面向新工科教育的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2020-07-17 23:10
【摘要】:隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展,相關(guān)專業(yè)人才需求日漸旺盛,高等院校相關(guān)專業(yè)教育隨之迅速發(fā)展。教育部也適時(shí)推出了新工科教育建設(shè)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)需要融合機(jī)械制造、工業(yè)工程、計(jì)算機(jī)與電子通信等交叉學(xué)科知識(shí)的新工科領(lǐng)域。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人才的培養(yǎng)強(qiáng)調(diào)面向?qū)嶋H問題,培養(yǎng)工程思維和動(dòng)手實(shí)踐能力。融合交叉學(xué)科知識(shí)的新技術(shù)學(xué)習(xí)將改變現(xiàn)有的傳統(tǒng)教學(xué)模式,需要高校學(xué)生通過一種實(shí)踐引導(dǎo)的自學(xué)模式開展項(xiàng)目式實(shí)訓(xùn),因此需要在線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和工具的支撐。市場(chǎng)上面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景的相關(guān)教學(xué)實(shí)驗(yàn)工具還比較匱乏。因此,本論文提出面向新工科教育的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的解決方案,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生提供一站式的教學(xué)、實(shí)驗(yàn)服務(wù)平臺(tái)。本論文基于軟件工程思想和方法,對(duì)面向新工科教育的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了需求分析與系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與測(cè)試。系統(tǒng)設(shè)計(jì)上,通過分析工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專業(yè)特點(diǎn)和新工科教育對(duì)人才的要求,明確系統(tǒng)的功能需求,設(shè)計(jì)了PHM實(shí)驗(yàn)?zāi)K,計(jì)算機(jī)教程和練習(xí)模塊,學(xué)習(xí)社區(qū)模塊三大功能模塊。首先,PHM(Prognostic and Health Management),即故障預(yù)測(cè)和健康管理,是綜合利用現(xiàn)代信息技術(shù)而提出的一種管理設(shè)備健康狀態(tài)的解決方案,廣泛應(yīng)用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)各個(gè)領(lǐng)域。PHM實(shí)驗(yàn)?zāi)K,封裝了 PHM技術(shù)常用算法,并將PHM實(shí)際案例整理成實(shí)驗(yàn),用戶在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)。其次,計(jì)算機(jī)教程和練習(xí)模塊包含一系列的計(jì)算機(jī)各領(lǐng)域教程和相應(yīng)的練習(xí)工具。最后,學(xué)習(xí)社區(qū)模塊,支持用戶在不同的板塊發(fā)帖和評(píng)論。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)上,后臺(tái)實(shí)現(xiàn)采用Spring+SpringMVC+Mybtis框架,將表示層,業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層分離,加強(qiáng)了系統(tǒng)的可維護(hù)性。系統(tǒng)采用MySQL關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)數(shù)據(jù),采用Nginx進(jìn)行負(fù)載均衡,提高系統(tǒng)并發(fā)效率;使用Redis緩存數(shù)據(jù)和解決session一致性問題;使用weka和scikit-learn作為算法引擎。本論文對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了功能測(cè)試和性能測(cè)試。功能測(cè)試結(jié)果證明平臺(tái)各模塊可以穩(wěn)定運(yùn)行,達(dá)到預(yù)期效果;性能測(cè)試結(jié)果表明,平臺(tái)可用性基本滿足需求。
【學(xué)位授予單位】:北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號(hào)】:TP393.09
【圖文】:
Bean邋contamer逡逑圖2-1邋Spring框架模塊圖逡逑Spring框架是一個(gè)分層架構(gòu),由7個(gè)定義良好的模塊組成,如圖2-1所示。逡逑Spring模塊構(gòu)建在核心容器之上,核心容器定義了創(chuàng)建、配置和管理bean的方逡逑式。組成Spring框架的每個(gè)模塊都可以單獨(dú)存在,或者與其他一個(gè)或多個(gè)模塊聯(lián)逡逑合實(shí)現(xiàn)。每個(gè)模塊的功能如下:逡逑(1)
Supporting邋utiles逡逑Bean邋contamer逡逑圖2-1邋Spring框架模塊圖逡逑Spring框架是一個(gè)分層架構(gòu),由7個(gè)定義良好的模塊組成,如圖2-1所示。逡逑Spring模塊構(gòu)建在核心容器之上,核心容器定義了創(chuàng)建、配置和管理bean的方逡逑式。組成Spring框架的每個(gè)模塊都可以單獨(dú)存在,或者與其他一個(gè)或多個(gè)模塊聯(lián)逡逑合實(shí)現(xiàn)。每個(gè)模塊的功能如下:逡逑(1)
