智慧教学平台建设方案.docx

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1、智慧教学平台建设方案尝试切换账号登录的实时报警；支持切屏检测， 教师监考页面可以收到学生进行切屏操作的实时 报警；支持优盘与蓝牙设备检测，考试机器上插 入或者拔出优盘、开启或者关闭蓝牙，教师监考页 面收到实时报警；支持支持使用MAC地址绑定考 试账号。(3)具备双机位视频监考系统。视频监考系统 支持使用电脑摄像头作为第一机位进行人脸识别 巡考，可周期性判断是否是考生本人在参加考试； 视频监考系统支持使用手机、平板电脑或其他带 有摄像头的移动计算设备作为第二机位进行考场 环境监考。考试时，学生通过配套的微信小程序扫 描考试页面上的二维码即可加入视频监考考场。(4)视频监考系统提供强大的监考教师端

2、功能。支持监考教师查看各考场学生第二机位的实时 视频画面；支持分页显不考场视频回面，支持监 考教师配置每页显不的视频画面数量；支持对考 生的视频画面进行文字标记，便于记录缺考、作弊、 提前交卷等考试状态信息；支持对某考生发送文 字通知，发送后，考生小程序能发出声音提示，提 醒考生阅读文字通知；支持对某考生发起视频通 话，发起后，考生小程序端将收到视频通话提示通1011知，考生接通后，将进入1对1的视频通话界面； 支持监考教师对当前考场发起语音广播。语音广 播发送后，当前考场所有考生的小程序端将收到语 音广播通知提示，提醒考生播放语音广播通知； 支持考生主动申请视频答疑。所有考生的答疑申请 将进

3、入统一的答疑队列中，监考教师在页面上可看 到当前答疑队列中的答疑申请。鼠标单击该申请， 即可立即进入1对1视频通话界面，通过视频通话 方式，为考生进行远程答疑。5.运维管理功能丰富。（1）数据安全及可靠性保障。支持系统数据的 在线备份、下载与导入恢复；支持系统数据自动 全备份与双机增量备份。（2）系统运维。支持数据库在线性能调优，可 以设置数据库连接池的最小和最大连接数；支持 自适应webvpn访问，支持在线一键部署Caddy反 向代理；支持https证书管理，支持https SSL 证书导入与自动配置；支持首页风格定制，至少 包括：精简风格、0J风格、课程中心、实验中心 风格。（3）网络安全

4、与合规。支持弱密码管理，支持 一键消除弱密码，支持高强度密码强制使用开关；支持系统注册关闭功能；公共页面支持隐藏学 号与姓名。（4）支持平台状态可视化。至少实时显示在线 人数、代码行、在线课程数量、评测次数、注册人 数、平台资源利用率（CPU、内存、网络收发）、计 算服务器性能监控（CPU、内存、网络收发、容器）、 最近平台内的活跃课程。展示图表至少包括折线 图、柱状图、雷达图和进度条。自动识别代码语 言，柱状图显示各类语言的代码行，雷达图显示代 码行数在平台内课程的分布。实时展示即将开始 和正在进行的作业、考试、比赛和在线实验的进度。 二、云桌面实验管理系统1套1 .基于B/S架构的云桌面实

5、验环境。学生直接通过 浏览器即可进行实验并撰写实验报告，不用安装任 何客户端。2 .实验全过程的数字化管理。系统记录学生的操作 过程，追踪学习过程信息，并以可视化图表方式展 示给教师。至少包括每个实验步骤的停留时间，每 个实验的总花费时间，以及作业周期内在线实验时 间分布。3 .实验资源管理。支持教师自建在线实验，支持实 验资源的导入、导出、后台预览和标签分类。支持1213批量设置实验的内存、实验封面、存储配额。4 .实验作业。教师能够布置实验作业，一个实验 作业内可以包括任意多个实验；系统自动为每个 学生分配唯一的实验环境实例；教师能够从后台 进入学生的实验环境，远程同步指导或检查；支 持在

6、线批注实验报告，接近纸质报告的评阅体验， 支持批量导出带有批阅痕迹的报告；完成实验 后，学生的实验环境可以由教师决定选择保存、销 毁；实验作业成绩能够与作业成绩、考试成绩在 平台内加权汇总；支持批量打分。5 .实验界面分为左右两栏，左栏为实验指导书，右 侧为一个真实的虚拟机桌面。实验界面具有如下功 能：支持实验桌面隐臧；支持云桌面全屏，全 屏模式下，桌面呈现方式与本地无差异；支持云 桌面分辨率和大小随浏览器窗口变化自适应；支 持本地与云桌面间的剪切板功能；支持桌面故障 救援，如果出现特殊情况，学生端可以一键重置或 者重启桌面环境；支持在线撰写实验报告和桌面 截屏，支持在线撰写实验报告和离线撰写

