labview虚拟仪器课程设计

labview虚拟仪器课程设计一、教学目标

知识目标：学生能够掌握LabVIEW虚拟仪器的基本概念、工作原理和系统架构，理解形化编程语言G语言的核心特点；能够识别并运用LabVIEW中的基本控件和函数模块，如数值控件、字符串控件、数组控件等；掌握数据采集、信号处理和结果显示的基本方法，能够根据实际需求设计简单的虚拟仪器系统。

技能目标：学生能够熟练使用LabVIEW软件进行界面设计，实现数据的输入、输出和控制；能够运用LabVIEW进行数据采集和处理，如采集温度、湿度等环境数据，并进行实时显示和存储；能够独立完成简单的虚拟仪器项目，如设计一个温度监控系统，实现数据的采集、显示和报警功能；能够通过LabVIEW进行调试和优化，提高系统的稳定性和效率。

情感态度价值观目标：学生能够培养对虚拟仪器技术的兴趣和探索精神，增强对科学实验的实践能力；能够树立团队协作意识，通过小组合作完成项目设计和实施；能够培养严谨细致的工作态度，注重实验数据的准确性和系统的可靠性；能够认识到虚拟仪器技术在工程实践中的重要性，激发对科技创新的热情和责任感。

课程性质分析：本课程属于工程实践类课程，结合了计算机技术和测量控制技术，旨在培养学生的实践能力和创新思维。课程内容与实际工程应用紧密相关，强调理论与实践相结合，通过项目驱动的方式引导学生学习和实践。

学生特点分析：学生为大学二年级学生，具备一定的编程基础和数学基础，但对虚拟仪器技术较为陌生。学生具有较强的动手能力和学习兴趣，但缺乏实际项目经验，需要教师进行引导和启发。

教学要求分析：课程要求学生掌握LabVIEW的基本操作和编程方法，能够独立完成简单的虚拟仪器项目。教学过程中需要注重理论与实践相结合，通过案例分析和项目实践的方式提高学生的实践能力。同时，需要培养学生的团队协作精神和创新思维，为学生后续的专业学习和科研工作打下基础。

具体学习成果分解：1.能够熟练使用LabVIEW软件进行界面设计；2.能够采集和处理温度、湿度等环境数据；3.能够设计并实现一个温度监控系统；4.能够通过LabVIEW进行调试和优化；5.能够完成小组项目设计和实施；6.能够撰写项目报告和进行成果展示。

二、教学内容

本课程围绕LabVIEW虚拟仪器的核心概念、基本操作和项目实践展开，旨在帮助学生系统地掌握虚拟仪器技术的基本原理和实战技能。教学内容紧密围绕课程目标，确保知识的科学性和系统性，同时结合实际应用场景，增强学生的实践能力。课程内容安排和进度如下：