實(shí)洰習(xí)者邐健少一^娜博逡逑圖3-1邋PHM實(shí)驗(yàn)?zāi)K用例圖逡逑2、計(jì)算機(jī)教程和練習(xí)模塊需求分析逡逑工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展的背景下,學(xué)生不單單要學(xué)習(xí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)PHM相關(guān)領(lǐng)逡逑域知識(shí),也要對(duì)計(jì)算機(jī)各學(xué)科的技術(shù)有相應(yīng)的了解,培養(yǎng)學(xué)生跨專業(yè)解決負(fù)責(zé)復(fù)逡逑雜問題的能力,適應(yīng)新工科背景下對(duì)工科人才的要求。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)專業(yè)的教材逡逑更專注于底層原理的教學(xué),缺乏對(duì)上層高級(jí)編程語言,框架和軟件的講解,造成逡逑很多計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生懂得計(jì)算機(jī)原理但是不會(huì)編程的窘境。本平臺(tái)的計(jì)算機(jī)教逡逑程和練習(xí)模塊主要針對(duì)上層應(yīng)用開發(fā),整理了一系列編程語言,協(xié)議和軟件教程,逡逑并提供了相應(yīng)的練習(xí)測(cè)試工具。用戶可以邊學(xué)邊練,也減少了用戶編程環(huán)境的安逡逑裝成本。計(jì)算機(jī)教程和練習(xí)模塊用例圖如下圖3-2所示。逡逑0逡逑圖3-2計(jì)算機(jī)教程與練習(xí)模塊用例圖逡逑3、學(xué)習(xí)社區(qū)模塊需求分析逡逑對(duì)于教育平臺(tái)來說,激發(fā)學(xué)生之間的交流溝通十分重要。因此平臺(tái)提供一個(gè)逡逑供用戶提問和答疑的社區(qū)環(huán)境。社區(qū)按照討論內(nèi)容劃分為不同的模塊
本文編號(hào):2760052
【學(xué)位授予單位】:北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號(hào)】:TP393.09
【圖文】:
Bean邋contamer逡逑圖2-1邋Spring框架模塊圖逡逑Spring框架是一個(gè)分層架構(gòu),由7個(gè)定義良好的模塊組成,如圖2-1所示。逡逑Spring模塊構(gòu)建在核心容器之上,核心容器定義了創(chuàng)建、配置和管理bean的方逡逑式。組成Spring框架的每個(gè)模塊都可以單獨(dú)存在,或者與其他一個(gè)或多個(gè)模塊聯(lián)逡逑合實(shí)現(xiàn)。每個(gè)模塊的功能如下:逡逑(1)
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實(shí)洰習(xí)者邐健少一^娜博逡逑圖3-1邋PHM實(shí)驗(yàn)?zāi)K用例圖逡逑2、計(jì)算機(jī)教程和練習(xí)模塊需求分析逡逑工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展的背景下,學(xué)生不單單要學(xué)習(xí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)PHM相關(guān)領(lǐng)逡逑域知識(shí),也要對(duì)計(jì)算機(jī)各學(xué)科的技術(shù)有相應(yīng)的了解,培養(yǎng)學(xué)生跨專業(yè)解決負(fù)責(zé)復(fù)逡逑雜問題的能力,適應(yīng)新工科背景下對(duì)工科人才的要求。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)專業(yè)的教材逡逑更專注于底層原理的教學(xué),缺乏對(duì)上層高級(jí)編程語言,框架和軟件的講解,造成逡逑很多計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生懂得計(jì)算機(jī)原理但是不會(huì)編程的窘境。本平臺(tái)的計(jì)算機(jī)教逡逑程和練習(xí)模塊主要針對(duì)上層應(yīng)用開發(fā),整理了一系列編程語言,協(xié)議和軟件教程,逡逑并提供了相應(yīng)的練習(xí)測(cè)試工具。用戶可以邊學(xué)邊練,也減少了用戶編程環(huán)境的安逡逑裝成本。計(jì)算機(jī)教程和練習(xí)模塊用例圖如下圖3-2所示。逡逑0逡逑圖3-2計(jì)算機(jī)教程與練習(xí)模塊用例圖逡逑3、學(xué)習(xí)社區(qū)模塊需求分析逡逑對(duì)于教育平臺(tái)來說,激發(fā)學(xué)生之間的交流溝通十分重要。因此平臺(tái)提供一個(gè)逡逑供用戶提問和答疑的社區(qū)環(huán)境。社區(qū)按照討論內(nèi)容劃分為不同的模塊
【參考文獻(xiàn)】
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1 王平;;當(dāng)“智慧工業(yè)”來敲門[J];國(guó)企;2013年08期
2 劉振宇;;利用Nginx實(shí)現(xiàn)網(wǎng)站負(fù)載均衡[J];中國(guó)管理信息化;2012年16期
3 王剛;;工科教育模式的改革和實(shí)踐[J];高等工程教育研究;2011年01期
4 郭滔;;面向?qū)ο筌浖䴗y(cè)試技術(shù)研究[J];科技信息;2011年03期
5 彭宇;劉大同;彭喜元;;故障預(yù)測(cè)與健康管理技術(shù)綜述[J];電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào);2010年01期
6 任中方,張華,閆明松,陳世福;MVC模式研究的綜述[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2004年10期
本文編號(hào):2760052
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