IOT与机器智能创新应用实训室建设需求

IOT与机器智能创新应用实训室建设需求一、需求清单序号项目名称数量单位1教学平台（核心产品）1套2实训平台1套3HarmonyOS应用开发基础1套4全屋智能APP（鸿蒙版）1套5机器学习1套6GPU服务器1台748口交换机2台8讲台1个9音响系统1套10双人桌27套11智能穿戴实训设备1套12智慧出行实训设备（核心产品）1套13智慧黑板1项14空调2台15专用服务器1台16电脑80台二、设备数量及性能参数要求名称具体配置数量1.教学平台（核心产品）1.平台采用B/S架构，基于可扩展技术架构搭建，无需安装其他插件；系统基于Linux系统部署，多工作节点分布式部署模式。2.后端使用Java17开发，Gradle编译构建。3.平台支持Chrome内核、Firefox内核、Webkit内核；前端使用umi+semi+redux的react进行项目开发。4.平台支持云计算、大数据、人工智能、区块链、移动应用开发、Web前端开发、软件测试、UI设计等多个软件专业方向的课程内容（具体方向以项目内容为准），支持理论课程与实验课程的关联展示。5.平台有管理员端、教师端、学生端三种角色，对不同的角色，拥有不同的操作权限及下载权限。6.平台管理端能够管理学院组织架构、管理人员，管理课程、分配课程、回收课程，支持按照excel模板批量添加花名册、下载花名册。7.平台教师端能够学习课程、评价课程、创建课程、下载课程资源、成绩导出、监控实验、自动阅卷、教学笔记、实验报告在线批阅及导出成绩、学生学习情况统计分析。8.学生端能够在线学习课程内容、在线实验、在线编辑及下载实验报告、编辑课程笔记、在线提问、在线请求协助、下载课程笔记、下载实验笔记、在线考试、在线追踪学习进度、试卷详情及错题解析。9.平台支持自主设计课程进行上传，格式包括视频、PPT、PDF、WORD、MARKDOWN、外部链接、压缩包等多种课程资源类型，课程按章节进行架构展示。10.平台支持在线排课功能，管理员端可以通过排课功能将课程分配给对应的教师及班级展开教学。11.平台支持教师端在线统计分析学习成绩与学习进度，多维度多形式（表格、折线图、柱状图等）。12.平台部署方式支持公有云部署、混合云部署、私有云部署，学校可按照自身需求选择部署方式。13.平台支持管理员自由设置教学计划，将课程内容、授课教师、开课班级进行关联绑定。14.平台支持学生端查询多维度的实验和学习数据统计，在个人中心支持学生看到自己已学习的章节数、总章节数、整体学习进度、学习数据折线图统计。15.平台支持在线学习课程时进行在线记录笔记，支持学生查看下载自己的课程笔记。16.平台支持学生在个人中心查询到自己的考试成绩和实验报告评分。17.平台课程设置为不能对课程进度条进行拖动，当学生第一次观看课程时，确保学生能够完成整个课程的学习。18.平台教师端可以对课程内容进行评分和提交建议。19.平台支持对单选、多选、判断题的自动阅卷和对填空题、简答题的教师手动批改，系统对学生的答题情况和成绩进行分析统计。20.平台教师可以上传、预览、下载课程资源，教师可以浏览带有权限限制的资源。21.平台支持主题切换功能。22.平台支持自动跟踪学生学习痕迹记录学习进度。23.平台支持用户信息管理模块可以对用户所有信息进行查看，添加新用户，删除用户，修改用户信息（包括用户个人基本信息、密码、邮箱等）等设置。24.平台支持视频、PPT、PDF、WORD、MARKDOWN、外部链接、压缩文件等多种课程资源类型，可以通过录入外部链接地址，直接访问预设好的外部链接地址。25.从本地操作指令发出到系统产生相应的反馈或结果时间定义为系统响应时间，根据人机工程学和心理学理论，系统响应时间应小于3秒。26.提供平台课程管理功能、能够对课程进行增加、删除、修改。27.管理员页面有图形化展示整个服务器资源使用情况。12.实训平台1.平台采用B/S架构，基于可扩展技术架构搭建，无需安装其他插件；系统基于Linux系统部署，多工作节点分布式部署模式。2.平台支持Chrome内核、Firefox内核、Webkit内核；前端使用umi+semi+redux的react进行项目开发。