第一阶段：LabVIEW基础入门（第1-2周）

1.1LabVIEW概述与环境介绍

-LabVIEW的基本概念和工作原理

-LabVIEW软件的安装与界面介绍

-LabVIEW的版本与许可管理

1.2形化编程基础

-G语言的基本特点与编程思想

-前面板与块面板的基本操作

-数据流编程的基本概念

1.3基本控件的使用

-数值控件与字符串控件的创建与使用

-数组控件与簇控件的基本操作

-形控件与表的使用

教材章节：第1章、第2章

内容安排：理论讲解与实例演示相结合，通过课堂练习巩固基本操作。

第二阶段：数据采集与处理（第3-5周）

2.1数据采集系统基础

-数据采集的概念与意义

-数据采集硬件的基本原理与接口

-数据采集模块的选型与配置

2.2数据采集控件的运用

-DAQ助手的使用与配置

-数据采集信号的调理与滤波

-数据采集数据的实时显示与存储

2.3信号处理技术

-常用信号处理算法的介绍

-数字滤波器的设计与实现

-数据的统计分析与特征提取

教材章节：第3章、第4章

内容安排：通过实验项目引导学生掌握数据采集与处理的基本方法，强调理论与实践的结合。

第三阶段：虚拟仪器项目实践（第6-10周）

3.1项目需求分析与系统设计

-虚拟仪器项目的需求分析

-系统架构的设计与模块划分

-界面布局与交互设计

3.2项目实现与调试

-LabVIEW高级控件与函数模块的使用

-误差分析与系统优化

-调试工具与技巧的运用

3.3项目集成与测试

-系统功能的集成与测试

-项目报告的撰写与成果展示

-项目答辩与评审

教材章节：第5章、第6章、第7章

内容安排：以小组合作的形式完成虚拟仪器项目，通过项目实践巩固所学知识，培养学生的团队协作能力和创新思维。

第四阶段：综合复习与总结（第11周）

4.1课程知识体系回顾

-LabVIEW的基本概念与操作

-数据采集与处理技术

-虚拟仪器项目实践

4.2课程考核与评估

-期末项目展示与答辩

-课程作业与实验报告的评审

-课程成绩的综合评定

教材章节：附录

内容安排：通过复习和总结，巩固所学知识，评估学习效果，为后续的专业学习和科研工作打下基础。

教学内容与教材章节的关联性：课程内容紧密围绕教材章节展开，确保知识的系统性和连贯性。教材第1章至第7章涵盖了LabVIEW的基础知识、数据采集、信号处理和项目实践等核心内容，与课程目标高度一致。通过详细的教学大纲和进度安排，学生能够逐步掌握虚拟仪器技术的基本原理和实战技能，为后续的专业学习和科研工作打下坚实的基础。

三、教学方法

为有效达成课程目标，激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多样化的教学方法，结合理论讲授与实践活动，确保学生能够深入理解LabVIEW虚拟仪器的核心概念并掌握其实际应用技能。

首先，采用讲授法系统介绍LabVIEW的基础知识和核心原理。针对LabVIEW的基本概念、工作原理、系统架构以及形化编程语言G语言的核心特点，教师将通过清晰、生动的语言进行讲解，结合教材内容，帮助学生建立扎实的理论基础。讲授过程中，将重点突出LabVIEW与传统编程语言的区别，以及虚拟仪器技术在工程实践中的优势和应用场景，使学生能够快速理解并掌握基本知识。

其次，采用讨论法引导学生深入思考和交流。在课程中设置多个讨论环节，针对LabVIEW的具体应用场景和技术难点，学生进行小组讨论或全班讨论。例如，在讲解数据采集与处理技术时，可以设置讨论题目，让学生就如何优化数据采集流程、提高信号处理效率等问题进行深入探讨。通过讨论，学生能够相互启发，共同解决问题，加深对知识的理解和应用。

再次，采用案例分析法培养学生的实践能力。选择典型的虚拟仪器应用案例，如温度监控系统、数据采集系统等，通过案例分析，引导学生学习如何运用LabVIEW进行系统设计和实现。在案例分析过程中，教师将逐步讲解案例的背景、需求分析、系统设计和实现步骤，并结合教材内容进行详细解析。学生通过跟随案例进行实践操作，能够更好地掌握LabVIEW的编程方法和技巧，提高解决实际问题的能力。

最后，采用实验法强化学生的动手能力和创新能力。设置多个实验项目，让学生独立或分组完成虚拟仪器的设计和实现。实验项目将涵盖数据采集、信号处理、结果显示等多个方面，学生需要根据实验要求，运用所学知识完成系统设计和编程。在实验过程中，教师将提供必要的指导和帮助，但鼓励学生自主探索和创新，培养独立解决问题的能力和团队协作精神。

通过以上多种教学方法的结合，本课程能够全面提升学生的理论知识和实践能力，激发学生的学习兴趣和主动性，使学生能够更好地掌握LabVIEW虚拟仪器技术，为后续的专业学习和科研工作打下坚实的基础。

四、教学资源

为支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，本课程将选择和准备一系列适当的教学资源，涵盖教材、参考书、多媒体资料及实验设备等多个方面，确保学生能够获得全面、系统的学习支持。

首先，以指定教材为核心学习资源。选用《LabVIEW虚拟仪器程序设计》作为主要教材，该教材系统介绍了LabVIEW的基本概念、工作原理、编程方法和应用实例，与课程内容高度契合。教材内容涵盖形化编程基础、数据采集与处理、虚拟仪器项目实践等核心知识点，能够为学生提供扎实的理论基础和实践指导。教材中包含丰富的实例和案例，有助于学生理解和掌握LabVIEW的编程技巧和应用方法。