7、两种方 式，在线报告编辑器支持Markdown语法。支持 云桌面数据的在线上传与下载。6 .支持自动评测。开放在线实验自动评测插件接口，支持接入用户自定义的自动评测服务器，系统 自动获取评测成绩；支持在线制作与测试评测脚 本，评测脚本与实验步骤可以动态绑定，且支持设 置评测超时时间、自定义环境变量。7 .实验环境可扩展。支持接入教师自定义的虚机 镜像。支持根据教师自定义的初始化脚本初始化 虚机实例。支持教师在自定义的虚机镜像上扩展 实验资源。8 .虚拟机管理和部署。在线实验平台不依赖任何 虚拟化软件，可以挂载包括但不限于VMware OpenStack及其变种、CloudStack及其变种等虚

8、拟 化软件的虚拟机；能够自动批量部署虚拟桌面服 务，实时检测虚拟机实例和桌面的服务状态，在线 关闭虚拟机实例；支持批量导入虚拟机实例； 支持虚拟机实例的多用户桌面，多个学生共享单个 虚拟机实例；支持云桌面服务代理，且支持桌面 服务代理的在线自动配置和分布式部署，支持数千 人同时在线实验。支持查看虚拟机实例的详细分 配情况。9 .云桌面工作台。支持在线制作Docker桌面镜 像，支持在桌面内安装工具并部署实验材料，然后 一键保存镜像，支持镜像的版本管理，支持自定义15镜像一键加入公共镜像库，支持自定义Docker桌 面的启动选项。支持共享桌面，通过“共享桌面” 功能，可以将当前的桌面，投射到实验

9、室每个学生 的电脑上，学生可以同步看到甚至参与操作，方便 在机房内开展实验教学。共享桌面可指定分享的班 级、过期时间、桌面是否只读，一旦设定只读，学 生端只能观看，无法参与操作；支持在线开发和 测试自动评测机脚本。10. 支持GitLab代码托管与小组协同开发。 云桌面实验支持绑定Git项目作为基础代码框架， 学生开展实验时，Git项目仓库自动复制到学生的 私有GitLab项目内；支持独立项目与分组两类 GitLab协作方式，独立项目模式自动为每一位学 生创建一个独立的GitLab项目；分组模式下，平 台引导组长创建GitLab项目，在GitLab内添加组 员，教学平台会从GitLab自动获取

10、组员信息； 教师端支持分组评阅，GitLab分组协作模式下， 平台自动识别小组成员，并在同一个界面上给小组 成员打分；支持GitLab项目归档，支持一键打 包GitLab仓库，自动统计和呈现Git提交次数、 代码分支、编程语言以及对应的代码行数、最近 30天的pull与push次数等。三、Jupyter实验管理系统1套1 .将Jupyter系统与实验管理系统相结合，以构建 交互式在线实验环境。Jupyter实验环境支持 Jupyter Notebook JupyterLab Web Terminal 等3种不同类型的交互式界面。教师可根据实验性 质，选择设置不同的界面类型。Jupyter基于

11、Docker运行，可对每个学生的实验环境进行隔离。 隔离的内容包括CPU,内存等计算资源，支持设定 每个Jupyter实例运行时可使用的内存。Jupyter 实验环境具备的功能包括：支持教师添加 Jupyter实验；支持教师为Jupyter实验添加自 动评测脚本；支持教师在线一键保存Jupyter Docker镜像以定制实验环境；支持教师上传 Jupyter Docker镜像以定制实验环境；支持教 师发布Jupyter实验作业；支持教师在线评阅 Jupyter实验作业;支持Jupyter实验作业管理； 支持学生在线开展Jupyter实验；支持 Jupyter实验数据统计与分析；支持分布式部署

12、和负载均衡，支撑高并发。2 .支持教师添加Jupyter实验。添加实验时可设 置：实验名称、实验介绍、实验编号、实验标签 以及实验封面图片；ipynb格式实验笔记，该笔1617记为学生做实验时的交互式可执行实验手册；实 验数据，教师可上传实验数据集；实验环境，可 选择使用哪个Jupyter Docker环境运行该笔记； 实验界面，可选择Jupyter Notebook JupyterLabWeb Terminal 等 3 种界面中的一种； 内存上限，学生在Jupyter实验环境中运行代码 时可使用的内存上限；参考答案，支持教师上传 实验笔记中实验任务的参考答案；评测脚本，支 持教师为实验编写自

