《虚拟仪器技术C》教学大纲

《虚拟仪器技术》教学大纲C适用范围版本科人才培养方案202X课程代码06150571课程性质专业选修课学分学分2学时学时（理论学时，实验学时）32248先修课程自动控制原理、电力电子技术等后续课程毕业设计适用专业电气工程及其自动化开课单位电子信息工程学院一课程说明《虚拟仪器技术》是电气工程及其自动化专业的专业选修课其任务主要是学习虚拟仪器C的基本概念、基本设计思想，灵活运用进行程序设计和系统搭建通过本课程的学习，LabVIEW使学生能够从应用问题的本身出发，选择合适的模块和工具进行编程、调试和优化，开LabVIEW发基于的虚拟仪器系统本课程可为学生从事工程技术、科学研究工作和专业创新提供LabVIEW一种易用而强有力的工具

二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标课程目标理解虚拟仪器技术的基本原理和概念掌握编程环境的基本1LabVIEW LabVIEW功能和使用方法熟悉中各种控件、函数和工具的使用，并能灵活运用理解并能应用LabVIEW中的数学运算、信号处理、图形显示等相关知识了解与硬件设备的接口方式LabVIEW LabVIEW和通信协议，以及数据采集和控制系统的实现原理课程目标能够设计和开发基于的虚拟仪器系统能够根据实际需求选择合适的2LabVIEW模块和工具进行编程，并进行调试和优化能够分析和解决基于的虚拟仪器系LabVIEW LabVIEW统中的常见问题具备将虚拟仪器技术应用于实际工程问题的能力，并提供有效的解决方案课程目标培养创新思维和实践能力，能够将虚拟仪器技术应用于实际问题的解决中培养3问题分析和解决能力，培养独立思考和自主学习的能力通过虚拟仪器的应用，引导学LabVIEW生关注科技创新与社会发展的紧密联系，培养创新精神和追求卓越的意识培养学生的职业道德和职业素养，强调实践操作中的规范、安全和环保意识

三、课程目标与毕业要求《虚拟仪器技术》课程教学目标对电气工程及其自动化专业毕业要求的支撑见表C lo表课程教学目标与毕业要求关系1支撑强毕业要求指标点课程目标度

1.工程知识

1.3能够利用专业基础课程目标1理解LabVIEW虚拟仪器技术的基本原理知识对复杂电气工程问和概念掌握编程环境的基本功能和使用方LabVIEW题进行分析、计算并提法熟悉中各种控件、函数和工具的使用，LabVIEW出解决方案并能灵活运用理解并能应用LabVIEW中的数学运算、H信号处理、图形显示等相关知识了解与硬LabVIEW件设备的接口方式和通信协议，以及数据采集和控制系统的实现原理

3.设计/开

3.2能够根据特定需求，课程目标2能够设计和开发基于LabVIEW的虚拟仪发解决方案完成对复杂电气工程系器系统能够根据实际需求选择合适的LabVIEW模块统与单元（部件）的设和工具进行编程，并进行调试和优化能够分析和解M计、调试与优化决基于的虚拟仪器系统中的常见问题具备LabVIEW将虚拟仪器技术应用于实际工程问题的能力，并提供有效的解决方案

6.工程与社

6.2能够合理分析和评课程目标3培养创新思维和实践能力，能够将虚拟仪价电气工程相关领域工器技术应用于实际问题的解决中培养问题分析和解会程实践和复杂工程问题决能力，培养独立思考和自主学习的能力通过解决方案对社会、健康、LabVIEW虚拟仪器的应用,引导学生关注科技创新与M安全、法律以及文化的社会发展的紧密联系，培养创新精神和追求卓越的意影响，并理解应承担的识培养学生的职业道德和职业素养，强调实践操作责任中的规范、安全和环保意识注表中（高）、（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度“H M四教学内容基本要求与学时分配.理论部分1理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2表教学内容、基本要求与学时分配2理论实验学对应的课程教学内容教学要求，教学重点难点学时时目标

