工程实训

工业APP工程实训中心

实训中心简介

工业APP工程实训中心位于陕西省西安市长安区东祥路1号西北工业大学长安校区校内启翔楼416室,在软件实验室环境基础上建设,共设有40余工位,具备水电等配套基础设施。工业APP工程实训中心依托“国家外国专家局”、“国家软件人才国际培训(西安)基地”、“陕西省动漫技术人才培养基地”、“陕西省动漫教育基地”、“国际化工程型软件人才培养创新实验区”,与国外著名研究机构和学者建立了长期的联系和学术交流,先后引进来华讲学的知名专家和学者超过40人。

实训系统链接

工业APP工程实训中心

实训硬件环境

实训环境照片

实训中心服务器配备多张高性能图形处理器与数据备份一体机,提供服务器备份、数据库备份和CDP强接管服务,为工业APP的仿真验证提供硬件环境。实验机配备用于工业软件开发的研发设计类软件CAD、生产制造类软件PLC、经营管理类软件SCM和运维服务类软件MRO,支持对设备和自动化产线进行管控、数据采集和安全运行,用于工业软件的研发设计。


硬件设施

实训系统简介

1、线上教学软件平台

工业APP线上教学平台前端采用Vue框架,后台采用Spring Cloud作为基础框架、Mybatis作为持久层框架、Shiro作为安全框架。系统使用Java语言进行编程,因为其面向对象的思想能够直接反映业务中的对象与关系,具有较好的安全性和健壮性。使用MySQL数据库对系统的相关课程管理、用户信息、审批信息、项目信息等数据进行处理。

线上教学平台总体架构图

线上教学平台功能如下:

系统整体架构分四个层次,用户层有普通用户、教师用户、学生用户和管理员;业务应用层有课程管理、视频管理、作业管理、考试管理、用户管理、系统管理和开源项目管理;基础服务层有Video-player、开源文件管理和在线评阅;数据存储层有MySQL和Minio。

2、工业APP全过程技术开发平台

工业APP全过程技术开发

(1)IaaS技术

基于虚拟化、分布式存储、并行计算、负载调度等技术,实现网络、计算、存储等计算机资源的池化管理,根据需求进行弹性分配,并确保资源使用的安全与隔离,为用户提供完善的云基础设施服务。

(2)平台使能技术

资源调度:通过实时监控云端应用的业务量动态变化,结合相应的调度算法为应用程序分配相应的底层资源,从而使云端应用可以自动适应业务量的变化。

多租户管理:通过虚拟化、数据库隔离、容器等技术实现不同租户应用和服务的隔离,保护其隐私与安全。

(3)数据管理技术

数据处理框架:借助Hadoop、Spark、Storm等分布式处理架构,满足海量数据的批处理和流处理计算需求。

数据预处理:运用数据冗余剔除、异常检测、归一化等方法对原始数据进行清洗,为后续存储、管理与分析提供高质量数据来源。

数据存储与管理:通过分布式文件系统、NoSQL数据库、关系数据库、时序数据库等不同的数据管理引擎实现海量工业数据的分区选择、存储、编目与索引等。

(4)应用开发和微服务技术

多语言与工具支持:支持Java,Ruby和PHP等多种语言编译环境,并提供Eclipse integration,JBoss Developer Studio、git和 Jenkins等各类开发工具,构建高效便捷的集成开发环境。

微服务架构:提供涵盖服务注册、发现、通信、调用的管理机制和运行环境,支撑基于微型服务单元集成的“松耦合”应用开发和部署。

图形化编程:通过类似Labview的图形化编程工具,简化开发流程,支持用户采用拖拽方式进行应用创建、测试、扩展等。

(5)仿真技术

仿真工具:用于仿真的计算机有三种类型:模拟计算机、数字计算机混合计算机。数字计算机还可分为通用数字计算机和专用的数字计算机模拟计算机主要用于连续系统的仿真,称为模拟仿真;仿真软件包括为仿真服务的仿真程序、仿真程序包仿真语言和以数据库为核心的仿真软件系统

