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    项目7 应用构建实训

    任务7.1 构建Nginx Web网站

    7.1.1任务要求

    通过将Nginx Web服务器安装到容器上,构建一个简单的网站,实现Docker作为本地Web开发环境。

    7.1.2任务实现

    步骤如下:

    1)创建Dockerfile文件,首先创建一个目录sample,保存Dockerfile。

    [root@l-client ~]# mkdir sample

    [root@l-client ~]# cd sample

    [root@l-client sample]# touch Dockerfile

    [root@l-client sample]#

    2)配置Nginx文件,所在的目录创建一个名为nginx的目录,用来存放这些配置文件。然后从GitHub上下载实例文件。

    [root@l-client sample]# mkdir nginx &&cd nginx

    [root@l-client nginx]# wget https://raw.githubusercontent.com/jamtur01/dockerbook-code/master/code/5/sample/nginx/global.conf

     

    下载成功后,展示一下global.conf内容如下:

    server {

           listen          0.0.0.0:80;

           server_name     _;

     

           root           /var/www/html/website;

           index           index.htmlindex.htm;

     

           access_log     /var/log/nginx/default_access.log;

           error_log      /var/log/nginx/default_error.log;

    }

     

     

    [root@l-client nginx]# wget https://raw.githubusercontent.com/jamtur01/dockerbook-code/master/code/5/sample/nginx/nginx.conf

     

    下载成功后,展示一下nginx.conf内容如下:

    user www-data;

    worker_processes 4;

    pid /run/nginx.pid;

    daemon off;

     

    events { }

     

    http {

      sendfileon;

     tcp_nopush on;

     tcp_nodelay on;

     keepalive_timeout 65;

     types_hash_max_size 2048;

      include/etc/nginx/mime.types;

     default_type application/octet-stream;

     access_log /var/log/nginx/access.log;

      error_log/var/log/nginx/error.log;

      gzip on;

     gzip_disable "msie6";

      include/etc/nginx/conf.d/*.conf;

    }

     

    3)为sample网站编写Dockerfile。

    [root@l-client sample]# vi Dockerfile

    内容如下:

    FROM ubuntu:14.04.3

    MAINTAINER James Turnbull"james@example.com"

    NV REFRESHED_AT 2016-12-25

    RUN sudo apt-get -yqq install nginx

    RUN mkdir -p /var/www/html/website

    ADD nginx/global.conf /etc/nginx/conf.d/

    ADD nginx/nginx.conf /etc/nginx/nginx.conf

    EXPOSE 80

    这个简单的Dockerfile内容包括以下几项:

    (1)安装Nginx;

    (2)在容器中创建一个目录/var/www/html/website/;

    (3)将来自的本地文件的Nginx配置文件添加到镜像中;

    (4)公开镜像的80端口。

    (5)这些Nginx配置文件是为了运行sample网站而配置的。将文件nginx/global.conf用ADD指令复制到/etc/nginx/conf.d/目录中。

    4)构建新的Nginx镜像。

    [root@l-client sample]# docker build -tjamtur01/nginx .

    5)展示Nginx镜像的构建历史。

    [root@l-client sample]# docker historyjamtur01/nginx

    IMAGE               CREATED              CREATED BY                                      SIZE                COMMENT

    25a2b32d2702        About a minute ago   /bin/sh -c #(nop)EXPOSE 80/tcp                0 B                

    705b78ae3e44        About a minute ago   /bin/sh -c #(nop)ADD file:d6698a182fafaf3cb0  415 B              

    0c0086998e24        About a minute ago   /bin/sh -c #(nop)ADD file:9778ae1b43896011cc  286 B              

    a0851da17b8f        2 minutes ago        /bin/sh -c sudo mkdir -p/var/www/html/websit   0 B                

    06efd6b163ac        2 minutes ago        /bin/sh -c sudo apt-get -yqq installnginx      18.13 MB           

    70e78a7f4121        35 minutes ago       /bin/sh -c #(nop)ENV REFRESHED_AT=2016-12-25   0 B                

    233522435d2c        40 minutes ago       /bin/sh -c #(nop)MAINTAINER James Turnbull "   0 B                

    ebdc8e295a2e        11 months ago        /bin/sh -c #(nop)CMD ["/bin/bash"]             0 B                

    <missing>           11 months ago        /bin/sh -c sed -i 's/^#\s*\(deb.*universe\)$/   1.895 kB           

    <missing>           11 months ago        /bin/sh -c echo '#!/bin/sh' >/usr/sbin/polic   194.5 kB           

    <missing>           11 months ago        /bin/sh -c #(nop)ADD file:7ce20ce3daa6af21db   187.7 MB           

    6)下载sample网站测试网页。

     

    [root@l-client sample]# mkdir website &&cd website

    [root@l-clientwebsite]# wget https://raw.githubusercontent.com/jamtur01/dockerbook-code/master/code/5/sample/website/index.html

    测试网页内容如下:

    <head>

    <title>Test website</title>

    </head>

    <body>

    <h1>This is a test website</h1>

    </body>

     

    7)运行第一个Nginx Web站点容器,并做数据卷映射。

    [root@l-client sample]# docker run -d -p 80--name website -v $PWD/website:/var/www/html/website jamtur01/nginx nginx

    c0bded9df5549010ad12ea8eb3d1dc0e92f12087e227ba3e82b15dee2c173b13

    8)查看网站容器。

    [root@l-client sample]# docker ps -l

    CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS                   NAMES

    c0bded9df554        jamtur01/nginx      "nginx"             8 minutes ago       Up 8 minutes        0.0.0.0:32768->80/tcp   website

    9)浏览sample网站,测试容器运行是否正确。运行结果如下:


    图7.1浏览sample网站

    10)修改网站实例网页。

    查看网页内容:

    [root@l-client sample]# vi$PWD/website/index.html

    <head>

    <title>Test website</title>

    </head>

    <body>

    <h1>This is a test website</h1>

    </body>

    修改为:

    <head>

    <title>Test website</title>

    </head>

    <body>

    <h1>This is a test website fordocker</h1>

    </body>

    11)重新刷新网站,查看网页内容变化。

    图7.2 修改后sample网站

     

    任务7.2 构建持续集成软件Jenkins

    7.2.1任务要求

    通过Docker容器搭建持续集成软件平台Jenkins,为研发构建开发测试持续集成的环境。

    7.2.2任务实现

    1)创建一个目录jenkins,保存相关的配置信息和内容。

    [root@l-client sinatra]# cd

    [root@l-client ~]# mkdir jenkins

    [root@l-client ~]# cd jenkins/

     

    2)定义jenkins的Dockerfile。

    [root@l-client jenkins]# vi Dockerfile

    FROM ubuntu:14.04.3

    MAINTAINER james@example.com

    ENV REFRESHED_AT 2016-12-25

    RUN apt-get update -qq && apt-getinstall -qqy curl apt-transport-https

    RUN apt-key adv --keyserverhkp://p80.pool.sks-keyservers.net:0 --recv-keys

    58118E89F3A912897C070ADBF76221572C52609D

    RUN echo deb https://apt.dockerproject.org/repoubuntu

    trusty main >/etc/apt/sources.list.d/docker.list

    RUN apt-get update -qq && apt-getinstall -qqy iptables ca-certificates openjdk-7-jdk git-core docker.io

    ENV JENKINS_HOME /opt/jenkins/data

    ENV JENKINS_MIRROR http://mirrors.jenkins-ci.org

    RUN mkdir -p $JENKINS_HOME/plugins

    RUN curl -f -o /opt/jenkins/jenkins.war -L$JENKINS_MIRROR/war-stable/latest/jenkins.war

    RUN for plugin in chucknorris greenballs scm-apigit-client git ws-cleanup; do curl -sf -o $JENKINS_HOME/plugins/${plugin}.hpi-L $JENKINS_MIRROR/plugins/${plugin}/latest/${plugin}.hpi; done

    ADD ./dockerjenkins.sh/usr/local/bin/dockerjenkins.sh

    RUN chmod +x /usr/local/bin/dockerjenkins.sh

    VOLUME /var/lib/docker

    EXPOSE 8080

    ENTRYPOINT ["/usr/local/bin/dockerjenkins.sh" ]

    Dockerfile说明:

    (1)jenkins的dockerfile继承了ubuntu:14.0.4.3镜像。

    (2)apt-key命令用于管理Debian Linux系统中的软件包密钥。每个发布的deb包,都是通过密钥认证的,apt-key用来管理密钥。

    (3)安装源加入需要的docker apt仓库,并安装执行docker和jenkins所需要的包。

    (4)创建/opt/jenkins目录,下载jenkins.war到这个目录,并下载jenkins插件。

    (5)使用ENV指令把JENKINS_HOME和JENKINS_MIRROR环境变量设置为jenkins的数据目录和镜像站点。

    (6)使用VOLUME指令指定/var/lib/docker数据卷,运行容器内部使用宿主机的文件系统作为容器的存储。这样容器的/var/lib/docker目录将保存在宿主机系统的/var/lib/docker/volumes目录下。

    (7)jenkins默认对外的8080端口。

    (8)最后指定要运行的shell脚本,作为容器的启动命令。这个shell脚本帮助在宿主机上配置docker,允许在docker容器里运行docker,开启docker守护进程,并且启动jenkins。

    3)获取dockerjenkins.sh脚本

    [root@l-clientjenkins]#wget https://raw.githubusercontent.com/jamtur01/dockerbook-code/master/code/5/jenkins/dockerjenkins.sh

    [root@l-client jenkins]# chmod 0755dockerjenkins.sh

    4)构建docker-jnekins镜像

    [root@l-client jenkins]#docker build -tjamtur01/dockerjenkins

    349da36a6408a03887eea50b37ffbc6ff0699028715994221f71e8287df96015.

    5)运行docker-jenkins镜像

    [oot@l-client jenkins]#docker run -p 8080:8080--name jenkins --privileged -djamtur01/dockerjenkins

    6)检查dockerjenkins容器的日志

    [root@l-client jenkins]# docker logs jenkins

    /proc/self/fd /

    /

    docker: 'daemon' is not a docker command. See'docker --help'.

    Running from: /opt/jenkins/jenkins.war

    webroot: EnvVars.masterEnvVars.get("JENKINS_HOME")

    Dec 28, 2016 6:07:07 AM MaindeleteWinstoneTempContents

    WARNING: Failed to delete the temporary Winstonefile /tmp/winstone/jenkins.war

    Dec 28, 2016 6:07:10 AM org.eclipse.jetty.util.log.JavaUtilLoginfo

    INFO: Logging initialized @4602ms

    Dec 28, 2016 6:07:10 AM winstone.LoggerlogInternal

    INFO: Beginning extraction from war file

    7)检查jenkins的启动和执行

    Dec 28, 2016 6:09:10 AM hudson.WebAppMain$3 run

    INFO: Jenkins is fully up and running

     

    图7.3 浏览jenkins网站

    任务7.3构建Java Web应用

    7.3.1任务要求

    本任务测试把Dokcer作为应用服务器和编译管道来运行,模拟研发部门一键快速部署Tomcat Web应用,提供给测试部门进行测试。

    构建2个镜像:

    第一个镜像负责下载WAR文件,并把war包保存在数据卷上;

    第二个镜像负责负责运行Tomcat,启动保持在共享数据卷上的war包。

    7.3.2任务实现

    1)负责下载WAR文件的镜像创建步骤:

    (1)创建保存目录和Dockerfile。

    [root@l-client redis]# cd

    [root@l-client ~]# mkdir fetcher

    [root@l-client ~]# cd fetcher/

    [root@l-client fetcher]# touch Dockerfile

    (2)通过wget获取WAR文件,具体下载地址由用户决定。

    [root@l-client fetcher]# vi Dockerfile

    FROM ubuntu:14.04.3

    MAINTAINER James Turnbull "james@example.com"

    ENV REFRESHED_AT 2016-12-25

    RUN apt-get -y update

    RUN apt-get -y install wget

    VOLUME [ "/var/lib/tomcat7/webapps/" ]

    WORKDIR /var/lib/tomcat7/webapps/

    ENTRYPOINT [ "wget" ]

    CMD [ "-?" ]

    当执行容器时,指定URL下载war包,下载保存在/var/lib/tomcat7/webapps/ 目录下。此目录也是一个卷和所有容器的工作目录。然后把这个卷共享给运行tomcat服务的容器。

    (3)构建镜像

    [root@l-client fetcher]# docker build -tjamtur01/fetcher .

