虚拟仪器课程设计教学改革探索
实验类虚拟教学设计方案

一、背景随着信息技术的快速发展,虚拟现实(VR)技术逐渐应用于教育教学领域。
实验类虚拟教学作为一种新型的教学模式,能够为学生提供沉浸式的学习体验,激发学生的学习兴趣,提高教学效果。
本方案旨在设计一套适用于高中物理实验教学的虚拟教学方案,以期为教师提供一种新的教学手段。
二、教学目标1. 提高学生对物理实验的兴趣,激发学生的学习热情。
2. 培养学生的动手操作能力和科学探究精神。
3. 帮助学生掌握物理实验的基本原理和方法。
4. 提高学生的团队合作意识和沟通能力。
三、教学内容1. 电磁学实验:包括电磁感应、磁场测量、电路连接等实验。
2. 力学实验:包括牛顿运动定律、动量守恒定律、弹性碰撞等实验。
3. 热学实验:包括热传递、热力学第一定律、热力学第二定律等实验。
4. 光学实验:包括光的折射、光的干涉、光的衍射等实验。
四、教学步骤1. 导入新课教师通过视频、图片等形式,展示实验现象,激发学生的好奇心,引导学生进入实验情境。
2. 实验演示教师利用虚拟现实技术,进行实验演示,让学生直观地了解实验过程和原理。
3. 学生分组将学生分成若干小组,每组4-6人,明确分工,确保每个学生都能参与到实验中。
4. 实验操作学生在教师的指导下,利用虚拟实验设备进行实验操作,观察实验现象,记录实验数据。
5. 数据分析教师引导学生对实验数据进行整理、分析,得出实验结论。
6. 交流讨论各小组分享实验结果,讨论实验过程中的问题,共同总结实验经验。
7. 总结与反思教师对本节课的实验内容进行总结,强调实验原理和方法,引导学生反思实验过程中的不足。
五、教学评价1. 评价学生实验操作技能,包括实验步骤的准确性、实验仪器的使用等。
2. 评价学生对实验原理的理解程度,包括实验原理的掌握、实验结论的正确性等。
3. 评价学生的团队合作意识和沟通能力,包括小组成员之间的协作、实验报告的撰写等。
六、教学资源1. 虚拟实验软件:如PhysicsVR、Labster等。
0904066虚拟仪器技术教学大纲

0904066虚拟仪器技术教学大纲第一篇:0904066虚拟仪器技术教学大纲《虚拟仪器技术》课程教学大纲一、课程基本信息课程编号:0904066 课程中文名称:虚拟仪器技术课程英文名称:Virtual Instrument Technology 课程性质:专业选修课程考核方式:考查开课专业:自动化、测控技术与仪器、电气工程及其自动化、探测制导与控制技术、生物医学工程开课学期:7 总学时:32(其中理论24学时,实验 8学时)总学分:2二、课程目的《虚拟仪器技术》是自动化、测控技术与仪器、电气工程及其自动化、探测制导与控制技术、生物医学工程专业本科生的一门任意选修的专业课,虚拟仪器技术综合运用了计算机技术、数字信号处理技术、标准总线技术和软件工程方法,代表了测量仪器与自动测试系统的发展方向。
通过本课程的学习,培养学生自己动手设计开发仪器和组建自动测试系统的能力。
三、教学基本要求(含素质教育与创新能力培养的要求)1.本课程含理论教学部分(24学时)、实验教学部分(8学时)。
2.理解和掌握本课程内容中的重点部分是学生学习虚拟仪器技术课程达到合格的基本要求,教与学双方都必须要处理好一般内容与重点内容之间的关系。
3.本课程有着广阔的工程应用背景,教学中应注意贯彻理论联系实际的教学原则,注重培养学生的逻辑思维能力和综合运用LabView 分析解决实际问题的能力。
4.根据本课程的特点,必须要求学生独立完成一定数量的课后习题。
四、教学内容与学时分配第一章概述(2学时)本章介绍虚拟仪器的基本概念、组成特点及LabView图形化编程环境和G语言编程基础等几个方面的内容。