3.平台支持云计算、大数据、人工智能、区块链、移动应用开发、Web前端开发、软件测试等多个软件专业方向的课程内容（具体方向以项目内容为准），支持理论课程与实验课程的关联展示。4.平台支持学生在线操作实验，教师可监控和管理学生实验操作的虚拟机，实验过程中教师和学生实现在线提问和回复、请求协助进行一对一远程指导；学生提出的问题，教师可以针对该问题进行点对点回复，可选择性将该问题及答案进行公开展示。5.平台需提供实验手册（包含实验目的、实验环境、实验步骤、实验代码、实验运行结果对照图）或项目说明书。6.平台支持实验及实训项目虚拟机和实验手册同屏显示，无需进行页面切换即可根据实验指导手册完成实验内容，支持对实验指导手册的章节按目录进行跳转查看，可以拖动改变显示区域大小。7.平台支持教师对实验手册上的实验代码进行拖动复制到实验环境，学生则只支持自主编写代码。8.平台有管理员端、教师端、学生端三种角色，对不同的角色，拥有不同的操作权限及下载权限。9.平台管理端能够管理学院组织架构、管理人员，管理实验课程及实训项目、分配实验及实训项目、回收实验及实训项目，支持按照excel模板批量添加花名册、下载花名册。10.平台教师端能够监控学生实验及实训过程、评价实训课程、创建实验、创建实训项目、远程协助实验实训、实验实训在线答疑（可选择公开问答）、批阅实验报告、实验报告成绩导出、学生学习情况统计分析。11.平台支持学生端能够在线实验实训、编辑实验报告、下载实验报告、编辑实验笔记、下载实验笔记。12.支持实验及实训项目自主研发上传，并根据实验及实训需求创建实验实训手册及选择实验环境生成实验及实训，创建完成后可分配到不同的班级及对应教师，实现实验及实训项目共享。13.平台支持教师对学生的实验情况进行实时在线监控。14.平台支持在线排课功能，管理员端可以通过排课功能将实验及实训课程分配给对应的教师及班级展开教学。15.平台支持教师在线批改学生实验报告并导出报告成绩；支持学生将实验报告保存到本地。16.平台支持实验操作界面全屏展示功能，支持实验倒计时、支持学生对实验环境进行重启、重置。17.平台支持教师端在线统计分析学习成绩与学习进度，多维度多形式（表格、折线图、柱状图等）。18.平台部署方式支持公有云部署、混合云部署、私有云部署，学校可按照自身需求选择部署方式。私有云及混合云不限制实验次数，教师、学生可无限次进行实验实训操作。19.平台支持管理员自由设置教学计划，实验内容、实训内容、授课教师、开课班级进行关联绑定。20.平台支持学生端查询多维度的实验数据统计，在个人中心支持学生看到自己已学习的历史实验记录。21.平台支持在线实验实训时进行在线记录笔记，支持学生查看下载自己的课程笔记和实验笔记。22.平台支持学生在个人中心查询到自己的实验报告及评分。23.平台教师端可以对实验及实训内容进行评分和提交建议。24.平台教师可以上传、预览、下载实验及实训资源，教师可以浏览带有权限限制的资源。25.平台支持自动跟踪记录学生实验及实训进度。26.平台支持用户信息管理模块可以对用户所有信息进行查看，添加新用户，删除用户，修改用户信息（包括用户个人信息、密码、邮箱等）等设置。27.平台支持视频、PPT、PDF、WORD、MARKDOWN、外部链接、压缩包等多种课程资源类型的上传及下载，可以通过录入外部链接地址，直接访问预设好的外部链接地址。28.批量创建及销毁所有集群：按实验及实训环境需求自动批量创建实验实训环境及课程结束后自动销毁班级所有学生集群并自动回收实验资源的功能。29.集群环境：支持大数据、人工智能、区块链等软件相关专业实验集群环境，包括Linux实验环境、云计算实验集群、hadoop实验集群、hive实验集群、hbase实验集群、spark实验集群、Python实验环境、数据分析实验环境等。30.虚拟桌面：支持通过浏览器网页形式访问虚拟机虚拟桌面。31.命令行：支持通过浏览器网页形式使用虚拟机的命令行功能。32.python编译系统：支持在线的python编译和运行系统，在线编辑和运行python程序。