13、动化评测脚本，降低评测工作 量;实例重用，支持多个实验共用同一个Jupyter Docker 容器。3 .支持教师为Jupyter实验添加自动评测脚本。 支持教师在线开发和测试实验评测脚本，不限定脚 本编写语言；支持教师关联Jupyter实验和 Jupyter实验评测脚本;支持设置评测超时阈值， 评测时长超过该阈值，将会强制结束；支持自定 义环境变量，运行时传递给评测脚本。4 .支持教师在线一键保存Jupyter Docker镜像以 定制实验环境。教师可在Jupyter工作台的公共 Jupyter镜像列表中选择某个镜像为基础镜像，在 线安装库和工具并上传实验支撑材料后，通过点击“保存镜像”，可

14、一键生成自定义的Jupyter实验环境。保存镜像时，可设置镜像的名称、版本号、 介绍信息、更新日志等内容。5 .支持教师上传Jupyter Docker镜像以定制实验 环境。教师可录入新的Jupyter Docker镜像配置 信息，包括：Docker ID；Docker镜像名称； 是否依赖GPU；镜像源，可选择DockerHub或 本地镜像包；限定使用该镜像的课程范围；挂 载数据的主机路径和容器内路径；Docker启动 选项；Jupyter启动选项；Docker镜像描述； Docker详细介绍文档。Docker镜像配置信息保 存后，教师可上传Jupyter Docker镜像包。6 .支持教师发

15、布Jupyter实验作业。教师布置实验 作业时，可设置：实验作业名称和介绍；实验 作业的布置班级；开始时间、结束时间以及补交 时间；是否启用GitLab托管实验项目；实验 列表，可通过标签筛选需布置给学生的实验。7 .支持教师在线评阅Jupyter实验作业。可查看 每个学生的在线实验时长；可查看和评阅每个学 生的实验报告，并给学生的实验打分；可查看学 生在实验作业周期内在多个实验上的实验投入时 间分布曲线；实验进度百分比信息；可选择删 除学生某个实验的实验记录；可进入学生1819Jupyter实验环境查看和运行学生笔记。8.支持Jupyter实验作业管理。Jupyter实验作业 支持：打开或关

16、闭成绩查阅；打开或关闭参考 答案推送；设置实验作业分类标签；批量归档 实验报告；批量导出成绩；批量设置实验标签。9.支持学生在线开展Jupyter实验。学生可在线 编写、运行、调试实验代码；学生可卜载实验数 据并上传至自己的Jupyter实验环境；支持重新 连接实验环境；支持学生端主动更新实验文档， 拉取教师上传的最新实验文档和数据集；支持重 新启动实验环境；支持故障救援，学生可一键还 原实验环境为初始状态；支持安装软件并持久化 保存；提交实验笔记，学生完成实验后，可下载 完成的HTML版或者PDF版的实验笔记文档，并提 交实验笔记，教帅口对学生提交的实验笔记进行存 档或评阅。10.支持Jup

17、yter实验数据统计与分析。在线实 验活动记录，统计指标包括：实验数量、实验完成 实验、实验投入时间；在线实验明细数据，针对 每个学生做每个实验生成一条明细记录，记录内容 包括实验ID、实验类型、实验标签、作业ID、是 否通过、完成时间、实验开始时间、实验结束时间一、项目要求及技术需求2用途：用于提高学生的系统化设计能力，借助于该一体化平台，支 撑一系列计算机类核心专业课程：数字逻辑，计算机组成原理，微 机原理，Linux系统、编译原理，操作系统，计算机网络，Onlinejudge 平台，WEB前端后端开发等。项号名称数量单位主要技术参数及性能（配置）要求1计算 机专 业课 一体 化支 撑平

18、台一 基础 支撑 软硬 件平台1套一、基础支撑平台1套一体化支撑平台提供了基本的功能支撑和教 学支撑。利用一体化支撑平台，可以更有效地开展 专业课程日常的实验教学活动，一体化支撑平台具 体功能包括：1.基础系统管理与课程管理功能。（1）系统采用B/S架构，支持本地部署，提供一 键安装包；支持服务器不连接互联网时的一键升 级，升级包通过浏览器上传，支持即刻升级和夜间 静默升级，升级过程在50秒内完成。系统支持管 理端的日志功能，支持按照时间段、用户名、功能 模块、风险级别进行查询。（2）学生账号支持基于邮件的密码找回，教师账 号支持密码找回和账号找回。学生端支持验证码登 录，教师端支持验证码登录