1.虚拟仪器基础教学要求使学生了解虚拟仪器、LabVIEW、本虚拟仪器概述课程的学习内容、目标方法及考核方式；熟悉

1.1软件环境；读两个简单的并逐步编编程环LabVIEW VI,

1.2LabVIEW写完成，并在此基础上完成子的创建与调用，境VI、213熟悉图形化编程环境中程序的生成与运行过程的初步

1.3LabVIEW重点掌握软件的基本使用方法难点LabVIEW操作的生成和运行VI子的创建与调用L4VI.复合数据类型及操教学要求使学生了解字符串、数组、簇、波形2作等数据类型的表述特征及适用范围；初步掌握上述数据类型的控件和常量的生成方法；掌握数组、的基本

2.1LabVIEW数据类型簇的基本操作函数，并实现基本的操作功能掌

421、3握波形图和波形图表的使用方法，能够区分波形数据运算

2.2图和波形图表等控件；了解图、强度图、三维XY数组、簇和波形

2.3图形和数字波形图数据的图形显示

2.4重点如何根据数据的性质和需求选择合适的数据类型显示不同的数据波形难点理解不同数据类型之间的转换规则和潜在问题

3.程序结构教学要求使学生了解LabVIEW所支持的程序结循环结构构；初步掌握顺序结构、循环结构、条件结构等

3.1基本程序结构的实现方式和特征；初步掌握事件条件结构

3.2结构、公式节点等常用程序结构的实现方式和特顺序结构

3.3征；会用上述结构或其组合编写实现简单功能的、事件结构

42133.4程序公式节点

3.5重点顺序结构、循环结构、条件结构等基本程序结构的实现方式和特征中变量

3.6LabVIEW难点事件结构、公式节点等独有程序的数值传递LabVIEW结构的实现方式和特征

4.文件I/O教学要求使学生了解LabVIEW所支持的文件类支持的型；掌握文本文件、电子表格文件、二进制文件

4.1Lab VIEW等的操作函数及用法理解数据库的基本概念，文件类型文件函数能够在LabVIEW中与数据库进行交互重点用

41、

34.2I/O文本文件、电子表格文件、二进制文件等基本数文件操作

4.3据文件存储数据数据库

4.4难点选择合适的文件类型存储数据.数字信号处理教学要求使学生了解数学和信号处理模块中提5供的功能；掌握实现数字信号处理的方法和过程信号产生

5.1重点数学与信号处理函数选板中函数与的应VI

5.2波形调理和波形测

421、3用量难点信号分析信号分析

5.

36.虚拟仪器设计实例教学要求使学生了解LabVIEW提供的VI属性属性设置设置的方法；了解人机交互界面的设计；了解应

6.1VI用程序的制作方法了解如何在虚拟仪器应用中人机交互界面设计

6.2进行数据采集和仪器控制，使应用能够实现预定应用程序制作

6.3功能理解总线通信的基本原理，并能将其应用

621、

2、3数据采集、仪器控

6.4于虚拟仪器中能够从多个方面考虑，进行系统制、总线通信性的设计和规划综合设计实例

6.5重点从需求出发，合理设计虚拟仪器系统难点系统调试和故障排除合计

248.实验部分2实验部分的教学内容、基本要求与学时分配见表3表实验项目、实验内容与学时3实验学对应的课程实验项目实验内容和要求时目标实验内容多种数据类型的使用方法实验要求熟悉的运行环境，熟悉中LabVIEW LabVIEW

1.多数据类型综合数值、字符串、数组、簇的控件和常用操作函数；能够根

21、3据需要选择创建相应数据类型的控件和常量；能够选择合适函数对数据进行处理实验内容程序结构应用实验要求熟悉顺序结构、条件结构、循环结构、事件结.程序结构、2213构、公式节点等的功能、用途、使用注意事项，能够根据需要选择合适结构实现代码实验内容信号处理函数的基础操作实验要求熟悉虚拟仪器信号分析与处理，包括信号产生、.数字信号处理、3213信号分析等相关函数的功能、用途、使用注意事项，能够根据需要对信号进行分析与处理实验内容综合程序设计.综合开发实例、4223实验要求能够设计综合实例程序，分析设计合理性合计8