    Sending build context to Docker daemon 2.048 kB

    Step 1 : FROM ubuntu:14.04.3

     --->ebdc8e295a2e

    Step 2 : MAINTAINER James Turnbull"james@example.com"

     --->Using cache

     --->233522435d2c

    Step 3 : ENV REFRESHED_AT 2016-12-25

     --->Using cache

     --->70e78a7f4121

    Step 4 : RUN apt-get -y update

     --->Running in bda317f06643

    ---> f35531a71f08

    Removing intermediate container bda317f06643

    Step 5 : RUN apt-get -y install wget

     --->Running in 113c57bc332c

    ---> 0771b0536da9

    Removing intermediate container 113c57bc332c

    Step 6 : VOLUME /var/lib/tomcat7/webapps/

     --->Running in d3d9221f691c

     --->4a5614f493ee

    Removing intermediate container d3d9221f691c

    Step 7 : WORKDIR /var/lib/tomcat7/webapps/

     --->Running in 783910b7770c

     --->db08b2409136

    Removing intermediate container 783910b7770c

    Step 8 : ENTRYPOINT wget

     --->Running in 1cd35e6d9301

     --->3b3307763663

    Removing intermediate container 1cd35e6d9301

    Step 9 : CMD -?

     --->Running in ae8f6fb31831

     --->c74a890eddd5

    Removing intermediate container ae8f6fb31831

    Successfully built c74a890eddd5

    (4)运行容器,并指定URL下载war包

     [root@l-clientfetcher]# docker run -t -i --name sample jamtur01/fetcherhttps://tomcat.apache.org/tomcat-7.0-doc/appdev/sample/sample.warhttps://tomcat.apache.org/tomcat-7.0-doc/appdev/sample/sample.war

    --2016-12-29 07:47:29-- https://tomcat.apache.org/tomcat-7.0-doc/appdev/sample/sample.war

    Resolving tomcat.apache.org (tomcat.apache.org)... 88.198.26.2,140.211.11.105,

    2a01:4f8:130:2192::2

    Connecting to tomcat.apache.org (tomcat.apache.org)|88.198.26.2|:443...connected.

    HTTP request sent, awaiting response... 200 OK

    Length: 4606 (4.5K)

    Saving to: 'sample.war'

     

    100%[======================>] 4,606       --.-K/s  in 0s     

     

    2016-12-29 07:47:34 (103 MB/s)- 'sample.war'saved

    [4606/4606]

     

    --2016-12-29 07:47:34-- https://tomcat.apache.org/tomcat-7.0-doc/appdev/sample/sample.war

    Reusing existing connection totomcat.apache.org:443.

    HTTP request sent, awaiting response... 200 OK

    Length: 4606 (4.5K)

    Saving to: 'sample.war.1'

     

    100%[===================>] 4,606       3.64KB/s   in 1.2s  

     

    2016-12-29 07:47:36 (3.64 KB/s)- 'sample.war.1'saved [4606/4606]

     

    FINISHED --2016-12-29 07:47:36--

    Total wall clock time: 6.4s

    Downloaded: 2 files, 9.0K in 1.2s (7.29 KB/s)

     

    容器运行,指定下载URL地址为:https://tomcat.apache.org/tomcat-7.0-doc/appdev/sample/sample.war,下载目录为容器的工作目录:var/lib/tomcat7/webapps/。

    (5)通过docker inspect命令查找卷的存储位置

    root@l-client fetcher]# docker inspect -f"{{ range .Mounts }} {{.}} {{end}}" sample

     {dc4127683406b0334ec83c37c356b357fbefdf1608cb916491a6a7b091a71b53/var/lib/docker/volumes/dc4127683406b0334ec83c37c356b357fbefdf1608cb916491a6a7b091a71b53/_data/var/lib/tomcat7/webapps local  true }

     

    (6)可以通过ls查看卷所在的目录

    [root@l-client fetcher]# ls -l/var/lib/docker/volumes/

     

    2)负责运行Tomat和web应用的镜像创建步骤:

    (1)创建tomcat7 dockerfile

    [root@l-client fetcher]#mkdir tomcat7

    [root@l-client fetcher]#cd tomcat7/

    [root@l-client tomcat7]#vi Dockerfile

    FROM ubuntu:14.04.3

    MAINTAINER James Turnbull james@example.com

    ENV REFRESHED_AT 2016-12-25

    RUN apt-get -y update

    RUN apt-get -y install tomcat7 default-jdk

    ENV CATALINA_HOME /usr/share/tomcat7

    ENV CATALINA_BASE /var/lib/tomcat7

    ENV CATALINA_PID /var/run/tomcat7.pid

    ENV CATALINA_SH/usr/share/tomcat7/bin/catalina.sh

    ENV CATALINA_TMPDIR /tmp/tomcat7-tomcat7-tmp

    RUN mkdir -p $CATALINA_TMPDIR

    VOLUME [ "/var/lib/tomcat7/webapps/" ]

    EXPOSE 8080

    ENTRYPOINT ["/usr/share/tomcat7/bin/catalina.sh","run" ]

    这个镜像很简单,首先安装java jdk和tomcat服务器,接着设置环境变量,然后创建了/var/lib/tomcat7/webapps/卷,公开tomcat默认的8080端口,最后ENTRYPOINT指定来启动tomcat的命令。

    (2)构建tomcat7镜像

    [root@l-client tomcat7]# docker build -tjamtur01/tomcat7 .

    ….

    …. done.

    Processing triggers for sgml-base(1.26+nmu4ubuntu1)...

     --->6bb373b73ddc

    Removing intermediate container 6a87159cda44

    Step 6 : ENV CATALINA_HOME /usr/share/tomcat7

     --->Running in dda79e0e5eca

     --->6f847ea986b3

    Removing intermediate container dda79e0e5eca

    Step 7 : ENV CATALINA_BASE /var/lib/tomcat7

     --->Running in e05301f878dc

     --->297d325d22ee

    Removing intermediate container e05301f878dc

    Step 8 : ENV CATALINA_PID /var/run/tomcat7.pid

     --->Running in 64bf2b71eb25

     --->1cf2c783758d

    Removing intermediate container 64bf2b71eb25

    Step 9 : ENV CATALINA_SH/usr/share/tomcat7/bin/catalina.sh

     --->Running in 3bf3f9cff57f

     --->3b766d1471e1

    Removing intermediate container 3bf3f9cff57f

    Step 10 : ENV CATALINA_TMPDIR/tmp/tomcat7-tomcat7-tmp

     --->Running in c25a6b890171

     --->96b9faaae6f5

    Removing intermediate container c25a6b890171

    Step 11 : RUN mkdir -p $CATALINA_TMPDIR

     --->Running in b9d820b71657

     --->0c5ff83b4fab

    Removing intermediate container b9d820b71657

    Step 12 : VOLUME /var/lib/tomcat7/webapps/

     --->Running in b0b7cdc08643

     --->2d5779167f81

    Removing intermediate container b0b7cdc08643

    Step 13 : EXPOSE 8080

     --->Running in 9a9fdeaa5f02

     --->df0202997162

    Removing intermediate container 9a9fdeaa5f02

    Step 14 : ENTRYPOINT/usr/share/tomcat7/bin/catalina.sh run

     --->Running in cd1dd633cc90

     --->6b15a1f76a5f

    Removing intermediate container cd1dd633cc90

    Successfully built 6b15a1f76a5f

    (3)创建第一个tomcat实例

    [root@l-client tomcat7]# docker run --namesample_app --volumes-from sample -d -P jamtur01/tomcat7

    c12eca5093ab403635ac44c9335a5954cedf63732f04ff016a6239bd0f04df39

    (4)查找tomcat应用的端口

    [root@l-client tomcat7]# docker port sample_app8080

    0.0.0.0:32798

    (5)进入网站查看运行情况。

    图7.4 浏览tomcat网站

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  • 单片机技术应用实训装置

    千次阅读 2021-03-01 08:49:26
    ZN-338DPX单片机技术应用实训装置 一、概述: 1.入门容易,简洁而不简单:为了使入门容易,我们采用简单易懂的版面设计,从基本的一个跑马灯开始就让您无缝地切入教学。大部分的模块在保证安全的前提下反面是镂空的...

