《虚拟仪器》课程介绍与教学大纲.docx

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1、虚拟仪器课程简介课程编号：06024903课程名称：虚拟仪器/ Virtual instrument学分：2学时：32（实验：8 上机： 课外实践： ）适用专业：测控技术与仪器、自动化专业 建议修读学期：6开课单位：电气与信息工程学院测控技术与仪器系课程负责人：先修课程：传感器原理与自动检测、C语言及程序设计等考核方式与成绩评定标准：考试（闭卷），成绩（百分制）=期末成绩（70%） +平时成绩（30%） 教材与主要参考书目：LabVIEW虚拟仪器程序设计及应用（第二版），孙秋野主编，人民邮电出版社，2015o Labiew8.20程序设计从入门到精通，陈锡辉主编，清华大学出版社，2007oLa

2、biew程序设计与虚拟仪器，王福明主编，西安电子科技大学出版社，2009o虚拟仪器技术分析与设计，张重雄主编，电子工业出版社，2007oLabview编程样式，Peter A. Blume编，电子工业出版社，2009。内容概述：虚拟仪器是测控技术与仪器专业的一门专业基础课。该课程的主要内容是：以 LabVIEW2013为对象，通过理论与实例相结合的方式，使学生能够从入门角度循序渐进地了解LabVIEW 基本操作，LabVIEW使用方法技巧，循环结构、图形图表、数据采集以及信号处理，深刻理解虚拟仪器 技术“软件即仪器”的本质特征。通过学习：（1）要求学生熟悉虚拟仪器的工作原理及特点，能够使用La

3、bVIEW图形化软件完成简单的数据采集 和程序开发工作，改进编程思路，简化程序设计难度。（2）要求学生在熟练LabVIEW软件的基础上，可实现常见仪器的设计。在理解所学知识的基础上， 能整体规划仪器功能，合理设计程序流程，完成仪器模块流程框图的设计，通过上机调试，以及数据分析， 实现基本仪器设计。英文概述：Virtual instrument is a professional basic course of measurement and control technology and instrument specialty. The main content of the course i

4、s: LabVIEW2013 as a target, through the way ofthe combination of theory and examples to make students understand the basic operations,the method and skills, loop structure, graphics, data acquisition and signal processing of LabVIEW from the entry point of view gradually,meanwhile,to make students d

5、eeply understand the essential features of the virtual instrument technology software is theinstrument.1Through learning:(1) require students to familiarize themselves with the working principle and characteristics of virtual instrument, use the LabVIEW graphical software to complete the simple data

6、 acquisition and program development work, improve programming ideas, simplify difficulty of program design.(2) require students to achieve the design of common instruments on the basis of skilled using the LabVIEW software.On the basis of understanding the knowledge, plan the function of the instru

7、ment as a whole, design the program flow reasonably, complete the design of flowchart of instrument module, and through the machine debugging and data analysis, achieve the basic instrument design.虚拟仪器教学大纲课程编号：06024903课程名称：虚拟仪器/ Virtual instrument学分：2学时：32 (实验：8上机：课外实践：)适用专业：测控技术与仪器、自动化专业建议修读学期：6开课单

8、位：电气与信息工程学院测控技术与仪器系课程负责人：先修课程：传感器原理与自动检测、C语言及程序设计等一、课程性质、目的与任务虚拟仪器是测控、自动化等专业的专业基础课程；虚拟仪器技术是现代仪器技术与计算机技术相结合 的产物，是近年来迅速发展起来的一门新兴的技术，它代表着仪器发展的最新方向和潮流。虚拟仪器利用 计算机软件代替传统仪器的硬件来实现各种各样的信号分析，处理，完成各种各样的测试功能，突破传统 仪器在数据处理，表达，传送，存储等方面的限制，这种仪器具有结构灵活、研制周期短、成本低、易维 护、扩展方便、软件资源丰富等优点，是当今科学仪器发展的主流，也是信息技术的一个重要应用领域。虚拟仪器课程

9、是测控技术及仪器专业的新技术前沿课之一。它主要使学生获得软件就是仪器的思想， 掌握虚拟仪器的设计与实践技术。在课堂教学方面，紧紧围绕虚拟仪器的功能要求，对LabVIEW基本操作，LabVIEW使用方法技巧， 循环结构、图形图表、数据采集以及信号处理的方法和流程进行分析，使学生能够具有综合应用虚拟仪器 技术和计算机技术设计数据采集软件和常见仪器的能力；在实验环节，能够完成VI的创建与调试、循环 结构的使用、图形图表显示的相关操作，提高对理论课程所学知识的理解与认识；课外作业方面，要求通 过查阅资料，跟踪虚拟仪器发展动态，结合计算机技术，能够针对具体的测试需求提出合适的信号采集程 序与显示界面设计

