機(jī)器人編程知識教學(xué)系統(tǒng)

ICS35.240.01

CCSL70

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/QGCMLXXXX—2023

機(jī)器人編程知識教學(xué)系統(tǒng)

RobotProgrammingKnowledgeTeachingSystem

2023-XX-XX發(fā)布2023-XX-XX實(shí)施

全國城市工業(yè)品貿(mào)易中心聯(lián)合會(huì)發(fā)布

T/QGCMLXXXX—2023

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。

本文件由全國城市工業(yè)品貿(mào)易中心聯(lián)合會(huì)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(jī)器人編程知識教學(xué)系統(tǒng)

1范圍

本文件規(guī)定了機(jī)器人編程知識教學(xué)系統(tǒng)的術(shù)語和定義、基本要求、功能模塊、運(yùn)行測試。

本文件適用于機(jī)器人編程知識教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)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(yīng)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(shù)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)安全技術(shù)要求

GB/T20988信息安全技術(shù)信息系統(tǒng)災(zāi)難恢復(fù)規(guī)范

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

機(jī)器人編程知識教學(xué)系統(tǒng)robotprogrammingknowledgeteachingsystem

是一種基于計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)的教育平臺。

4基本要求

4.1運(yùn)行環(huán)境要求

軟件運(yùn)行環(huán)境符合表1要求。

表1運(yùn)行環(huán)境

軟件類型軟件名稱及版本

操作系統(tǒng)Win10/Linux

數(shù)據(jù)庫軟件MySQL、PostgreSQL或SQLite

瀏覽器Chrome、Firefox或Safari等現(xiàn)代瀏覽器

機(jī)器人控制庫ROS、OpenCV、PCL、OpenRAVE等

4.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

4.2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)易于操作、界面美觀，方便用戶進(jìn)行瀏覽、搜索、學(xué)習(xí)和交互。

4.2.2系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)不同用戶的需求和背景進(jìn)行個(gè)性化定制，提供量身定制的學(xué)習(xí)資源和服務(wù)。

4.2.3系統(tǒng)應(yīng)支持多種形式的教學(xué)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(xué)方式的需求。

4.2.4系統(tǒng)應(yīng)能及時(shí)反饋用戶的學(xué)習(xí)進(jìn)度和效果，提供適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和建議幫助用戶掌握知識點(diǎn)。

4.2.5系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合虛擬仿真技術(shù)，為用戶提供實(shí)驗(yàn)演示和調(diào)試機(jī)會(huì)，讓用戶在安全環(huán)境下進(jìn)行機(jī)器人

編程實(shí)踐。

4.2.6系統(tǒng)應(yīng)利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對用戶的學(xué)習(xí)行為和數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析和預(yù)測，為用戶提供更

加精確的學(xué)習(xí)建議和指導(dǎo)。

4.3信息安全

符合GB/T20270、GB/T20988的相關(guān)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(xué)科分類模塊、知識點(diǎn)展示模塊、考試評測模塊、仿真模擬模塊、實(shí)驗(yàn)訓(xùn)

練模塊、教學(xué)輔助模塊。

5.2用戶管理

用戶管理模塊需負(fù)責(zé)管理教師和學(xué)生的用戶信息。首次進(jìn)入系統(tǒng)需對新用戶進(jìn)行添加，添加內(nèi)容包

括：

——部門名稱；

——登陸名稱；

——真實(shí)姓名；

——用戶角色；

——審核狀態(tài)；

——備注。

5.3學(xué)科分類模塊

能根據(jù)不同的學(xué)科和教育階段，將機(jī)器人編程知識進(jìn)行分類和整理，以便于用戶選擇和學(xué)習(xí)，包含：

——分類瀏覽：能實(shí)現(xiàn)按照不同的分類方式進(jìn)行瀏覽和查找機(jī)器人編程知識；

——搜索：用戶可以在搜索框中輸入關(guān)鍵詞，系統(tǒng)將自動(dòng)匹配相應(yīng)的知識點(diǎn)和學(xué)習(xí)資源，并顯示

在搜索結(jié)果列表中；

——學(xué)習(xí)進(jìn)度：系統(tǒng)可以記錄用戶的學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)內(nèi)容以及考核成績等信息；