其次，配备相关参考书以拓展学习深度和广度。提供《虚拟仪器设计与应用》、《LabVIEW程序设计实战》等参考书，这些书籍涵盖了LabVIEW的进阶技术和实际应用案例，能够帮助学生深入理解虚拟仪器的设计原理和实现方法。参考书中还包含大量的实验项目和练习题，学生可以通过完成这些练习题来巩固所学知识，提高实践能力。

再次，利用多媒体资料进行辅助教学。收集整理LabVIEW的官方教程视频、教学PPT、在线课程等多媒体资料，这些资料以直观、生动的方式展示了LabVIEW的编程方法和应用技巧。在教学过程中，教师可以结合多媒体资料进行讲解，帮助学生更好地理解抽象的概念和技术难点。此外，学生也可以通过观看这些资料进行自主学习和复习，提高学习效率。

最后，配置实验设备以支持实践操作。准备多套LabVIEW实验平台，包括计算机、数据采集卡、传感器等硬件设备，以及相应的软件环境。实验平台能够让学生进行实际的虚拟仪器设计和实现，通过动手操作来巩固所学知识，提高实践能力。在实验过程中，学生可以独立完成实验项目，也可以分组合作完成更复杂的任务，培养团队协作精神。

通过以上教学资源的整合与利用，本课程能够为学生提供全面、系统的学习支持，帮助学生深入理解LabVIEW虚拟仪器的核心概念和实战技能，提升学生的理论水平和实践能力，为后续的专业学习和科研工作打下坚实的基础。

五、教学评估

为全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将设计多元化的评估方式，涵盖平时表现、作业、实验报告及期末考试等多个方面，确保评估结果能够真实反映学生的知识掌握程度和实践能力水平。

首先，平时表现将作为评估的重要组成部分。学生的课堂参与度、提问质量、讨论贡献以及出勤情况等都将纳入平时表现评估。教师将通过观察学生的课堂表现，记录其参与讨论的积极性、提出问题的深度以及与同学的互动情况，并结合出勤率综合评定平时表现得分。这种评估方式能够及时了解学生的学习状态和困难，并给予针对性的指导。

其次，作业将用于检验学生对知识点的理解和应用能力。作业内容将紧密结合教材章节和教学重点，涵盖理论概念辨析、编程练习、案例分析等类型。例如，针对LabVIEW的基本控件使用，可以布置作业要求学生设计一个简单的数据采集界面；针对数据采集与处理技术，可以布置作业要求学生完成一个温度数据的采集与显示程序。作业要求学生独立完成，并按时提交。教师将对作业进行认真批改，并反馈评分，帮助学生发现问题并及时纠正。

再次，实验报告将作为评估学生实践能力和创新思维的重要依据。学生需要提交实验报告，详细记录实验目的、实验步骤、实验数据、实验结果分析以及实验心得体会等内容。实验报告要求内容完整、格式规范、数据准确、分析深入。教师将根据实验报告的完成情况，评估学生的实验操作技能、数据分析能力以及问题解决能力。对于实验中表现突出的小组，还将给予额外的加分鼓励。

最后，期末考试将全面检验学生的学习成果。期末考试将采用闭卷形式，考试内容涵盖课程的全部知识点，包括LabVIEW的基本概念、编程方法、数据采集与处理技术以及虚拟仪器项目实践等。考试题型将包括选择题、填空题、编程题和设计题等多种类型，以全面考察学生的理论知识和实践能力。考试结果将作为课程成绩的重要依据，并结合平时表现、作业、实验报告等综合评定最终成绩。

通过以上多元化的评估方式，本课程能够全面、客观地评估学生的学习成果，激发学生的学习积极性和主动性，促进学生对LabVIEW虚拟仪器技术的深入理解和掌握，为学生的专业学习和未来发展奠定坚实的基础。

六、教学安排

本课程总学时为72学时，其中理论授课24学时，实验实践48学时。教学安排将根据课程内容的逻辑顺序和学生认知规律进行，确保教学进度合理、紧凑，在有限的时间内完成教学任务。教学时间主要安排在每周的周二和周四下午，教学地点以理论授课为主在多媒体教室进行，实验实践则安排在实验室完成。