五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，结合讨论、案例、实验等教学手段完成课程教学任务和相关能力的培养学生比较全面地理解虚拟仪器的原理和软件的使用方法，在掌握程序编程与LabVIEW信号分析方法基础上，具有进行系统方案设计的初步能力在实验教学环节中，通过启发式教学、讨论式教学培养学生程序编程的基本理论、LabVIEW基本知识和基本技能培养学生自主学习能力、实际动手能力，激发学生的创新思维在实验前学生应复习和掌握与本实验有关的教学内容、认真阅读实验指导书；在实验中要严格遵守实验纪律，按操作规程使用仪器；每完成一项实验，要认真完成一份实验报告

六、课程资源.推荐教材1（）张重雄.虚拟仪器技术分析与设计（第四版）,北京:电子工业出版社1[M],

2020.（）郝丽虚拟仪器设计及应用.北京:清华大学出版社

2.LabVIEW[M],

2018..参考书2（）胡乾苗虚拟仪器设计与应用（第二版）.北京:清华大学出版社

1.LabVIEW[M],

2019.（）特拉维斯大学实用教程（第三版）.北京:电子工业出版社

2.LabVIEW[M],

2016.（）陈树学宝典（第二版）.北京:电子工业出版社

3.LabVIEW[M],

2017..期刊3（）计算机测量与控制,中国计算机自动测量与控制技术协会主办1控制工程,东北大学主办2主办3Automatica,Elsevier制造业自动化，北京机械工业自动化研究所有限公司主办4仪表技术与传感器,沈阳仪表科学研究院有限公司主办

5.网络资源4电子发烧友论坛

1.虚拟仪器家园2社区3LabVIEW.矢口乎专栏〃

4.https:中国大学虚拟仪器应用技术.5M00C:

163.org/course/CCIT-1001755342from=searchPageoutVendor=zw_mo oc_pcssjg

七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表4表课程考核对课程目标的支撑4考核环占课程目标考核/评价细则节比123课1根据参与教学活动和课堂回答问题情况进行考核，满分q qN堂100分；10表2以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课442现程总评成绩根据每个实验的实验操作完成情况和实验报告质量单独1q q q评分，满分分；100过实每次实验单独评分，取各次实验成绩的平均值作为此环2程20验节的最终成绩；性866苫以实验成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总3核评成绩主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，1q qq满分分；100作每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的

210、也最终成绩；442以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总3评成绩大作业成绩分，以大作业成绩乘以其在总评成绩中所1100qqq期末占的比例计入课程总评成绩；60考核2主要以综合项目形式考核程序结构、界面设计、信号处252510理、数据采集、数据分析、仪器控制等学习内容合计分100413920

八、考核与成绩评定考核方式及成绩评定L考核方式本课程主要以课堂表现、实验、作业、大作业等方式对学生进行考核评价考核基本要求考核总成绩由大作业成绩和过程性考核成绩组成其中大作业成绩为分（权100重）试题类型为综合项目设计类型；课堂表现、实验、作业等过程性考核60%,成绩为分（权重）10040%.过程性考核成绩的标准2过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表5表过程性考核方式评价标准5考核方所占比100x9090x8080x7070x60x60式重（%）积极参与教学活认真参与教学偶尔参与教学上课不认真，上课不认课堂表动，踊跃回答问活动，回答问题活动，回答问偶尔参与教真，不参与25现题，准确率大于准确率大于题准确率大于学活教学活动90%80%o70%o8J O实验预习认真，实验前有预习，实验前有预实验前有预没有预习，能够熟练掌握方能够掌握方法习，基本能够习，不能掌握不能完成实法与步骤，实验与步骤，实验掌握方法与步方法与步骤，验；实验操操作过程熟练、操作过程正确、骤，实验操作实验操作过作步骤有实验50规范，遵规守纪、规范，遵规守过程基本正程基本正确，误；实验结团结协作，实验纪、团结协作，确、无协作，无协作，实果不正确，结果详实、结论实验结果正确、实验结果基本验结果基本没有分析讨清晰、讨论合理讨论适当正确，讨论一正确，无讨论般论作业完整，思路作业完整，平均作业基本完作业平均准作业平均准作业25清晰，平均准确准确率大于整，平均准确确率大于确率小于率大于90%o80%o率大于70%o60%o60%。