10、方案。具体要求掌握以下基本内容：(1)掌握LabVIEW的基本操作，VI的创建、编辑与调试； (3-1, 4-1)(2)掌握LabVIEW的数据类型及其操作、LabVIEW的数据结构及程序控制方法；掌握不同类型函数的 综合应用；(3-2, 4-3, 5-1)(3)掌握子VI的创建与调用方法；(3-1, 4-1, 5-2)(4)掌握各种波形图表(诸如波形图、XY图、强度图、数字波形图、三维图形)的功能和使用方法。(3-1, 3-2, 4-3)通过学习要求掌握：(1)要求学生了解并掌握虚拟仪器的工作原理及工作过程，熟悉虚拟仪器的特点与应用，能够使用 LabVIEW图形化软件完成简单的数据采集和程序

11、开发工作，改进编程思路，简化程序设计难度。(2)要求学生在熟练LabVIEW软件的基础上，可实现常见仪器的设计。在理解所学知识的基础上， 能整体规划仪器功能，合理设计程序流程，完成仪器模块流程框图的设计，通过上机调试，以及数据分析, 实现基本仪器设计。二、教学内容、基本要求及学时分配本课程总学时数为32学时，其中理论教学为24学时，实验教学为8学时；课程教学共有13章, 具体内容及学时安排等如下表所示：课程内容教学 要求重点 ()难点 ()学时 安排实验学时上机 学时备注第一章LabVIEW概述1讲授LabVIEW的起源与发展；LabVIEW的工程应用B第二章LabVIEW2013开发环境1讲

12、授LabVIEW系统安装；LabVIEW启动；LabVIEW编程 界面及系统菜单；LabVIEW选板；Labview帮助系统B第三章基本操作一一创建、编辑与调试2讲授LabVIEW的基本概念；VI的创建；VI的编辑；VI的 调试A2第四章 数据类型与程序控制3讲授数据类型及其操作；LabVIEW的数据结构；程序控制; 不同类型函数的综合应用A2第五章创建子VI2讲授子VI的概念；连接器和图标；子VI的创建；子VI 的调用；VI的层次结构AA第六早操作界面的设计3讲授VI属性的设置；用户菜单的设计；属性节点；控件定 制方法B2第七章字符串的实现1讲授字符串型数据；字符串函数B第八章文件I/O1讲

13、授文件的类型；文件I/O选板；常用文件类型B第九章图形与图表3讲授图形控件的分类；波形图表；波形图；XY图；强度 图；数字波形图；三维图形A2（教学要求：A一掌握；B熟悉；C了解）第十章访问数据库2讲授LabVIEW访问数据库的途径；SQL数据库语言； Microsoft ADO；通过LabSQL访问数据库；通过ADO 控件访问数据库CA第十一章数据采集2讲授DAQ系统概述；数据采集卡的安装；DAQVI的组织 结构；数据采集助手CA第十二章仪器控制与网络通信2讲授常用总线及总线模块；仪器驱动程序；串口通信；VISA 编程；TCP 与 UDP 通信；DataSocket 通信BA第十三章LabV

14、IEW常用外部接口1讲授调用库函数；Matlab接口；代码接口节点（CIN）； ActiveXCA三、建议实验（上机）项目及学时分配实验一VI创建与调试实验2学时实验二循环与结构实验2学时实验三字符串实验2学时实验四图形图表实验2学时四、教学方法与教学手段本门课程重点介绍的是虚拟仪器技术，采用多媒体教学课件进行课堂教学。课程教学以课堂讲授为主, 结合实验与作业共同实施。在教学过程中针对软件的具体实际操作采用计算机演示，使学生对Labview的具体功能和使用方法有 更形象的理解和掌握，加深感性认识，再通过上机实验进一步加深学生印象以及对虚拟仪器及仪器总线的 理解程度，从而达到较好的教学效果，并以

15、学生能够理解何为用户自定义的测控系统为目标，了解如何将 软件、测量仪器硬件、计算机集成在一起，改进变传统的测控仪器与系统的设计方式，提高学生的实践能 力和创新能力。五、考核方式与成绩评定标准考试（闭卷），成绩（百分制）考试（闭卷），成绩（百分制）期末成绩（70%） +平时成绩（30%）。课程考核采用百分制。课程考核成绩采用平时成绩+期终考试成绩相结合的方式，平时成绩占课程考 核成绩的30%,平时成绩考核采用考勤、作业、课堂提问和实验相结合的方式；期终成绩考核采用闭卷考 试方式，期终考试成绩占课程考核成绩的70%。六、教材与主要参考书目LabVIEW虚拟仪器程序设计及应用（第二版），孙秋野主编，人民邮电出版社，2015o Labiew8.20程序设计从入门到精通，陈锡辉主编，清华大学出版社，2007oLabiew程序设计与虚拟仪器，王福明主编，西安电子科技大学出版社，2009o虚拟仪器技术分析与设计，张重雄主编，电子工业出版社，2007oLabview编程样式，Peter A. Blume编，电子工业出版社，2009。参考网站：国家精品课程资源网：http:/www. jingpinke. com. cn