第一阶段为LabVIEW基础入门，安排4周时间。第1周主要讲解LabVIEW概述、形化编程基础和基本控件的使用，结合教材第1章和第2章内容，通过理论讲解和实例演示帮助学生建立初步的编程概念。第2周继续深入基本控件的使用，并通过课堂练习巩固操作技能。理论授课安排在周二下午，实验实践则安排在周四下午，学生将在实验室完成界面设计练习。

第二阶段为数据采集与处理，安排3周时间。第3周开始讲解数据采集系统基础和数据采集控件的运用，结合教材第3章内容，通过案例分析引导学生理解数据采集的基本原理和实现方法。第4周和第5周将重点讲解信号处理技术，包括数字滤波器的设计与实现、数据的统计分析与特征提取等，并结合教材第4章内容进行实验实践，学生将完成数据采集与处理的项目练习。

第三阶段为虚拟仪器项目实践，安排4周时间。第6周开始进行项目需求分析与系统设计，学生将分组讨论并确定项目方案。第7周至第9周，学生将在实验室完成项目的设计与实现，教师将提供必要的指导和帮助。第10周将进行项目集成与测试，学生需要完成项目报告的撰写和成果展示。理论授课主要讲解项目实践中的关键技术和难点，实验实践则为学生提供充足的动手操作时间。

第四阶段为综合复习与总结，安排1周时间。第11周将进行课程知识体系回顾，教师将引导学生梳理所学知识，并进行课程考核与评估。学生需要完成期末项目展示与答辩，以及课程作业与实验报告的评审。理论授课安排在周二下午，用于知识梳理和答疑，实验实践则安排在周四下午，用于学生完成最后的项目答辩准备。

教学安排充分考虑了学生的作息时间和兴趣爱好，尽量安排在学生精力充沛的下午进行，并通过多样化的教学方法和实践项目激发学生的学习兴趣。同时，教学进度安排合理，确保学生有充足的时间进行学习和实践，为后续的专业学习和科研工作打下坚实的基础。

七、差异化教学

鉴于学生的个体差异，包括学习风格、兴趣特长和能力水平的不同，本课程将实施差异化教学策略，通过设计多样化的教学活动和评估方式，满足不同学生的学习需求，促进每位学生的全面发展。

首先，在教学活动设计上体现差异化。针对不同学习风格的学生，提供多种学习资源和途径。对于视觉型学习者，提供丰富的表、视频和动画等多媒体资料，帮助他们直观理解抽象概念；对于听觉型学习者，安排课堂讨论、小组辩论和案例讲解等环节，让他们通过听取和表达来掌握知识；对于动觉型学习者，增加实验实践环节和动手操作机会，让他们在实践中学习和探索。例如，在讲解数据采集控件的运用时，可以为视觉型学生提供控件使用视频，为动觉型学生设计控件操作练习，鼓励他们亲自动手尝试。

其次，在实验实践环节实施差异化。根据学生的能力水平，将实验项目分为基础型、提高型和挑战型三个层次。基础型实验项目旨在帮助学生掌握LabVIEW的基本操作和编程方法，巩固课堂所学知识；提高型实验项目则要求学生综合运用所学知识，解决稍复杂的实际问题；挑战型实验项目则鼓励学生进行创新性探索，设计更具创意和实用价值的虚拟仪器系统。学生可以根据自己的能力水平和兴趣选择不同层次的实验项目，教师则提供相应的指导和帮助。例如，基础型实验可以是设计一个简单的温度显示程序，提高型实验可以是设计一个带报警功能的环境监测系统，挑战型实验可以是设计一个基于LabVIEW的智能控制系统。

再次，在评估方式上采取差异化。针对不同能力水平的学生，设置不同难度的评估任务。对于基础薄弱的学生，侧重于对他们掌握基本知识和技能的评估；对于能力较强的学生，则鼓励他们进行创新性思考和探索，评估他们的综合应用能力和创新思维。例如，在作业和实验报告的评估中，可以对不同层次的学生提出不同的要求，基础型学生需要保证内容的完整性和准确性，提高型学生需要注重分析和总结，挑战型学生则需要体现创新性和实用性。

最后，在辅导和答疑过程中提供个性化支持。教师将利用课余时间，对不同学习风格和能力水平的学生进行有针对性的辅导和答疑，帮助他们解决学习中的困难和问题。例如，对于编程基础较弱的学生，教师可以安排额外的辅导时间，帮助他们巩固编程基础；对于实验中遇到困难的学生，教师可以提供一对一的指导，帮助他们克服困难。