19、与账号过期时间管理。等信息。11. .支持分布式部署和负载均衡。支持录入 Jupyter主机。录入主机时，只需填写主机ID、 Jupyter主机服务器地址、root密码、CPU数量、 内存大小、GPU数量，即可将Jupyter主机挂载到 平台进行管理；支持Jupyter Docker镜像的分 布式部署，支持将Jupyter Docker镜像部署到多 台服务器；支持负载均衡算法，在为学生创建 Jupyter容器实验环境时，可自动从负载最轻的服 务器上创建和启动实验环境。12. Jupyter实验环境不依赖任何虚拟化软件，支 持的运行环境包括但不限于Vmware OpenStack及 其变种、Cl

20、oudStack及其变种等。13. Jupyter工作台功能。支持在线制作Jupyter Docker镜像，支持在线安装工具并部署实验材料， 然后一键保存镜像，支持镜像的版本管理，支持自 定义镜像一键加入公共镜像库，支持自定义Docker 启动选项；支持JupyterLab和Jupyter经典试 图切换；支持在线开发和测试自动评测机脚本。 四、代码自动评测环境 1套1.支持串行程序自动评判。至少支持 C、C+、Java、Python C#、Scala、2021x86汇编、MATLAB、GO等9种编程语言;利用CPU多核并行评判，实时给出评判结 果；输出结果支持基于通配符的模糊比对；支持项目级多

21、源文件的自动编译和评判；支 持在线代码编辑器，具备代码高亮、自动补全、风 格切换等功能。支持编程题、接口编程题和程序片段编程题 三类编程类题型；接口编程题支持驱动代码和接口 源代码的录入与自动评测。支持源代码风格检查、性能分析、静态分析， 并能告知程序错误原因。对于C/C+编程语言，自 动执行内存错误检查，并给出错误所在的代码行。 2.具有代码查重功能。可检测出修改注释、重新排版、标识符重命 名、代码块重排序、代码块内语句重排序、常量替 换、改变表达式中的操作符或者操作数顺序、改变 数据类型、增加冗余的语句或者变量、表达式拆分、 控制结构等价替换等经过深度修改的代码。能够精准检测出相似的代码，

22、并聚类显示。 3.支持Logisim自动评测和Verilog自动评测。提 供配套实验题库，题库中每个实验题目均支持自动化评测，无须教师验收，自行记录评测结果、得分 等信息。4 . Verilog 自动评测支持 Vivado、ModelSim iverilog等3种仿真器，提供波形图反馈。如果 提交的代码不能通过评测，需给学生反馈综合后的 标准输出结果，便于展开调试。反馈结果需基于波 形图展示，至少包含三种类型的波形图：输入的激 励信号、正确的输出信号、学生代码的输出信号。5 .支持教师自行录入实验题目。录入题目时，支持 设置最长运行时间、内存限制、运行环境、文件大 小与格式限定等信息。支持使用

23、排行榜机制。支持 教师在线上传包含测试数据和运行结果的相关文 件，使得录入的题目支持自动化评测。五、Gitlab自动评测 1套1 .支持GitLab私有云部署，教学平台与GitLab统 一账号登录，集成Git代码托管、项目管理、wiki 文档、在线IDE、代码审查、持续集成/交付等功 能。2 .支持与版本控制工具GitLab的协同开发。平台 支持自动创建GitLab项目并对项目进行版本管 理。教师可在线查看每个人的开发活动情况，度量 每个成员的工作量，浏览代码版本更新等。学生提2223交GitLab项目后，平台可自动拉取学生GitLab项 目的最新版本进行项目存档。自动统计每个学生的 提交次数

24、，绘制一个班级总的git提交次数随时间 的变化曲线。3 .支持CI/CD （持续集成/交付）在线桌面环境，基 于GitLab项目题型，平台自动分配在线桌面环境， 作为CI/CD的运行环境，在学生端实现系统开发、 版本管理（Git）、持续集成（CI）、自动化测试、 持续部署（CD）等流程的一体化。在线桌面环境内， 支持学生在线撰写CI/CD文档，教师直接查看学生 作品。4 .分组作业支持多人协同开发与小组互评，支持学 生在同一平台以开发项目的形式提交作业。开发项 目支持Git进行代码版本管理，并且能够在Web界 面上直观显示项目的分支、编程语言以及代码行占 比、提交次数、活动统计、仓库大小等信息