    ZN-338DPX单片机技术应用实训装置
    一、概述:
    1.入门容易,简洁而不简单:为了使入门容易,我们采用简单易懂的版面设计,从基本的一个跑马灯开始就让您无缝地切入教学。大部分的模块在保证安全的前提下反面是镂空的。这使得您可以让学生一目了然看到,并可以触摸到,这点很重要。因为我们深知,感性认识的重要性。
    2、人体工学,美观而舒适:采用模块平放结构,使得视线趋于自然向下,如同平时读书写字。靠近用户侧又略带倾斜,使得操作时更加方便。同时抬头时视线使得毫无遮挡。可以方便地听讲,老师亦可观察实验情况。
    3、高度开放,激发创新:采用模块化设计,我们并不简单的,单独设计模块,而是将模块间联系,可能性,功能性做了综合考虑,提供经典实训项目,我们建议用户利用高度开放性的模块,设计出自己的实验项目。
    4、贴近实际,易于拓展:深知教学与实际生产结合的重要性。特别设计了多达几十种的实训包
    在这里插入图片描述
    二、技术性能:
    1、输入电源:AC220V±10% 50Hz
    2、工作环境:温度-10~+40℃ 相对湿度<85%(25℃)
    3、装置容量:200VA
    4、重量:100kg
    5、外形尺寸:1600×750×1100mm
    三、本设备各个功能模块功能特点
    1、 主机模块
    ZN-338DPX单片机技术应用实训考核装置单片机采用爱特梅尔的AT89S52。该单片机内部设有256Byte的RAM和8KByte的FLASH、三个16位定时器,两个数据指针,片内集成了一个看门狗电路。64KRAM扩展空间、64KROM扩展空间;32个IO口,6个向量中断源;033MHz的工作频率,三级程序加密功能;工作电压4.0V5.5V。使用DIP40封装便于更换芯片及仿真。并设计有在系统下载设计接口,通过USB下载器可以方便地进行编程,无需把单片机从电路上取下。 该模块上还放有串行通信接口,该接口已经加入升压电路,可以直接与计算机通信,飞利浦单片机和宏晶单片机也可以通过此口进行程序下载。复位电路上加有手动复位按扭,可以直接复位操作。模块上还设有有源蜂鸣器驱动电路,直接给固定电平就可以发出声响。
    2、电源模块
    ZN-338DPX型 单片机技术应用实训考核装置电源模块采用线性电源和开关电源两种电源。单片机等芯片采用线性电源供电,可以有效减少因电源干扰引的程序跑飞。电机等大功率器件采用开关电源供电,确保提供足够的功率。电源采用漏电保护开关作为总控制,安全可靠。用船形开关单独控制低压电,市电与低压电分开控制。该模块共有三组相互独立的低压电源,其中有两组是正负双电源输出。面板上放置了一个AC220输出插板,可以同时挂接三个仪器仪表。其中每组电源都有保险丝作过载保护。
    3、仿真器模块
    ZN-338DPX型 单片机技术应用实训考核装置配备有高性能单片机仿真器,可以全功能仿真MCS51系列单片机,也可以软件仿真;软件为中国自主研发,可以很好的支持中文,支持关键字提示,自动完成符号配对等功能。支持64K程序地址断点、64K源程序有效行断点和64K临时断点,单片机内部寄存器状态一目了然。主机与计算机采用流行的USB接口。
    4、显示模块
    该模块无论从
    基本的显示元件LED发光二极管,还是到高级的LCD显示屏都包含在内。具体配置为8位跑马灯(逻辑电平指示)、8位数码管动态显示、16×32点阵LED屏、1602字符型液晶显示屏、128×64绘图液晶显示屏。单片机常用的显示器件全部包含在内,使学习者可以接触所有的显示方案,设计人机界面时可以得心应手。
    5、继电器模块
    继电器是常用的执行元件,也是常用的隔离元件,它能用低压控制高压电路,远程切换强电电路状态优点,同时它的执行元件又是一个线圈,在通电及断电时会产生电磁干扰。为此继电器模块在集成了驱动电路的基础上增加了光电隔离措施。该模块共有6路继电器,每个继电器的开关触点全部引出,并明确标示;每个继电器还设有工作指示灯,那一路继电器在通电工作使人一目了然。六组继电器中有两组为AC220控制的继电器,可 以控制交流电机的正反转及停止,通过转换头可以连接电子连线。另外四组为电子连线座输出。继电器触点容量250V/6A、DC28V/12A
    6、指令模块
    指令模块上放置了单片机常用的输入元件,其中有8个独立键盘接口,8路8位开关量输入,4
    4矩形键盘接口,可以满足学生从基础到高级,从简单到复杂的实训要求。如果用户需要更多的按键或需要更为复杂的设计,则可以采用该模块的PS2键盘鼠标接口进行扩展。
    7、ADC/DAC模块
    ADC/DAC模块上设计了两种转换芯片ADC0809和DAC0832。为了便于调试程序和硬件,板载了三个功能子模块:0-5V模拟电压输出、8等级LED电平指示器和有源时钟发生器。ADC0809实验时可以用有源时钟发生器作为芯片的时钟,可以用0-5V模拟电压输出作为模拟量,用8等级LED电平指示用作模拟量大小的指示;DAC0832实验时,可以将芯片的输出接在8等级LED电平指示器上,转换结果是否正常一目了然。
    8、交直流电机控制模块
    该模块可以完成两种电机的控制实验,分别是24V直流减速电机和220V交流减速电机。每种电机的转盘下面放有光电开关计数器,可以用单片机感知其位置和转动了多少圈。每个电机控制线路中设有超程保护输入端口,在与水平移动装置组合实验时可以有效保护电机和机构的安全。
    9、步进电机控制模块
    该模块设有一只24V两相步进电机和大功率步进电机驱动器。模块改变了电机的轴转式运行方式,采用了一个水平移动机构,该机构可以把电机的轴转改为水平直线运动,并用铝直尺的刻度指示。该模块还可以做闭环控制的实验项目,因为在运动机构上装有感知距离的闭环元件。同时设计了一个超程保护电路,当机构走到一个程序不可知状态时,可自动关闭电机电源,避免机构超程损坏。直线运动机构上带了左右限位输出端子,供单片机查询状态。
    10、传感器配接模块(4路传感器接口)
    传感器配接模块是专为传感器的配接和电气隔离而设计的一块电路单元,该单元共有两组16路光电隔离IO口,每个光电隔离IO口均可仿PLC与24V电源供电的传感器连接。并配有四路传感器转换接口用于工业传感器的连接。
    11、扩展模块
    因为82C55的控制方式仍有学习价值,目前在许多教材中仍有它的身影,扩展模块能满足实验的需求;82C55的三个端口全部引出,可以用电子连线连接,也可以用排线连接。控制端与数据通信口安排在一起,整体布局美观大方。另设有一片74LS245芯片,可以用来与82C55组合起来完成不同的实验功能。
    12、温度传感器模块
    该模块配备有两种芯片型温度传感器:数字量温度传感器18B20和模拟量温度传感器LM35。LM35器件还加有运算放大器,放大的模拟量可以提高测量精度。每种传感器都有透明外壳加固保护,内有大功率加热电阻,加热指示器等。工作状态一清二楚。可以用来做恒温控制,温控器等实验。
    13、智能物料搬运装置
    配置双轴机器人作为装配的执行机构,具有X轴、Y轴两个方向的执行能力,可完成智能抓取物料放料等功能;配置有行程开关,光电传感器,光纤传感器等,可确保各执行器的准确定位;超出*大行程时,具有硬件自动保护功能,确保系统安全及人身安全;本装置为通用的模块化的多功能装置,各功能端口完全开放,可以能过不同的接线来完成各种不同的功能,为学生的创新设计提供了广阔的发挥空间。
    四、配置清单 表一在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    五、实训项目
    实训一 灯光闪烁实训
    实训二 跑马灯实训
    实训三 独立按键输入实训
    实训四 光隔离输入输出实训
    实训五 金属检测实训
    实训六 动态数码管显示实训
    实训七 矩阵键盘接口实训
    实训八 继电器隔离控制实训
    实训九 蜂鸣器演奏实训
    实训十 8255 芯片扩展 IO 实训
    实训十一 字符型液晶显示模块控制实训
    实训十二 液晶显示模块控制实训
    实训十三 点阵 L E D 屏汉字显示实训
    实训十四 AD 转换实训
    实训十五 D A 转换实训
    实训十六 LM35 温度传感器采集实验
    实训十七 单总线温度传感器采集实训
    实训十八 交直流减速电机控制实训
    实训十九 步进电机开环控制实训
    实训二十 RS232 通信实训
    实训二十一 PS2 键盘通信实验
    实训二十一 静态数码管显示实验
    实训二十二 74LS164 串进并出实验
    实训二十三 74LS165 并进串出实验
    实训二十四 IIC 总线 IC 卡存储实验
    实训二十五 IIC 总线实时时钟实验
    实训二十六 IIC 总线 EEPROM 存储实验
    实训二十七 外部中断光电计数控制电机实训
    实训二十八 定时器中断控制电机实训
    实训二十九 闭环交直流电机系统实验
    实训三十 闭环步进电机系统实验
    实训三十一 恒温室控制系统实验
    实训三十二 小车系统控制实训
    实训三十三 智能物料搬运装置实训:

    1. 传感器技术实训
    2. 直流减速电机应用实训
    3. 气动回路应用实训
    4. 丝杆传动机构应用实训
    5. 直线运动单元定位控制实训
    6. 机械故障检测与排除实训气动电磁阀的控制实验
      六、老师台另配:
      (1)电源无线总控制台
      “电源无线总控制台” 针对普通电源控制台诸多缺点而设计。利用单片机进行数字编码、解码,通过无线数字收发模块发送接收控制编码,实现电源的无线控制。控制台具有结构简单、操作方便、可靠性高,易于维护等优点,解决了传统布线式的电源控制台连接导线多、布线麻烦以及布线成本高等致命缺点。总控制台与被控实验设备在电气上相互独立,有利于实验室布局的改变及重组。
      1、要求
      该设备以315MHz无线数字收发模块为无线传输载体,配合单片机编码解码实现多个实验室、多台实验设备电源的无线开关控制。
      电源无线总控制台”可对单个实验室的15台实验设备进行单台、多台或全部设备的电源开关无线控制。
      每台设备有对应的指示灯指示当前的电源开关状态;对实训室15台实验设备的电源开关无线控制。
      配有上位机软件,可通过电脑对实验设备的电源开关进行控制。
      2、装置配置
      按键模块:按键模块分为电源开关控制键和功能键,其中“1号台”~“15号台”及“全开”和“全关”为电源开关控制键,“确认”和“取消”为功能键。“1号台”~“ 15号台”开关控制键分别对应一个实验室的15台实验设备,实现单台控制操作;“全开”和“全关”对应实验室所有实验设备,可实现所有实验设备的一键开关控制;“确认”和“取消”键对开关控制键的操作进行确认或取消。
      状态指示模块:该模块有“1号台”~“ 15号台”共15个指示灯,分别指示该控制台对应实验室的15台实验设备的电源开关状态,灯常亮表示对应实验台电源开,灯常灭表示对应实验台电源关,灯闪烁表示对该实验台正在进行开关控制操作,处于等待确认状态,通过闪烁时间比来区分设备当前开关状态与操作状态。
      发射模块:载波频率为315MHz,通过配套天线发射总控台的数字编码。
      通信串口:通信串口为总控制台与电脑的通信接口,可使用上位机软件对实验设备进行开关控制,上位机软件界面简洁,操作方便。
      3、上位机软件功能
      1.串口扫描检测
      2.通过串口发送工作台工作命令
      3.接收识别主控制台发送工作台开关控制的命令,并刷新工作台状态显示
      4.能控制多32工作台
      5.开关工作台操作时间显示
      软件界面:
      (2)ZN-01电子实训与毕业设计开放式训练系统在这里插入图片描述
      4、总体要求
      电子实训与毕业设计开放式训练系统,要求由电子模块、便携式实验箱和模块储存柜、开发工具等四部分组成。
      电子积木式拼接方式,可进行软连接和硬连接。
      模块接口统一、协议统一。
      功能电路及器件符合工业标准。
      便携式实验箱要方便学生携带的,学生可以将自己选做的电子模块存放在便携式实验箱中,模块储存柜按需求数量定制,以存放闲置的电子模块。
      招标现场需提供实物样机
      5、硬件配置及指标
      (一)、基础硬件配置
      1.MS51单片机模块
      2.STM32单片机模块
      3.LCD12864点阵液晶模块
      4.LED16X16点阵模块
      5.八位数码管模块
      6.独立键盘与矩阵键盘模块
      7.RS232通信模块
      8.USB接口模块
      9.火焰传感器模块
      10.烟雾传感器模块
      11.超声波传感器模块
      12.光敏传感器模块
      13.人体热红外传感器模块
      14.温湿度传感器模块
      15.声音传感器模块
      16.继电器模块
      17.直流电机模块
      18.步进电机模块
      19.交通灯模块
      (二)4G射频收发模块
      1.Wifi模块
      2.GSM/GPRS模块
      3.时钟模块
      4.语音播放模块
      5.功放模块
      6.储存器模块
      7.接口引脚转接模块
      (三)、综合硬件模块
      1.AVR单片机模块
      2.EPM240逻辑模块
      3.RS485总线通信模块
      4.CAN总线通信模块
      5.震动传感器模块
      6.三轴加速度/角速度传感器模块
      7.颜色传感器模块
      8.霍尔传感器模块
      9.三轴磁场传感器模块
      10.空气质量传感器模块
      11.电流传感器模块
      12.旋转编码器模块
      13.RFID模块
      14.高速AD模块
      15.高速DA模块
      (四)、通用工具
      51仿真器
      USB接口,DIP40镀金插针。
      兼容KEIL C51 UV2/UV3/UV4调试环境,支持单步、断点、随时查看寄存器、变量、内存,支持全速运行时暂停按钮,可仿真各种51指令兼容单片机。内部大仿真时钟24MHZ,程序存储器64K,仿真的同时已烧好代码,系统可脱机运行。
      51编程器
      1.支持AT89S51、AT89S52
      2.支持: (1)AT90can128 AT90can32等;
      (2)Attiny11 Attiny12 Attiny13等
      (3)Atmega128 Atmega32 Atmega64 Atmega8等;
      (4)USB接口
      AVR仿真器编程器
      1.USB接口,带0.5A可恢复保险丝,支持5V/3.3V工作电压;
      2.仿真固件可升级,支持AVRstudio软件。
      3.支持:
      ATmega128,ATmega128L,ATmega16,ATmega162,ATmega162V,ATmega165,ATmega165V, ATmega169,ATmega169V, ATmega16L, ATmega32, ATmega323,ATmega323L, ATmega32L, ATmega64, ATmega64L(支持AVR所有带JTAG口的单片机)。
      JLINK仿真器编程器(用于STM32)
      1.USB2.0接口
      2.支持 ARM7/9/11 (including thumb mode),Cortex-M0/M1/M3/M4内核;
      3.支持Serial Wire Debug (SWD);
      4.支持Serial Wire Viewer (SWV);
      5.可与 IAR Workbench、Keill,ADS,RVDS无缝集成;
      6.支持1.2V-5V目标板电压;20pin与SWD接口转接板
      7.支持WIN2000/XP/VISTA/7等
      FPGA/CPLD编程器USB-Blaster
      1.USB接口
      2.稳定支持SignalTap II 嵌入式逻辑分析仪功能;
      3.支持ALTERA 公司全系列器件;
      4.支持三种下载模式:AS、PS和JTAG;
      (五)、便携式实验箱
      1.尺寸:60
      4530mm
      2.电源:三路电源12V、-12V、5V
      5V不低于3A
      12V不低于2A
      (六)、存储柜
      尺寸:按学校订购数量定制
      (七)嵌入式多功能网络虚拟仪器(与开放实验室信息管理系统配套使用)
      A、终端部分采用7寸彩色触摸屏(装学生实验屏上)同时配有虚拟示波器、虚拟逻辑分折仪、虚拟频谱仪、虚拟三用表、虚拟数字量输入输出模块。
      B、基于LabVIEW虚拟仪器程序的编程方法,学生可自行设计各种虚拟仪器。
      C、仪器包括
      1)、双踪存贮示波器,多种同步方式,存贮深度可编程;
      通道数:2路
      带宽:20MHZ
      分辨率:8位
      电压范围:-10~+10V
      存贮深度:64K
      2)、频谱分折仪;
      3)、数字三用表,可测电阻、电流、电压等;
      数字IO口
      通道数:8路IO
      输入电平:TTL
      输出电平:TTL
      电流驱动:20mA/通道
      4)、四路智能远程电源控制
      5)、数据具有上传与保存功能并能通过服务器显示
      6)、提供LabVIEW虚拟仪器软件(拷贝版)
      6、训练内容
      简易交通灯控制系统
      键盘拨号显示器
      秒表计时器
      简易计算器
      RS232计算机串口通信控制小灯开关系统
      综合报警系统
      基于超声波的倒车雷达测试显示系统
      基于超声波的水位测试显示系统
      步进电机调速显示系统设计
      直流电机测速显示系统设计
      有人光控智能小灯控制系统
      基于DS18B20的温度数码管显示器
      基于DHT11的温湿度度数码管显示器
      14.环境测试仪段码管显示
      15.LED点阵屏字幕显示设计
      16.LED点阵屏公交站名显示设计
      17.LCD12864液晶显示器设计
      18.三级菜单键盘设计
      19.环境测试仪LCD12864液晶显示
      20.数字电子日历系统设计
      21.带上下限报警的温湿度系统设计
      22.出租车计价器
      23.基于CPLD的矩阵键盘扫描程序设计
      24.基于CPLD的数码管动态扫描
      25.基于CPLD实现多路模拟串口通信
      26.基于CPLD的线路编码及通信系统设计
      27.基于RS485总线分布式温湿度采集系统设计
      28.基于CAN总线分布式温湿度采集系统设计
      29.基于NRF24L01模块的无线遥控器设计
      30.基于NRF24L01模块的无线手持信号采集笔设计
      31.基于NRF24L01无线传输分布式温湿度采集系统设计
      32.基于传输分布式温湿度采集系统设计
      33.基于GPRS的远程分布式温湿度采集系统设计
      34.基于WIFI无线传输分布式温湿度采集系统设计
      35.手机接打电话系统设计
      (4)电子电拖及自动控制技能鉴定仿真软件(每台配备一套)
      7、软件特点
      1.在指导方针上,不以某专业或课程的教学大纲为依据,而是以国家维修电工职业标准为指导。
      2.在系统定位上,不以理论性系统性为主线,而是以职业技能的训练养成为主要任务。
      3.在内容选择上,不以验证性的实验为主要目的,而是以职业标准规定的技能点的仿真实训为主线。
      4.在媒体使用上,不以简单的播放式动画为主,而是侧重于动画编程、受训者的参与交互性训练上。
      5.在表现形式上,不以实物照片而满足,而是为追求
      佳情景性效果采用三维建模技术。
      6.在教学设计上,不以简单完成某个技能为满足而是围绕该技能设置了诸如目的、原理、认识、结构、拆装、布局、连线、操作、排故、考评等尽可能完备的模块。
      7.该软件包含初级工与中级工、高级工全部12个实训单元的研制工作,总共包含了近100多个实训项目,基本覆盖了电工、电子、电拖、维修电工、PLC等职业技能实训和鉴定设备技术规范中所列出的主要技能项目。网络版用于学生独自仿真模拟练习,单机版用于老师教学实训。
      8、软件仿真实训内容:在这里插入图片描述
      在这里插入图片描述
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      (5)开放实验室信息管理系统:(全室配一套,与虚拟仪器配套使用)
      本系统分为终端和服务器两部分,
      终端cpu采用s3c2440 arm9处理器,采用嵌入式linux操作系统,
      工作原理
      Cpld控制AD采集信号,并将数字信号放入ram中,arm9读取ram数据后处理送液晶屏显示,ARM也可以将波形图片发送到服务器,供老师批阅;
      ARM可以通过网络接收服务器命令,控制电源的关闭和打开。
      (一)硬件资源:
      采用7吋彩色触摸屏作为学生终端
      (二)虚拟仪器部分:
      1、终端部分(装学生实验台上)同时配有虚拟示波器、虚拟频谱仪、虚拟三用表、电源管理。
      2、参数:
      1)启动界面
      2)启动后界面。
      万用表功能图标, 网络设置图标, 示波器功能图标, 频谱分析仪图标, 升级功能图标(以后升级直接通过U盘插入USB口,双击此功能即可)
      3)网络设置
      通过设置IP地址设置机器号,还可以设置密码电源模块号(用于远程控制实训台的通断电功能)
      4)、双踪存贮示波器,多种同步方式,存贮深度可编程;
      通道数:2路
      带宽:20MHZ
      分辨率:8位
      电压范围:-10~+10V
      存贮深度:64K
      Channel switch 通道开关,通过 内勾选要显示的通道,
      Setting select 设置选择,通过 单选框,选择要设置的通道的参数,主要是time(时间) ,voltage(电压量程) ,screen(抓屏)为上传波形实时画面,screen后可以commit提交到服务器,setting是设置示波器参数 如触发源 触发条件,stop是暂停功能。同时显示暂停状态时的波形。
      Exit是退出示波器界面功能。
      是显示所设参数的显示。
      5)、频谱分折仪;
      Stop是暂停,便于分析频谱。commit提交到服务器功能,Exit是退出界面功能。
      6)。数字三用表
      Module selection 功能选择,通过单选框,选择电压(voltmeter)、电流(ammeter),电阻(ohmmeter)、通断(on-off),四种功能,电压又分为AC/DC测量以及量程选择,电流又分为AC/DC测量以及量程选择,电阻可以设置量程。commit提交到服务器功能,Exit是退出界面功能。
      系统框架图
      主服务器说明
      主服务器材料用linux操作系统,并用php+mysql实现web操作。在任何可接入网络的pc机上都可以连入服务器,可以实现远程控制
      完成以下功能:
      管理学生账号,管理实验,接收学生作业,批改学生作业,远程开关终端设备。
      密码设置界面,用于修改web界面的登入密码。
      网络设置界面,用于设置服务器的ip地址。
      设备管理界面,用于添加,删除,开关终端设备。
      院系设置界面,用于添加,删除,修改院系信息。
      班级设置界面,用于添加,删除,修改班级信息。
      学生设置界面,用于添加,删除,修改学生信息。
      实验项目界面,用于添加,删除,修改,统计实验信息。
      实验管理界面,用于查询,批改学生实验情况
      学生终端部分说明
      终端部分包括实验仪器,远程控制两部分。
      实验仪器部分包括示波器,三用表,频谱仪,学生可以将实验结果发送到服务器端,老师在服务器端批改作业。
      远程控制,可以接收服务器端的命令,将设备关闭或打开。
      4、设备配置清单(以20+1台为例)在这里插入图片描述
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    第一章 大数据发展背景