33.AndroidStudio开发环境：支持虚拟机中使用AndroidStudio作为开发环境进行Android应用程序开发实验，支持通过网页访问Android虚拟机。34.idea编译系统：在虚拟机中支持使用idea作为开发环境进行java、大数据及人工智能程序的开发。35.实验集群中集成实验所需有的各种类型的数据和JAR文件，方便学生快速完成实验。36.数据集采用单独的文件服务器存放的方式，教师和学生创建的所有虚拟机都能够直接通过HTTP协议的方式访问数据集。13.HarmonyOS应用开发基础1.本教学资源需包含HarmonyOS应用开发环境搭建、Ability基础概念、JavaUI常用布局和组件、轻量级存储、数据库管理、公共事件和通知、网络管理的基本应用等核心知识。2.教学大纲，WORD格式，1份。3.教学日历，WORD格式，1份。4.课程标准，WORD格式，1份。5.课程教案，WORD格式，1份。6.课程PPT，不少于18份，内容至少包括项目环境搭建、创建登录页PageAbility、常用的资源管理与使用、登录静态页面实现、实现主页主体框架、实现欢迎页轮播图效果、实现tab导航与页面切换、实现列表静态展示、实现新增发货批次静态页面、DataAbility基本使用、实现发货批次新增和查询、对话框的使用、页面路由配置基本使用、使用ORM框架实现报检功能、实现公共事件发布与订阅、实现通知提醒功能、通过接口实现登录功能、实现字典数据同步功能。7.教学视频不少于30个。8.题库1套，其中试题数量不少于100道。9.课程PPT配套源码1套。10.实验手册，不少于18份，内容至少包括项目创建与调试、实现登录静态页面、实现主页主体框架、实现首页顶部轮播栏、实现tab导航与页面切换、实现静态列表展示、实现新增生产批次静态页面、实现生产批次数据新增、查询和删除、实现对话框的使用、实现批次详情查询功能、使用ORM框架实现报检功能、实现通知提醒功能、实现待办任务查询与提醒功能、通过接口实现登录功能、实现字典数据同步功能、实现产品搜索功能、个人首页开发、实现成品检验功能。11.实验代码不少于18套。12.实验素材1套，需包含实验所需图片素材。13.教材一本，且已通过线下出版。内容包括微信开发者工具、记事本小程序、校园新闻网小程序案例分析、购物车小程序案例分析、书城小程序案例分析等,需提供教材封面和目录。14.全屋智能APP（鸿蒙版）1.通过该项目，能够帮助学生理解全屋物联网设备的实时控制和场景化管理流程，掌握HarmonyOS应用完整的开发流程，并熟练掌握主要UI组件和常用开发技术。技术需使用HarmonyOSAPI6及以上版本，基于ArkUI框架进行开发。2.该项目需具备但不限于如下功能：1）用户注册：新用户信息注册。2）用户登录：注册用户通过账号密码进行登录。3）忘记密码：能通过手机验证码方式找回密码。4）房屋信息总览：能进行房屋的总体信息展示，展示了各个房间的数据采集信息和设备数量，并支持房屋的切换。5）房间设备管控：能展示房间下的所有设备的信息，并可以对每个设备进行单独具体的管控。6）房间管理：能对房屋的房间进行个性化设置，支持对设备增加和删除。7）推荐场景管理：能对系统推荐的场景进行查看和执行。8.）自定义场景管理：支持自定义场景的设置和查看，其中，支持手动场景、定时场景、环境触发场景。每个场景支持配置多个执行动作。9）消息中心：能对系统和设备消息进行查询。10）个人首页：能对个人的头像、姓名、签名、设备、房屋等信息进行展示。11）个人设置：能对个人信息进行修改，包括头像、昵称、签名、安全手机、账号密码、密保问题等内容。12）帮助与反馈：能对系统问题和建议进行反馈提交。3.项目指导手册，不少于14份。4.项目代码1套。5.项目文档1套，需包含系统使用说明书、开发环境搭建说明文档、API说明书。6.后台接口服务部署包1套，需包含部署文档及配套部署包。15.机器学习【课程简介】《机器学习》是指使用计算机通过模拟人类学习和获取信息的准则来处理以预测为终极目标问题的一系列过程，它是实现人工智能的手段，其主要研究内容是如何利用数据或经验进行学习，改善具体算法的性能。