
我们通过教师、学生和机房管理员等不同角色对本校教学机房的使用情况进行了深入调研，发现在实际教学过程中存在很多问题，主要表现在以下几方面：
2.1 一机房多应用，教学的自然环境复杂
由于教学机房不足，不能满足与专业一对一的应用，往往一个机房承担多个专业的教学任务，而不同的课程又需要不同的系统设置和应用软件，由于不同系统环境下软件设置的不统一，快速更新的软件版本的前后不兼容、操作用户（师生）对于某项目标的操作形式不相同，经常会造成应用软件的损坏，甚至系统文件的破坏，导致死机等现象。软件安装过多不仅影响机器的使用性能，还会分散学生在上机操作时学习的注意力，同时给课堂教学秩序带来了管理难问题。
2.2 机房设施投资大，淘汰速度快
为了满足全校师生教学和科研的需求，机房规模较大，硬件设备的一次性投入动辄几十万。根据戈登·摩尔（GordonMoore）提出的关于计算机硬件更新的周期较短
（约18个月）性能就将提高一倍，学校教育需要应对新的市场软件需求版本也随之提升，然而大量的硬件更新将使学校的设备投入与日俱增。同时，学校机房使用强度大，PC机零部件损坏概率加大，应用软件升级对计算机性能要求逐步提高等原因，每2至3年就要对机房设备进行更新换代，造成极大的资源浪费，也给学校带来不小的经济压力。
2.3 病毒肆虐，信息安全性差
机房作为一个教学的公共场所，学生存储介质的交叉使用几乎使其成为公认的病毒集散地，不但加重了机房管理员的维护工作，而且妨碍计算机的运行，影响教学。若想通过杀毒软件解决病毒问题，不仅面临高额的使用费用，现行软件病毒、木马往往还具有自我传播与变异的可能，对于此类恶意程序，杀毒软件将无能为力，同时还存在文件误删问题。
2.4 教学时间、空间环境受限
目前教学机房多采用集中教学的形式开展教学活动，且有严格的上课时间。如果学生在课堂内不能完成学习任务，由于教学环境的不可转移性，他不得不中断学习，课后的再学习也只能是纸上谈兵，这样势必使学习效果大打折扣。同时，不同的软件对于操作系统的要求也不同，学生难以或无法在个人电脑上安装教学软件，后期的学习更无从谈起。
2.5 人力资源紧张，组织运维难以满足教学需求
一方面由于机房的使用对象发生改变或是软件的更新升级，每学期初，管理员都要大面积地安装调试软件，工作量不容小觑，如果机房的硬件设备没及时跟进，安装问题更是层出不穷；另一方面机房的维护还存在不对计算机操作系统进行还原保护，则计算机软件频遭破坏，限制过多，则影响教学过程和教学效果的矛盾。[3]
3 基于云平台的机房教学环境建设
针对当前机房教学中存在的问题，本研究以提高教学效果，促进学生知识技能的习得为目的，通过基于云平台的虚拟桌面技术，从时空环境、设施环境、人际环境、信息环境、组织环境、情感环境等方面优化机房教学环境建设。
3.1 基于云平台的教学环境架构
通过基于云平台的机房教学环境架构，具体架构图如图1所示。
其主要目的是为学校提供虚拟实验室教学环境，使师生可利用最低配置的终端设备随时随地的进行工作、学习，从而真正实现移动教学，创新教学模式；实现教学资源的高效整合和共享，实现学生学习的个性化定制，提高教师教学的高效性和学生学习的便捷性；为学校构建一个不限地点的办公环境，教师可通过智能手机、平板电脑等终端设备随时随地进入数字校园各业务系统进行办公，更好地辅助教学活动。具体应用效果图如图2所示。
3.2 基于云平台的机房教学环境的优势
3.2.1 一对一应用，净化教学自然环境。通过云计算平台管理所有相关实验资源后，学生可按照不同年级、课程、学习内容获得不同的学习资源、操作系统和应用软件环境。同一个机房，可以实现灵活调度分发实验平台资源，满足不同教学需求。同时，该环境还为学生提供申报项目、课程预约、导师辅导、精品课件学习、网上图书馆、个人信息查询等教学管理服务，为教职员工提供日常办公所需数字校园软件应用、备课系统、教研数据的实时传递、Cernet网络教学资源共享等。根据教学要求和管理需求，学生可以通过云计算平台获取学生桌面，使用所有学习所需资源，老师可以通过云平台获取教师桌面，使用备课、授课等相关的应用软件和资源，完成教学任务。