    1.1 国家政策

     2017年1月

    工业和信息化部正式发布了《大数据产业发展规划(2016-2020年)》,明确了“十三五”时期大数据产业的发展思路、原则和目标,将引导大数据产业持续健康发展,有力支撑制造强国和网络强国建设。

     2018年9月

    工信部公示“2018年大数据产业发展试点示范项目名单”,公布了包括大数据存储管理、大数据分析挖掘、大数据安全保障、产业创新大数据应用、跨行业大数据融合应用、民生服务大数据应用、大数据测试评估、大数据重点标准研制及应用、政务数据共享开放平台及公共数据共享开放平台等10个方向200个项目。

     2019年11月

    为进一步落实《国务院关于印发促进大数据发展行动纲要的通知》和《大数据产业发展规划(2016~2020年)》,推进实施国家大数据战略,务实推动大数据技术、产业创新发展,我国工业和信息化部将组织开展2020年大数据产业发展试点示范项目申报工作。

    1.2 行业现状

    据相关资料显示,随着互联网、移动互联网、物联网等信息通信技术及产业的不断发展,全球数据量呈爆发式增长态势。至此,IDC研究报告指出,根据ZDNET的统计预计到2020年,中国产生的数据总量将超过8.5ZB,是2013年的10倍。

    此外,值得一提的是,大数据市场空间巨大的同时,其产业规模也有望迎来快速增长。据前瞻产业研究院发布的《中国大数据产业发展前景与投资战略规划分析报告》统计数据显示,2015年我国大数据产业规模已达2800亿元,截止至2017年我国大数据产业规模增长至4700亿元,规模增速进一步提高至30.6%,初步测算2018年我国大数据产业规模将达6200亿元左右,同比增长31.9%。并预测在2020年我国大数据产业规模增长突破万亿元,达到了10100亿元,同比增长26.3%。

    2015-2020年我国大数据产业规模统计及增长情况预测

    数据来源:前瞻产业研究院整理

    由此可知,随着来自政策、技术以及市场等各方面的力量推进之下,大数据产业的发展潜力绝不能小觑。对此,业内人士还预期称,我国大数据产业正在从起步阶段步入黄金期,2020年中国有望成世界第一数据资源大国。

    1.3 专业背景

    大数据及相关专业是以计算机为基础,以挖掘、分析为主,以搭建、工具使用为辅,紧密面向行业应用的一门综合性学科。其方向有数据科学与大数据技术、概率论与数理统计、数据挖掘与数据分析、数据运维与开发、算法与数据结构、计算机网络、并行计算等多个专业方向。目前全国各类院校已陆续开始围绕大数据专业建设展开研究并申报大数据专业。

    2016年,教育部批准北京大学、对外经贸大学、中南大学率先开设“数据科学与大数据技术”专业;2017年,教育部批准包括中国人民大学、北京邮电大学、复旦大学在内的共计32所高校获批“数据科学与大数据技术专业”;2018年3月,教育部发布《2017年度普通高等学校本科专业备案和审批结果》,共计255所高校获批开设“数据科学与大数据技术专业”及“大数据管理与应用专业”;2019年3月,教育部发布《2018年度普通高等学校本科专业备案和审批结果》,共计228所高校获批开设“数据科学与大数据技术专业” 及“大数据管理与应用专业”。

    “大数据技术与应用”专业是2016年教育部公布的新增专业。2017年共有62所职业院校获批“大数据技术与应用”专业,2018年共有148所职业院校获批“大数据技术与应用”专业,2019年度新增195所高职院校获批“大数据技术与应用”专业。截止目前,总计405所高职院校成功申请该专业。

    第二章 教学平台

    红亚大数据教学平台基于高校的教学场景,运用云计算技术,集课程实验、算法实战、数据科研、考试于一体的实训平台,平台课程共计800多个任务。学生可通过浏览器访问使用,可在学校任何一个网络可达的场所进行学习。

    系统课程学习模式包括实验平台、项目路径和职业路径,满足不同场景的教学需求。在教学管理方面,平台自带人工智能课程推荐功能,可为学生提供个性化课程推荐及AI课程助手,助力学生定向就业。还可以通过大数据分析,自动生成学业报告,为学生就业提供桥梁,并作为教师教学的得力助手,为高校的学生能力培养及教师的工作提供强有力的支持。

    2.1 学习模式

    2.1.1 实验平台

    该模式以知识体系为核心,将大数据内容按照不同类型的知识模块进行分类。如大数据基础体系下包含了:Linux基础、编程基础、数学基础、数据库基础等课程;大数据进阶体系包含了:Hadoop、Spark数据处理、R语言、Python数据处理、SAS数据分析等课程;该模式围绕一个内容展开了多方面知识的学习,与现在教育方式一致,保留了师生们传统的学习授课方法。不仅如此,为满足学校的已有的课程教学资源,老师可以自定义实验内容及实验镜像,将文本类、实操类、视频类课件上传到教学平台上满足教学需求。

    2.1.2 职业路径

    该模式以职业岗位需求为核心,综合分析国内众多企业的大数据相关人才岗位需求,如大数据运维工程师、大数据研发工程师、大数据架构工程师,经过采集、筛选、对比、定模等一系列的流程,将岗位技能需求落实到具体的知识点,围绕一个岗位展开多方面相关技术的学习。

    教师在后台可以将实验按照所需知识点的难易程度设计成一套流程体系。学生按照流程开始实验,将每一模块的技能牢牢掌握后,到最后具备胜任该职业的能力,可为自身职业发展提供有效帮助。

    2.1.3 项目路径

    项目路径学习模式是以还原企业的真实项目完成过程为设计思路,将大数据技能知识点与实际项目案例相结合,让学生能够真实的体会到每个知识点在实际项目中的具体作用。

    将一个项目拆分成多个实验,多个实验间共同使用同一实验环境,以实现项目的连贯性和真实性。项目提供整套的实验环境及配套工具,用户在切换实验时对应的实验环境不会改变,在下一个实验会继续使用上一实验的实验环境,并最终完成该项目。具体项目案例包括大数据集群运维项目、图书馆管理系统的设计与实现、IBM离职率分析等。

