機器人編程知識教學系統(tǒng)

ICS35.240.01

CCSL70

團體標準

T/QGCMLXXXX—2023

機器人編程知識教學系統(tǒng)

RobotProgrammingKnowledgeTeachingSystem

2023-XX-XX發(fā)布2023-XX-XX實施

全國城市工業(yè)品貿易中心聯合會發(fā)布

T/QGCMLXXXX—2023

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。

本文件由全國城市工業(yè)品貿易中心聯合會提出并歸口。

本文件起草單位：

本文件主要起草人：

II

T/QGCMLXXXX—2023

機器人編程知識教學系統(tǒng)

1范圍

本文件規(guī)定了機器人編程知識教學系統(tǒng)的術語和定義、基本要求、功能模塊、運行測試。

本文件適用于機器人編程知識教學系統(tǒng)的設計及應用。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T20270信息安全技術網絡基礎安全技術要求

GB/T20988信息安全技術信息系統(tǒng)災難恢復規(guī)范

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

機器人編程知識教學系統(tǒng)robotprogrammingknowledgeteachingsystem

是一種基于計算機技術和人工智能技術的教育平臺。

4基本要求

4.1運行環(huán)境要求

軟件運行環(huán)境符合表1要求。

表1運行環(huán)境

軟件類型軟件名稱及版本

操作系統(tǒng)Win10/Linux

數據庫軟件MySQL、PostgreSQL或SQLite

瀏覽器Chrome、Firefox或Safari等現代瀏覽器

機器人控制庫ROS、OpenCV、PCL、OpenRAVE等

4.2系統(tǒng)設計要求

4.2.1系統(tǒng)設計應易于操作、界面美觀，方便用戶進行瀏覽、搜索、學習和交互。

4.2.2系統(tǒng)應能根據不同用戶的需求和背景進行個性化定制，提供量身定制的學習資源和服務。

4.2.3系統(tǒng)應支持多種形式的教學資源，包括文字資料、圖片、視頻、演示文稿等，以滿足用戶對于

不同教學方式的需求。

4.2.4系統(tǒng)應能及時反饋用戶的學習進度和效果，提供適當的指導和建議幫助用戶掌握知識點。

4.2.5系統(tǒng)應結合虛擬仿真技術，為用戶提供實驗演示和調試機會，讓用戶在安全環(huán)境下進行機器人

編程實踐。

4.2.6系統(tǒng)應利用大數據分析技術，對用戶的學習行為和數據進行統(tǒng)計、分析和預測，為用戶提供更

加精確的學習建議和指導。

4.3信息安全

符合GB/T20270、GB/T20988的相關要求。

5功能模塊

1

T/QGCMLXXXX—2023

5.1模塊分區(qū)