——互動(dòng)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(jīng)驗(yàn)和技巧等；

——學(xué)習(xí)評估：系統(tǒng)可以設(shè)置測驗(yàn)、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)等考核方式，對用戶的學(xué)習(xí)進(jìn)度和效果進(jìn)行評估，

并根據(jù)評估結(jié)果提供相應(yīng)的學(xué)習(xí)建議和指導(dǎo)。

5.4知識點(diǎn)展示模塊

通過文字、圖像、動(dòng)畫等多種形式，向用戶展示機(jī)器人編程知識的重要概念、原理和應(yīng)用場景，并

提供相關(guān)的實(shí)例和代碼，包括：

——知識圖譜：系統(tǒng)可以將不同知識點(diǎn)和學(xué)習(xí)資源組織成一個(gè)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(xué)資源，以便用戶選擇

最適合自己的學(xué)習(xí)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(jī)器人

編程知識的理解和掌握。

5.5考試評測模塊

為檢驗(yàn)用戶對機(jī)器人編程知識的掌握情況，系統(tǒng)設(shè)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(jī)器人編程的虛擬仿真環(huán)境，能夠在計(jì)算機(jī)上模擬機(jī)器人的工作流程，熟悉不同的控制方法和

算法設(shè)計(jì)。

5.7實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練模塊

系統(tǒng)配合實(shí)體機(jī)器人設(shè)備，能夠提供相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)和訓(xùn)練，打造具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的機(jī)器人編程

技能。

5.8教學(xué)輔助模塊

提供教師端工具，協(xié)助教師進(jìn)行課程設(shè)計(jì)、教學(xué)計(jì)劃安排、試卷出題等工作，以及為教師和學(xué)生提

供交流互動(dòng)的平臺。

2

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6運(yùn)行測試

6.1測試范圍

根據(jù)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(shù)據(jù)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(yīng)時(shí)間要求嚴(yán)格的功能模塊；

b)可靠性測試需求：運(yùn)行穩(wěn)定性、屏蔽用戶操作錯(cuò)誤、錯(cuò)誤提示的準(zhǔn)確性以及故障異?；謴?fù)能

力；

c)易用性測試需求：操作界面符合標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行等價(jià)類劃

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

6.3性能測試

利用HPLoadRunner軟件，結(jié)合參數(shù)化方法實(shí)現(xiàn)多用戶的并發(fā)登錄，使用虛擬用戶并發(fā)來模擬實(shí)際

用戶對業(yè)務(wù)系統(tǒng)施加壓力，查看各操作場景響應(yīng)時(shí)間。

6.4安裝調(diào)試

現(xiàn)場安裝調(diào)試軟件、擬定培訓(xùn)材料，進(jìn)行相應(yīng)的先期培訓(xùn)，及時(shí)記錄交付、安裝過程中系統(tǒng)出現(xiàn)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(shù)語和定義.........................................................................1

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

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

6運(yùn)行測試...........................................................................3

I

T/QGCMLXXXX—2023

機(jī)器人編程知識教學(xué)系統(tǒng)

1范圍

本文件規(guī)定了機(jī)器人編程知識教學(xué)系統(tǒng)的術(shù)語和定義、基本要求、功能模塊、運(yùn)行測試。

本文件適用于機(jī)器人編程知識教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)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(yīng)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(shù)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)安全技術(shù)要求

GB/T20988信息安全技術(shù)信息系統(tǒng)災(zāi)難恢復(fù)規(guī)范

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

機(jī)器人編程知識教學(xué)系統(tǒng)robotprogrammingknowledgeteachingsystem

是一種基于計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)的教育平臺。

4基本要求

4.1運(yùn)行環(huán)境要求

軟件運(yùn)行環(huán)境符合表1要求。

表1運(yùn)行環(huán)境

軟件類型軟件名稱及版本

操作系統(tǒng)Win10/Linux

數(shù)據(jù)庫軟件MySQL、PostgreSQL或SQLite

瀏覽器Chrome、Firefox或Safari等現(xiàn)代瀏覽器

機(jī)器人控制庫ROS、OpenCV、PCL、OpenRAVE等

4.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

4.2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)易于操作、界面美觀，方便用戶進(jìn)行瀏覽、搜索、學(xué)習(xí)和交互。