    2.2 练习算法

    2.2.1 算法集

    算法集提供了一个环境,用户可以在里面写代码、运行代码、查看结果,并在其中可视化数据,并与平台中的数据集功能进行交互式使用,可直接调用平台当中的数据集用于算法在实际数据中的实践测试。鉴于这些优点,它能帮助他们便捷地执行各种端到端任务,如数据清洗、统计建模、构建/训练机器学习模型等。

    算法集的一个特色是允许把代码写入独立的cell中,然后单独执行。这样做意味着用户可以在测试项目时单独测试特定代码块,无需从头开始执行代码。虽然其他的IDE环境(如RStudio)也提供了这种功能,但就个人使用情况来看,算法集的单元结构是设计的最好的。

    算法集的优势还体现在灵活性和交互性上,除了最基础的Python,它还允许用户在上面运行R语言。由于它比IDE平台更具交互性,教师也更乐于在各种教程中用它来展示代码。

    2.2.2 数据集

    数据集功能提供数量众多的大数据数据集,包括互联网、零售、电商、医疗等相关数据集,数据集中的数据可直接与算法集中的算法进行交互使用,为算法提供所需数据的调用支撑。

    教师可根据数据集的内容、格式、数量等为学生设定开放式课题,使用真实的数据集进行大数据项目案例处理分析,深度理解掌握大数据技术是如何处理这些数据的,例如,教师给定一份数据让学生进行预测实验,学生需设计算法进行清洗与预测等。

    平台提供开放式上传功能,支持用户将自己的数据上传至平台当中,并可设定是否与他人共用,可帮助用户解决数据存放管理问题,实现用户数据的开放式共享。

    2.3 在线考试

    2.3.1 理论考核

    理论考核采用在线考核模式,将单选题、多选题、判断题、填空题、简答题添加在试卷上,每一道题的题目、正选、分值等内容可由管理员自行设置,简答题题采用关键词进行自动判分,同时也可以由教师手动判分。

    2.3.2 实践测评

    实践测评考核模式是以实验操作过程为考核点,也称之为实操题考核模式,由教师在管理端设置考核步骤、分值权重,平台提供配套的实验考试环境。学生在实际操作过程中遇到的考核点,需要根据实际结果去填写,到最后统一汇总分数。该模式突破了传统的考核模式,通过实操的方式来加深印象,巩固大数据知识。

    2.4 智能教务

    2.4.1 教学进度分析

    课程实验具有核全局开关功能,打开全局考核后,进行所有实验时都必须完成实验当中设定的每一步考核才能查看下一步。接着,系统不仅自动检测到正在进行实验,也可以手动设定实验状态分析(也可以手动设置分析目标)。查看分析结果时可查看每个班级的学生在进行每个实验时完成度,查看每个实验的每个步骤的通过率、完成率、完成进度、实验总结信息等。

    教学进度分析功能可通过智能化的手段,有效帮助教师分析并掌握整个班级的学习情况,根据学生完成实验的进度过程进行授课,选择重点难点部分进行针对性讲解,有效降低教师授课压力,高效完成授课任务。

    2.4.2 教学计划管理

    管理员在后台可以一次性布置全部的教学计划,规定上课时间与学习课程,随后学生通过在前端查看,即可了解到每一天的课程安排。

    2.4.3 实验报告管理

    教师通过此功能查看学生的实验报告,支持预览和批阅等功能,后台自动统计学生学习数据,展示出每个步骤的学习通过时间、成绩正确率、班级排名等信息,并将实验数据与学生的实验报告有机结合,形成完成的实验报告。此功能相较于传统的实验报告,增加了学生的学习数据统计功能,可大大的减轻教师的负担,同时为教师了解班级整体的学习状况提供的有力的支持。

    2.5 平台管理

    2.5.1 用户管理

    为满足教师方便的管理班级学院,平台提供用户组织管理功能。其中用户管理显示平台用户的信息列表,管理端可对平台用户信息进行编辑与删除,根据信息进行用户模糊筛选,便于管理平台用户;角色管理显示平台现有角色,用户可编辑新的角色并赋予角色权限;组织结构管理显示平台现有的组织机构,管理端可以也可根据层级分步添加组织、学院、系别、专业、班级,对同级别下的机构进行排序。

    2.5.2 资源管理

    用户可以在此查看版本信息、用户数量、实验数量,资源监控及用户虚拟机监控。同时后台资源监控中心可查看平台的用户数量、实验数量、职业路径数量、项目路径数量、算法集数量、数据集数量、用户分布、活跃用户等数据;实时的CPU、内存、硬盘、实例的使用情况和该时刻学生实验进行的状态;可对虚拟机进行监控所处状态。该功能的实现可便捷精准的反应出学生的问题所在,可对实验平台进行实时状态的查看,又同时提高了老师的教学质量和效率。

    第三章 教学课程库

    3.1 实验体系

    大数据实验体系按照大数据基础、大数据采集、大数据存储、数据处理、数据分析、数据挖掘、数据可视化、深度学习、机器学习和大数据案例组成。

    3.1.1 大数据基础

    3.1.1.1 Linux基础

    Linux系统是开源软件,其可靠性得到肯定,是当今举世瞩目、发展最快、应用最广的主流软件之一。在服务器平台、嵌入式系统和云计算系统所运行的操作系统中,Linux占很大比重。大数据主流框架Hadoop、Spark都架设在Linux系统上,所以现在学习和应用Linux成为众多用户和学生的首选。

    Linux基础32 Linux基础32 Linux系统概述3 Linux简介

    Linux应用领域

    Linux优势

    字符操作环境2 使用Shell

    字符编辑器VI

    Linux文件系统3 Linux文件

    ext3文件系统

    安装和卸载文件系统

    进程管理2 Linux进程概述

    进程控制命令

    常用命令介绍5 目录操作

    文件操作

    磁盘操作

    文本编辑

    帮助命令

    用户管理4 Linux用户账户概述

    管理用户和群组

    命令行配置

    用户管理器配置

    系统监控与备份4 显示系统进程

    查看硬件信息

    查看日志文件

    数据备份与恢复

    软件包管理4 RPM概述

    RPM包的命令介绍

    查看软件包(检查软件包签名)

    软件包管理工具

    管理网络服务4 守护进程服务

    配置FTP服务

    配置邮件服务器

    Apache服务器

    3.1.1.2 编程基础

    编程基础包含Python基础、R语言基础、Scala基础和Java基础四大模块共计81个实验项目。针对每一个所讲解的知识点都进行了深入分析,并使用生动形象的情境化举例,将原本复杂的、难于理解的知识点和问题进行简化,针对每个知识点,精心设计了相应的问题,让学习者不但能掌握和理解这些知识点,并且还可以清楚地知道在实际工作中如何去运用。

    编程基础81 Python基础38 Python基础38 Python介绍

    Python开发环境搭建

    Python基本数据类型

    Python变量

    Python基本输入输出

    Python模块

    Python运算符与表达式

    Python选择与循环结构

    Python序列操作

    Python列表常用方法

    Python元组

    Python列表解析式与生成器表达式

    Python字符编码

    Python字符串基本操作

    Python字符串格式化

    Python字符串方法

    Python正则表达式与re模块

    Python字典创建与使用

    Python字典方法

    Python集合创建与使用

    Python集合常用运算

    Python文件基本概念

    Python打开与关闭文件

    Python文件对象基本方法

    Python数据序列化与反序列化

    Python文件与文件夹基本操作

    Python函数的定义和调用

    Python函数参数

    Python变量作用域

    Python函数返回值

    Python函数嵌套定义、闭包、装饰器

    Python类的定义和使用

    Python构造方法与析构方法

    Python成员访问权限

    Python继承

    Python异常概念与常见表现形式

    Python常见异常处理结构

    Python的raise语句

    R语言基础14 R语言基础14 R语言开发环境搭建

    R语言对象与属性

    R语言向量

    R语言矩阵和数组

    R语言列表

    R语言数据框

    R语言构建子集

    lapply函数

    apply函数

    mapply函数

    split函数

    tapply函数

    R语言重复值处理

    R语言排序

    Scala基础16 Scala基础16 Scala开发环境搭建

    Scala控制结构和函数

    Scala数组相关操作

    Scala映射与元组

    Scala类与对象

    Scala包管理

    Scala继承

    Scala文件和正则表达式

    Scala特质

    Scala运算符(原本为scala操作符)

    Scala高阶函数

    Scala集合

    Scala模式匹配和样例类

    Scala类型参数

    Scala高级类型

    Scala隐式转换和隐式参数

    Java基础15 Java基础15 Java开发环境搭建

    Java的类和对象

    Java标识符、关键字与运算符

    Java基本数据类型

    Java流程控制

    Java继承与多态

    Java抽象类与接口

    Java内部类

    Java异常处理

    Java集合类

    Java基础类库

    Java泛型

    Java的输入与输出

    Java数据库操作

    3.1.1.3 数学基础

    数字在数学体系中稳固的位置,而大数据技术也和数学紧紧地结合在一起。数学基础共计信息论、线性代数、概率论与数理统计、数值计算和最优化方法五大模块30个实验项目。大数据技术本身是一门交叉性学科,统计方法为核心,所以学习数学基础就显得尤为重要。

    数学基础30 信息论6 信息论6 熵

    联合熵

    条件熵

    相对熵

    互信息

    最大熵模型

    线性代数7 线性代数7 标量

    向量

    张量

    范数

    矩阵

    特征分解

    几种常用距离计算

    概率论与数理统计8 概率论与数理统计8 随机变量

    概率分布

    贝叶斯公式

    期望

    方差

    协方差

    常见分布函数

    最大似然估计

    数值计算3 数值计算3 数值计算概述

    上溢和下溢

    计算复杂性与NP问题

    最优化方法6 最优化方法6 最优化理论概述

    最优化问题的数学描述

    凸集与凸集分离方法

    梯度下降算法

    启发式优化方法

    牛顿法和拟牛顿法

    3.1.1.4 数据库基础

    数据库已是当今信息社会须臾不可脱离的重要工具,数据库的教学也就成为计算机科学与技术专业的一门必修课程。在大数据技术中,数据库种类繁多,包括了Exce、MySql、Oracle等等,学习数据库基础是为大数据的存储做准备。

    数据库基础54 excel6 Excle6 Excel函数与公式

    Excel数据统计与汇总

    VBA程序基础

    VBA数据类型

    VBA流程控制

    VBA综合应用

    mysql11 Mysql11 MySQL简介与安装

    MySQL创建连接

    MySQL操作数据库

    MySQL操作数据表

    MySQL操作数据

    MySQL条件限定与正则表达式

    MySQL表的连接

    MySQL排序、分组与过滤

    MySQL结果合并

    MySQL函数

    MySQL导入与导出

    oracle8 Oracle8 Oracle安装与卸载

    Oracle数据类型(文本)

    表的创建与管理

    简单查询

    单行函数

    分组统计查询

    多表查询

    Sybase PowerDesigner设计工具

    mongodb8 MongoDB8 MongoDB简介与安装

    MongoDB创建连接

    MongoDB操作数据库

    MongoDB操作集合

    MongoDB操作文档

    MongoDB条件操作符与正则表达式

    MongoDB之Limit与Skip方法

    MongoDB排序与聚合

    redis+memcache11 Redis10 Redis简介、安装与配置

    Redis命令(包括Redis键)

