实训实验室解决方案

一、概述

实验实训平台是专为满足高校教学实验和教务管理需求而研发的系统。系统底层采用Docker + k8s容器技术和虚拟机管理技术，支持在异构硬件服务器环境下的资源整合。

二、方案背景

基于产业生态、技术优势和应用型人才培养的探索与实践，创新性研发了涵盖Java、.NET、Android、Python、Web前端等主流方向，并包含相关方向，符合企业项目开发流程管理与满足学校教学过程化管理相结合的软件在线开发实训平台，联合高校共同探索个性化、智能化、信息化、高保真、沉浸式的虚拟实训教学新模式，为高校教学规范化、大规模培养高端工程应用型人才提供了保障。

三、适配平台

芯片：飞腾/海光/兆芯

操作系统：麒麟/统信

四、方案介绍

（一）方案的架构

平台采用B/S架构，具有强大的兼用性。系统底层采用Docker + k8s容器技术和虚拟机管理技术，支持在异构硬件服务器环境下的资源整合。为满足不同用户的使用需求，平台划分老师、学生、教务管理员、超级管理员四种角色使用。教师用户核心功能是根据教务的开课计划，可进行教学资源管理、课程管理维护、安排实验、查看学生实验进度、查看实验结果及查阅实验报告、考试练习等。学生角色核心功能支持在线课程和在线实验两种形式的学习、查看个人课程记录、考试记录、撰写提交实验报告、查看个人学习档案等。教务管理员角色核心功能是教务管理，包含开课计划、排课管理、调课管理、班级管理、教室管理、学期管理等。超级管理员角色核心功能是除了以上角色功能外，还包括对所有服务器资源、系统成员、机构信息和系统监控的管理功能。

（二）应用场景

专为满足高校教学实验和教务管理需求而研发的系统。系统支持多种应用场景，包括鸿蒙实训场景、大赛场景、社会培训场景、在线实习场景、校企合作场景、高校新IT学科资源共建场景。具体场景介绍为：

鸿蒙实训场景，包含南向开发与北向开发两个场景建设：鸿蒙南向开发，即鸿蒙硬件开发，为了更好的让学生专注于硬件学习，平台依托于低代码与鸿蒙硬件进行通信，通过底层数据抽象互通实现了与鸿蒙硬件进行通信,可以进行鸿蒙智能物联网场景实训。通过低代码创建智能场景移动端和web端，通过UDP等协议与3861等鸿蒙开发板进行通信，硬件数据一方面可以回传手机并实时展示，另一方面可以回传服务器进行存储用于后续数据分析。学生通过实训教学可以自主控制硬件，比如手机端控制灯泡开关/亮度、硬件收集温度、湿度并返回手机端数据展示。鸿蒙北向开发，即鸿蒙APP应用开发，实战平台中的微服务市场提供订单服务、商品服务、课程服务、教务服务、网盘服务等几十种业务微服务后端，学生在制作鸿蒙APP时可以随时随地调用微服务后端进行鸿蒙应用开发，专注于鸿蒙北向技术，而不用过多关注后端API设计。

大赛场景：学生在平台上通过课程学习与实战平台提供的能力可以参与多项国内大赛，其中包含互联网+大赛、大学生挑战杯、“三创”众创空间大赛、大创杯创业大赛，另外相关比赛可以支撑“大比武”基础软件大赛、“鼎信杯”大赛、产业生态创新大赛，低代码工程师技能大赛。

社会培训场景：实训平台除了对内可以培训学生，对外还可提供社会培训（如企业内训或社会人才技能培养），社会培训包含人才培训、IT技术人才培训、低代码人才培训和DevOps人才培训。

在线实习场景：平台可提供在线实习服务能力，解决学生因疫情无法进行现场实习的问题。面向专业为计算机大类专业的学生。其中实习流程为以下环节：（1）在线学习、（2）在线考核、（3）在线入职、（4）在线工作、（5）结业证书颁发。实习过程由企业导师全程跟踪，并安排企业实际工作，实习薪资为120-200/天。

校企合作场景：平台可提供校企合作服务能力，高校老师或优秀学员可以组建工作室，我方项目基地将会提供商业项目，工作室领取项目并进行制作，我方验收并支付项目技术服务佣金。项目一般技术服务费在5-10万之间，根据项目大小和难易程度有所不同。

高校新IT学科资源共建场景：建设中国高校的“github”，通过开发市场将各个高校（包括私有化部署的系统）进行连接，所有高校可以将自己的IT产品以微服务的形式发布共享出来，被共享的微服务则可以供有需求的高校组织进行免费使用。另一种模式下，学校之间可以共建一些有价值的项目，如A学校的学生可以加入B学校的团队，一起进行项目研发。

（三）技术特点

我们采用了自研的中台系统，拥有先进的技术架构，满足了系统快速开发、灵活拓展、无缝集成和高性能应用等综合能力。

我们支持了各种业界标准：支持mysql，达梦等主流数据库；支持Windows、Linux、中标麒麟和统信UOS等主流操作系统；支持PC端和移动端（APP、微信）等全渠道应用端

我们拥有全面的安全保障机制：平台具有很强的安全保障机制，包括对用户的标识和数字身份认证、访问控制和授权、数据安全保护、会话控制、运行安全保护、加密支撑、安全审计和隐私保护等。

采用了现在流行的k8s容器技术，并且同时支持容器和虚拟机的部署。

（四）核心优势

以本公司自研的中台微服务架构为模型，支持快速开发，部署、测试、发布一体化流程。

公司自研的微服务已经拥有多种基础服务，可以直接使用。自研的集群运维管理平台，拥有高可用性，完备的可伸缩性，以及快速的故障恢复能力。

低代码的开发包含丰富的组件，可以快速使用，并支持自己修改；并且支持前后端流程图形式开发出完整的项目。

可以开发包括PC端，iOS端，Android端，小程序等多种端形式的服务/应用。

实验室拥有多种类型的课程以及多种类型的基础镜像（可包含镜像）

实验室依据集群运维管理平台，可以部署出安全的容器/虚拟机。

五、其他