本课程教学重点是使学生掌握常见得到机器学习算法，包括算法的主要思想和基本步骤，了解算法原理及运算过程，并通过编程练习和典型的应用实验加深理解，同时对机器学习的理论以及无监督学习和强化学习有所了解。【课程资源】1.教学大纲1份。2.教学日历1份。3.课程标准1份。4.课程PPT16份。1）机器学习简介：机器学习的发展与重要性、机器学习环境搭建、python基础与相关函数库的使用。2）线性模型：线性回归、逻辑回归。3）优化方法与效果评估：梯度下降、数据预处理与模型效果优化、效果评估。4）有监督学习：决策树、支持向量机、朴素贝叶斯、K-近邻算法。5）降维技术：主成分分析（PCA）、其它降维方法。6）无监督学习：k-means聚类、FP-growth算法。5.课后习题16份：章节配套课后作业6.课程实验：1）通过目录、文件、进程等操作熟悉Linux操作系统。2）在Linux系统中搭建机器学习开发环境，包括Python、机器学习库、Anaconda等。3）使用pandas完成机器学习数据预处理。4）使用Sklearn库，掌握Sklearn内置数据集和自建数据集加载、划分，完成数据的标准化、正则化和one-hot编码，构建多类模型进行交叉验证。5）构建线性回归模型，预测房价走势。6）构建逻辑回归模型，对鸢尾花进行分类。7）使用梯度下降不断更新参数来最小化目标函数，使模型达到最佳性能。8）计算分类和回归模型的评价指标，包括混淆矩阵、准确率、精确率、召回率、F1分数、ROC曲线和AUC值、均方误差和平均绝对误差等。9）构建决策树模型，对是否购房的客户进行分类，达到精准营销的目的。10）构建SVM模型，使用不同的核函数对随机数据进行线性分类和非线性分类。11）构建朴素贝叶斯模型，实现垃圾邮件的识别和分类。12）使用KNN算法，实现手写数字的分类。13）使用PCA算法，将高维特征进行降维处理，便于人理解的特征并加快对样本价值信息的处理速度。14）使用K-Means算法，对生成的数据集进行聚类，掌握聚类和分类的区别。15）使用FP-growth算法，构建FP树，挖掘新闻报道集合的频繁项，以便知道哪些新闻报道是经常关联在一起的，从而为网站的新闻版面排版和新闻推荐等提供科学的参考。7.教材一本，且已通过线下出版。内容包括利用对数据收集与数据清洗的股票数据分析的项目实训和电影数据分析的项目实训，机器学习及手写数字识别的实训，基于项目的协同过滤算法及电影推荐系统的实训，需提供教材封面和目录。16.GPU服务器1.CPU性能不低于2颗Intel至强Platinum8352V。2.内存规格：32GDDR43200R·ECC服务器内存(16个内存插槽，最大支持4T内存)*4。3.存储规格：1TM.2固态硬盘+2T3.5机械硬盘(前置12*2.5/3.5SATA热拔插盘位）。4.主板规格不低于IntelC621A芯片组双路服务器主板（最大可支持4张双宽GPU卡）。5.电源规格：2000W（1+1冗余电源）。6.散热器：温控散热器、GPU辅助散热器。7.显卡配置不低于NVIDIARTX4090D24G涡轮显卡*4。8.网口：板载双口万兆+1个管理网口。9.类型：4U机箱。17.48 口交换机交换容量432Gbps包转发率144Mpps、业务端口：48个10/100/1000Base-T自适应以太网端口，6个千兆SFP口。28.讲台1.产品规格：约900*600*750mm（长*宽*高）。2.具体样式根据需求定制。19.音响系统1.8寸音响1）颜色：黑色。2）频率响应：20HZ-20KHZ。3）灵敏度：92dB。4）额定阻抗：4Ω。

5）额定功率：60W-120W。6）覆盖角度：90°