通过实施差异化教学策略，本课程能够更好地满足不同学生的学习需求，激发学生的学习兴趣和潜能，促进学生的个性化发展，为学生的专业学习和未来发展奠定坚实的基础。

八、教学反思和调整

教学反思和调整是持续改进教学质量的重要环节。在本课程实施过程中，将定期进行教学反思和评估，根据学生的学习情况和反馈信息，及时调整教学内容和方法，以提高教学效果，确保课程目标的达成。

首先，教师将在每单元教学结束后进行单元教学反思。反思内容包括学生对知识点的掌握程度、教学活动的效果、实验项目的完成情况等。教师将结合学生的学习表现、作业完成情况、实验报告质量以及课堂反馈等信息，分析教学过程中的成功之处和不足之处。例如，如果发现学生在数据采集控件的运用方面普遍存在困难，教师将反思讲解方式是否过于理论化，是否需要增加更多的实例演示或动手练习。

其次，将在阶段性考核后进行阶段性教学反思。阶段性考核包括期中考试和期末考试，旨在全面评估学生的学习成果。教师将分析考核结果，了解学生对整个课程知识的掌握情况，以及在不同知识模块上的掌握程度。例如，如果发现学生在信号处理技术方面的得分普遍较低，教师将反思是否需要调整教学内容，增加相关案例的分析和讲解，或者安排更多的实验实践环节，帮助学生加深理解。

再次，将在课程结束后进行整体教学反思。教师将回顾整个教学过程，总结经验教训，分析教学目标达成情况，评估教学效果。反思内容包括教学进度安排是否合理、教学方法是否有效、教学资源是否充足等。教师将结合学生的整体学习情况、反馈意见以及自身的教学感受，对整个课程的教学设计和实施进行全面评估，为后续课程的教学改进提供依据。

根据教学反思的结果，教师将及时调整教学内容和方法。调整内容可能包括调整教学进度、增加或减少某些教学内容、改进教学方法、补充教学资源等。例如，如果发现学生对某个知识模块掌握不足，教师可以增加该模块的讲解时间，或者安排额外的辅导和答疑；如果发现某种教学方法效果不佳，教师可以尝试采用其他教学方法，如案例教学法、项目教学法等，以提高学生的学习兴趣和效果。

通过定期的教学反思和调整，本课程能够不断优化教学设计和实施，提高教学效果，更好地满足学生的学习需求，促进学生的全面发展，为学生的专业学习和未来发展奠定坚实的基础。

九、教学创新

在传统教学的基础上，本课程将积极尝试新的教学方法和技术，结合现代科技手段，以提高教学的吸引力和互动性，激发学生的学习热情，提升教学效果。

首先，引入在线互动平台，增强课堂互动性。利用在线互动平台，如雨课堂、学习通等，进行课堂签到、随堂测验、互动提问等环节，提高学生的课堂参与度。例如，在讲解LabVIEW的基本控件使用时，可以通过在线互动平台发布选择题或判断题，让学生实时作答，教师可以即时查看学生的答题情况，了解学生的掌握程度，并根据反馈信息调整教学进度和内容。此外，还可以利用在线互动平台发布讨论话题，让学生在课堂上或课后进行讨论，促进师生之间、学生之间的交流互动。

其次，采用虚拟仿真技术，增强实践教学效果。虚拟仿真技术可以模拟真实的实验环境和操作流程，为学生提供安全、高效、低成本的实践环境。例如，可以利用虚拟仿真软件，模拟数据采集卡的使用过程，让学生在虚拟环境中进行数据采集和处理的练习，避免因操作不当造成的设备损坏或数据错误。虚拟仿真技术还可以用于展示复杂的虚拟仪器系统，让学生更直观地理解系统的组成和工作原理。

再次，利用项目式学习，培养学生的综合能力。项目式学习是一种以学生为中心的教学方法，学生通过完成一个真实的项目，综合运用所学知识，解决实际问题。在本课程中，可以设计多个虚拟仪器项目，让学生分组合作，完成项目的需求分析、系统设计、编程实现、测试优化等环节。例如，可以设计一个基于LabVIEW的智能交通灯控制系统，让学生综合运用数据采集、信号处理、控制算法等知识，完成系统的设计和实现。项目式学习可以培养学生的团队合作能力、问题解决能力、创新思维能力等，提高学生的综合素质。