系統(tǒng)包括用戶管理模塊、學科分類模塊、知識點展示模塊、考試評測模塊、仿真模擬模塊、實驗訓

練模塊、教學輔助模塊。

5.2用戶管理

用戶管理模塊需負責管理教師和學生的用戶信息。首次進入系統(tǒng)需對新用戶進行添加，添加內容包

括：

——部門名稱；

——登陸名稱；

——真實姓名；

——用戶角色；

——審核狀態(tài)；

——備注。

5.3學科分類模塊

能根據不同的學科和教育階段，將機器人編程知識進行分類和整理，以便于用戶選擇和學習，包含：

——分類瀏覽：能實現按照不同的分類方式進行瀏覽和查找機器人編程知識；

——搜索：用戶可以在搜索框中輸入關鍵詞，系統(tǒng)將自動匹配相應的知識點和學習資源，并顯示

在搜索結果列表中；

——學習進度：系統(tǒng)可以記錄用戶的學習時間、學習內容以及考核成績等信息；

——互動交流：系統(tǒng)可以提供社區(qū)、論壇、直播等形式的交流平臺，供用戶發(fā)布問題和答案、分

享經驗和技巧等；

——學習評估：系統(tǒng)可以設置測驗、作業(yè)、實驗等考核方式，對用戶的學習進度和效果進行評估，

并根據評估結果提供相應的學習建議和指導。

5.4知識點展示模塊

通過文字、圖像、動畫等多種形式，向用戶展示機器人編程知識的重要概念、原理和應用場景，并

提供相關的實例和代碼，包括：

——知識圖譜：系統(tǒng)可以將不同知識點和學習資源組織成一個完整的知識體系和知識圖譜；

——多媒體資源：系統(tǒng)可以提供文字、圖片、視頻、演示文稿等形式的教學資源，以便用戶選擇

最適合自己的學習材料；

——案例分析：系統(tǒng)可以提供不同的案例分析，以供用戶參考和模仿，并幫助用戶加深對機器人

編程知識的理解和掌握。

5.5考試評測模塊

為檢驗用戶對機器人編程知識的掌握情況，系統(tǒng)設置在線考試和評測系統(tǒng)，包括自測、作業(yè)、測試

和考試等不同形式的題目。

5.6仿真模擬模塊

針對機器人編程的虛擬仿真環(huán)境，能夠在計算機上模擬機器人的工作流程，熟悉不同的控制方法和

算法設計。

5.7實驗訓練模塊

系統(tǒng)配合實體機器人設備，能夠提供相應的實驗指導和訓練，打造具有實際應用價值的機器人編程

技能。

5.8教學輔助模塊

提供教師端工具，協(xié)助教師進行課程設計、教學計劃安排、試卷出題等工作，以及為教師和學生提

供交流互動的平臺。

2

T/QGCMLXXXX—2023

6運行測試

6.1測試范圍

根據需求分析說明書中對功能性需求以及非功能性需求的描述，確定此次的測試范圍。

6.1.1功能性需求測試范圍

功能性需求測試的范圍包括：

a)綜合監(jiān)測；

b)安全管理；

c)大數據分析；

d)系統(tǒng)管理需求模塊。

6.1.2非功能性需求測試范圍

非功能性需求測試的范圍包括：

a)性能測試需求：測試系統(tǒng)基本且常用的功能以及對響應時間要求嚴格的功能模塊；

b)可靠性測試需求：運行穩(wěn)定性、屏蔽用戶操作錯誤、錯誤提示的準確性以及故障異?；謴湍?/p>

力；

c)易用性測試需求：操作界面符合標準和規(guī)范，系統(tǒng)整體功能的直觀性、一致性、正確性及可

理解性。

6.2測試方法

使用黑盒測試方法，Bug跟蹤管理工具，定位問題抓包工具，覆蓋所有功能需求對其進行等價類劃

分、邊界值分析、錯誤推測等各類測試策略測試，確保功能的實現滿足系統(tǒng)需求要求。

6.3性能測試

利用HPLoadRunner軟件，結合參數化方法實現多用戶的并發(fā)登錄，使用虛擬用戶并發(fā)來模擬實際

用戶對業(yè)務系統(tǒng)施加壓力，查看各操作場景響應時間。

6.4安裝調試

現場安裝調試軟件、擬定培訓材料，進行相應的先期培訓，及時記錄交付、安裝過程中系統(tǒng)出現的

問題。

3

T/QGCMLXXXX—2023

目次

前言.................................................................................II

1范圍...............................................................................1

2規(guī)范性引用文件.....................................................................1

3術語和定義.........................................................................1

4基本要求...........................................................................1

5功能模塊...........................................................................1

6運行測試...........................................................................3

I

T/QGCMLXXXX—2023

機器人編程知識教學系統(tǒng)

1范圍

本文件規(guī)定了機器人編程知識教學系統(tǒng)的術語和定義、基本要求、功能模塊、運行測試。

本文件適用于機器人編程知識教學系統(tǒng)的設計及應用。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T20270信息安全技術網絡基礎安全技術要求