25、。5 .在线实验环境（云桌面与Jupyter实验环境）支 持动态绑定GitLab项目，支持三类项目模式：独 立项目模式，平台自动为每一位学生创建一个独立 的GitLab项目；Fork项目模式，教师创建或者选 择GitLab项目，所有学生Fork该项目；分组项目 三种模式，组长创建项目，并负责添加组员，该方式适合小组协同开发。六、一体化系统安全设备1台一体化平台需配置安全设备（注：该设备需提供现 场演示），功能如下：1 .需配备键盘和显示屏的一体机设备。键盘用于 输入操作，为4排4列键盘，包含09数字键、 上下左右方向键、回车键和回退删除键；LED显 示屏用于呈现操作结果，屏幕尺寸不小于10寸。

26、2 .设备软件界面分功能栏、状态栏、显示区等3个 区域。功能栏用于呈现和选择各功能；状态栏用于 显示实时监测的服务状态参数。功能栏和状态栏支 持键盘交互。包括但不限于扫描病毒、扫描漏洞、 优化加速、系统清理等不同功能。通过上下方向键 进行功能选择；状态栏展示信息包括但不限于平 台状态、访问延迟、系统负载、在线人数、最近登 录、最近请求等状态信息，可使用键盘的左右方向 键选择各状态。当用户选择使用设备软件的某项功 能时，应在显示区为用户呈现简明清晰的操作流程 提示，在执行某项功能的过程中，显示区要全程对 应显示当前的执行状态提示信息。状态栏需实时监 控和显示平台的服务状态，状态栏所监控的状态值

27、需根据服务器的真实情况实时变化。包括但不限于2425平台状态、访问延迟、系统负载、在线人数、最近 登录、最近请求等。平台状态分可访问和不可访 问两种状态；访问延迟指当前从一体机加载平台 首页时所耗费的时间，时间最小单位精度要不低于 毫秒级；系统负载指平台Web服务器的系统负 载，包含轻、中、重、严重等不同负载状态；在 线人数是指当前在线访问平台的人数；最近登录 是指最近1秒内登录平台的人数；最近请求是指 最近1秒内平台Web服务所接收到的服务请求次 数。当平台服务不可访问时，支持闪屏告警和短信 告警。当检测到平台Web服务无法访问时，状态 栏和显示区的背景色变色告警，状态栏和显示区的 文字同时

28、闪烁告警，并提示服务不可访问；一体 机可自动向管理员手机发送告警短信，并可提示提 示告警短信是否发送成功。3.当平台服务恢复访问时、支持自动退出闪屏告警 状态，状态栏和显示区可自动恢复为正常工作状 态。七、Web服务设备1台1、CPU：配置22颗 英特尔至强 Silver 4314 处理器（24M高速缓存，2.40 GHz）2、内存：配置264GB DDR4内存3、硬盘：配置23块8T SAS硬盘，支持Raid 0/1/10/5独立智能阵列卡，配置Raid 0/1/10/5 8GB缓存带闪存保护功能，掉电cache数据永不丢 失.4、网卡：配置22个千兆电口，2个万兆光口，1 个专用的管理端口

29、5、电源：配置22个冗余箱金电源，1+1热插拔冗 余电源6 LCD显示：前置面板带液晶LCD屏幕，能够设 置管理芯片IP地址，监控硬件状态，可以自定义 资产标签.7、服务：原厂服务，3年免费人工、部件，7x24 小时响应，4小时带备件上门服务，一对一的专业 工程师。八、计算服务器2台1 CPU：配置22颗英特尔至强Gold5318Y处 理器（36M高速缓存，2. 10 GHz）2、内存：配置2512GB DDR4内存3、硬盘：配置26块8T SAS硬盘，支持Raid 0/1/10/5独立智能阵列卡，配置Raid 0/1/10/5 8G 缓存带闪存保护功能，掉电cache数据永不丢失.4、网卡：