    Redis数据类型

    Redis基数统计

    Redis服务器与连接

    memcached简介与安装

    memcached连接

    memcached存储

    memcached查找

    memcached统计

    SQLite(10) SQLite10 SQLite简介与安装

    SQLite操作数据库

    SQLite操作数据表

    SQLite操作数据

    SQLite条件限定与通配符

    SQLite表的连接

    SQLite排序、分组与过滤

    SQLite结果合并

    SQLite之Explain细节描述

    SQLite函数

    3.1.2 大数据采集

    3.1.2.1 Python爬虫

    Python爬虫是一段自动抓取互联网信息的程序,从互联网上抓取对于我们有价值的信息,可使用Python爬虫对数据进行采集。

    Python基础知识41 Python基础简介4 Python语言概述

    为何学习Python语言

    Python主要应用领域

    Python开发环境搭建

    初识Python7 Python基本数据类型

    Python变量

    Python基本输入输出

    Python模块

    Python运算符与表达式

    Python选择与循环结构

    Python猜数字游戏

    列表与元组4 Python序列操作

    Python列表常用方法

    Python元组

    Python列表解析式与生成器表达式

    字符串与正则表达式5 Python字符编码

    Python字符串基本操作

    Python字符串格式化

    Python字符串方法

    Python正则表达式与re模块

    字典2 Python字典创建与使用

    Python字典方法

    集合2 Python集合创建与使用

    Python集合常用运算

    文件操作5 Python文件基本概念

    Python打开与关闭文件

    Python文件对象基本方法

    Python数据序列化与反序列化

    Python文件与文件夹基本操作

    函数5 Python函数的定义和调用

    Python函数参数

    Python变量作用域

    Python函数返回值

    Python函数嵌套定义、闭包、装饰器

    面向对象4 Python类的定义和使用

    Python构造方法与析构方法

    Python成员访问权限

    Python继承

    异常处理结构3 Python异常概念与常见表现形式

    Python常见异常处理结构

    Python的raise语句

    Python 爬虫19 爬虫初识3 爬虫简介

    爬虫应用场景

    爬虫基本工作原理

    网络请求基础6 TCP/IP协议

    HTTP请求格式

    HTTP常用请求头

    响应状态码

    浏览器发送HTTP请求的过程

    cookie和session

    使用Python发送网络请求5 Requests模块介绍

    使用Requests发送post请求

    使用Requests发送get请求

    使用Requests发送带Header请求

    使用Requests发送带参数请求

    Python爬虫实战5 XPATH介绍及节点选择

    LXML介绍及使用

    对抗反爬虫措施

    网站数据爬取实验

    IP代理数据爬取

    3.1.2.2 Flume数据抽取

    Flume 是一个分布式,可靠且可用的系统,用于有效地从许多不同的源收集、聚合和移动大量日志数据到一个集中式的数据存储区。Flume是在数据采集中有比不可少的一个环节。

    Flume7 Flume简介

    Flume架构与工作原理

    Flume安装与配置

    案例:Avro

    案例:Spool

    案例:Exec

    案例:Syslogtcp

    3.1.2.3 Kafka+zookeeper

    Kafka它提供了类似于JMS的特性,但是在设计实现上完全不同,此外它并不是JMS规范的实现。kafka对消息保存时根据Topic进行归类,发送消息者成为Producer,消息接受者成为Consumer,此外kafka集群有多个kafka实例组成,每个实例(server)成为broker。无论是kafka集群,还是producer和consumer都依赖于zookeeper来保证系统可用性集群保存一些meta信息。Kakfa也是数据采集的中一个重要环节。

    ZooKeeper7 ZooKeeper7 Zookeeper简介

    Zookeeper工作原理

    Zookeeper安装与配置

    Zookeeper基本操作实例

    集群管理

    共享锁

    队列管理

    Kafka4 Kafka简介

    Kafka工作原理

    Kafka安装与配置

    生产者消费者实例

    Kafka案例

    3.1.2.4 ELK

    ELK为数据的收集、传输、存储、分析和警告提供了一整套解决方案,并且都是开源软件,之间互相配合使用,完美衔接,高效的满足了很多场合的应用。目前主流的一种日志系统。

    ELK10 ELK10 ELK简介

    安装与配置Elasticsearch

    安装与配置Logstash

    安装与配置Kibana

    处理JSON格式Nginx日志

    处理Nginx日志

    处理Apache日志

    处理Twitterdingyue

    纽约交通事故数据分析

    美国联邦选举委员竞选捐款数据分析

    3.1.3 大数据存储

    3.1.3.1 HDFS存储

    HDFS 主要是为了应对海量数据的存储,由于数据量非常大,因此一台服务器是解决不能够应付的,需要一个集群来存储这些数据。在这个集群中,存在一个 NameNode 节点,该节点用于管理元数据,即用户上传的文件位于哪个服务器上,都多少个副本等信息。此外,还有多个 DataNode 节点,这些节点就是文件存储位置。

    Hadoop基础4 Hadoop初识简介4 Hadoop介绍

    Hadoop体系架构

    Hadoop软件安装及配置

    单节点伪分布式安装

    分布式存储HDFS5 分布式存储HDFS5 HDFS安装

    HDFS的相关概念

    HDFS的文件存储机制

    HDFS的数据存储管理

    HDFS的数据的读写过程

    3.1.3.2 HBase存储

    HBase是一种NoSQL数据库,这意味着它不像传统的RDBMS数据库那样支持SQL作为查询语言。HBase是一种分布式存储的数据库,技术上来讲,它更像是分布式存储而不是分布式数据库,它缺少很多RDBMS系统的特性,比如列类型,辅助索引,触发器,和高级查询语言等待。

    HBase6 HBase6 HBase简介

    HBase的shell应用v2.0

    使用Hive操作HBase

    HBase的JavaAPI应用

    HBase学生选课案例

    HBase微博案例

    3.1.4 数据处理

    3.1.4.1 Pandas数据处理

    Pandas是基于NumPy的一种工具,该工具是为了解决数据分析任务而创建的。Pandas纳入了大量库和一些标准的数据模型,提供了高效地操作大型数据集所需的工具。Pandas提供了大量能使我们快速便捷地处理数据的函数和方法。

    使用pandas进行数据处理13 基础概念4 Series和DataFrame简介

    DataFrame常用属性方法

    数据访问

    文件读取(原读写文件)

    数据清洗3 pandas缺失值处理

    pandas重复值处理

    pandas异常值处理

    数据集成2 使用键参数的DataFrame合并

    轴向连接

    数据变换4 利用函数或映射进行数据转换

    替换值

    重命名轴索引

    离散化和面元

    3.1.4.2 R语言数据处理

    R语言在处理数据的过程中,经常需要根据需求从完整的实验设计和数据中筛选、整理出可以直接使用的部分,这就涉及到数据整理和变换工作。常用的数据整理和变换主要包括以下几类:选取特定分析变量、筛选满足条件的数据、按照某个变量排序、对数据进行分组和汇总。

    R语言数据处理17 R语言数据处理12 R语言数据导入

    R语言数据导出

    R语言重复值处理

    R语言缺失值处理

    R语言空格值处理和字段抽取

    R语言记录抽取和随机抽样

    R语言记录合并

    R语言字段匹配

    R语言数据标准化

    数据分组

    日期格式处理与日期抽取

    虚拟变量

    3.1.4.3 SAS数据处理

    SAS数据处理系统主要完成以数据为中心的四大任务:数据访问、数据管理、数据呈现、数据分析四个步骤,一下实验可以满足这个四个大任务的使用。

    SAS数据分析(34) SAS基础简介4 SAS基础简介4 SAS概述

    SAS的特点及模块组成

    SAS软件基本介绍-SAS_Studio安装过程

    SAS数据导入导出4 SAS数据导入导出4 读数据和生成数据集

    写数据

    导入数据

    导出数据

    条件判断和循环语句3 条件判断和循环语句3 SAS语句的基本组成

    条件判断语句

    循环语句

    SAS数据分析综合应用5 SAS数据分析综合应用5 建立营销响应模型

    预测股票价格

    建立信用评分模型

    预测门店销售额

    人口教育情况分析

    3.1.4.4 Spark数据处理

    Spark是一种与 Hadoop 相似的开源集群计算环境,但是两者之间还存在一些不同之处,这些有用的不同之处使 Spark 在某些工作负载方面表现得更加优越,换句话说,Spark 启用了内存分布数据集,除了能够提供交互式查询外,它还可以优化迭代工作负载。所以使用Spark进行数据分析比Hadoop的MR快很多。

    Spark数据处理(82) Spark基础19 Spark简介5 Spark介绍

    Spark体系架构

    Spark安装与配置

    Spark运行模式

    Spark生态系统BDAS

    Spark核心概念4 RDD弹性分布式数据集

    RDD的依赖关系

    RDD共享变量

    Spark优化

    RDD编程10 创建RDD

    转化操作

    行动操作

    惰性求值

    传递参数

    持久化

    Pair_RDD的创建

    Pair_RDD的转化操作

    Pair_RDD的行动操作

    数据分区

    数据读取与存储13 文件系统2 Amazon_S3的读取与存储

    HDFS中的读取与存储

    数据库4 Cassandra

    Elasticsearch

    HBase

    Java_JDBC连接

    文件格式7 文本文件的读取与存储

    JSON文件的读取与存储

    CSV与TSV文件的读取与存储

    序列文件的读取与存储

    对象文件的读取与存储

    Hadoop的输入输出读写

    压缩文件的读取与存储

    Spark程序结构4 Spark程序结构4 Spark架构设计

    Spark算子分类

    Spark核心组件

    Spark程序执行基本流程

    Spark流式计算6 Spark流式计算6 Spark_Streaming介绍

    Spark_Streaming架构

    Spark_Streaming部署

    Spark_Streaming编程

    Spark_Streaming性能调优

    Flume、Kafka与Spark Streamng结合使用

    Spark SQL9 Spark SQL9 Spark_SQL介绍

    Spark_SQL架构

    DataFrame

    Spark_SQL的Shell

    Spark_SQL的UDF使用

    JDBC操作MySQL

    Spark_SQL性能调优

    网站日志分析实例

    Spark与机器学习13 Spark Mllib13 特征提取和转化

    降维操作

    协同过滤算法原理及使用

    FP-growth算法及使用

    Spark机器学习的优势和潜力

    Spark_MLlib的数据类型

    线性回归算法原理与使用

    逻辑回归算法的原理及使用

    支持向量机算法原理与使用

    朴素贝叶斯算法原理与使用

    决策树算法原理与使用

    随机森林算法原理与使用

    K-Means算法原理与使用

    GraphX7 GraphX7 GraphX简介

    Graphx常用数据结构

    GraphX图算法

    GraphX属性图

    GraphX图操作符

    GraphX-Pregel-API

    PageRank算法实战

    案例分析11 案例分析11 网络日志分析

    电商广告案例

    实时路况案例

    黑名单案例

    性别预测案例

    年龄预测案例

    垃圾邮件案例

    图片分类案例

    电影推荐案例

    推荐系统案例

    金融数据分析案例

    3.1.4.5 Impala与Storm

    Impala它提供SQL语义,能查询存储在Hadoop的HDFS和HBase中的PB级大数据。已有的Hive系统虽然也提供了SQL语义,但由于Hive底层执行使用的是MapReduce引擎,仍然是一个批处理过程,难以满足查询的交互性。相比之下,Impala的最大特点也是最大卖点就是它的快速。

    Impala3 Impala3 impala简介

    数据库语句

    impala table操作

    Storm5 Storm5 Storm简介

    Storm架构与运行原理

    Storm安装与配置

    Storm入门实例

    Storm日志分析实战

    3.1.4.6 MapReduce

    MapReduce是一种编程模型,用于大规模数据集(大于1TB)的并行运算。概念"Map(映射)“和"Reduce(归约)”,是它们的主要思想,都是从函数式编程语言里借来的,还有从矢量编程语言里借来的特性。它极大地方便了编程人员在不会分布式并行编程的情况下,将自己的程序运行在分布式系统上。

    MapReduce编程模型7 MapReduce编程模型7 MapReduce简介

    MapReduce架构

    MapReduce接口类

    MapReduce代码编程

    MapReduce经典案例—WordCount

    分布式资源调度系统YARN的安装

    MapReduce和YARN命令

    3.1.5 数据分析

    3.1.5.1 Hive数据分析

    Hive是基于Hadoop的一个数据仓库工具,可以将结构化的数据文件映射为一张数据库表,并提供简单的sql查询功能,可以将sql语句转换为MapReduce任务进行运行。 其优点是学习成本低,可以通过类SQL语句快速实现简单的MapReduce统计,不必开发专门的MapReduce应用,十分适合数据仓库的统计分析。

    数据仓库Hive6 Hadoop数据仓库Hive6 Hive简介

    Hive-DDL

    Hive-DML

    Hive UDFV

    Hive数据清洗项目

    Hive统计UV项目

    3.1.5.2 Python数据分析

    Python数据处理需要完成数据获取、数据清洗、数据探索、数据呈现、数据规模化和自动化的过程。主要内容包括:Python基础知识,如何从CSV、Excel、XML、JSON和PDF文件中提取数据,如何获取与存储数据,各种数据清洗与分析技术,数据可视化方法,如何从网站和API中提取数据等技能。