第二章虚拟仪器的创建与调试(4学时)本章介绍VI的创建、VI程序的编辑和子VI的创建与调用、层次化窗口以及程序调试技术。
第三章循环结构与趋势图(2学时)本章介绍最基本的While loop和For Loop两种循环结构以及与循环控制结构相关的波形Chart(趋势图)和移位寄存器的概念和使用。
国家级虚拟仿真实验教学项目建设与思考

国家级虚拟仿真实验教学项目建设与思考1. 引言1.1 背景介绍随着科技的不断进步,传统的实验教学方法已经不能完全满足教育教学的需求。
传统实验教学存在实验器材昂贵、实验条件受限、安全隐患大等问题,给教师和学生带来了很大的困扰。
而虚拟仿真实验教学项目的出现,可以有效解决这些问题。
通过虚拟仿真技术,学生可以在虚拟环境中进行实验操作,不仅可以节约成本,提高实验效率,还可以有效降低实验风险,提高实验安全性。
虚拟仿真实验教学项目建设也可以提高学生的学习兴趣和参与度。
通过生动逼真的虚拟场景和交互式实验操作,学生更容易理解和掌握实验内容,从而提高学习效果。
虚拟仿真实验还可以打破时间和空间的限制,让学生随时随地都能进行实验操作,为教学提供了更大的便利。
虚拟仿真实验教学项目建设在国家级教育体系中具有重要意义,可以推动教育教学方式的创新和提高教学质量,有助于培养学生的实践能力和创新精神。
加强虚拟仿真实验教学项目建设,不仅是教育教学改革的需要,也是推动教育现代化发展的重要举措。
1.2 问题提出虚拟仿真实验教学项目在我国教育领域日益受到重视,国家级虚拟仿真实验教学项目的建设也逐渐成为教育改革的重要方向。
在建设过程中,我们也面临着一些问题和挑战。
虚拟仿真实验教学项目的建设需要耗费大量的资金和人力资源,而有些学校或地区可能无法承担这样的成本。
虚拟仿真技术的更新换代较快,项目建设需要不断跟进技术发展,并及时更新设备和内容,这也增加了建设的难度和成本。
虚拟仿真实验教学项目的内容设计和教学方法也需要不断改进和完善,以确保项目能够真正起到教学效果。
如何有效解决这些问题,提高项目的建设质量和效果,成为当前国家级虚拟仿真实验教学项目建设中亟待解决的问题。
通过对这些问题进行深入分析和思考,我们可以找到更好的解决方案,推动国家级虚拟仿真实验教学项目的持续发展和进步。
2. 正文2.1 国家级虚拟仿真实验教学项目概述国家级虚拟仿真实验教学项目是利用虚拟现实技术和仿真模拟技术,将实验场景数字化,让学生通过计算机等设备进行虚拟实验操作,达到教学目的的一种教学方式。
《虚拟仪器技术》课程设计

目录第1章《虚拟仪器技术》课程设计任务书 (3)1.1课程设计任务 (3)1.2课程设计目的 (3)1.3课程设计要求 (4)1.4课程设计内容 (4)1.5课程设计报告要求 (4)1.6课程设计进度安排 (5)1.7课程设计考核办法 (5)第二章总体设计方案 (6)2.1虚拟仪器 (6)2.1.1虚拟仪器的概述 (6)2.1.2虚拟仪器的概念 (6)2.1.3虚拟仪器的特点 (6)2.1.4虚拟仪器在各方面的应用 (7)2.2 LabVIEW (8)2.2.1 LabVIEW的发展历程 (8)2.2.2 LabVIEW的概念 (8)2.2.3 LABVIEW的操作面板 (9)2.2.4 LABVIEW的应用领域 (10)2.3 多功能数字滤波器 (11)2.3.1滤波器的概念 (11)2.3.2滤波器分类 (11)2.3.2.1根据滤波器的选频作用分类 (11)2.3.2.2根据“最佳逼近特性”标准分类 (11)2.3.2.3理想滤波器 (12)2.3.3实际滤波器 (12)2.3.3.1实际滤波器的基本参数 (12)2.3.4多功能数字滤波器的总体结构图 (14)第三章多功能数字滤波器原理及功能 (15)3.1 多功能数字滤波器原理 (15)3.1.1前面板结构布局 (15)3.3.2、前面板部分功能界面说明 (18)第四章多功能数字滤波器的程序设计及运行调试 (21)4.1流程图 (21)4.2框图程序的设计 (22)4.2.1波形类型选择框 (22)4.2.2 噪声类型选择框 (23)4.2.3滤波器类型选择框图 (25)4.2.4波形显示选择框 (27)4.2.5大致的总程序框图 (27)4.3、运行调试 (29)4.3.1不添加噪声的波形显示 (29)4.3.2加入噪声后的波形显示 (29)4.3.2.1选择IIR滤波器的波形变化 (30)4.3.2.2选择FIR滤波器的波形变化 (30)4.3.2.3选择中值滤波器的波形变化 (31)第五章收获、体会 (32)参考文献 (33)第一章《虚拟仪器技术》课程设计任务书题目:多功能数字滤波器设计1.1课程设计任务数字滤波器是数字信号分析中重要的组成部分,数字滤波器与模拟滤波器相比具有准确度和稳定性高,系统函数容易改变,灵活性高,不存在阻抗匹配问题,便于大规模集成,可实现多位滤波等优点,因而数字滤波器在工程中得到了广泛的应用。
基于学科竞赛和专业认证的“虚拟仪器技术”课程教学改革与实践

控 技 术 领 域 占据 着 越 来 越 重要 的位 置 Ⅲ 。我 校
授 虚 拟 仪 器 组 成 结 构 、La b VI E W 软 件 的 使 用 及
向为 智 能 控 制 ;
教 学 内容 与 竞 赛 、认 证 衔 接
马修水 ( 1 9 6 3 一 ),男,安徽 庐江人,教授 ,博士,研究方 向为精 密仪器及机械。
基 金 项 目 : 浙 江 省 新 世 纪 教 改 项 目 (项 目 编 号 : y b 2 0 1 0 0 8 4);浙 江大学宁波理工 学院校级教学研 究项 目; 宁波市服务 型教 育重点建 设专业 “ 计算机应用技术专业群 ”
仪器研究及应用领域 的相关理工科专业 的学生 ,
如 测 控技 术 与 仪 器 、 自动 化 、计 算 机 、电气 工 程 等 。参赛 作 品为 面 向应用 的虚 拟 仪 器设 计 项 目,
具 有 创新 性 和应 用 价值 的解 决 方 案 ,基 于 主流 的
虚 拟 仪 器技 术 软 、硬 件平 台 ,完 成 测试 、控 制 、 自动化 或者其 他 创新性 的应用 开发 【 3 】 。
宁波 市特色专业 “自动化”建设成果。
2 0 1 3 年1 o N刊
嘶 ; j 0 , 一 i r 叠 黩 ; ( l { 鬻 . ㈤ 签 一 { 糯 嬲 酾 麟 嬲 嬲 鞠 嬲 嬲 翳 鞴 嬲
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会 、中 国仪 器 仪 表 学会 主办 ,面 向全 国高 校虚 拟
【 摘要 】 本文针对独立 学院 自动化 专业 “ 虚拟仪 器技 术”课 程课时 少、实践性 强、学生缺乏 学习主动性 的现状 , 基 于
虚拟仪器课程设计实验报告

北京邮电大学课程设计报告一.课程设计内容及目的:1.掌握虚拟仪器的概念和系统组成,虚拟仪器系统的基本设计思想;2.认识虚拟仪器的软件开发工具LabVIEW及图形化编程语言;3.掌握虚拟仪器软件的设计方法,能够运用LabVIEW进行数据操作、结构控制、文件读写、信号处理、数学分析、波形分析等;4.独立完成第一阶段的20个虚拟仪器设计;5.小组成员共同完成第二阶段虚拟仪器设计;6.完成虚拟仪器课程设计实验报告。
二.小组成员及分工:组长:王迪(2009211407班,学号09211870),主要负责第二阶段任务的主要设计工作,包括功能设计,程序编写等。
组员:蒲瑞(2009211406班,学号09211847),主要负责第二阶段虚拟仪器设计的界面设计和优化。