最后，探索技术，提升教学智能化水平。利用技术，如自然语言处理、机器学习等，可以为学生提供个性化的学习支持和指导。例如，可以开发一个基于的智能辅导系统，根据学生的学习情况和反馈信息，为学生提供个性化的学习建议和练习题，帮助学生克服学习中的困难，提高学习效率。技术还可以用于自动评估学生的作业和实验报告，减轻教师的工作负担，提高教学效率。

通过以上教学创新措施，本课程能够提高教学的吸引力和互动性，激发学生的学习热情，提升学生的综合能力，为学生的专业学习和未来发展奠定坚实的基础。

十、跨学科整合

虚拟仪器技术是一门交叉学科，与多个学科领域密切相关，如计算机科学、电子工程、测控技术、机械工程等。本课程将充分考虑不同学科之间的关联性和整合性，促进跨学科知识的交叉应用和学科素养的综合发展，培养学生的跨学科思维和创新能力。

首先，将计算机科学与电子工程知识相结合。LabVIEW虚拟仪器技术是计算机技术与电子工程技术的结合，本课程将注重计算机科学与电子工程知识的融合。例如，在讲解数据采集系统时，将介绍数据采集卡的工作原理、接口技术等电子工程知识，同时还将介绍数据通信、数据压缩等计算机科学知识，帮助学生全面理解数据采集系统的原理和技术。

其次，将测控技术与机械工程知识相结合。虚拟仪器技术广泛应用于测控领域，如工业自动化、机器人控制等。本课程将结合测控技术和机械工程知识，设计相关的实验项目和项目实践。例如，可以设计一个基于LabVIEW的机器人控制系统，让学生综合运用测控技术和机械工程知识，完成机器人的运动控制、传感器数据处理等功能。

再次，将数学与物理知识相结合。虚拟仪器技术需要进行大量的数据处理和分析，需要用到数学和物理知识。本课程将注重数学与物理知识的融合，例如，在讲解信号处理技术时，将介绍傅里叶变换、数字滤波器等数学知识，同时还将介绍信号的物理特性、测量原理等物理知识，帮助学生深入理解信号处理技术的原理和应用。

最后，将艺术设计与其他人文社科知识相结合。虚拟仪器的界面设计需要考虑美观性和易用性，需要运用艺术设计知识。本课程将引导学生学习界面设计的基本原则和方法，培养学生的审美能力和设计能力。此外，还可以将虚拟仪器技术与其他人文社科知识相结合，如医学、环境科学等，设计相关的项目实践，培养学生的跨学科思维和创新能力。

通过跨学科整合，本课程能够帮助学生建立跨学科的知识体系，培养学生的跨学科思维和创新能力，提高学生的综合素质，为学生的专业学习和未来发展奠定坚实的基础。

十一、社会实践和应用

为培养学生的创新能力和实践能力，本课程将设计与社会实践和应用相关的教学活动，让学生将所学知识应用于实际情境中，解决实际问题，提升学生的综合素养。

首先，开展企业参观学习活动。学生到使用LabVIEW技术的企业进行参观学习，了解虚拟仪器技术在工业自动化、智能制造、医疗设备等领域的应用情况。例如，可以学生到汽车制造企业参观，了解LabVIEW技术在生产线控制系统中的应用；或者到医疗设备公司参观，了解LabVIEW技术在医疗设备数据采集和分析中的应用。通过企业参观学习，学生可以了解虚拟仪器技术的实际应用场景和发展趋势，激发学生的学习兴趣和创新意识。

其次，开展项目合作实践活动。与相关企业或研究机构合作，共同开发基于LabVIEW的虚拟仪器项目。例如，可以与当地的水利局合作，开发一个基于LabVIEW的河道水位监测系统；或者与当地的环保局合作，开发一个基于LabVIEW的空气质量监测系统。学生将参与到项目的需求分析、系统设计、编程实现、测试优化等环节，将所学知识应用于实际项目中，解决实际问题，提升学生的实践能力和创新能力。

再次，举办虚拟仪器设计竞赛。定期举办虚拟仪器设计竞赛，鼓励学生运用LabVIEW技术设计和开发创新性的虚拟仪器