机器人编程知识教学系统

ICS35.240.01

CCSL70

团体标准

T/QGCMLXXXX—2023

机器人编程知识教学系统

RobotProgrammingKnowledgeTeachingSystem

2023-XX-XX发布2023-XX-XX实施

全国城市工业品贸易中心联合会发布

T/QGCMLXXXX—2023

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由全国城市工业品贸易中心联合会提出并归口。

本文件起草单位：

本文件主要起草人：

II

T/QGCMLXXXX—2023

机器人编程知识教学系统

1范围

本文件规定了机器人编程知识教学系统的术语和定义、基本要求、功能模块、运行测试。

本文件适用于机器人编程知识教学系统的设计及应用。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T20270信息安全技术网络基础安全技术要求

GB/T20988信息安全技术信息系统灾难恢复规范

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

机器人编程知识教学系统robotprogrammingknowledgeteachingsystem

是一种基于计算机技术和人工智能技术的教育平台。

4基本要求

4.1运行环境要求

软件运行环境符合表1要求。

表1运行环境

软件类型软件名称及版本

操作系统Win10/Linux

数据库软件MySQL、PostgreSQL或SQLite

浏览器Chrome、Firefox或Safari等现代浏览器

机器人控制库ROS、OpenCV、PCL、OpenRAVE等

4.2系统设计要求

4.2.1系统设计应易于操作、界面美观，方便用户进行浏览、搜索、学习和交互。

4.2.2系统应能根据不同用户的需求和背景进行个性化定制，提供量身定制的学习资源和服务。

4.2.3系统应支持多种形式的教学资源，包括文字资料、图片、视频、演示文稿等，以满足用户对于

不同教学方式的需求。

4.2.4系统应能及时反馈用户的学习进度和效果，提供适当的指导和建议帮助用户掌握知识点。

4.2.5系统应结合虚拟仿真技术，为用户提供实验演示和调试机会，让用户在安全环境下进行机器人

编程实践。

4.2.6系统应利用大数据分析技术，对用户的学习行为和数据进行统计、分析和预测，为用户提供更

加精确的学习建议和指导。

4.3信息安全

符合GB/T20270、GB/T20988的相关要求。

5功能模块

1

T/QGCMLXXXX—2023

5.1模块分区

系统包括用户管理模块、学科分类模块、知识点展示模块、考试评测模块、仿真模拟模块、实验训

练模块、教学辅助模块。

5.2用户管理

用户管理模块需负责管理教师和学生的用户信息。首次进入系统需对新用户进行添加，添加内容包

括：

——部门名称；

——登陆名称；

——真实姓名；

——用户角色；

——审核状态；

——备注。

5.3学科分类模块

能根据不同的学科和教育阶段，将机器人编程知识进行分类和整理，以便于用户选择和学习，包含：

——分类浏览：能实现按照不同的分类方式进行浏览和查找机器人编程知识；

——搜索：用户可以在搜索框中输入关键词，系统将自动匹配相应的知识点和学习资源，并显示

在搜索结果列表中；

——学习进度：系统可以记录用户的学习时间、学习内容以及考核成绩等信息；

——互动交流：系统可以提供社区、论坛、直播等形式的交流平台，供用户发布问题和答案、分

享经验和技巧等；

——学习评估：系统可以设置测验、作业、实验等考核方式，对用户的学习进度和效果进行评估，

并根据评估结果提供相应的学习建议和指导。

5.4知识点展示模块

通过文字、图像、动画等多种形式，向用户展示机器人编程知识的重要概念、原理和应用场景，并

提供相关的实例和代码，包括：

——知识图谱：系统可以将不同知识点和学习资源组织成一个完整的知识体系和知识图谱；

——多媒体资源：系统可以提供文字、图片、视频、演示文稿等形式的教学资源，以便用户选择

最适合自己的学习材料；

——案例分析：系统可以提供不同的案例分析，以供用户参考和模仿，并帮助用户加深对机器人

编程知识的理解和掌握。

5.5考试评测模块

为检验用户对机器人编程知识的掌握情况，系统设置在线考试和评测系统，包括自测、作业、测试

和考试等不同形式的题目。

5.6仿真模拟模块

针对机器人编程的虚拟仿真环境，能够在计算机上模拟机器人的工作流程，熟悉不同的控制方法和

算法设计。

5.7实验训练模块

系统配合实体机器人设备，能够提供相应的实验指导和训练，打造具有实际应用价值的机器人编程

技能。

5.8教学辅助模块

提供教师端工具，协助教师进行课程设计、教学计划安排、试卷出题等工作，以及为教师和学生提

供交流互动的平台。

2

T/QGCMLXXXX—2023

6运行测试

6.1测试范围

根据需求分析说明书中对功能性需求以及非功能性需求的描述，确定此次的测试范围。

6.1.1功能性需求测试范围

功能性需求测试的范围包括：

a)综合监测；

b)安全管理；

c)大数据分析；

d)系统管理需求模块。

6.1.2非功能性需求测试范围

非功能性需求测试的范围包括：

a)性能测试需求：测试系统基本且常用的功能以及对响应时间要求严格的功能模块；

b)可靠性测试需求：运行稳定性、屏蔽用户操作错误、错误提示的准确性以及故障异常恢复能

力；

c)易用性测试需求：操作界面符合标准和规范，系统整体功能的直观性、一致性、正确性及可

理解性。

6.2测试方法

使用黑盒测试方法，Bug跟踪管理工具，定位问题抓包工具，覆盖所有功能需求对其进行等价类划