周莹(2009211406班,学号09211860),主要负责第二阶段虚拟仪器设计的市场调研。
三.第一阶段设计任务:1.设计任务概述:通过20个简单的小设计,来熟悉LabVIEW的基本操作,了解图形化的编程语言与之前传统编程语言的区别,适应这种全新的编程方式,为第二阶段的设计任务打下基础。
2.第一阶段设计成果:经过四天时间学习和设计,圆满完成了第一阶段的设计任务,每一个小设计均独立完成,具有个人特色,大部分设计在题目要求的基础上增加了额外功能。
由于篇幅有限,20个设计不再一一赘述,在此详细展示3个第一阶段的虚拟仪器设计。
1)第七题:用for循环产生一个长度为5的随机数设计思路:可通过用一个循环五次的for循环,在每一次循环体中产生需要的5位随机数的一位。
具体实现方法为:在循环体中产生一个0到10的随机整数(通过随机数控件乘以10再取整得到),乘以一个每次循环自乘10的变量(利用反馈节点可实现自乘),再将得到的结果在每一次循环中进行自加(利用反馈节点实现自加),即可得到需要的五位随机数。
需要注意的是最高位随机数需要进行判断,使其值不为0或10,以保证随机数的长度。
大型仪器分析实训课程教学改革初探

大型仪器分析实训课程教学改革初探随着科学技术的迅速发展,大型仪器分析实训课程在高校化工专业教学中扮演着重要的角色。
传统的教学模式已经无法满足日益增长的教学需求,对大型仪器分析实训课程进行教学改革显得尤为重要。
本文将对大型仪器分析实训课程教学改革进行初探,探讨如何提高学生的实践能力和创新能力。
一、教学改革的背景和意义1.背景大型仪器分析实训课程作为化工专业的重要课程之一,旨在培养学生的实验技能和仪器操作能力。
传统的实验教学模式过于注重理论知识的传授,往往忽视了学生的实践能力和创新能力的培养。
随着社会对高素质人才的需求越来越迫切,传统的教学模式已经难以适应现代教学的要求,对大型仪器分析实训课程进行教学改革势在必行。
2.意义教学改革旨在提高学生的实践能力和创新能力,培养学生的综合素质和创新思维,为学生的就业和未来发展打下良好的基础。
通过教学改革,可以使学生更加熟练地掌握大型仪器的使用技能,提高学生的实验技能和操作能力,培养学生的科研能力和创新意识,为化工专业学生的成长和发展提供更多的机会和平台。
二、教学改革的具体内容1.实验教学内容的调整在传统的教学模式下,大型仪器分析实训课程主要注重传授仪器的基本原理和操作技能,而忽视了实验设计和实验探究的能力培养。
在教学改革中,应加强实验内容的调整,注重培养学生的实验设计和实验探究能力,使学生能够独立设计实验方案,进行实验操作和数据分析,提高学生的科研能力和创新意识。
2.实验教学方法的创新传统的实验教学方法主要采用教师授课和学生听课的方式,学生缺乏主动参与的机会,难以培养学生的实践能力和创新能力。
在教学改革中,应创新实验教学方法,采用问题驱动、案例导入、实验探究等方式,激发学生的学习兴趣和学习动力,鼓励学生思考和探索,提高学生的实践能力和创新能力。
3.实验室条件的改善大型仪器分析实训课程需要较好的实验室条件和设备支持,以保证学生能够进行高质量的实验操作。
由于实验设备和技术在不断更新和发展,传统的实验室条件已经无法满足教学需求。
关于虚拟仪器的课程设计

关于虚拟仪器的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解虚拟仪器的概念、功能及在工程测量中的应用。
2. 学生能够掌握虚拟仪器软件的基本操作流程和使用方法。
3. 学生能够描述至少三种常见虚拟仪器的原理及使用场景。
技能目标:1. 学生能够独立操作虚拟仪器软件,进行基础的数据采集与分析。
2. 学生能够运用虚拟仪器解决简单的实际测量问题,如信号处理、波形分析等。