GB/T20988信息安全技術信息系統(tǒng)災難恢復規(guī)范

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

機器人編程知識教學系統(tǒng)robotprogrammingknowledgeteachingsystem

是一種基于計算機技術和人工智能技術的教育平臺。

4基本要求

4.1運行環(huán)境要求

軟件運行環(huán)境符合表1要求。

表1運行環(huán)境

軟件類型軟件名稱及版本

操作系統(tǒng)Win10/Linux

數據庫軟件MySQL、PostgreSQL或SQLite

瀏覽器Chrome、Firefox或Safari等現代瀏覽器

機器人控制庫ROS、OpenCV、PCL、OpenRAVE等

4.2系統(tǒng)設計要求

4.2.1系統(tǒng)設計應易于操作、界面美觀，方便用戶進行瀏覽、搜索、學習和交互。

4.2.2系統(tǒng)應能根據不同用戶的需求和背景進行個性化定制，提供量身定制的學習資源和服務。

4.2.3系統(tǒng)應支持多種形式的教學資源，包括文字資料、圖片、視頻、演示文稿等，以滿足用戶對于

不同教學方式的需求。

4.2.4系統(tǒng)應能及時反饋用戶的學習進度和效果，提供適當的指導和建議幫助用戶掌握知識點。

4.2.5系統(tǒng)應結合虛擬仿真技術，為用戶提供實驗演示和調試機會，讓用戶在安全環(huán)境下進行機器人

編程實踐。

4.2.6系統(tǒng)應利用大數據分析技術，對用戶的學習行為和數據進行統(tǒng)計、分析和預測，為用戶提供更

加精確的學習建議和指導。

4.3信息安全

符合GB/T20270、GB/T20988的相關要求。

5功能模塊

1

T/QGCMLXXXX—2023

5.1模塊分區(qū)

系統(tǒng)包括用戶管理模塊、學科分類模塊、知識點展示模塊、考試評測模塊、仿真模擬模塊、實驗訓

練模塊、教學輔助模塊。

5.2用戶管理

用戶管理模塊需負責管理教師和學生的用戶信息。首次進入系統(tǒng)需對新用戶進行添加，添加內容包

括：

——部門名稱；

——登陸名稱；

——真實姓名；

——用戶角色；

——審核狀態(tài)；

——備注。

5.3學科分類模塊

能根據不同的學科和教育階段，將機器人編程知識進行分類和整理，以便于用戶選擇和學習，包含：

——分類瀏覽：能實現按照不同的分類方式進行瀏覽和查找機器人編程知識；

——搜索：用戶可以在搜索框中輸入關鍵詞，系統(tǒng)將自動匹配相應的知識點和學習資源，并顯示

在搜索結果列表中；

——學習進度：系統(tǒng)可以記錄用戶的學習時間、學習內容以及考核成績等信息；

——互動交流：系統(tǒng)可以提供社區(qū)、論壇、直播等形式的交流平臺，供用戶發(fā)布問題和答案、分

享經驗和技巧等；

——學習評估：系統(tǒng)可以設置測驗、作業(yè)、實驗等考核方式，對用戶的學習進度和效果進行評估，

并根據評估結果提供相應的學習建議和指導。

5.4知識點展示模塊

通過文字、圖像、動畫等多種形式，向用戶展示機器人編程知識的重要概念、原理和應用場景，并

提供相關的實例和代碼，包括：

——知識圖譜：系統(tǒng)可以將不同知識點和學習資源組織成一個完整的知識體系和知識圖譜；

——多媒體資源：系統(tǒng)可以提供文字、圖片、視頻、演示文稿等形式的教學資源，以便用戶選擇

最適合自己的學習材料；

——案例分析：系統(tǒng)可以提供不同的案例分析，以供用戶參考和模仿，并幫助用戶加深對機器人

編程知識的理解和掌握。

5.5考試評測模塊

為檢驗用戶對機器人編程知識的掌握情況，系統(tǒng)設置在線考試和評測系統(tǒng)，包括自測、作業(yè)、測試

和考試等不同形式的題目。

5.6仿真模擬模塊

針對機器人編程的虛擬仿真環(huán)境，能夠在計算機上模擬機器人的工作流程，熟悉不同的控制方法和

算法設計。

5.7實驗訓練模塊

系統(tǒng)配合實體機器人設備，能夠提供相應的實驗指導和訓練，打造具有實際應用價值的機器人編程

技能。

5.8教學輔助模塊

提供教師端工具，協(xié)助教師進行課程設計、教學計劃安排、試卷出題等工作，以及為教師和學生提

供交流互動的平臺。