3.2.2 降低终端配置需求，延长设备使用寿命。因为在客户端上接收的仅仅是中心服务器经过计算的最终数据，只是结果图形化展示的结果，它比传统的B/S结构的客户端还要节省资源。所以，可以实现用低配置的计算机来完成原来需高配置计算机才能完成的教学任务，对各专业尤其是对设计类专业更是大大降低了终端设备购置成本，且延长老旧机器继续工作的年限。
3.2.3 病毒易控，确保信息安全性。在桌面应用中杀毒采用集中方式、操作系统是独立环境。环境用户由于不参与数据运算、安装，同时不会关联任意程序，所以不会使得用户的终端设备中毒。而即便中心服务器的数据本身有问题，但因为，程序服务器和数据库服务器物理分隔，在病毒源查杀方面能够更高效，并且可将扩散范围控制到最小。
同时，即便个人终端本身带毒，在与服务器交互过程中，可以借用中心服务器先进、高端的杀毒软件进行处理，以获得安全环境。
所有应用通过云平台到校园网或者因特网，学生和老师可以通过不同的终端设备，接入云计算平台，高效、安全地访问这些资源，而且不用担心病毒、数据泄露等安全问题。
3.2.4 突破时空限制，满足个性化学习需要。平台集中建设在学校网络中心，相关设备可以通过有线、无线无缝漫游到全校各区及公网。在外网环境中有效减少VPN的licence数量，提高VPN通道效率。教师可以通过智能手机、平板电脑、笔记本电脑等终端设备随时随地进入数字校园各业务系统进行办公或浏览下载教学资源，更好地辅助教学活动；学生可以随时随地获取机房的教学软件环境完成课堂上未完成的学习任务，或是利用云平台上的教学资源进行个性化的学习。
3.2.5 统一、快速的应用环境部署。云计算中心在部署中的优势在于所有操作系统、应用系统的安装和相关配置工作都在虚拟机上完成，可进行批量地桌面复制，一次定制、长期使用、及时更改。通过前期对于环境的进行需求定制，一旦终端用户有需求发起，应用服务器将所需软件环境进行推送。机房统一桌面环境的布设快速便捷，即使机房有临时性的不同专业课程的教学任务，也能轻松解决应用软件环境的安装调试。对于管理员，如果软件有更新升级或更换，也只需在平台模板上操作即可。
3.2.6 多变的人际情感环境，适应不同学生的学习风格。基于云平台的机房教学环境可以轻松地把教学资源和教学软件环境推送到任何有“瘦”终端的地方，因此，可营造多样的人际情感环境，满足学生的学习需要。比如：场依存型学生喜欢与学习同伴互帮互学，那就可以多利用课堂时间或课后组队开展学习活动；场独立型学生则偏爱在不受干扰的环境进行学习，他们觉得与同伴在一起不易集中注意力，相互讨论不如自己学习效果好，那就可以多利用课余时间在图书馆等安静的环境自主学习。
发展与展望：由于云桌面的应用，用户实际上没实体机，全部应用都由平台提供，所以对用户对系统需求的提升只需更新后台分配的资源，方便简单。对平台容量的扩充只需增加服务资源，升级技术的难度低，影响应用的涉及面小。
4 结语
计算机机房教学在高校教学中的地位非同一般，在培养学生动手能力、业务操作能力、空间想象力、创意创新能力等方面发挥着得天独厚的优势。然而其高成本的维护更新、费时费力的软件应用环境布设，致命的时空限制性和防不胜防的病毒隐患却让使用者头疼不已。基于云平台的机房教学环境架构让当前机房教学环境面临的问题迎刃而解。它通过云技术和虚拟桌面技术对常用操作系统、应用软件和教学资源进行集约化管理，构建一个和谐、开放、多维互动的教学环境，师生可利用各种低配的终端设备开展个性化的备课、教学和学习活动，真正实现教学模式的创新。
参考文献：
[1]田慧生著.教学环境论[M].江西：江西教育出版社，1996.