3. 学生通过小组合作,设计并实施一个简单的虚拟仪器应用方案。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对科学研究的兴趣,特别是在工程测量和虚拟仪器领域的探索热情。
2. 学生在学习过程中形成合作意识,培养团队精神和解决问题的积极态度。
3. 学生能够认识到虚拟仪器在现代社会中的重要作用,理解科技发展对生活的影响。
课程性质:本课程为实践性与理论性相结合的课程,旨在通过虚拟仪器的学习,提高学生的动手能力和实际问题解决能力。
学生特点:考虑到学生处于高年级,已具备一定的物理知识和实验操作技能,能够较快地掌握虚拟仪器原理和操作。
教学要求:教师需采用讲授与实操相结合的教学方式,注重引导学生主动探索,鼓励学生将理论知识应用于实践操作中,并通过小组合作培养学生的团队协作能力。
通过具体的学习成果评估,确保学生达到课程目标。
二、教学内容1. 虚拟仪器概述- 定义与分类- 发展历程- 应用领域2. 虚拟仪器原理- 数据采集与处理- 信号分析与显示- 常用算法介绍3. 虚拟仪器软件- LabVIEW软件安装与界面认识- 基本操作与编程- 实例分析与实操演练4. 常见虚拟仪器介绍- 数字示波器- 频谱分析仪- 数据记录仪5. 虚拟仪器应用案例- 简单电路信号测量- 声音信号处理- 小组项目:设计并实施一个虚拟仪器应用方案教学内容安排与进度:第一周:虚拟仪器概述第二周:虚拟仪器原理第三周:LabVIEW软件安装与基本操作第四周:常见虚拟仪器介绍第五周:虚拟仪器应用案例及小组项目实施本教学内容依据课程目标,紧密结合教材相关章节,注重理论与实践相结合,使学生能够系统地掌握虚拟仪器相关知识。
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虚拟仪器课程设计教学改革探索作者:王靖黄采伦来源:《江西教育C》2016年第04期摘要:本文介绍了本校测控专业虚拟仪器课程设计的开设情况,以及现阶段课程设计教学实施中发现的若干问题并展开分析,探讨了虚拟仪器技术课程设计的教改措施,提出了几条有针对性的虚拟仪器课程设计教学改革方法,还根据教学大纲提出了课程设计的成绩评定方法。
在现有的教学条件下,据此所进行的课程改革,已经取得了显著的教学效果。
关键词:虚拟仪器课程设计软件工程因材施教随着计算机技术发展和现代工业应用激增需求的推动,基于仪器的测量和控制系统得到了迅猛发展,尤其是扩展性良好的模块化虚拟仪器技术。
目前,虚拟仪器广泛应用于工业、农业、军事、交通、医药卫生以及教学和科研等领域,尤其是在自动化程度高的一些行业,虚拟仪器技术逐渐成为主要的支撑技术。
笔者学校为适应当今技术发展和各行各业对于测控仪器人才新的需求,为了培养高素质的创新性测控技术人才,在测控技术与仪器专业开设了虚拟仪器课程。
由于本课程是一门实践性非常强的课程,因而又与此相配套地开设了虚拟仪器课程设计,设计安排在完成虚拟仪器课堂教学环节后,时间为两周左右。
该课程设计要求学生综合所学的虚拟仪器技术、应用传感器技术、信号处理与测试技术和软件工程等相关知识,设计人机交互界面良好、软件功能完备的虚拟仪器软件系统。
一、教学过程中存在的问题1.教师知识体系的不足。
众所周知,虚拟仪器技术是美国国家仪器公司在20世纪80年代末提出的,而在2000年左右进入我国并广泛推广。
据调查,国内不少高校都是在2002年左右开始开设虚拟仪器课程,笔者任教的大学就是在2004年开设这门课程。
虚拟仪器技术在我国的推广应用时间较短,相关高等院校开设本课程的时间也较短。
讲授这门课程的高校教师尤其老教师,在其求学期间并没有系统学习过虚拟仪器课程。
因此,目前讲授这门课程的老师大都是通过自学摸索或是在其科研项目中使用到了虚拟仪器,而了解掌握相关知识的。
