虚拟仪器技术课程与实验开课指导（美国NI公司）

美国国家仪器(National领先的教学理念创新的教学实践National该《开课指导》适用于本科或研究生阶段《虚拟仪器技术》及相关课程（可用于仪器、电子、电气、自动化、机械、汽车、医电等学科的 理论教 实验教 LabVIEW高校俱乐 网络资 联系方 90NI提出，主要思想是利用高性能的模块化硬件，LabVIEW软件程序设计。虚拟的科研与工业应用中的测控系统都是基于虚拟仪器的思想构建的，NI为这些应用的实现提供可靠的模块化硬件平台（NI数据采集系列硬件、NIPXI模块化仪器平台等）以及高效的软件工具（NILabVIEW），加速这些应用的实现。加州大学伯克利分校、加州大学洛杉矶分校、伊利诺伊大学、卡内基梅隆大学、弗吉尼器技术教学中所侧重的学生能力培养，形成”EngineeringPipeline”）。在国内，已有包括清华大学、哈尔滨工业大学、天津大学在内的超过200《虚拟仪器技术》课程，并建立了近200个教学和科研实验室，每年新增超过50,000名培养的目标。NI在这些方面都可以为教师提供合适的参考资料和硬件平台，并通过统一的LabVIEW软件将理论与实现无缝连接起来。值得一提的是，借助于NI提供的一些非常适合学生使用的硬件平台（如myDAQ），可以使学生充分利用课外时间，完成课后作业、以使学生随时随地“DoEngineering”，扭转中国传统教育模式中“重理论轻实践”的偏LabVIEW软件编程练习和结合硬件的课程实验，是学生掌握虚拟仪器平台的操作通过基于项目的课程设计(Pjec)使学生建立起系统设计的概念，同时培养学生的创课所传授的理论知识。这些理论知识包括虚拟仪器技术的基本概念与理论、LabVIEW程序NI可以为各高校从事《虚拟仪器技术》课程教学或拟开设该课程的教师提供技术理论及最询各区域的NI高校市场工程师）。此外，随着虚拟仪器技术的快速发展及其教学的全面展此外，NIGSD提供丰富LabVIEW范例代LabVIEW的基本程序设计方法与技巧，但结合真实硬件I/O的实验才可以使学生真正体会到一个“采集->分析->显示”的完对于《虚拟仪器技术》课程实验，NI推荐采用基于NIELVIS的数据采集硬件平台加NILabVIEW软件的实验室配置方案。NIELVIS8路差分输入（16路单端输入）模拟数据采集通道、24I/O12款最为常用的仪器（包括示波器、数字万用表、教师或学生也可以通过LabVIEWNIELVIS(泛华测控开发的针对特定实验的ELVIS子 清华大学开发的传感器实验NIELVISNILabVIEW以及不同的插板可完成电子电路、此外，不同院校不同院系结合其自身学科建设特点，可以选择其他NI硬件平台开设虚拟LabVIEW进行编程，因此，只要学生掌握尔滨工业大学电气工程及自动化学院分别与NI创建了创新实践基地，在虚拟仪器实验室NI硬件，采集模块可以使学生在任何地点完成结合硬件的练习。外观小巧、操作方便的myDAQ可由于myDAQUSBI/O部分电路采用特别设计，即使连线错误也不会损坏数据采集硬件，因此教师可以放除了数据采集，myDAQ还可用于信号处理、电路设计以及控制设计的创新实验。针对具myDAQ进一步地，可以在《虚拟仪器技术》课程中引入基于项目实践的教学方式，作为课堂教学与实验的有机补充。通过引入基于项目实践的教学方式，教师引导学生自主发现问题、解决问题，培养学生的创新能力、动手能力与团队合作精神。学生还可以综合运用多门课程知识实现完整应用，建立系统的概念，并可以通过亲自动手熟悉掌握工业界标准的软硬件平台。虚拟仪器技术本身就为系统构建提供了创新的方式，而且它是一门面向应用的技术，因此在相关课程中引入基ILVEW与yDQ良好软硬件平台，使学生可以随时随地将创新想法付诸实现。例如天津大学精密仪器与光电子工程学院在DAQNImyDAQLabVIEW(左上:打地鼠小游戏，左下myDAQ的音频播放器，右:感知温度的塑料杯EngineeringPipeline思想不谋而合。Laboratory1Laboratory2中，学生通过实验与课后练习掌握myDAQ的基本使用及必要的LabVIEW程序设计知识，打下牢固基础为日后的Capstone项目实践做好充分准备。Lab1myDAQ继而，在大四的Capstone(毕业设计)中，以四名学生为一组，利用一学期时间完成各种有环节锻炼学生的综合素质，培养学生的科研能力。有多组学生基于NImyDAQ完成Capstone项目。NI工程师在这个过程中也对老师和学生提供全方位的支持，包括选题和方案论证阶段的咨询、LabVIEW和myDAQ培训与技术支持、通过myDAQloaningprogram提myDAQCapstoneProject除了myDAQ之外，有条件的学校还可以为学生提供其他广泛用于工业界的NI（CompactDAQ，PXI，CompactRIO，智能相机、无线传感器网络等），完成相应的创新myDAQ/ELVIS这样的教学平台，还是基于其他的主流工业测控平台，基例如哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院创新实践基地为学生提供丰富的NI硬件平台PXISmart从左至右:NIPXISmartCamera3D幻影显示系统NICompactDAQ数据采集平台完成的空调监测与控制系统NIWSN无线传感器网络平台实现的智能能耗管理系统NI机器人起步平台完成的车联网概念演示系统除了《虚拟仪器技术》及相关课程的教学，NI还支持在高校内建立LabVIEW高校俱乐部，并开展虚拟仪器设计大赛，从而为有兴趣深入学习LabVIEW与虚拟仪器技术的学生提供更多的学习途径和资源，NI也非常希望相关教师能够引导这些活动的开展，并由此进一步促进LabVIEWLabVIEWLabVIEW爱好者、LabVIEW学习、交流和分享的平台，为大家更好的学习和LabVIEW提供帮助。NILabVIEW高校俱乐部组织形LabVIEW高校俱乐部列表(20117月不完全统计NI积极支持开展各层次级别的虚拟仪器设计大赛，学生通过组成小组参加比赛从而完成具大赛。2011年上半年，中国仪器仪表学会与教育部高等学校仪器科学与技术教学指导委员会共同主办了全国虚拟仪器设计大赛。大赛由清华大学等单位共同承办，N