2011教改版虚拟仪器教学大纲.docVIP

《虚拟仪器设计》课程教学大纲 中文名称：虚拟仪器设计 英文名称：?Instrument Design 授课专业：自动化 预修课程：电路理论、电子技术基础、信号与系统分析、自动控制理论 学时数:?36（含9实验学时）?????学分数:?2 一、课程性质和目的 本课程为自动化专业本科生的专业必修课，也可作为电气自动化类专业学生的任选课。本课程是一门紧密结合工程实际的技术性课程，课程的教学目标在于使学生掌握基于LabVIEW软件数据采集（DAQ）卡的虚拟仪器系统的基本构成、设计原理和设计方法，以及掌握使用虚拟仪器技术在数据测量、过程控制、信号分析与处理、网络远程控制等自动化领域进行应用开发的能力。 虚拟仪器是根据测控任务的的需求，把计算机（PC）的高速运算能力与仪器硬件的测量、控制能力结合在一起，并利用（LabVIEW）软件对测控数据进行采集、显示、存储、运算分析和输出控制的一种计算机测控仪器系统。本课程以LabVIEW软件编程和DAQ数据采集系统设计为主线，系统地介绍虚拟仪器的图形化软件编程方法和基于数据采集卡的硬件系统设计知识，使学生掌握基于信号分析与处理技术的虚拟仪器设计方法，培养学生组建各类基于LabVIEW软件和仪器硬件的测控系统的能力，以及正确分析和处理在工业自动化及测控任务中所出现的各种实际问题的能力。 、课程教学的基本要求 教学环节：包括课堂讲授，学生自学，，，答疑，质疑，课程设计、期末考试。 教学手段：本课程多媒体教学以、提高教学效果和激发学生学习兴趣。布置要求覆盖主要章节内容，并尽可能联系生产实际，并不定期布置思考题和讨论题，要求学生到网上查询各类资料，进行小组讨论并做出报告。本课程由于具有很强的工程实践性，因此应鼓励学生进行课后，并布置1～2个课程设计，由学生按照设计要求对某个具体的系统进行方案设计、器件选型和软硬件设计，并做出设计报告。由于，在教学中，可以几种典型的及作为范例进行较详细的分析，其余的或由学生在课外自学，或在课堂上进行讨论，以提高学生的自学、分析和解决问题的能力。 实验环节：个实验，每个实验3学时，要求学生掌握各类过程参数的测量方法及数据处理方法 实验1：LabVIEW中的信号分析与处理 实验2：基于PCI-6221数据采集卡的虚拟仪器系统组建单容水箱液位控制系统 考核方式：期末考试（0％）+平时成绩（作业10％，考勤10％，课堂表现10％，课程设计0％）。期末考试的内容要尽可能与课堂、小组讨论、课程设计的内容联系起来，要提高设计性题目的比例，避免死记硬背的考核内容。 、建议教材及参考资料 教材：.《》. 北京： 2008年。 参考书： [1]?李江全等[2]?兴明周建兴矫津毅.?LabVIEW 8.2中文版入门与典型实例?.?北京：出版社，年。 、课程教学内容和要求 第一章 绪论（1.5学时） 知识要点及课时分配：　 1.1 虚拟仪器的基本概念。（0.5学时）（理解） 1.2 LabVIEW软件与数据采集概述。（0.5学时）（理解）（教学重点） 1.3 基于LabVIEW的虚拟仪器及其应用。（0.5学时）（了解） 能力培养：了解本课程的教学目的和基于LabVIEW的虚拟仪器技术的原理、结构、应用和发展趋势，培养学习兴趣。 教学手段：课内理论讲授，采用案例式教学讲解虚拟仪器系统的构成和应用。课后小组讨论虚拟仪器与传统仪器的区别。 第二章 LabVIEW程序设计入门（1.5学时）　 2.1 创建LabVIEW中的VI。（1.0学时）（掌握）（教学重点） 2.2 LabVIEW程序运行及调试技术。（0.5学时）（掌握）（教学重点） 能力培养：掌握LabVIEW前面板和程序框图的设计、运行和调试的方法，掌握子程序的创建及调用方法。 教学手段：课内讲授VI的创建及调试方法，讲授后进行课堂练习。课后由学生自学子程序的创建及方法以提高自学能力及加深对LaVIEW软件的熟悉。 第三章 LabVIEW图形化编程基础（6学时）　 3.1 数据类型及数据运算。（0.5学时）（掌握） 3.2 数组、簇和波形数据。（1.0学时）（掌握）（教学重点） 3.3 FOR循环、WHILE循环、CASE结构和公式节点。（4.0学时）（掌握）（教学重点和难点） 3.4 波形显示。（0.5学时）（掌握）（教学重点） 3.5 文件I/O操作。（课后自学）（掌握） 能力培养：掌握LabVIEW软件中的数据类型及其运算VI的操作方法；掌握数组、簇和波形数据的结构特点、创建和操作方法；掌握FOR循环、WHILE循环和CASE结构的创建及应用，掌握移位寄存器的概念及使用；掌握文本文件的读写方法。 教学手段：课内讲授采用案例式教学，讲授后进行课堂练习。课后由学生自学文件I/O操作。 第四章