虚拟仪器是测控技术与计算机技术结合的产物,代写毕业论文已被广泛应用于航天、航空、工农业生产的各个领域。虚拟仪器技术与测控技术及仪器专业的建设与发展密切相关,广西工学院于2008年起开设了“虚拟仪器”课程。该课程主要学习虚拟仪器及LabVIEW的基础知识,使学生熟悉有关虚拟仪器设计的相关技能和设计方法,了解基于计算机的测试测量与自动控制技术,为进一步学习相关专业课程和从事测试测量与自动化工程技术工作奠定了基础。因此,有效提高该课程教学质量,对提高学生专业素质和综合分析解决问题的能力有着重要的意义。开课几年来,课程组根据课程教学目标积极探索课程课堂教学模式,优化教学内容,改进教学方法和手段,完善课程考核方式并实践。实践结果表明,教学改革取得了很好的效果。
一、教学内容的选定课程开课前,课程组组织相关教师进行了教学大纲的编写,并根据本院实际开课情况进行了教材的选定。虚拟仪器课程学习的内容应包括虚拟仪器概念、组成、总线接口技术等硬件和相应的软件技术。实际上,虚拟仪器技术发展到今天,各种通用硬件已经发展得相对比较成熟,虚拟仪器的开发从某种程度上即是利用某一开发平台进行虚拟仪器软件的开发。应用较广泛的软件开发平台有:基于文本形式的LabWindows/CV(INI公司产品)和基于图形形式的LabVIEW(NI公司产品)、HP-VEE(HP公司产品)。考虑到测控技术及仪器专业学生的实际情况,在教学中选择软件开发平台Lab-VIEW进行讲授。重点学习内容为:总线接口技术、LabVIEW设计基础、数据采集、信号处理、通信技术。在本课程开课前基于LabVIEW平台的优秀教材包含有:候国屏主编的《LabVIEW 7.1编程和虚拟仪器设计》、周求湛主编的《虚拟仪器与LabVIEW 7 Express程序设计》等。当时软件版本已经推出8.2版本,根据选用新、优教材为原则,且学生未有计算机测试总线的基础,选用了张重雄主编的《虚拟仪器技术分析与设计》作为教材,该教材有部分硬件知识的阐述,其余教材作为教学参考书。结合教材内容及课后习题,编写相应的实验指导书。
二、教学方法改革本课程学时少,课堂中涉及到大量不同功能的VI,学生普遍感觉不直观,不易理解。针对每一章的重点内容,课程组均预先录制相应的演示录像提供给学生。教学中则采用多媒体教学设备边讲授、边演示,再配合相应的实验来进行。
(1)演示录像演示录像录制了相应章节重点内容编程过程,如在虚拟仪器中“数组”和“簇”是重要的数据类型,它们的声明及使用容易混淆,还有在LabVIEW中调用数据采集卡驱动程序及采集卡的设置等关系到软硬件的连接和调试等。
(2)课堂讲授与演示课堂讲授LabVIEW编程与虚拟仪器设计的有关方法,并配合课堂演示试验,测控专业论文扩充学习内容。虽然已有部分演示录像,但录像侧重于编程过程且内容不全面,课堂讲授中,还涉及到许多具体的实例及相应的算法,此时就需对具体实例进行验证,加强教学效果。
(3)软件上机实验虚拟仪器设计是一门实践性教学环节非常重要的课程。无论采用哪一种软件开发平台,学生只有通过亲自进行程序设计、调试和试验系统功能、不断改进设计方法,才能够较好地掌握相关知识和应用技术。课题组根据教材内容,编写了一定数量的上机练习,使学生在课堂讲授和演示的基础上,通过实践练习,及时地掌握教学有关内容。
(4)虚拟仪器设计型软硬件联合实验虚拟仪器设计型软硬件联合实验是学习虚拟仪器设计的重要环节。利用数据采集卡采集CSY10型传感器实验平台产生的信号(如热电偶测量的温度信号),编写相应的测试程序并调试。