30、配置22个千兆电口，2个万兆光口，12627个专用的管理端口5、电源：配置22个冗余柏金电源，1+1热插拔冗 余电源6、LCD显示：前置面板带液晶LCD屏幕，能够设 置管理芯片IP地址，监控硬件状态，可以自定义 资产标签.7、服务：原厂服务，3年免费人工、部件，7x24 小时响应，4小时带备件上门服务，一对一的专业 工程师。计算一、数字逻辑课程模块机专数字逻辑实验提供完整的数字系统基本能力训练业课体系，具体应包含Verilog基础、组合电路、时序一体电路、状态机、综合实验等5部分实验，满足多层化支次数字系统设计要求。数字逻辑实验题目总数量不撑平少于92个。其中，Verilog基础实验包括输出0

31、、2台1套其他的门、两个门、wire类型、Four wires、非门、与门、或非门、声明wire、7458模块、vector系统介绍、vector细节、vector片选、位级操作、4能力位vector、vector连接、vector反转、模块、按培养位置连接端口、按名称连接端口、三目算符、优化课程运算1、优化运算2、或非门、两位相等、tb_时钟、资源tb_与门等27个实验；组合电路实验包括简单电路A、简单电路B、简单电路AB、always-组合逻辑、 if语句、if语句引发锁存、case语句、简单编码 器、避免锁存、3位计数器、2选1多路选择器、2 选1总线、9选1、组合电路1、组合电路2、组

32、合 电路3、组合电路4、组合电路5、组合电路6等 19个实验；时序电路实验包括三个模块-移位寄存 器、模块与vector、D触发器、D触发器组合、异 步复位触发器、同步复位触发器、同步复位触发器 组、同步复位特殊值触发器组、可异步复位的触发 器组、带控制端的触发器组、D锁存器、门控触发 器、多路选择器与触发器1、多路选择器与触发器 2、根据真值表实现电路、上升沿检测、时序电路 7、时序电路8、改错一键盘数字检测、算数左右移 等20个实验；状态机实验包括fsml、fsmls、 fsm3comb、fsm3旅鼠1旅鼠2、旅鼠3旅鼠4 序列识别、验证1000序列（Moore）、验证1000序 列（Me

33、aly）、验证 1101 序列（Mealy）、验证 1101 序列（Moore）等13个实验；综合实验包括swap 电路、排序电路、2、mod 5求解、斐波那契数列 -入门级、斐波那契数列-挑战级、CRC校验码计算、 字符自动机-入门级、字符自动机-进阶级、计数器、 字符自动机-Verrilog、格雷码计数器、表达式状28态机、表达式状态机-允许括号等13个实验。二、计算机组成原理课程模块计算机组成原理实验包含数字部件设计和CPU设 计两大部分。数字部件设计覆盖计数器、加法器、 乘法器、数字综合设计等知识点。CPU设计需覆盖 小CPU设计、工业级CPU设计、CPU综合设计等知 识点。在小CPU

34、设计和工业级CPU设计实验体系中， 需包含多个相互关联的CPU部件设计实验，每个实 验对应CPU的一个核心部件。这些实验需以模块化 原则形成完整实验体系，使得学生可从简单到复 杂，最终构造出一个完整的CPU。数字部件设计实 验题目总数量不少于28个，其中，计数器实验包 括四位二进制计数器、十进制计数器0、十进制计 数器1、慢速十进制计数器、counterl-12,计数 器1000、四位移位寄存器和递减计数器等7个实 验；加法器实验包括加法器1、加法器2、进位选 择加法器、加减法器、半加器、全加器、3位加法 器、adder练习、溢出检测、bed加法器、改错 加法器减法器、32位逐位进位加法器、3

35、2位选择 进位加法器、32位超前进位加法器等14个实验； 乘法器实验包括8位乘法器和8位流水线乘法器等 2个实验；数字综合设计实验包括4位比较器、4293(3)角色与权限管理。支持基于角色的权限管理， 至少支持系统管理员、教师、助教、学生四类角色； 同一门课程下教师可以设置共享权限，默认禁止修 改其他教师创建的资源；支持创建、批量导入助教 账号、支持助教账号失效设置，助教权限可以细化 到操作级别。(4)支持课程的创建、修改与查询；支持复制课 程，生成的课程与被复制课程含有同样的教学资 源；支持课程回收站功能，被删除的课程保存在回 收内，可以随时还原，从回收站内清理的课程延时 1周自动删除；支持