仿真方法:可分为两大类:连续系统仿真方法和离散事件系统的仿真方法。

(6)安全技术

数据接入安全:通过工业防火墙技术、工业网闸技术、加密隧道传输技术,防止数据泄漏、被侦听或篡改,保障数据在源头和传输过程中安全。

平台安全:通过平台入侵实时检测、网络安全防御系统、恶意代码防护、网站威胁防护、网页防篡改等技术实现工业互联网平台的代码安全、应用安全、数据安全、网站安全。

访问安全:通过建立统一的访问机制,限制用户的访问权限和所能使用的计算资源和网络资源实现对云平台重要资源的访问控制和管理, 防止非法访问。

实训课程

1、《工业APP基础技术及开发平台》

本课程以培养学生的工业APP开发能力为主要目标,使学生掌握工业APP开发的一般流程,并能够灵活地运用所学知识和技术,分析和解决实际问题,为以后开发实践打下良好基础。进一步培养按照软件工程规范进行工业APP开发,具备良好专业素养和基本能力的应用型技能人才。本课程要求学生结合专业特点,选择一个具体应用案例的课外资料,结合课堂讲解的知识,学习体会。本课程内容着重介绍工业APP的基本概念和主流APP开发平台的基本开发技能,通过本课程学习,使学生具备简单工业APP开发平台构建技术以及主流工业APP开发平台编程的基本理论和基本技术。

2、《工业APP用户界面设计》、《企业级工业APP开发技术》

本课程学习如何设计及编码实现符合通用标准的用户界面及原型;掌握启发式可用性评价原理及应用方法;学习出声思维原理及在判断人机界面可用性方面的应用;介绍撰写可用性研究成果报告(UARs)的方法和步骤;通过观察出声思维的应用过程分析界面;学习QT框架, 掌握QT中简单控件的使用方法;用QT创建应用程序及原型;应用UAR的建议改进应用程序的人机界面。了解和人机界面设计有关的心理学知识;学习软件人机界面设计的一般形式与标准;了解除软件人机界面设计外的其他方面人机界面设计的一般方法和原则;掌握如何“以人为本”进行人机界面设计测试。讲授Java EE平台的基本原理及利用Java EE开发企业级应用程序的方法,结合实验教学环节,使学生能循序渐进地掌握Java EE Web编程方法,了解EJB3.0进行业务层设计和开发的方法。同时,使学生掌握基本的Java EE企业架构模式,达到胜任设计和开发中等规模Java EE应用系统的目的。

3、工业APP开发与测试实验

本课程通过将工业APP开发与测试核心理论知识融入若干实验,加深理论内容的理解及应用能力。通过本课程的学习,学生需要完成包含工业APP用户界面设计、工业APP软件架构设计、工业APP软件开发、异地分布式敏捷软件开发实验。通过本课程的学习,培养学生开发工业APP的能力。主要包括:了解并掌握工业APP用户界面设计、掌握工业APP软件架构设计、软件开发,使学生系统地获得从事工业APP开发的核心专业技能。

4、基于典型应用场景的工业APP开发综合能力训练

本课程以一个具体应用系统为背景,给出项目最终目标与要求,并设定项目阶段性成果目标和评审点,要求学生按照工业APP开发过程,应用所学的面向对象软件开发技术与方法,结合当前流行的集成开发环境,完成项目需求分析、设计、实现以及单元测试,实现工业APP开发全过程训练,提升学生工业APP开发综合素质。通过本课程的学习,使学生能够利用工业APP开发理论知识及典型工具软件解决一些实际问题。学生在教师的指导下需要完成大量的软件设计,包括代码编写、测试和文档书写工作,以此培养学生工业APP开发规划运作能力。

培训服务

本工业APP线下工程实训中心拟从软件的维度,按照工业技术转换为工业APP的开发过程以及参考软件生命周期,将工程实训过程划分为工业APP的体系规划、工业APP的技术建模、工业APP的开发测评和工业APP的应用改进四个部分。该四大阶段的关系如图所示。


工业APP线下实训过程图


工业APP线下实训过程四个阶段建设说明:


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