PAGEPAGE7《虛擬儀器程序設計》課程教學大綱一、課程基本信息課程名稱虛擬儀器程序設計課程編號01130018課程性質限選課課程類別專業課開課單位測控教研室授課學期第7學期學分/學時2/32課內學時32理論授課16上機學時16課內實踐0實驗學時0課外學時32適用專業測控技術與儀器是否雙語否先修課程后續課程二、課程簡介《虛擬儀器程序設計》是測控技術與儀器專業的選修課程，是一門實踐性較強的課程。本課程主要講授與實踐工程軟件LabVIEW的編程思路與技巧。Labview是當今流行的虛擬儀器開發平臺，能夠根據工程實際中不同的測試需求，開發出各種測試虛擬儀器，是測控領域實現測量與控制的重要手段。通過講授和實踐并舉的教學過程，讓學生學習和掌握現代測試方法，培養學生在工程實際中的創新能力。三、課程目標及對畢業要求指標點的支撐（一）課程目標通過本課程的學習，使學生達到以下目標：課程目標1.了解虛擬儀器技術與發展現狀，形成科技強國的緊迫意識。掌握LabVIEW軟件的基本內容，如基本功能、編程操作及其對象；理解編程與操作技巧。課程目標2.能夠應用LabVIEW軟件編寫合理程序解決實際問題。課程目標3.形成自主學習意識。形成敢于創新的勇氣和精益求精的工作態度。（二）課程目標對畢業要求指標點的支撐課程目標支撐畢業要求指標點畢業要求課程目標11.3學習專業基礎知識，掌握解決復雜測控系統工程問題的基本思路和方法；1-工程知識課程目標25.1能夠合理選擇與使用解決復雜測控系統工程問題所需的多種儀器設備、信息資源、現代工程工具和信息技術工具。5-使用現代工具課程目標312.1能夠正確認識自主學習和終身學習的必要性，具有自主學習和終身學習的意識。12-終身學習四、課程基本教學內容及對課程目標的支撐（一）課程基本教學內容第一單元LabVIEW概述（學時數：8學時）1.課程主要內容虛擬儀器的概念；LabVIEW編程環境與編程基礎內容，包括前面板和程序設計。2.重點和難點重點:前面板與程序框圖的控件選板、函數選板、工具選板內容與使用方法。控件的內容與操作。程序框圖的構建方法。難點:控件的設置操作。程序框圖的調試。3.教學方法1.通過多媒體課件展示教學知識并演示軟件的使用。2.通過課堂練習熟悉軟件使用。3.通過任務訓練，強化知識應用意識，發展學生的獨立思考能力和程序設計能力。4.學生學習預期成果掌握控件選板與函數選板主要分類、工具選板的操作內容；能夠對前面板控件進行設置；掌握程序框圖編程的基本操作。5.支撐課程目標課程目標1.2.3第二單元分組的數據（學時數：4學時）1.課程主要內容數組、簇、波形等的概念、屬性、相關函數。2.重點和難點重點:數組、簇、波形的相關操作函數。難點:數組與簇的區別。3.教學方法1.通過多媒體課件展示教學知識并演示軟件的使用。2.通過課堂練習熟悉軟件使用。3.通過任務訓練，強化知識應用意識，發展學生的獨立思考能力和程序設計能力。4.學生學習預期成果掌握數組、簇、波形的概念、屬性、相關函數及編程方法。能夠應用相關控件與函數編寫特定功能的前面板和程序框圖。5.支撐課程目標課程目標1.2.3第三單元控制程序運行的結構（學時數：4學時）1.課程主要內容For循環、While循環、條件結構、事件結構、公式節點等。2.重點和難點重點:For循環、While循環、條件結構。難點:循環的數據傳遞；條件結構的分支。3.教學方法1.通過多媒體課件展示教學知識并演示軟件的使用。2.通過課堂練習熟悉軟件使用。3.通過任務訓練，強化知識應用意識，發展學生的獨立思考能力和程序設計能力。4.學生學習預期成果熟練掌握循環結構、條件結構和事件結構等相關概念。能夠應用相關控件與函數編寫特定功能的前面板和程序框圖。5.支撐課程目標課程目標1.2.3第四單元數據的圖形顯示（學時數：4學時）1.課程主要內容波形圖表、波形圖、XY圖、三維圖形等。2.重點和難點重點:波形圖表、波形圖和XY圖。難點:波形圖與波形圖表的區別；XY圖的數據類型；三維圖形的數據類型。3.教學方法1.通過多媒體課件展示教學知識并演示軟件的使用。2.通過課堂練習熟悉軟件使用。3.通過任務訓練，強化知識應用意識，發展學生的獨立思考能力和程序設計能力。4.學生學習預期成果掌握波形圖表、波形圖、XY圖創建、外觀設置等方法。能夠應用相關控件與函數編寫特定功能的前面板和程序框圖。5.