36、课程的标签分类。(5) 一门课程可以有多位任课教师；支持课程信 息模板定制，支持课件的上传与下载；支持栏目定 制，可以隐藏本课程不需要的模块。(6)支持学生账号Excel批量导入，支持班级的 树形分类管理，支持批量重置密码。(7)支持公告与问卷。公告支持显示时间设置， 支持邮件通知；支持创建调查问卷，问卷支持单选 题、多选题和问答题，支持调查问卷结果批量导出 至 Excelo(8)具备在线课堂功能。在线教程，支持 markdown与富文本编辑器撰写在线教程，教程内位全加器、4位加法器、4位ALU、32位六运算ALU 等5个实验。CPU设计的实验总数量不少于31个， 其中，小CPU设计实验包括取

37、指单元、寄存器堆、 ALU、DataMem ALU控制模块、控制器、CPU等7 个实验；工业级CPU设计实验包括寄存器堆 (RegFile).取指级(PC)的基本实现、取指-译码中 间级(IFID)、译码级(ID)的基本实现、执行级(EX) 的基本实现、访存级(MEM)的基本实现、写回级(WB) 的基本实现、解决寄存器读写冲突、让取指级(PC) 支持分支、让译码级(ID)支持分支、让译码级(ID) 支持访存、让执行级(EX)支持访存、访存级(MEM) 的完整实现、写回级(WB)的完整实现、让取指级 (PC)支持暂停、译码级(ID)冲突检测、执行级(EX) 冲突检测、访存级(MEM)冲突检测、解

38、决访存冲突、 实现流水线控制器等20个实验；CPU综合设计包 括单周期 CPU (logisim) 单周期 CPU (verilog) 多周期CPU (MTPS-lite4指令集)、多周期CPU (MIPS-C3指令集)等4个实验。三、汇编语言程序设计课程模块汇编语言程序设计支持MIPS汇编语言程序自动评 测，提供配套实验题库，实验题目包括判断闰年、 稀疏矩阵转三元组、哈密顿回路(递归)、矩阵乘3031法、选择排序、回文串判断、全排列、字符统计、 矩阵的2、次幕、0-1迷宫（深度优先遍历）、矩 阵转置相加、倒序全排列、计数排序等13个实验。 通过这13个实验，让学生可系统地掌握MIPS汇编 语

39、言程序的设计方法。四、操作系统内核实验课程模块1 .基于在线虚拟实验环境。借助Docker容器技术 实现实验环境在多节点服务器上的快速部署，随时 随地在线流畅使用。实验后能够长期保存学生实验 过程资料。2 .支持内核实验自动化评测与实验过程自动化管 理。学生完成某个内核实验之后，基于Git服务， 评测系统获取学生最新代码，依次完成编译、仿真 运行，并根据运行结果的控制台输出进行测试，最 终给出评测结果。3 .操作系统内核实验环境。学生端Docker镜像， 包括：系统仿真器、GCC交叉编译器、Git客户端。 后台自动评测虚拟机镜像，包括Git服务器、自 动评测服务进程、内核代码框架。4 .小型操

40、作系统内核实验体系。包括6个互相衔接 的操作系统内核实验：启动和系统初始化；内 存管理实验；进程管理；系统调用；文件系统；命令解释程序。6个操作系统实验链接起来 成为一个可运行的操作系统，每个操作系统实验都 设置多个不同难度级别的挑战性任务，并支持自动 评测。每个实验提供配套的实验指导手册、PPT讲 义及慕课视频。五、操作系统模拟实验课程模块1 .基于在线虚拟实验环境。借助Docker容器技术 实现实验环境在多节点服务器上的快速部署，随时 随地在线流畅使用。实验后能够长期保存学生实验 过程资料。2 .支持内核实验自动化评测与实验过程自动化管 理。学生完成某个内核实验之后，基于Git服务， 评测

41、系统获取学生最新代码，依次完成编译、仿真 运行，并根据运行结果的控制台输出进行测试，最 终给出评测结果。3 .操作系统模拟实验。段式存储管理模拟；分 区存储管理模拟；进程调度模拟；进程管理模 拟；请求分页式存储管理模拟；设备管理模拟； 文件管理模拟。六、Linux常用命令实验课程模块1.基于在线虚拟实验环境。借助Docker容器技术 实现实验环境在多节点服务器上的快速部署，随时3233随地在线流畅使用。实验后能够长期保存学生实验 过程资料。2.支持内核实验自动化评测与实验过程自动化管 理。学生完成某个内核实验之后，基于Git服务， 评测系统获取学生最新代码，依次完成编译、仿真 运行，并根据运行