[2]韩宁.云桌面技术在高校信息化建设及教学中的应用[J].软件导刊，2012（5）.
[3]张建娇.基于虚拟化机制的新型机房研究与构建[D].[工程硕士学位论文].南京：南京邮电大学，2012.
崛场制作所是全球十大分析仪器供应商之一，其在全球共有41个子公司，1995起进入中国市场。就堀场制作所的发展历史、在中国开拓市场的经验以及金融危机中的发展情况等问题，本刊记者于会后采访了堀场制作所北京分公司总经理小谷正直先生。
成立于战后废墟中
崛场制作所和很多日本的企业一样是个家族企业，它的创办人是堀场雅夫。
昭和20年(即1945年)9月2日，在停泊在横滨海域的美国军舰“密苏里”号里，举行了签字仪式。日本战败，日本全境处于废墟状态的时候，堀场雅夫还刚刚是京都大学物理系三届生。
由于他学的是核物理，所有的实验装置都已被美军破坏，导师也走了，希望几近破灭。为了完成学业，在父亲的支持下，他在学校附近租了一间小屋，挂上“堀场无线研究所”的牌子，踏上了学生创业的路程。这就是60多年后年销售额达1443亿日元的堀场制作所诞生时的情景。
堀场雅夫的初衷是大学里不能做实验，那就在自己的研究所里做，他硬是靠这种办法完成了毕业论文并取得了学士学位。但是，在这过程中，他发现可以用自己的知识创造财富，如自己发明的“停电应急灯”成了畅销产品，医疗用的“脉冲振荡器”也很受用户欢迎，同时也积累了一些资金。于是，他在1953年将研究所法人化，正式成立了股份制的堀场制作所。
公司成立以后，马上就遇到人手不够的问题，于是，堀场雅夫来到母校招聘员工。当时，京都大学物理系的本科毕业生不外乎三种去向，一是读研，二是当公务员，三是进大企业，谁也不会想到去只有几个人的小企业。但是，堀场雅夫凭着三寸不烂之舌，硬是让学生相信他说的话句句都是真理，“对自己缺乏信心的人才去大企业，有实力的人最适合去中小企业”，“进大企业的话，再怎么努力，最多就是做到部长，而进小企业犹如在自己家里一样，可以靠自己的双手把它做大”，结果还真的招到了优秀的人才，这些人以后都成了堀场制作所的栋梁。
压倒性优势的四大系列产品
公司成立后的第一个产品是“玻璃电极PH测定仪”。PH是表示水溶液酸碱性的单位。上世纪50年代初期，日本为了增产粮食，对化肥硫酸铵有很大的需求，而要生产高品质的硫酸铵，就必然要用到PH测定仪。当时日本的化肥厂使用的PH测定仪都是从美国进口的，价格贵，性能也不稳定，而堀场制作所生产的“玻璃电极PH测定仪”不但便宜，性能也稳定，很快就赢得了市场。
对液体进行测定并首战告捷以后，堀场雅夫就在考虑能否把这种测定技术应用到气体的测定上，他首先想到的是测定人的肺功能，即分析由肺中呼出的气体的成分，为医生提供诊断的依据。由于这是一个原创性的产品，市场上没有第二家，同样获得了很大的成功。
在气体检测方面，堀场制作所相继研制了多种产品，问世时都是绝无仅有，而在这一领域站住脚以后，又把视野扩大到了固体，也就是对各种物质进行检测，尤其是向同行们尚未攻克的课题挑战。经过半个多世纪的奋斗，堀场制作所成了世界上最具权威的检测仪器的研制商，跨越从物体(液体、气体、固体)到人体(呼气、血液、体温)的广阔领域。
现在，堀场制作所的产品分为四个大类，即“汽车测试系统”、“分析系统”、“半导体系统”和“医疗系统”，每个系统中都有几项在世界上占压倒优势的拳头产品，而所有的产品都围绕着“分析仪器”这个概念而展开，从而形成了它的核心竞争力。这一点，与本田公司围绕发动机展开多元化的战略极为相似。