分、边界值分析、错误推测等各类测试策略测试，确保功能的实现满足系统需求要求。

6.3性能测试

利用HPLoadRunner软件，结合参数化方法实现多用户的并发登录，使用虚拟用户并发来模拟实际

用户对业务系统施加压力，查看各操作场景响应时间。

6.4安装调试

现场安装调试软件、拟定培训材料，进行相应的先期培训，及时记录交付、安装过程中系统出现的

问题。

3

T/QGCMLXXXX—2023

目次

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

1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语和定义.........................................................................1

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

5功能模块...........................................................................1

6运行测试...........................................................................3

I

T/QGCMLXXXX—2023

机器人编程知识教学系统

1范围

本文件规定了机器人编程知识教学系统的术语和定义、基本要求、功能模块、运行测试。

本文件适用于机器人编程知识教学系统的设计及应用。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T20270信息安全技术网络基础安全技术要求

GB/T20988信息安全技术信息系统灾难恢复规范

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

机器人编程知识教学系统robotprogrammingknowledgeteachingsystem

是一种基于计算机技术和人工智能技术的教育平台。

4基本要求

4.1运行环境要求

软件运行环境符合表1要求。

表1运行环境

软件类型软件名称及版本

操作系统Win10/Linux

数据库软件MySQL、PostgreSQL或SQLite

浏览器Chrome、Firefox或Safari等现代浏览器

机器人控制库ROS、OpenCV、PCL、OpenRAVE等

4.2系统设计要求

4.2.1系统设计应易于操作、界面美观，方便用户进行浏览、搜索、学习和交互。

4.2.2系统应能根据不同用户的需求和背景进行个性化定制，提供量身定制的学习资源和服务。

4.2.3系统应支持多种形式的教学资源，包括文字资料、图片、视频、演示文稿等，以满足用户对于

不同教学方式的需求。

4.2.4系统应能及时反馈用户的学习进度和效果，提供适当的指导和建议帮助用户掌握知识点。

4.2.5系统应结合虚拟仿真技术，为用户提供实验演示和调试机会，让用户在安全环境下进行机器人

编程实践。

4.2.6系统应利用大数据分析技术，对用户的学习行为和数据进行统计、分析和预测，为用户提供更

加精确的学习建议和指导。

4.3信息安全

符合GB/T20270、GB/T20988的相关要求。

5功能模块

1

T/QGCMLXXXX—2023

5.1模块分区

系统包括用户管理模块、学科分类模块、知识点展示模块、考试评测模块、仿真模拟模块、实验训

练模块、教学辅助模块。

5.2用户管理

用户管理模块需负责管理教师和学生的用户信息。首次进入系统需对新用户进行添加，添加内容包

括：

——部门名称；

——登陆名称；

——真实姓名；

——用户角色；

——审核状态；

——备注。

5.3学科分类模块

能根据不同的学科和教育阶段，将机器人编程知识进行分类和整理，以便于用户选择和学习，包含：

——分类浏览：能实现按照不同的分类方式进行浏览和查找机器人编程知识；

——搜索：用户可以在搜索框中输入关键词，系统将自动匹配相应的知识点和学习资源，并显示

在搜索结果列表中；

——学习进度：系统可以记录用户的学习时间、学习内容以及考核成绩等信息；

——互动交流：系统可以提供社区、论坛、直播等形式的交流平台，供用户发布问题和答案、分

享经验和技巧等；

——学习评估：系统可以设置测验、作业、实验等考核方式，对用户的学习进度和效果进行评估，

并根据评估结果提供相应的学习建议和指导。

5.4知识点展示模块

通过文字、图像、动画等多种形式，向用户展示机器人编程知识的重要概念、原理和应用场景，并

提供相关的实例和代码，包括：

——知识图谱：系统可以将不同知识点和学习资源组织成一个完整的知识体系和知识图谱；

——多媒体资源：系统可以提供文字、图片、视频、演示文稿等形式的教学资源，以便用户选择

最适合自己的学习材料；

——案例分析：系统可以提供不同的案例分析，以供用户参考和模仿，并帮助用户加深对机器人

编程知识的理解和掌握。

5.5考试评测模块

为检验用户对机器人编程知识的掌握情况，系统设置在线考试和评测系统，包括自测、作业、测试

和考试等不同形式的题目。

5.6仿真模拟模块

针对机器人编程的虚拟仿真环境，能够在计算机上模拟机器人的工作流程，熟悉不同的控制方法和

算法设计。

5.7实验训练模块

系统配合实体机器人设备，能够提供相应的实验指导和训练，打造具有实际应用价值的机器人编程

技能。

5.8教学辅助模块

提供教师端工具，协助教师进行课程设计、教学计划安排、试卷出题等工作，以及为教师和学生提

供交流互动的平台。