因此,大部分的主讲教师对于虚拟仪器设计的知识体系的掌握程度尚有一点欠缺,对于相关授课内容的熟悉程度也还存在一定的不足。
这些最终也会在虚拟仪器课堂教学和课程设计指导工作中体现出来,并造成一些影响。
2.课程设计涉及的知识领域较广。
与传统仪器技术不同,虚拟仪器技术是指包含相关数据采集设备的计算机平台上运行的具有针对性的测试分析软件系统,根据用户的不同需求可以高效率地构建起丰富多彩的测量系统。
对大多数用户而言,在完成基本数据采集的前提下,用户主要的工作变成了软件设计。
虚拟仪器技术突破了单一功能仪器的局限,可以将多种信号处理的方法方便地应用于测量中,甚至可以将用户自己的一些分析方法融入到测试系统中,从而实现“私人订制”的测试系统。
从这里可以看出,虚拟仪器概念包含的范围很广,牵涉的知识内容也非常多。
因此,要完整系统掌握虚拟仪器的开发,使用者必须熟悉高等数学、数理统计、物理、电工电子技术、传感器技术、数据采集技术、计算机硬件知识、计算机软件开发、数字信号处理等相关领域的知识,这对于本课程的讲授者和学习者都提出了较高的要求。
常言道:“授人以鱼,必自知渔。
”要能够更好完成虚拟仪器课程设计的指导工作,指导教师必须多方面充实自己的知识体系,有针对性地扩展自己的知识领域,尤其是机械专业背景的教师,要多了解并掌握信息技术与计算机软件工程的相关专业知识。
3.目前课程设计选题较为局限。
经过笔者查阅相关资料,了解到这样的情况。
很多高校虚拟仪器课程设计的选题多年都没有变化,较为陈旧。
很多学生在课程设计开始之前,就从上一级的同学那里拷贝到了课程设计的内容,起不到锻炼学生综合运用虚拟仪器课程知识的作用。
以我校为例,虚拟仪器课程设计题目分为两大类,即一般信号分析的虚拟仪器设计和工程测试实验教学虚拟仪器。
其中一般信号分析的虚拟仪器设计如:基于谱分析技术的虚拟相位差计设计等。
工程测试实验教学虚拟仪器则包括:位移测试虚拟仪器设计和振动测试虚拟仪器设计等。
在题目分配时又一刀切,如:要求学生只能从两大类中分别选取一题,作为其课程设计的题目。
从虚拟仪器这门课程要求学生熟练掌握的内容,如数组操作、文件操作、对话框操作,程序结构控制和多种显示方式的综合运用等重要的知识,则没有包含在相关题目中,使学生失去了一次很好的锻炼机会。
二、课程设计教学创新探索虚拟仪器设计是一门较新的实践性较强课程,目前开设该课程的各个高校还没有一个完善的教学方式可以借鉴推广。
因此,各个高校应该根据自己的发展现状和仪器设备状况,采取切实可行的改革与革新,建设好符合本校特色的虚拟仪器课程。
在这个过程中,要适当加强学生的实践能力培养,逐步摸索出一条好的方法,以改变当前实验设备不足的现状,达到培养学生的目的。
1.目前课程设计选题较为局限软件工程思维的引入。
虚拟仪器的精髓是将专门硬件才能完成的一些测控功能,用通用计算机平台搭载的相关测试软件系统来代替。
因此,课程设计的重要部分就是虚拟仪器上位机软件的设计与开发。
由于学校开设该门课程的学院是机电学院,学习该课程的学生都是机械背景的学生,虽然学生大都学过计算机文化基础和C语言程序设计等课程,但是没有系统学习过软件开发的课程。
编写一个小的测试或者分析程序尚可,但是对于较为大型的测试系统主程序,他们表现出的就是慌乱和无序。
因此,从本课程的课堂授课开始,就要持续向同学们介绍成熟的软件工程思维,教给他们软件开发的流程。
在整个虚拟仪器课程设计程序设计与开发的过程中,指导教师可以遵循以下的步骤来指导和教育学生,养成良好的程序设计习惯。
首先是针对软件设计的需求进行系统分析与研究,搞清楚所要设计对象的具体需求,进行详尽的分析并对要求完成的功能给出一个详细的列表。
其次是进行软件系统的架构。
