《虚拟仪器技术》课程教学大纲

《虚拟仪器技术》课程教学大纲一、课程基本信息课程中文名称虚拟仪器技术课程英文名称VirtualInstrumentTechnology课程编号33142208课程模块£思想政治理论课£通识教育课£专业基础课√专业课课程性质£必修£限选√专业任选£任选总学时32讲授学时22实验（专题辅导）学时10总学分2开课单位电子与信息工程学院开课系（室）自动化系授课对象本科大三学生适用专业自动化先修课程传感器与检测技术、自动控制原理、电路、电子技术、微型计算机原理及应用二、课程简介和教学目标1．课程简介本课程是自动化专业的一门专业任选课。虚拟仪器技术是测试技术和计算机技术相结合的产物，融合了测试技术、仪器原理、计算机接口技术以及图形化编程技术，在许多领域有取代传统仪器的趋势，成为当代仪器发展的一个重要方向。以图形化软件编程方法和集成开发环境为标志的虚拟仪器开发环境是虚拟仪器技术研究的重要内容，也是虚拟仪器技术应用与发展的技术基础。主要学习虚拟仪器的工作原理、组成方式和开发软件LabVIEW，从而掌握虚拟仪器的面板设计、程序框图设计、数学运算、测试信号分析与处理，了解虚拟仪器硬件的工作原理和电路设计，学会虚拟仪器的设计。2.教学目标教学目标1（专业知识）：掌握虚拟仪器的基本概念和专业术语，如虚拟仪器的定义、通信协议、编程语言和应用场景。教学目标2（分析能力）：掌握调试分析程序、沟通合作、终生学习的能力和分析实际问题的能力。教学目标3（实践技能）：掌握运用虚拟仪器技术来设计和解决相关行业和研究领域里的实际应用。教学目标4（课程思政）：了解虚拟仪器技术在国内高精尖技术领域（如航空航天和海洋探测领域）的应用情况，培养为国家高新技术发展贡献力量的意识和情感。3．教学目标与毕业要求指标点的支撑关系教学目标支撑毕业要求对应指标点1专业知识1.工程知识能对相关的领域知识掌握透彻，熟悉行业规范和设计要求。2分析能力2.问题分析能够应用数学、物理和本课程知识去分析实际的工程问题。3实践技能3.设计/开发解决方案能够根据用户需求和项目客观需要，运用本课程专业知识和相关技术提出问题的解决方案和项目开发的具体路线。4.1能够基于原理分析和查找文献、调研的方式辅助开发项目。5.2能够运用专业仪器设备和仿真软件进行工程项目的开发和实施。4探索和专业素质3.4在项目设计和开发过程中充分考虑人文、道德和法律的客观因素与项目实际需求之间的平衡。10.沟通能与团队组员友好和谐的沟通交流，开展高效的合作开发项目，能清晰表达自己的观点和问题予他人。12.终身学习具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。三、理论教学表1理论教学安排序号章节（学时）学习内容（含重点、难点）教学方法、手段支撑教学目标其他1绪论（2）了解虚拟仪器概念。理解LabVIEW工作环境。启发式课堂教学模式结合课堂提问。1、4研讨2虚拟仪器的创建与调试（2）了解层次化窗口（HierarchyWindow理解VI的编辑及子VI的调用。（）掌握VI的创建与编辑。（）PPT讲解和现场演示相结合。1、2、3作业3循环结构与趋势图（4）掌握While循环结构（）掌握For循环结构（）掌握移位寄存器（）PPT讲解和现场演示相结合，随机抽查学生上台演示。1、2、3思考、作业4Case结构、Sequence结构和公式节点（4）掌握Case结构（选择结构）。（）掌握顺序结构。（）了解公式节点（FormulaNode）。PPT讲解和现场演示相结合，随机抽查学生上台演示。1、2、3思考、作业5数组、簇（2）了解曲线图（Graph）显示件的应用。理解数组的索引和xian相应节点的操作。（）掌握簇的使用。（）PPT讲解和现场演示相结合，随机抽查学生上台演示。1、2、3思考、作业6字符串和文件存取（2）了解文件存取方式。掌握字符串相应节点的使用。（）PPT讲解和现场演示相结合，随机抽查学生上台演示。1、2、3思考、作业7分析软件（4）了解信号产生。理解信号的频域分析、波形监测、曲线拟合。（）掌握数字滤波器、波形测量VIs。（）PPT讲解和现场演示相结合，随机抽查学生上台演示。1、2、3思考、作业8仪器通信控制（2）了解虚拟仪器通信基本原理。掌握串行通信和Datasocket通信。（）PPT讲解和现场演示相结合，随机抽查学生上台演示。1、2、3、4思考、作业四、实验教学表2实验教学安排序号实验项目名称（学时）实验内容实验类型支撑教学目标其他1结构使用（2）掌握While循环、For循环、Case结构、Sequence结构等函数的功能和使用，并掌握移位寄存器的使用。验证型1、2、3作业、思考2数组、字符串及函数的使用（2）掌握数组、字符串函数的功能和使用。验证型1、2、3作业、思考3图标的使用（2）掌握Chart、Graph的功能和使用，并注意两者的区别；结合结构和数组的功能，设计一VI程序，完成数据的显示和分析。验证型1、2、3作业、思考4文件I/O操作和局部、全局变量及属性节点的使用（2）掌握文件I/O的操作，掌握局部、全局变量的使用，熟悉常用的属性节点。验证型1、2、3作业、思考5串口通信的使用（2）掌握用labview搭建一个上位机，实现串口通信。验证型1、2、3作业、思考五、考核与成绩评定方法表3课程考核及评价细则成绩组成考核/评价环节分值考核/评价细则支撑教学目标平时成绩（30%）课堂表现和作业20根据学生平时上课的出勤率、课堂表现、互动情况和作业情况，视其对课程学习的态度及积极程度，按20%计入课程总成绩。1、2、3、4实验10根据学生实验出勤率和完成程度，按10%计入课程总成绩。1、2、3考试成绩（70%）考试的卷面分数70根据学生答题卷面分数正确情况，按70%计入课程总成绩。1、2、3六、建议教材及相