    Python相关算法23 分类与预测6 决策树

    K近邻分类算法

    支持向量机

    Python随机森林

    Logistic回归分析

    人工智能网络

    常用聚类分析算法3 K-Means聚类算法

    系统聚类算法

    DBSCAN聚类算法

    关联规则算法2 Apriori算法简介

    Apriori算法应用

    协同过滤算法2 基于用户的协同过滤算法

    基于物品的协同过滤算法

    时间序列数据分析4 时间序列预处理

    平稳时间序列分析

    非平稳时间序列分析

    Python主要时序模式算法

    离群点检测方法4 离群点检测概述

    基于密度的离群点检测方法

    基于聚类的离群点检测方法

    基于距离的离群点检测方法

    数据降维2 数据降维概述

    常用降维方法-1.机器学习简介

    常用降维方法-2.机器学习数学预备知识

    常用降维方法-3.常用降维方法的目的

    常用降维方法-4.常用降维方法解读

    模型调优与实战8 模型评估与调优3 模型评估和调优的意义

    评估指标

    模型调优建议与注意事项

    数据分析与挖掘实战5 电子商务的智能推荐

    财政收入分析

    电商产品评价分析

    电力窃漏识别分析

    电器使用情况分析

    3.1.5.3 Pig数据分析

    Pig是一种数据流语言和运行环境,用于检索非常大的数据集。为大型数据集的处理提供了一个更高层次的抽象。Pig包括两部分:一是用于描述数据流的语言,称为Pig Latin;二是用于运行Pig Latin程序的执行环境。

    Pig语言7 Pig简介

    Pig的安装与运行

    命令行交互工具Grunt

    Pig数据模型

    Pig Latin基础知识

    Pig Latin关系操作

    Pig Latin高级应用

    3.1.5.4 R语言数据分析

    R语言提供数据分析功能,主要课程包括了R语言的基础进阶部分、R语言数据分析部分以及R语言案例。

    R语言基础18 R语言简介3 R语言概述与应用领域

    为何学习R语言

    R语言开发环境搭建

    R语言数据结构6 R语言数据类型

    Array数组和factor因子

    List列表和DataFrame数据框

    R语言程序结构

    R语言向量化计算

    对象改值3 就地改值

    逻辑值取子集

    缺失信息

    R的记号体系2 值的选取

    发牌实例和洗牌实例

    S类系统4 S类系统简介与属性

    泛型函数

    S类系统方法

    类、S3与调试

    R语言数据分析11 R语言数据分析11 基本统计

    对比分析

    分组分析

    分布分析

    交叉分析

    结构分析

    相关分析

    简单线性回归分析

    多重线性回归分析

    RFM分析

    矩阵分析

    R语言数据分析综合应用10 R语言数据分析综合应用10 建立销售响应模型

    预测销售额

    水质评估

    财政收入分析预测模型

    骑车数据可视化分析

    房价指数的分析与预测

    电商评论情感分析

    航空公司价值分析

    游戏玩家付费行为预测

    用户留存分析实战

    3.1.6 数据挖掘

    3.1.6.1 SAS和R数据挖掘

    SAS和R语言可以在基础的教学和分析上进行数据的挖掘,主要课程如下。

    SAS数据挖掘6 SAS数据挖掘6 主成分分析

    因子分析

    聚类分析

    判别分析

    相关分析

    生存分析

    R语言数据挖掘11 R语言数据挖掘11 数据挖掘简介

    数据挖掘常见问题

    数据挖掘流程

    分类预测基本流程

    R语言数据预处理(一)

    R语言数据预处理(二)-转换

    R语言决策树分类方法

    R语言高级分类方法

    R语言聚类分析与关联分析

    智能推荐

    时间序列

    离群点检测

    R语言网页数据抓取3 R语言网页数据抓取3 HTML数据抓取

    JSON数据抓取

    使用Google分析网页结构

    3.1.6.2 Mahout

    Mahout是Apache Software Foundation(ASF)旗下的一个开源项目。提供一些可扩展的机器学习领域经典算法的实现,旨在帮助开发人员更加方便快捷地创建智能应用程序。Mahout包含许多实现,包括聚类、分类、推荐过滤、频繁子项挖掘。此外,通过使用Apache Hadoop库。 Mahout可以有效地扩展到云中。

    Mahout5 Mahout5 Mahout简介

    推荐算法

    聚类算法

    分类算法

    使用Mahout构建职位推荐案例

    3.1.7 数据可视化

    3.1.7.1 Matplotlib可视化

    Matplotlib可能是 Python 2D-绘图领域使用最广泛的套件。它能让使用者很轻松地将数据图形化,并且提供多样化的输出格式。下面的课程将会探索 matplotlib 的常见用法。

    可视化技术与matplotlib6 可视化与Matplotlib6 绘制折线图

    绘制散点图

    绘制饼状图

    绘制柱状图

    绘图区域分割

    结合pandas进行数据可视化

    3.1.7.2 SAS和R可视化

    R语言使用dplyr、tidyr、reshape2 等包的数据操作方法; base、lattice 和ggplot2包的图形语法进行可视化展示。SAS可视化文本分析综合运用自然语言处理、机器学习和语言规则,从非结构化数据中获取价值。该课程可解决各行业面临的业务难题,包括:管理和解释记录、评估风险和欺诈、以及通过客户反馈及早发现问题。

    SAS数据可视化7 SAS数据可视化7 图形绘制

    条形图

    饼图

    散点图

    箱型图

    R语言数可视化8 R语言数据可视化8 R语言饼图

    R语言散点图

    R语言折线图

    R语言柱形图

    R语言直方图

    R语言箱线图

    R语言树形图

    R语言地图和热力图

    3.1.7.3 可视化工具

    可视化除了编程语言之外还可已使用Echart、NodeBox、Inkscape等这样的工具进行可视化处理。

    可视化工具6 可视化工具:python

    可视化工具:Echart

    可视化工具:NodeBox

    可视化工具:Inkscape

    可视化工具:Open Layers

    可视化工具:Leaflet

    3.1.8 大数据案例

    大数据正在改变我们的世界。互联网发展以及移动通信市场和相关技术的迅速扩张也已创建大量的数据包括结构化数据和非结构化数据。数据可用性和数据应用对商业和更广泛的社会领域带来了巨大影响。有效使用大数据有助于公司更精准地对重要信息进行分析很终提高运营效率、减少成本、降低风险、加快创新、增加收入。本平台详细介绍了大数据策略的规划和执行配以不同行业里不计其数的现实案例加以阐述。

    Hadoop项目案例8 Hadoop项目案例8 QQ好友推荐算法

    PageRank算法

    Tf-Idf算法

    数据关联案例

    ETL案例

    PV UV统计案例

    用户流失和新增案例

    Hadoop总结

    大数据案例(34) 大数据案例34 数据分析生命周期概述6 数据分析概述

    发现

    数据准备

    模型规划

    模型建立

    沟通与实施

    数据采集2 数据采集的原理

    数据采集的实验步骤

    数据清洗2 数据清洗的原理

    数据清洗的实验步骤

    可视化工具6 可视化工具:python

    可视化工具:Echart

    可视化工具:NodeBox

    可视化工具:Inkscape

    可视化工具:Open Layers

    可视化工具:Leaflet

    数据建模2 数据建模的原理

    数据分析方法与过程

    模型评估与优化2 模型-数据与实验环境介绍

    模型-数据分析方法与过程

    出租车数据分析2 出租车-数据与实验环境介绍

    出租车-数据分析方法与过程

    音乐分类2 音乐-数据与实验环境介绍

    音乐-数据分析方法与过程

    知识图谱制作2 知识图谱-数据与实验环境介绍

    知识图谱-数据分析方法与过程

    电影评论情感分析2 电影-数据与实验环境介绍

    电影-数据分析方法与过程

    金融数据分析2 金融-数据与实验环境介绍

    金融-数据分析方法与过程

    大型商场销售额预测2 销售-数据与实验环境介绍

    销售-数据分析方法与过程

    NBA篮球比赛结果分析预测2 篮球-数据与实验环境介绍

    篮球-数据分析方法与过程

    3.2 教学资源

    为满足教学需求,针对红亚大数据教学平台重点实验提供配套的PPT讲义及视频讲解,从实验知识介绍、实验目的、实验原理、实验拓展、实验过程等内容展开详细的介绍。教材建设

    红亚科技与全国高校大数据专家、出版社共同出版了一套国家“高等教育十三五规划”大数据教材,包括Hadoop、Spark、R语言、SAS、大数据综合案例技术应用实践教材。本套教材与大数据实训教学平台相辅相成,形成完整的教学资源,覆盖理论、实训、实践、实战类型,可有效的解决大数据教学资源不够完善的问题。

    第四章 数据安全科研保障箱

    数据安全科研实验箱是在建立在学生具备完善的数据安全基础知识的层面上的,在学生掌握了一定的数据安全攻击防御学科知识的同时,亦可进行学科性的知识拓展研究;在一定程度上可延伸学生的学习和知识掌握能力;同时更加全面的提高了学生的综合知识能力。

    数据安全科研实验实验箱集成了四种处理器,包括A8处理器、M4处理器、Z32处理器、FPGA编程板,可通过编程实现如下科研项目:SM2密码算法与实现、12684液晶屏串行显示实验、SLE4428逻辑加密卡实验、SM3密码杂凑算法程序设计。

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  • 大学计算机应用技术企业实训周记

    千次阅读 2018-12-31 21:12:46
    xxx天迈科技股份有限公司成立于2004年,位于xxx市国家高新技术产业开发区,是专门从事公共交通智能化系统解决方案的提供商,是“城市智能公交解决方案”和“3G/4G视频、北斗/GPS监控解决方案”的信息系统提供商,是...

    实训单位的名称:
    xxx科技股份有限公司
    实训单位基本情况简介:
    xxx天迈科技股份有限公司成立于2004年,位于xxx市国家高新技术产业开发区,是专门从事公共交通智能化系统解决方案的提供商,是“城市智能公交解决方案”和“3G/4G视频、北斗/GPS监控解决方案”的信息系统提供商,是新能源公交车充电运营整体解决方案的提供商,主要从事基于上述解决方案的中、高端系统集成产品的研发、生产和销售。
      天迈科技致力于智能交通行业的发展和技术的进步,成立至今,参与了21项智能交通行业标准的制定,先后获得了多项国家专利、软件著作权及软件产品登记证书。是高新技术企业、省级智能交通运营及监测工程研究中心、省级企业技术中心、郑州市城市智能交通工程技术研究中心、河南省优秀软件企业。通过了TS16949质量管理体系认证、CMMI-5认证、ISO9001质量管理体系认证、ISO20000信息技术服务管理体系标准、ISO27001信息安全体系认证、ISO14001环境管理体系认证、信息系统集成二级资质认证、双软企业认证、3C中国强制性产品认证、建筑智能化二级资质认证、电子与智能化工程专业承包二级资质认证、GB/T29490知识产权管理体系认证、GB/T28001职业健康管理体系认证,是AAA级信用单位,并被认定为河南省信用建设示范单位。
      目前天迈科技已形成以车联网应用领域产品为主、以城市公交整体智能解决方案为拳头产品的业务结构,业务范围覆盖全国众多家公交企业和城市,并远销海外,产品市场占有率处于领先位置。
      天迈科技始终坚持“科技创新、服务公交”的经营理念,以“构建智慧交通,服务公众出行”为企业使命,致力于实现“成为智能交通(ITS)解决方案的引领者”的企业愿景!