42、结果的控制台输出进行测试，最 终给出评测结果。3. Linux常用命令实验。包含Linux文件和目录、 Linux文本文件、用户与群组管理、文件目录权限 管理、文件的打包与压缩、文本编辑神器vi、文 本处理神器sed、文本搜索神器grep、Linux文件 搜索、Shell数学计算、文本分析神器awk、Linux 系统信息等不少于12个实验，所有实验支持自动 化评测。七、编译技术课程模块1 .词法分析实验。根据给定的文法设计并实现词 法分析程序，从源程序中识别出单词，记录其单词 类别和单词值。C+代码规模平均389行。支持按 照错误项数扣分，扣分比例可以自定义。2 .语法分析实验。根据给定的文法

43、设计并实现语法 分析程序，能基于词法分析程序所识别出的单词， 识别出各类语法成分。C+代码规模平均1278行。支持与预期结果不一致的行数扣分，扣分比例可定 义。3 .错误处理.。根据给定的文法设计并实现错误处理 程序，能诊察出常见的语法和语义错误，进行错误 局部化处理，并输出错误信息。C+代码规模平均 2439行。支持基于行匹配率评测策略，即，第一 个错误准确识别得60%,其它错误按识别出的比例 得分，多输出的信息不扣分。4 .代码生成。在词法分析和语法分析的基础上，为 编译器实现语义分析、代码生成功能。支持PCODE 与MIPS目标代码。PCODE代码生成实验代码规模 2083行，MIPS代

44、码生成实验代码规模平均3170 行。支持与预期结果不一致的行数扣分，扣分比例 可定义。5 .代码优化实验。在前述实验的基础上，为编译器 实现代码优化功能。支持MARS模拟器运行。支持 竞速排行榜，并可根据排行榜批量评分。八、计算机网络实验体系1.实验资源与体化平台无缝集成。基于云桌面的 实验包含划分为多个实验步骤的实验指导手册。每 个实验手册包含详细的图文说明，循序渐进的解释 实验过程和实验原理。采用知识点作为标签对实验3435资源进行分类。支持虚拟机、交换机和路由器的连 线组网功能，通过连线组网软件提供的图形化界 面，实现远程连线组网。2.实验资源。网络在线实验资源包含4部分内容， 分别为：

45、(1)计算机网络-PacketTracer； (2)无 线网络-PacketTracer； (3)计算机网络-GNS3； (4) TCP协议实现。每部分实验资源具体包括：(1)计 算机网络-PacketTracer,包括 PacketTracer 使用 指南、PPP与PPPoE的学习、以太网帧的封装实验、 集线器与交换机的对比试验、交换机工作原理、生 成树协议(STP)分析、虚拟局域网(VLAN)工作 原理、无线局域网的帧封装实验、IP分析、IP地 址分配实验、APR分析、ICMP分析、直连路由与静 态路由、RIP协议分析、0SPF协议分析、VPN与NAT 协议分析、IPv6协议分析、运输层端

46、口观察实验、 UDP与TCP的对比分析、TCP的连接管理、TCP序 号和确认号、DNS解析实验、DHCP分析、HTTP分 析、电子邮件协议分析、文件传输协议分析、访问 控制列表、IPS“ VPN、协议综合分析、三层架构 企业网络等不少于30个实验。(2)无线网络-PacketTracer,包括无线局域网配 置实验、无线网络全网互联实验、802.11协议分析、无线对等网络与ad-hoc网络、搭建 Infrastructure模式无线网络、搭建WDS模式无 线网络、公司无线网络组建实验、子网划分与路由 器配置、构建企业内部网络综合案例等不少于9个 实验。（3）计算机网络-GNS3,包括GNS3基本

47、实验环境、 常见接口配置、基本密码验证、配置本地用户数据 库身份验证、配置AAA认证列表、配置安全Shell 虚拟终端访问（SSH）、配置编号的访问控制列表、 配置命名访问控制列表、配置VTY线路访问控制列 表、配置密码加密服务、配置Exec会话的超时退 出、思科发现协议（CDP）、创建虚拟局域网（VLAN）、 配置管理VLAN接口、配置中继端口、配置以太网 通道、配置端口通道接口、配置静态ARP条目、配 置VLAN中继协议（VTP）、配置透明的VTP和删除 VTP、配置VLAN间路由（Stick路由器）、配置基 于VLAN的STP、配置端口镜像（SPAN会话）、T1 PPP 和HDLC配置、配置点对点帧中继链接、路由器作 为帧中继交换机、EIGRP基本教程、传播EIG