将需要设计的虚拟仪器系统,从功能模块上划分为若干个元件,进而分析元件如何形成、相互之间如何通信,是关于这个系统本身结构的重要信息。
第三是进行软件开发:设计LabVIEW应用程序,以确保它的具有良好的人机交互界面,良好的响应速度。
在开发较大的设计题目时,还要注意代码重新使用性和互操作性。
然后在设计的虚拟仪器系统部署前,先要进行功能测试,执行适当的编码方式来提高程序的可读性和性能。
测试LabVIEW应用程序的正确性,修正所发现的BUG。
在软件正式使用前要进行部署过程,也就是将最终的可执行文件和安装包进行最终用户部署。
在用户配置环境(包括硬件、软件的安装、环境变量的设置等)中提供软件给用户正常使用。
2.课程设计题目的创新。
针对目前虚拟仪器课程设计题目乏善可陈等问题,可以从三个方面进行改进。
其一,可以充分利用现有的实验室硬件测试资源,以此为平台设计一些综合性较强的课程设计题目。
其二,可以结合教师自己的科研项目,选取其中的一部分,涉及几个难度适中的课程设计题目。
其三,可以鼓励学生自主选题,拟订方案,编写程序,自行设计虚拟仪器检测系统。
对于这些选题都要求与生产实际相联系,能解决企业产品检测方面的具体问题,培养他们勇于创新精神和独立工作能力。
同时巩固和运用已学LabVIEW语言的基础知识、基本概念,并掌握LabVIEW程序开发的基本结构设计方法,包括循环结构、选择结构、顺序结构等的具体使用方法和技巧,建立系统整体设计的思想,掌握设计方法和设计技巧。
对于学生自行选择题目,必须通过授课教师的审题。
通过后方可进行,以此来考查学生综合运用知识的能力与水平。
积极拓展课本介绍的虚拟仪器技术基本应用领域,将课程设计的选题扩展到极点设备的监控,流程工业的过程自动化控制,并用于数据信号采集和处理,全面促进教学和科研水平。
3.课程设计成绩评判的创新。
随着社会的发展和新时期工科教育的进步,如何培养出现代社会急需的复合型和创新型人才,也就是既懂技术又懂管理的人才是教育工作者面临的一个重大课题,对于测试技术与仪器专业也提出了这样的要求。
因此,对于虚拟仪器课程设计这样一门实践操作性非常强的课程,尤其要考虑到团队合作与团队开发管理工作。
笔者在原有考察学生对虚拟仪器基本编程方法和基本知识掌握的基础上增加了基于创新项目的综合设计性教学改革,将学生通过自主组合和教师分配划分为若干个小组,进行课程设计题目的开发。
对学生评价体系改革也做了个大胆的尝试,也就是相应地要求学生自己去思考项目中的技术问题,合理分工,然后通过团队协作去实现自己的想法和思路,更提倡学生自主学习,通过构思设计模块,细化工作,根据团队中各人的能力差异合理分工、相互合作去完成一个实际工程问题。
通过这个过程的历练以达到掌握基本知识点,同时培养善于思考、团队协作能力强、动手能力强的良好素质。
在整个课程设计开设过程及公开答辩中可以发现大部分学生都完成了教学目标,一些团队进行了一些思考和总结甚至超出教师的预期,学生对该实验的评价和心得也很好,可以看出改革是实验教学中的一个进步。
通过上述的分析可知虚拟仪器课程非常适合将理论学习和基于项目的课程设计两个教学环节结合起来,全面培养学生的综合素质和能力。
通过在笔者的教学实践活动中,综合运用以上的教学改革措施,改变了以往以机械测试为主体需求的课程设计教学方法,更加突出了以项目实践结合的新方向,从而将传统的课程设计“小项目”扩展为创新性和实践性更强的“大项目”的概念。
可以使学生真切地体会到做“工程”,从而改变传统教育模式中“重理论轻实践”的偏向。
通过上面这些举措,提升了我校虚拟仪器课程设计的质量和水平,取得了良好的实践效果。
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