支撐課程目標課程目標1.2.3第五單元數據的記錄與回放（學時數：4學時）1.課程主要內容文本文件、電子表格文件、數據記錄文件、前面板數據文件、波形文件、記錄文件等。2.重點和難點重點:文本文件、電子表格文件、數據記錄文件、前面板屬性文件。難點:文本文件、電子表格文件、數據記錄文件、前面板屬性文件。3.教學方法1.通過多媒體課件展示教學知識并演示軟件的使用。2.通過課堂練習熟悉軟件使用。3.通過任務訓練，強化知識應用意識，發展學生的獨立思考能力和程序設計能力。4.學生學習預期成果掌握文本、電子表格和數據記錄等文件的常用操作。能夠應用相關控件與函數編寫特定功能的前面板和程序框圖。5.支撐課程目標課程目標1.2.3第六單元數據通信（學時數：4學時）1.課程主要內容局部變量、全局變量、DataSocket、HTML等。2.重點和難點重點:局部變量、全局變量、DataSocket、HTML。難點:DataSocket的編程；HTML的設置。3.教學方法1.通過多媒體課件展示教學知識并演示軟件的使用。2.通過課堂練習熟悉軟件使用。3.通過任務訓練，強化知識應用意識，發展學生的獨立思考能力和程序設計能力。4.學生學習預期成果掌握局部變量、全局變量、DataSocket的數據傳遞。能夠應用相關控件與函數編寫特定功能的前面板和程序框圖。5.支撐課程目標課程目標1.2.3第七單元測試系統基礎（學時數：4學時）1.課程主要內容測試系統采集信號；測試信號采集的軟硬件設置等。2.重點和難點重點:測試系統信號采集硬件；DAQ設置；模擬信號的采集與輸出。難點:DAQ設置；模擬信號的采集與輸出。3.教學方法1.通過多媒體課件展示教學知識并演示軟件的使用。2.通過課堂練習熟悉軟件使用。4.學生學習預期成果了解數據采集設備的設置與測試方法，了解單通道、多通道、單點、連續等幾種采集模擬信號和輸出模擬信號的方法。5.支撐課程目標課程目標1.3（二）課程基本教學內容對課程目標的支撐課程教學內容教學方法支撐的課程目標學時安排課內課外學時比例第一單元LabVIEW概述講授法、課堂練習、上機訓練課程目標1、2、381:1第二單元分組的數據講授法、課堂練習、上機訓練課程目標1、2、341:1第三單元控制程序運行的結構講授法、課堂練習、上機訓練課程目標1、2、341:1第四單元數據的圖形顯示講授法、課堂練習、上機訓練課程目標1、2、341:1第五單元數據的記錄與回放講授法、課堂練習、上機訓練課程目標1、2、341:1第六單元數據通信講授法、課堂練習、上機訓練課程目標1、2、341:1第七單元測試系統基礎講授法、課堂練習課程目標1、341:1合計321:1.1五、課程考核及對課程目標的支撐（一）課程考核課程成績構成（百分制）課程成績構成比例考核環節目標分值考核/評價細則平時成績25%作業30共布置兩次主題報告作業，每次作業滿分100。目標分值=0.3*作業平均得分。課堂表現70考核內容為對軟件編程指令的理解。形式：課堂講解。至少1條指令/人/次課。滿分100分。目標分值=0.7*平均成績實踐成績25%上機100考核內容為與課程單元內容相關的編程。上機共7次，每次成績滿分100分。目標分值=上機平均成績期末考試50%知識50考核內容為基本概念與基本操作；方式為上機基礎考試；題型為填空與判斷。目標分值=0.5*基礎考試成績能力50考核內容為編程技能；方式為上機編程考試。目標分值=0.5*編程考試成績（二）課程考核對課程目標的支撐教學內容考核內容考核方式支撐的課程目標第一單元LabVIEW概述1-1前面板1-2程序框圖作業、上機、期末考試課程目標1、2、3第二單元分組的數據2-1數組2-2簇2-3波形課堂表現、上機、期末考試課程目標1、2、3第三單元控制程序運行的結構3-1for循環3-2while循環3-3條件結構3-4事件結構3-5公式節點課堂表現、上機、期末考試課程目標1、2、3第四單元數據的圖形顯示4-1波形圖4-2波形圖表4-3XY圖課堂表現、上機、期末考試課程目標1、2、3第五單元數據的記錄與回放5-1文本文件5-2電子表格文件5-3數據記錄文件5-4前面板數據記錄文件課堂表現、上機、期末考試課程目標1、2、3第六單元數據通信6-1局部變量6-2全局變量6-3DataSocket6-4VI發布課堂表現、上機、期末考試課程目標1、2、3第七單元測試系統基礎