这是一家典型的研发型企业。那么，其每年投入的研发费占销售额的比例是多少呢?根据近十几年的堀场年报，堀场制作所研发费占销售额的比例始终保持在5％以上，这个比率在日本的上市公司中也算高的，如日立(4.46％)、日产(4.45％)、本田(5.27％)、东芝(5.77％)等著名企业都没有堀场制作所高。
被逼出来的国际化经营
日本的汽车公司架子很大，初次接触时，一个劲地询问堀场制作所的历史和主要客户，当听说堀场制作所只有十几年的历史，也没有大客户，马上就起身告辞，都认为一家小公司还能造出什么好产品来，所以，别说让他们买了，连产品说明都不愿意听。碰了一鼻子灰的堀场雅夫并不气馁，在日本卖不了，那就到美国去卖。
1970年，堀场雅夫扛着30公斤重的样机赴美，来到世界汽车巨头们聚集的底特律，晚上入住廉价旅店，白天挨个去敲通用、福特和克莱斯勒的大门。美国人确实和日本人不一样，不管公司大小有无客户，只要产品好，照样认可，在听了产品介绍以后就要求提供样机进行测试，而测试结果一出来，订单也就接踵而来。堀场雅夫就是靠着这种拼劲撬开了美国市场。令他哭笑不得的是，日本的汽车厂商听说美国的汽车三巨头已经认可以后，马上就来向堀场雅夫订货。
为了研制适合美国市场的产品以及按要求发货，1970年堀场制作所首先与合作方共同组建了合资企业，两年以后又买下了合作方的股份，使其成为独资企业。在拿下美国市场以后，堀场制作所又开始向欧洲进军，先是在德国设立子公司，等到站住了脚以后，再向法国、英国等主要国家开拓，显得很有章法，稳扎稳打。
以技术和耐心赢得中国市场
1996年2月，堀场制作所在北京来开设了驻华办事处，为进入中国市场做准备。2002年7月，作为堀场集团在中国的生产销售和售后服务的据点，独资企业“堀场仪器(上海)有限公司”正式成立。在此基础上，2004年又成立了统辖中国业务的“堀场贸易(上海)有限公司”。
事实上，比起其他进军中国市场的日资公司，堀场绝对不算早。小谷正直解释说，“中国这么大的市场，又是日本的邻国，Horiba不可能看不到。之前之所以没有开始在中国的业务，是因为中国的经济发展还没有到了那一步。”
堀场是日本分析机器工业会(JAIMA)的成员企业，在开始中国业务之前，Horiba对中国市场进行了非常详细的调查分析。到了1995年，中国的经济进入了高速发展期，而且充满了巨大的潜力，堀场认为时机已经成熟，于1995年开始发展中国业务。
据小谷正直介绍，堀场在中国开发市场遇到最大的难题，既不是技
术，也不是竞争对手，而是中国的人际关系。堀场所提供的技术，常常与环保类有关，因此合作对象包括政府机构、公共机构或者私人企业，和这些单位合作的过程中会遇到各种问题。但是，小谷正直表示，“我们尽量不着急，我们并不求于短期的利益，我们非常有耐心，入乡随俗，并用自己的先进技术和服务赢得市场。”
堀场在中国也会遇到其他来自欧美国家的竞争对手，技术上和欧美同行相比各有千秋，价格也不相上下，“毕竟好东西都不会便宜的。”小谷正直认为，堀场的优势在于，第一是中日两国没有时差，服务可以在第一时间赶到；第二服务非常专业和周到，“日本企业的服务在全球都是有名的。”
2008年，中国业务占全球业务的7％，这个数字不高，所以小谷正直认为，“中国市场潜力很大。”小谷正直介绍说，北京的业务占中国总业务的15％，北京市场表现最好的是汽车产业中的用于机动车动力传动性的开发，以及尾气排放检测方面的产品和系统。
“现在谈一个业务时间都很长，周期很长，但是我非常有耐心。”做中国业务会不会遇到民族主义情绪?“不会，这个我有信心。我们的技术非常好，服务无可挑剔，无论从哪个角度都有竞争力。”