4.2.2系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)不同用戶的需求和背景進(jìn)行個(gè)性化定制，提供量身定制的學(xué)習(xí)資源和服務(wù)。

4.2.3系統(tǒng)應(yīng)支持多種形式的教學(xué)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(xué)方式的需求。

4.2.4系統(tǒng)應(yīng)能及時(shí)反饋用戶的學(xué)習(xí)進(jìn)度和效果，提供適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和建議幫助用戶掌握知識點(diǎn)。

4.2.5系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合虛擬仿真技術(shù)，為用戶提供實(shí)驗(yàn)演示和調(diào)試機(jī)會(huì)，讓用戶在安全環(huán)境下進(jìn)行機(jī)器人

編程實(shí)踐。

4.2.6系統(tǒng)應(yīng)利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對用戶的學(xué)習(xí)行為和數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析和預(yù)測，為用戶提供更

加精確的學(xué)習(xí)建議和指導(dǎo)。

4.3信息安全

符合GB/T20270、GB/T20988的相關(guān)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(xué)科分類模塊、知識點(diǎn)展示模塊、考試評測模塊、仿真模擬模塊、實(shí)驗(yàn)訓(xùn)

練模塊、教學(xué)輔助模塊。

5.2用戶管理

用戶管理模塊需負(fù)責(zé)管理教師和學(xué)生的用戶信息。首次進(jìn)入系統(tǒng)需對新用戶進(jìn)行添加，添加內(nèi)容包

括：

——部門名稱；

——登陸名稱；

——真實(shí)姓名；

——用戶角色；

——審核狀態(tài)；

——備注。

5.3學(xué)科分類模塊

能根據(jù)不同的學(xué)科和教育階段，將機(jī)器人編程知識進(jìn)行分類和整理，以便于用戶選擇和學(xué)習(xí)，包含：

——分類瀏覽：能實(shí)現(xiàn)按照不同的分類方式進(jìn)行瀏覽和查找機(jī)器人編程知識；

——搜索：用戶可以在搜索框中輸入關(guān)鍵詞，系統(tǒng)將自動(dòng)匹配相應(yīng)的知識點(diǎn)和學(xué)習(xí)資源，并顯示

在搜索結(jié)果列表中；

——學(xué)習(xí)進(jìn)度：系統(tǒng)可以記錄用戶的學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)內(nèi)容以及考核成績等信息；

——互動(dòng)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(jīng)驗(yàn)和技巧等；

——學(xué)習(xí)評估：系統(tǒng)可以設(shè)置測驗(yàn)、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)等考核方式，對用戶的學(xué)習(xí)進(jìn)度和效果進(jìn)行評估，

并根據(jù)評估結(jié)果提供相應(yīng)的學(xué)習(xí)建議和指導(dǎo)。

5.4知識點(diǎn)展示模塊

通過文字、圖像、動(dòng)畫等多種形式，向用戶展示機(jī)器人編程知識的重要概念、原理和應(yīng)用場景，并

提供相關(guān)的實(shí)例和代碼，包括：

——知識圖譜：系統(tǒng)可以將不同知識點(diǎn)和學(xué)習(xí)資源組織成一個(gè)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(xué)資源，以便用戶選擇

最適合自己的學(xué)習(xí)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(jī)器人

編程知識的理解和掌握。

5.5考試評測模塊

為檢驗(yàn)用戶對機(jī)器人編程知識的掌握情況，系統(tǒng)設(shè)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(jī)器人編程的虛擬仿真環(huán)境，能夠在計(jì)算機(jī)上模擬機(jī)器人的工作流程，熟悉不同的控制方法和

算法設(shè)計(jì)。

5.7實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練模塊

系統(tǒng)配合實(shí)體機(jī)器人設(shè)備，能夠提供相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)和訓(xùn)練，打造具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的機(jī)器人編程

技能。

5.8教學(xué)輔助模塊

提供教師端工具，協(xié)助教師進(jìn)行課程設(shè)計(jì)、教學(xué)計(jì)劃安排、試卷出題等工作，以及為教師和學(xué)生提

供交流互動(dòng)的平臺。