虚拟仪器程序设计课程教学大纲基本要求及规范（通识教育课程、学科专业基础课程、核心课程、专业选修课程）

PAGEPAGE7《虚拟仪器程序设计》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称虚拟仪器程序设计课程编号01130018课程性质限选课课程类别专业课开课单位测控教研室授课学期第7学期学分/学时2/32课内学时32理论授课16上机学时16课内实践0实验学时0课外学时32适用专业测控技术与仪器是否双语否先修课程后续课程二、课程简介《虚拟仪器程序设计》是测控技术与仪器专业的选修课程，是一门实践性较强的课程。本课程主要讲授与实践工程软件LabVIEW的编程思路与技巧。Labview是当今流行的虚拟仪器开发平台，能够根据工程实际中不同的测试需求，开发出各种测试虚拟仪器，是测控领域实现测量与控制的重要手段。通过讲授和实践并举的教学过程，让学生学习和掌握现代测试方法，培养学生在工程实际中的创新能力。三、课程目标及对毕业要求指标点的支撑（一）课程目标通过本课程的学习，使学生达到以下目标：课程目标1.了解虚拟仪器技术与发展现状，形成科技强国的紧迫意识。掌握LabVIEW软件的基本内容，如基本功能、编程操作及其对象；理解编程与操作技巧。课程目标2.能够应用LabVIEW软件编写合理程序解决实际问题。课程目标3.形成自主学习意识。形成敢于创新的勇气和精益求精的工作态度。（二）课程目标对毕业要求指标点的支撑课程目标支撑毕业要求指标点毕业要求课程目标11.3学习专业基础知识，掌握解决复杂测控系统工程问题的基本思路和方法；1-工程知识课程目标25.1能够合理选择与使用解决复杂测控系统工程问题所需的多种仪器设备、信息资源、现代工程工具和信息技术工具。5-使用现代工具课程目标312.1能够正确认识自主学习和终身学习的必要性，具有自主学习和终身学习的意识。12-终身学习四、课程基本教学内容及对课程目标的支撑（一）课程基本教学内容第一单元LabVIEW概述（学时数：8学时）1.课程主要内容虚拟仪器的概念；LabVIEW编程环境与编程基础内容，包括前面板和程序设计。2.重点和难点重点:前面板与程序框图的控件选板、函数选板、工具选板内容与使用方法。控件的内容与操作。程序框图的构建方法。难点:控件的设置操作。程序框图的调试。3.教学方法1.通过多媒体课件展示教学知识并演示软件的使用。2.通过课堂练习熟悉软件使用。3.通过任务训练，强化知识应用意识，发展学生的独立思考能力和程序设计能力。4.学生学习预期成果掌握控件选板与函数选板主要分类、工具选板的操作内容；能够对前面板控件进行设置；掌握程序框图编程的基本操作。5.支撑课程目标课程目标1.2.3第二单元分组的数据（学时数：4学时）1.课程主要内容数组、簇、波形等的概念、属性、相关函数。2.重点和难点重点:数组、簇、波形的相关操作函数。难点:数组与簇的区别。3.教学方法1.通过多媒体课件展示教学知识并演示软件的使用。2.通过课堂练习熟悉软件使用。3.通过任务训练，强化知识应用意识，发展学生的独立思考能力和程序设计能力。4.学生学习预期成果掌握数组、簇、波形的概念、属性、相关函数及编程方法。能够应用相关控件与函数编写特定功能的前面板和程序框图。5.支撑课程目标课程目标1.2.3第三单元控制程序运行的结构（学时数：4学时）1.课程主要内容For循环、While循环、条件结构、事件结构、公式节点等。2.重点和难点重点:For循环、While循环、条件结构。难点:循环的数据传递；条件结构的分支。3.教学方法1.通过多媒体课件展示教学知识并演示软件的使用。2.通过课堂练习熟悉软件使用。3.通过任务训练，强化知识应用意识，发展学生的独立思考能力和程序设计能力。4.学生学习预期成果熟练掌握循环结构、条件结构和事件结构等相关概念。能够应用相关控件与函数编写特定功能的前面板和程序框图。5.支撑课程目标课程目标1.2.3第四单元数据的图形显示（学时数：4学时）1.课程主要内容波形图表、波形图、XY图、三维图形等。2.重点和难点重点:波形图表、波形图和XY图。难点:波形图与波形图表的区别；XY图的数据类型；三维图形的数据类型。3.教学方法1.通过多媒体课件展示教学知识并演示软件的使用。2.通过课堂练习熟悉软件使用。3.通过任务训练，强化知识应用意识，发展学生的独立思考能力和程序设计能力。4.学生学习预期成果掌握波形图表、波形图、XY图创建、外观设置等方法。