H。7）最大声压：100dB。8）分频模式：内置分频。9）低频：1×8in（寸）.90磁35芯。10）表面处理：PVC贴皮。11）高频：远程号角高音，铷磁25芯。2.功放1）出功率：100W+100W。2）输入灵敏度：103rms。3）信噪比：≥81dB。4）频率响应：20HZ-20KHZ。5）额定阻抗：4Ω-8Ω。6）电源要求：AC220V±10%50-60Hz。110.双人桌1.产品规格：1400*600*750mm（长*宽*高）具体样式根据需求定制。2.需提供配套椅子。2711.智能穿戴实训设备1.STM32F407处理器、Flash芯片、RTC芯片、MOS芯片、RGB指示灯、蓝牙模块、锂电池、语音芯片、LCD触摸屏、方向传感器、距离传感器、振子、GPS模块、SIM卡模块、GSM模块、喇叭、Type-C电源输入接口。2.操作系统：FreeRT

OS。3.通讯协议：蓝牙BLE4.0。4.电源适配器。5.USB连接线。6.GPS天线。112.智慧出行实训设备（核心产品）1.STM32F407处理器、Flash芯片、RTC芯片、MOS芯片、RGB指示灯、蓝牙模块、锂电池、语音芯片、LCD触摸屏、方向传感器、距离传感器、振子、GPS模块、SIM卡模块、GSM模块、喇叭、Type-C电源输入接口。2.操作系统：FreeRT

OS。3.通讯协议：蓝牙BLE4.0。4.电源适配器。5.USB连接线。6.GPS天线。113.智慧黑板1.整机屏幕采用86英寸超高清LED液晶屛，屏幕图像分辨率3840*2160。全金属外壳一体设计，无外露连接线，外观简洁。采用红外触控技术，Windows和Android系统触摸点数≥20点。2.屏幕采用钢化玻璃，防滑防撞，表面硬度≥9H，在实际检测中，使用10H硬度材质测试时，钢化玻璃表面无划痕。3.整机提供多种接口，整机前置接口：HDMI≥1，TouchUSB≥1，TYPE-C≥1，USB3.0≥3（安卓和Windows双系统均可识别），整机支持USB锁功能，开启后整机自带所有USB接口均被锁定，无法读取外接设备，可自行开启或关闭。4.整机前置物理按键不少于6个，包含电源、设置、音量+、音量-、屏幕下移、护眼等功能，具有2个按键可自定义设置功能为：安卓/内置电脑切换、一键录屏、锁屏、护眼、半屏模式等功能，具有前置多功能电源键，亮屏状态下轻按息屏，长按调出三合一功能菜单，包含关机、重启、节能。5.整机安卓和Windows两个系统支持共享一个账号，同步不同系统资料，可同步编辑、同步更新。6.整机嵌入式安卓系统版本不低于Android11.0，CPU不低于4核（A75@1.6G*2+A55@1.4G*2）内存RAM不低于4GB，存储空间ROM不低于32GB。并支持存储空间扩展升级，最高支持扩展至64G。7.整机内置安卓系统板卡自身需支持4K高清显示输出，保证安卓系统下显示、书写画质清晰。8.整机安卓主页不低于4个应用入口，包含白板书写、文件管理、内置电脑、更多应用等，同时安卓主页可显示时间、日期、设备温度、有线/无线网络开关状态、热点开关状态、蓝牙开关状态等。主页桌面壁纸可根据用户喜好自定义替换，系统提供不低于8个壁纸可选，并支持自定义添加壁纸。9.整机自带系统检测功能，支持对CPU温度、触摸系统、光感系统、环境系统、内置电脑等硬件模块检测，同时支持显示安卓系统内存、存储、CPU使用率，系统检测功能支持以悬浮窗口呈现，悬浮窗口可自行开启或关闭。10.整机具有温度告警功能，用户可自定义设置告警阀值，此功能可自行开启或关闭。11.整机自带欢迎功能，可快速完成欢迎界面和主题设置。全屏显示，系统默认提供不低于10种模板可选，可对字体的大小、加粗、颜色、位置进行编辑，支持自定义排版方式、设置背景音乐、插入文字图片及音视频等。支持签名墙打卡功能，可在拍照后在照片位置签名，可同时展示多人拍照及签名，可替换签名墙背景，可保存签名记录，也可通过二维码扫码分享带走签名照，并支持加密分享。12.整机内置无线网络模块，支持双频2.4G和5GWiFi无线上网连接和AP无线热点发射，支持IEEE802.11a/b/g/n/ac。13.整机具有锁屏功能，锁屏支持密码锁、U盘锁等，其中U盘锁打开后，在系统设置中输入密码后自动生成秘钥文件存储在接入整机的U盘中，锁屏后接入带有秘钥的U盘屏幕自动解锁，可根据需求开启或关闭。14.整机屏幕左右两侧具有侧边栏悬浮触控菜单，可呼出或隐藏，默认支持返回、主页、批注、快捷白板、多任务、更多等功能，其中主页可自定义设置成安卓和内置电脑。15.整体具有多种护