    企业实训过程及内容记录:
    10月2日-10月3日
    离开学校,来到公司实习的第一天真的是极度的不适应。一切都是新面孔,但是看上去都很亲切。公司负责人带着我们实习生参观了一下公司的各个部门,讲了一下公司的规章制度以及给我们介绍了一下公司的发展历程,最主要的是给我们介绍了我们的部门经理,经理看上去就感觉是一个很温柔的人。哈哈,经理跟我们说了一会,然后拉我们进群,给我们发工作证,带着我们去宿舍。一路上和经理交流着,果不其然经理是一个很和蔼可亲的人。之后办完一系列手续,我们算是真正上班族员工了,心中有种莫名其妙的小激动。虽然一切都是陌生的。但是丝毫没有改变我对工作的热情。

    10月6日-10月7日
    今天是周末,但是我们还是如约的来上班,经过几天的了解,我已经大致公司的管理制度,作息时间等,让我明白了一个公司只有有了严格的管理制度,合理的作息时间,公司才能更长远的发现。在这天中我试着与公司的同事交流沟通,在交谈中我学习了不少的东西,同事们都很好,也很照顾新人,经常在我困难的时候伸出援助之手,让我拥有了背井离乡后的人间温暖。让我非常的感动,更加有信心的去工作。实习的第一周结束了。在这一周里,我尽最大的努力让自己更快的去适应环境,更快的融入到这个大集体中,为公司贡献力所能及的力量!加油!!
    10月9日-10月10日
    经过一周的实习后,很快,第二周开始了,我逐渐进入状态了,熟悉公司业务的实际操作。公司每来新人肯定有师傅带着,上一周师傅给我安排我的工作就是一些简单的文书操作,在网上查找一些与客户需求有关的资料,每天处理一些有关计算机方面的日常维护的工作。但是这周就不一样了,我主要负责公司网站的维护和管理。说实话,在学校我已经知道怎么把网站放到服务器上,用FTP来上传和下载网站,我自己就有一个属于我个人的网站。所以师傅给我安排的工作,我很满意,但是肯定会遇到很多问题,毕竟在学校和公司不一样,遇到问题时,我及时的向师傅和同事询问学习。
    10月13日-10月14日
    又到了周末了,经理给我们开了一次会,主要对我们这两周的表现说说他自己的看法。虽然我熟悉了这里的工作环境和作息时间,并且想着不要违反公司的规章制度和作息时间,但是现实和想象总是有差别的,我还是在工作中不断的出现各种各样的毛病。虽然经理没有点名,但是我感觉就是在说我。算了,好好表现吧。开完会,师傅问我会不会做PPT 。我说在学校里面曾经做过。他就说让我先试着做一份,之后他就把份公司的产品介绍资料给我。让我认真熟悉这个产品,并做份PPT,用于后天的公司产品说明会上之用。
    10月16日-10月17日
    转眼间,实习第三周了,我开始接触代码,在学校主要学的是Java,数据库用的是mysql,这都是熟悉的软件,在学校我们也做过很多系统,但是现在是在公司,做的东西都是响应式的,框架我只会用别人的模板,公司里有很多大神,我们公司的整体架构和框架都是他们写的,心里由衷的佩服,我觉得会js,和会写框架的都很厉害,至少我现在不会。成功连接数据库后,我开始看代码,想着怎么实现后台功能,这才发现,在公司的代码量是很大的,看来很长时间,把我自己弄的一愣一愣的,根本没有思路,于是我赶紧请教师傅,让他俩帮助我,经过师傅的细心解说下,我大致明白了一点,回去还是要多看代码,多学习。

    10月20日-10月21日
    接着我又接触了网站的编辑,对几个模板进行改动和完善。但是自己的能力有限,直接改代码会出现问题,于是我想起了Dreamweaver这个软件,一个简单的编辑网站的软件,把代码复制粘贴到Dreamweaver进行修改,很快我便改完了,让师傅来看下,师傅也很满意。在学校时,我们上过网页制作这门课程,学的就是Dreamweaver这个软件,当时我也很用心,所以现在对工作有了很大的帮助,也省了不少的麻烦。之后又对别的网站进行了修改,完工。今天得任务完成了,心情美美哒。很开心,好嗨呀!仿佛人生已经达到了巅峰。

    10月23日-10月24日
    到了第四周了,出来实习其实就是来学习的,毕竟在学校只是有限,现在物联网高速发展,不学点新的东西,真的无法在这个社会生存。今天师傅让我去管理一个网站的后台,里面有些数据需要更新,最新报表要打印出来,我从师傅那里拿到了登录的账号和密码之后,我便进入了网站的后台。我发现后台的管理页面很美观,很容易操作,我试着提取最新的订单。并打印出来,交给了经理。数据更新的话,我问师傅要来了新数据,然后占着更新一下,然后核对完后,再让师傅对照核对后,没问题就给确认更新了。这项工作虽然很简单,不需要太大的脑力来操作,但是要求我们必须要认真、认真再认真,绝对不能有一点的马虎,如果造成数据错误的话,将会给公司带来不可磨灭的巨大损失的。所以我跟师傅反复核对了好几遍才确认。

    10月27日-10月28日
    今天又是周末了,照常开会,这次经历表扬了我,对我的表现有了重新的认识和认可。说实话,我没有骄傲,只有开心,平时在宿舍都是懒懒散散的,在公司不一样,每天都是紧张的状态,完全没有时间去想其他的事情。最近学习防火墙的设置,公司找来了专业的技术人员来给我们讲解,我才知道一个公司的防火墙是多么的重要。于是我很认真的学习和聆听,经过差不多两三天的学习,我要开始上手了,虽然之前也接触过,但是真的自己动手去设置,还真的不放心。还好没出什么差错,在防火墙弄完之后就是服务器了,对于服务器的具体设置,还有WEB的架设以及控制WEB正常运行的维护软件,在新的服务器的安装时需要导盘,然后才可以安装系统。
    10月30日-10月31日
    来到公司已经一个月了,时间真快呀。今天在公司的时候,因为师傅有事出差了,而此时有个同事那边刚好有问题需要解决,在听完他所说的问题之后,我也尝试着解决。他出现的问题主要是这样的:在打印表单的时候,出现“执行语句失败,请重试!”的对话框,我想这主要是报表分析当中出现了错误,只要在出现这个对话框后,打开查询分析器选择对应的数据库执行脚本时会出现段代码,执行后查看对应的错误描述就可以解决问题了。
    在公司,我对自己进行了小结,我发现处理问题中,虽然出现的问题不大,解决也不难,但是在自己独立解决后还是有点兴奋的。学到的知识如果不会使用就不算是自己的,应该理论和实际紧密结合起来,多看书,多实习,多学习,多请教。
    11月3日-11月4日
    慢慢的,自己学的东西多了,每个人都学的多了,经理让我们实习生合作开发一个网站,比如在线下单,失物招领等多个项目,经过谈论,我们选择了失物招领系统的开发与设计。我们几个人每人分工不同,我主要负责后台功能的实现,然而这次我们前端设计用的是响应式的,公司网站上由很多模板,我们自己还没有能力写,虽然不会写,但是会用也是一大进步吧。很快两三天我们的前端设计完成了当然少不了师傅和同事们的极大的帮助,到我实现后台功能了,在学校学的只是一些简单后台功能,就会曾删改查这几个功能,过滤器和cookie这都不会用,所以做出来的网站没有什么实际的作用。很多BUG需要处理。于是,我开始想师傅和同事们请教,学习。
    11月6日-10月7日
    到了第六周了,快吧。我们一直在开发我们的网站,再我的几天熬夜中和师傅和同事们的帮助下,基本实现我自己想要的功能,也解决了很多漏洞。接下来就是项目上线的问题了,前面我说过,我有自己的网站,所以我也基本会搭配jsp的环境,网上有很多的教材,教你如何搭配环境。经过了半天的努力,环境搭配成功了,接下来就把项目放上去,然后后台维护和更新。这是第一次团队合作完成的第一个上线的项目。每个人脸上都露出了笑容,努力没有白费。只有付出才有回报。说到这里,也已经到我们实习结束的时候了,我们实习时间是六周。快吧,时间飞逝,在公司只是刚刚开始就结束了,心中真的是不舍,但是不得不走。

    11月10日-11月11日
    今天到了我们要离开的时候了,经理请我们吃了个饭,当然还有师傅也去了,在饭桌上我跟师傅交流了很多,我其实真的不想离开公司,来实习遇见这么好的经理和师傅真的是不容易。他们待我们像亲人一样,耐心细心的教我们,带我们,有几个女孩忍不住还哭了。经理说等你们毕业了,欢迎回来继续工作。在公司每天学习一点,成长一点,有错就改,这里的人和环境已经对我来说已经那么熟悉了,而我要离开了。很感谢经理师傅和同事们,他们在这里教会了我很多东西,让我学习到了许多事情,明天了许多道理。唉,有缘再见吧!

    一、实训内容总结
    实习是走上社会的第一步,实习可以积累工作经验,而虚心请教是积累工作经验最直接的途径,因此,工作中遇到不明白的地方,我就虚心地请教同事或领导,在他们耐心的教导中我不断走向成熟,也积累起一定的工作经验。
    学习完之后,有前辈领导我们学习工作内容,一开始的实习工作并不顺利的,毕竟刚刚来到一个新的、陌生的环境,对这里的很多诸多事务都不了解、不熟悉。但是公司人还都是很好很热情的给予帮助我们。在熟悉工作后,当有人休息,我们有时候会替别人的工作,在工作中不会的随时问同事们,所以我养成了一个有问题就问的习惯。
    在之后,完全融入公司后,每一次意见有了分歧以后,我们都要讨论,各抒己见。这种方式使我乐于表达自己的想法,当我的想法得到了其他同事的认可时,那种感觉无法用言语来表达。即使是自己的想法错了,但听到同事的另番看法,使我茅塞顿开,也有了收获的喜悦。由于项目太紧,我们经常加班,每晚都要坐末班车回去,好几次回来后倒头就睡,周末也没得休息。正是有了这些无以言表的感觉才使我对这个阶段很难忘。
    所谓实习,就是从实践中学习,这是我在实习中体会出来的。学习不能光靠舒舒服服地坐在课室里听老师讲理论,还要走出课室,抛开重重的书本,走向社会去学习。因为,外面的世界无限大,那里有很多在书里学不到的宝贵知识,况且书本知识也是来源于实践,理论知识就是在实践中体验生活、体验工作而形成的理论概括。现代的科技日新月异,知识需要不断拓宽。
    二、收获和体会
    在实习期间,我深切地感受到,软件公司是一个团结、上进、充满活力的集体。大学生活让我对计算机理论知识有了一定的了解,但实践出真知,唯有把理论与实践相结合,才能更好地为社会服务。经过这几次得实践和实习,我对未来充满了美好的憧憬,在未来的日子,我将努力做到以下几点:
    1)对每个人都要真诚、对每件事都要有责任心
    无论在学校里还是将来踏入社会,真诚的对待别人才会获得别人的尊重,才能赢得别人的信任,也才能更好地学习、工作。
    2)要学会沟通
    在学校,跟老师有很好的沟通,加深彼此的了解,老师就会知道我们的欠缺、不足之处,这样才能更加有针对性的为我们讲解,使我们学到更多的知识。同样
    在社会实践中,学会跟他人沟通,才能有效地学习更多的经验、知识,获得他人的指导与帮助,更好的提升自己。
    3)要有激情和耐心,要有工作的积极性和主动性
    激情与耐心,就像火与冰,看似两种完全不同的东西,却能碰撞出最美丽的火花。在工作中,我们要有激情去发现与创造,同时要有耐心的不断的学习新知识,提高自己的专业水平。对待每个工作都要细心负责,具有基本的专业素养,因为细心负责是做好每一件事情所必备的基本条件,基本的专业素养是做好前提。在今后的工作和生活中,我将继续学习,深入实践,不断提升自我,努力创造业绩,继续创造更多的价值。
    4)继续学习,不断提升理论涵养。
    在信息时代,学习是不断地汲取新信息,获得事业进步的动力。作为一名青年学子更应该把学习作为保持工作积极性的重要途径。走上工作岗位后,我会积极响应单位号召,结合工作实际,不断学习理论、业务知识和社会知识,用先进的理论武装头脑,用精良的业务知识提升能力,以广博的社会知识拓展视野。
    这次实习,使我对计算机专业有了更深的认识,让我看到了计算机行业的广阔前景。同时,我更加深刻的认识到,要想更好的工作,需要有责任心、耐心以及良好的团队精神。要善于与同事沟通,真诚的对待同事。我想,做到以上四点会为我更好的踏入社会做好充分的准备。
    十分感谢学校给我们这样一个宝贵的实习机会,同时也要感谢老师对我们的细心指导,让我对社会、对工作、对学习都有了更深一步的理解和认识,为我即将走上工作岗位增添了信心,让我在大学生活中留下了美好的一页。
    通过本次实训,发现自己有很多不足,对于书本上的基础知识理解的不够透彻,这次课程设计又让我重新看了一遍书本。从中我意识到要注重培养解决问题的能力和动手操作能力,认真对待每一个小的错误。每件事都需要我们一步一步的解决,而不是一蹴而就的,发现自己的缺点并加以改正。如果不熟练的掌握java的基本编程语言,那么就不能完成设计的目的和要求。在今后的学习中,我会加强理论知识的学习和实践相结合,只有通过实践的锻炼,才能发现自己的不足并加以改正,让自己的能力进一步提升,才能够更加的完善自己。
    回到学校,也即将面临的找工作的时候了,经过这次的实习,我知道只有自己拥有真正的能力和知识才可以在工作上更好的表现,所以坚实的动手能力和大量的知识是必要的条件,选择一个好的公司也是很重要的,在一些小公司中根本得不到大的提升和发展,所以找工作时要好好的对待。

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