能够应用相关控件与函数编写特定功能的前面板和程序框图。5.支撑课程目标课程目标1.2.3第五单元数据的记录与回放（学时数：4学时）1.课程主要内容文本文件、电子表格文件、数据记录文件、前面板数据文件、波形文件、记录文件等。2.重点和难点重点:文本文件、电子表格文件、数据记录文件、前面板属性文件。难点:文本文件、电子表格文件、数据记录文件、前面板属性文件。3.教学方法1.通过多媒体课件展示教学知识并演示软件的使用。2.通过课堂练习熟悉软件使用。3.通过任务训练，强化知识应用意识，发展学生的独立思考能力和程序设计能力。4.学生学习预期成果掌握文本、电子表格和数据记录等文件的常用操作。能够应用相关控件与函数编写特定功能的前面板和程序框图。5.支撑课程目标课程目标1.2.3第六单元数据通信（学时数：4学时）1.课程主要内容局部变量、全局变量、DataSocket、HTML等。2.重点和难点重点:局部变量、全局变量、DataSocket、HTML。难点:DataSocket的编程；HTML的设置。3.教学方法1.通过多媒体课件展示教学知识并演示软件的使用。2.通过课堂练习熟悉软件使用。3.通过任务训练，强化知识应用意识，发展学生的独立思考能力和程序设计能力。4.学生学习预期成果掌握局部变量、全局变量、DataSocket的数据传递。能够应用相关控件与函数编写特定功能的前面板和程序框图。5.支撑课程目标课程目标1.2.3第七单元测试系统基础（学时数：4学时）1.课程主要内容测试系统采集信号；测试信号采集的软硬件设置等。2.重点和难点重点:测试系统信号采集硬件；DAQ设置；模拟信号的采集与输出。难点:DAQ设置；模拟信号的采集与输出。3.教学方法1.通过多媒体课件展示教学知识并演示软件的使用。2.通过课堂练习熟悉软件使用。4.学生学习预期成果了解数据采集设备的设置与测试方法，了解单通道、多通道、单点、连续等几种采集模拟信号和输出模拟信号的方法。5.支撑课程目标课程目标1.3（二）课程基本教学内容对课程目标的支撑课程教学内容教学方法支撑的课程目标学时安排课内课外学时比例第一单元LabVIEW概述讲授法、课堂练习、上机训练课程目标1、2、381:1第二单元分组的数据讲授法、课堂练习、上机训练课程目标1、2、341:1第三单元控制程序运行的结构讲授法、课堂练习、上机训练课程目标1、2、341:1第四单元数据的图形显示讲授法、课堂练习、上机训练课程目标1、2、341:1第五单元数据的记录与回放讲授法、课堂练习、上机训练课程目标1、2、341:1第六单元数据通信讲授法、课堂练习、上机训练课程目标1、2、341:1第七单元测试系统基础讲授法、课堂练习课程目标1、341:1合计321:1.1五、课程考核及对课程目标的支撑（一）课程考核课程成绩构成（百分制）课程成绩构成比例考核环节目标分值考核/评价细则平时成绩25%作业30共布置两次主题报告作业，每次作业满分100。目标分值=0.3*作业平均得分。课堂表现70考核内容为对软件编程指令的理解。形式：课堂讲解。至少1条指令/人/次课。满分100分。目标分值=0.7*平均成绩实践成绩25%上机100考核内容为与课程单元内容相关的编程。上机共7次，每次成绩满分100分。目标分值=上机平均成绩期末考试50%知识50考核内容为基本概念与基本操作；方式为上机基础考试；题型为填空与判断。目标分值=0.5*基础考试成绩能力50考核内容为编程技能；方式为上机编程考试。目标分值=0.5*编程考试成绩（二）课程考核对课程目标的支撑教学内容考核内容考核方式支撑的课程目标第一单元LabVIEW概述1-1前面板1-2程序框图作业、上机、期末考试课程目标1、2、3第二单元分组的数据2-1数组2-2簇2-3波形课堂表现、上机、期末考试课程目标1、2、3第三单元控制程序运行的结构3-1for循环3-2while循环3-3条件结构3-4事件结构3-5公式节点课堂表现、上机、期末考试课程目标1、2、3第四单元数据的图形显示4-1波形图4-2波形图表4-3XY图课堂表现、上机、期末考试课程目标1、2、3第五单元数据的记录与回放5-1文本文件5-2电子表格文件5-3数据记录文件5-4前面板数据记录文件课堂表现、上机、期末考试课程目标1、2、3第六单元数据通信6-1局部变量6-2全局变量6-3DataSocket6-4VI发布课堂表现、上机、期末考试课程目标1、2、3第七单元测试系统基础