三、教学手段改革虽然LabVIEW是一种图形化的编程语言,其程序框图的编写只需按照信号流的顺序来进行,但其应用了大量的体现为图标形式的子VI,每一个子VI都属于某一种类型,编程中,需要迅速而准确地找到所需的子VI,对于初学本语言的学生来说,所需记忆的东西很多,容易混淆且难以正确使用。此外,在程序编写中,虚拟仪器功能的实现在一定程度上是由所采取的算法实现的,论文代写为验证程序编写的正确性,就要进行编程和调试演示。采用单一的教学手段很难提高教学效果,必须针授课内容采用多种教学手段相结合的授课方式。
(1)采用多媒体课件教学手段,使教案多媒体化、教学过程互动化。多媒体教学信息量大,可以拓展学生的知识面,精简课堂授课学时,激发学生学习兴趣,提高教学效果。(2)除必要的多媒体教学外,教师机需安装有LabVIEW软件平台,必要时课堂中需穿插相应演示实验或播放演示录像。
(3)通过建设网络教学资源,使教学资源共享化、教学方式多样化和教师答疑实时化。针对课后的复习、相关背景知识的学习以及课堂内容的扩展部分,充分利用网络,建立课程主页,提供相关资源和讨论空间,实现网络辅导、网上课程研讨、网上交付作业与实验报告和优秀作业展示等。
四、完善课程考核方式成绩评定既是一个重要的教学环节,也是检验教学效果的重要手段,教学模式的改革要求课程考核方式应灵活多样。完善课程考核方式,对素质教育的实施和学生自主学习能力和创新能力的培养非常有利,使学生考试成绩更加具有层次性,更加体现学生的综合素质。虚拟仪器课程最终的目标是通过课程的学习,使学生掌握Lab-VIEW的编程并能用该软件平台进行基本的虚拟仪器设计。软件应用水平体现出本门课程学习的效果,综合评定成绩主要包括期末考试成绩(60%)、软件上机实验(15%)、设计性软硬件联合实验(10%)和平时成绩(15%)。期末考试主要是开卷形式的上机考试。考虑到考试时间有限,上机考试中,50%的题目可无需运行程序而直接分析题目获得结果,50%为用LabVIEW进行软件编程,期末考试考查学生对基本概念的掌握和知识的灵活运用能力。设计性软硬件联合实验要求学生在规定的时间内完成给定题目的虚拟仪器设计,根据其完成情况和达到的虚拟仪器功能的效果,评定其软硬件联合实验成绩。可见,设计性软硬件联合实验考查评估了学生知识掌握程度、文献查阅调研能力、知识灵活运用及动手实践能力。实践表明,多模式相结合的考试方式更能检查学生的真实能力,避免了对学生的评价一刀切,有利于学生对考核的认同和接受,促进学生的学习主动性和自觉性,激发学生的潜能和个性的发展。五、结束语针对“虚拟仪器”课程的特点,对课程的教学内容体系、教学方法和手段、教学评价方式进行了改革“。虚拟仪器”课程自2008年在测控技术及仪器专业开设以来,学生反映强烈,兴趣很高。很多学生以虚拟仪器设计作为自己毕业设计的课题,留学论文也有学生参加了虚拟仪器设计大赛,学生实际动手能力和综合素质明显提高,教学效果十分理想。
[摘要]虚拟仪器”是一门实践性很强的专业课程。虚拟仪器技术与测控技术及仪器专业的建设与发展密切相关,广西工
学院于2008年起开设了“虚拟仪器”课测控技术与仪器论文程。本文对“虚拟仪器”课程的教学内容体系、教学方法和手段、教学评价方式进行了改革并实践。实践表明,学生实际动手能力和综合素质明显提高,教学效果十分理想。
[关键词]虚拟仪器 教学改革 实践教学
参考文献
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