虚拟仪器设计双语课程教学大纲.doc

《虚拟仪器设计》(双语)课程教学大纲

编 号：40024090
英文名称：Design for Virtual Instrument
适用专业：测控技术及仪器
责任教学单位：电子系（部），测控技术与仪器教研室
总 学 时：40（其中实验学时：20）
学 分：2.5
考核形式：考查
课程类别：专业课
修读方式：必修
教学目的：虚拟仪器技术课程是计算机科学与技术、自动化、电气工程及其自动化等专业本科生的实践性强的硬件方向专业课。 虚拟仪器系统是计算机系统与仪器系统技术相结合的产物，它利用计算机系统的强大功能， 结合相应的硬件，突破传统仪器在数据处理、显示、传送等方面的限制，使用户可以方便地对其 进行维护、扩展、升级等，广泛地应用在通讯、自动化、半导体、航空、电子、电力、生化制药 和工业生产等各种领域。 通过本课程的学习，可以使学生掌握 LABVIEW 软件，学会数据采集、输出编程，虚拟仪器的 数据传输和仪器控制编程，初步掌握虚拟仪器系统的综合设计方法。
本课程的主要教学方法：
以讲授、讨论为主，实践教学为辅。
本课程与其他课程的联系与分工：本课程先修课程为现代测控系统，C语言程序设计，在了解测控系统原理和程序设计的思想后，采用项目驱动教学的方法，使学生更能充分掌握虚拟仪器的应用及设计方法。
主要教学内容及要求：
第一部分 LabVIEW开发入门
教学重点：虚拟仪器概念，VI创建与编辑方法，LabVIEW前面板后面板的编辑，子VI创建与调用
教学难点：LabVIEW语言编程基础，VI程序的调试
教学要点及要求：
了解虚拟仪器概念；
理解LabVIEW编程特点；
掌握VI创建、编辑、调试技术；
掌握子VI的调用方法。
第二部分 LabVIEW数据结构、图形显示及文件I/O
教学重点：各种数据对象的结构、数组和簇的创建和初始化、图形图标显示控件、文件的I/O处理
教学难点：文件的I/O处理
教学要点及要求：
了解数值型对象的概念和分类，布尔型对象及其操作，字符串对象的概念、属性设置及其操作， 其他数据类型，局部变量与全局变量。；
理解各种数据结构的特点；
掌握数组、簇与图形显示 数组、簇的概念、创建及其操作，图形显示控件的使用；
掌握字符串与表格，文件类型，文件 I/O 的操作节点分类，特殊的数据记录文件的编程原理。
第三部分 LabVIEW编程结构
教学重点：各种循环结构的建立和应用
教学难点：各种循环结构的建立和应用
教学要点及要求：
了解循环结构在工程实际中的应用；
理解各种循环结构编程的区别；
掌握Loop Structure、 Sequence Structure、Case Structure、Event Structure的编程原理。
第四部分 数学计算分析，信号生成处理
教学重点：LabVIEW中各种信号处理功能
教学难点：在实际中的应用
教学要点及要求：
了解各个函数模块在工程实际中的应用；
理解数据处理的内涵；
掌握公式计算，微积分及常微分方程计算，曲线拟合，概率与统计，线性代数计算，数组运算的使用方法。
掌握波形产生与监视，波形测量，信号处理，数字滤波器与窗函数编程方法和应用。
第五部分 数据采集方案
教学重点：DAQ的设置和调用
教学难点：DAQ的 使用
教学要点及要求：
了解数据采集的目的；
理解数数据采集的原理；
掌握MAX中设置DAQ系统的方法、DAQ程序设计方法。

学时分配表：
序号
教学内容
学时分配
学时
小计
备注
理论
实践
1
第一部分LabVIEW开发入门
2
2
4

2
第二部分LabVIEW数据结构、图形显示及文件I/O
6
6
12

3
第三部分LabVIEW编程结构
6
6
8

4
第四部分数学计算分析，信号生成处理
4
2
4

5
第五部分数据采集方案
2
4
4

合计
20
20
32

实验要求：
第一次实验（2学时）
实验名称：LabVIEW编程环境和基本操作
实验目的：熟悉LabVIEW 2011开发环境
实验内容和要求：
（1）熟悉工具模板、控件模板、函数模板及其参数设置各种工具使用方法。
（2）创建VI以及子VI。
使用的设备和仪器：计算机

第二次实验（4学时）
实验名称：LabVIEW的数组编程和图形显示
实验目的：掌握数组的编程
实验内容和要求：创建数组、簇，将数据用图表显示出来。
使用的设备和仪器：计算机

第三次实验（2学时）
实验名称：文件I/O操作
实验目的：掌握文本文件、表格文件的存储和读取方法
实验内容和要求：
（1）文本的创建与读写；
（2）excel表的创建与读写。
（3）报表的输出。
使用的设备和仪器：计算机

第四次实验（8学时）
实验名称：函数信号发生器设计
实验目的：掌握循环结构编程方法、巩固数组编程图表显示的内容
实验内容和要求：
（1）练习Loop Structure、 Sequence Structure、Case Structure、Event Structure编程；
（2）构建函数信号发生器。
使用的设备和仪器：计算机

第五次实验（4学时）
实验名称：数据采集系统设计
实验目的：掌握DAQ卡的使用
实验内容和要求：通过DAQ卡采集数据，并且将数据存入文本，在界面上以图表显示。
使用的设备和仪器：计算机 ，DAQ卡

编制人：韦雪洁 2012年08月

审核人：齐建玲 2012年08月