独特的国际化经营模式
小谷正直告诉记者，堀场国际化经营不外乎两个模式：一是独资设立子公司，二是在建立合作的基础上进行收购。
至今为止，堀场制作所只有过一次与合作伙伴合资的经历，也就是1970年在美国设立的“奥尔森堀场公司”，但双方各出50％的合资企业的弊端很快就在重要事项的议决权上暴露出来，擅长一锤定音的堀场雅夫无法容忍这种状态，所以在两年后买下了合作方的所有股权。有了那次教训以后，堀场制作所在向国外拓展时都坚持独资，以确保对子公司的完全控制。
先建立合作关系，待时机成熟以后再进行收购，是堀场制作所国际化经营的另一个特征。当堀场制作所在分析仪器的某一领域不占优势而此领域对其整个产品线的形成又很重要时，就会采取与对方合作的形式，如部分出资、合作研究，等等。由于堀场制作所在分析仪器领域所拥有的实力，所以外国方面通常也愿意与其合作。而当合作发展到一定的程度，对方的资金链遇到困难时，堀场制作所就会采取收购的方式，这样做既缓解了对方的危机，也避免核心技术落入竞争者的手里。这种手法似乎有先伸橄榄枝投其所好，乘人之危时投石入井之嫌，但因在这之前双方已经建立良好的合作关系，所以被堀场制作所收购以后的企业(如法国的ABX公司、JOBIN Yvon公司、德国的卡尔・辛克公司)通常都保持了较好的发展势头。
现在，堀场制作所已经形成以日本京都为中心、亚欧美三足鼎立的国际化经营的格局，集团下属的41家公司分布在世界23个国家和地区。
小谷正直还介绍，堀场在开发市场过程中，也会做一些必要的商业推广，比如参加各种展览展会、研讨会、交流会、商务洽谈会等等，提高曝光度。金融危机后，堀场市值总体平稳
堀场于1971年在大阪证交所2部和京都证交所上市，1974年在东京证交所2部上市，以及1982年的大阪证交所1部和东京证交所1部升格，而进入东京证交所1部以后，就成了社会所认可的大公司，资金筹集、信用保证、品牌管理等方面都会享受到很多益处，同时也要承担更多的社会责任。
金融危机对日本经济产生深刻的影响，尤其是汽车板块。那么这场危机是否影响到了为这些大公司提供技术服务的堀场制作所呢?
小谷正直告诉记者，自从2008年以来，堀场的总体股价平稳，这是因为堀场的业务分布一共有五大块，其中汽车、半导体受到了影响，但是环境、科学和医疗受影响较小，由此可以减少损失；另外从区域来说，在全球41个不同的分公司中，有些国家和地区的业务是上升的，比如中国，汽车方面反而上升，但是日本国内则严重下滑。“所以通过不同方面的平衡，总体来讲迄今为止，Horiba的业绩是平稳的。”
金融危机中，堀场并没未像一些别的企业那样去裁员，采取尽量保住现有岗位的策略。到了今年，堀场还通过开拓新市场，还扩大了一些员工招聘，特别是在中国市场。
对中国经济保持乐观态度
日本企业在此次全球金融危机中同样遇到了巨大的困难。他们在三季度的业绩比较差，并且开始裁员以节约成本。绝大多数企业预计明年的市场环境将难以好转，并因此下调了他们的经营目标。与中国企业一样，在10月和11月，日本公司发现在中国的销售出现了巨大下滑。
不过日本企业无论在短期还是长期都对中国经济持乐观态度，他们对4万亿的财政投资有很高的期望(日本也有类似的政府财政刺激，但规模相对较小)。崛场制作所计划将生产从发达国家转移到中国以降低成本。在长期以来，日本公司认为中国的工业化和城镇化将继续推动中国经济强劲增长。
总体上看，受经济危机影响，日本企业将减少生产并降低成本。但几乎没有企业表示将降低研发支出，而并购活动将可能增加。
