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SPOC学校专有课程
虚拟仪器设计应用
第15次开课
开课时间: 2023年02月21日 ~ 2023年07月01日
学时安排: 3-5小时
当前开课已结束 已有 241 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=本课程是免费网络公开课程。期待短短八周能与大家一起建构一套“专属于您的完整可实施的虚拟仪器设计应用,您可以与“理同道合”的同行们同肩并进。期待各位学员可以将本课所学,应用到实践中,边学边用,及时将实践中遇到的问题和对策在课程论坛中分享。
本课程是免费网络公开课程。期待短短八周能与大家一起建构一套“专属于您的完整可实施的虚拟仪器设计应用,您可以与“理同道合”的同行们同肩并进。期待各位学员可以将本课所学,应用到实践中,边学边用,及时将实践中遇到的问题和对策在课程论坛中分享。
—— 课程团队
课程概述

  本课程为三江学院爱课程网上的独立SPOC课程,也是一门网上在线课程。

《虚拟仪器设计应用》是工程实践类很强的课程,依据“软件即仪器”这个虚拟仪器的核心技术,在虚拟仪器软件平台和硬件平台上完成工程设计和应用的案例教学情境下,融合教学理念、设计技巧、媒体技能为一体,从理念和实践两个维度来提升学生虚拟仪器设计和应用开发能力

     本课程共分为八个单元,配合有深入浅出的理论讲解、丰富详实的课例分析、简单易用的实施贴士,教会大家用虚拟仪器技术设计和应用。我们希望各位学以致用,学完本课后,将本次虚拟仪器设计应用于实际工程实践中。

    在本课程结束时,您将会了解虚拟仪器设计应用课程的发展方向,建立对虚拟仪器技术的更深入的研究兴趣,您还将获得虚拟仪器设计应用和开发的核心技能,包括以学生为中心的设计思路,针对性选择和开发相关资源的技术能力以及推动课程可持续发展的科学观念;最重要的是,跟紧我们,您就一定会完成自己虚拟仪器设计应用的工程项目.

     若想参与学习,并有所收获,您就需要做到:

     第一,每讲需要2-3小时学习课程资料

     第二,每讲需要1-2小时参与课程讨论或进行同伴互评。

  

    本课程要求学生具备一定的信息技术能力。请每个学生根据课程《准备篇》的内容确认达到本课程所需要的信息技术能力要求,熟悉本课程学习平台操作,了解课程的学习要求。

本课程作业采用互评机制,由平台将所收到的作业自动分发给同学批改,所以每周作业请按时提交,过期无法补交。不交作业者也无法互评同学作业。


     单元测验可以在学期结束前完成,这是为了方便中途进来的、只是为了学习课程内容而不做作业的学员来检查自己对课程内容的掌握情况。

     鼓励同一学校的学生一起学习,相互讨论,共同进步。


授课目标

本课程是理工科类电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术、自动化、机电一体化等专业本科生的一门侧重于软件和硬件设计应用能力方向的专业课。

通过本课程的学习,可以使学生掌握LabVIEW软件,学会数据采集、输出编程,掌握虚拟仪器系统的综合设计方法,了解虚拟仪器软、硬件开发平台,学会自己设计虚拟仪器系统,并利用虚拟仪器软硬件平台,开发简单工程应用系统。




成绩 要求

线上成绩以百分计,总分=单元测验(占50%)+课程讨论(占3%+域外成绩(占7%)+ 期末考试(占40%)


课程大纲
虚拟仪器及虚拟仪器系统概论
课时目标:教学目标: 通过本章的学习,使学生对虚拟仪器技术有一个初步认识,建立虚拟仪器基本概念,熟悉LabVIEW软件特点及工作环境,了解G语言的编程模式及特点。重点:虚拟仪器、虚拟仪器技术、LabVIEW基本概念,LabVIEW操作模板。难点:语言编程环境搭建,虚拟仪器系统的概念。
1.1 虚拟仪器技术简介
1.2 视频:虚拟仪器技术工程应用
1.3 视频:案例:国外虚拟仪器技术工程应用
1.4 讨论:如何学习虚拟仪器设计应用这门课程?
测验
作业
虚拟仪器核心软件LabVIEW 的开发环境
课时目标:教学目标:掌握LabVIEW的基本操作—创建、编辑与调试,理解VI的程序调试技巧。掌握编辑VI图标和进行连接器端口的设置,掌握创建子VI的两种方法,熟练调用子VI;掌握VI添加到用户库的方法。重点:创建VI、编辑VI;子VI的创建、编辑难点:VI的调试与运行;连接器端口的设置。
2.1 文档:LabVIEW的文件菜单、工具栏、选项板
2.2 视频:案例:创建和编辑、修饰VI:正弦信号发生器
2.3 讨论:三角波信号发生器你会设计吗?
2.4 视频:运行和调试VI、巧用调试工具
2.5 视频:创建和调用子VI:
测验
作业
LabVIEW 的基本数据类型
课时目标:教学目标:掌握LabVIEW的基本数据类型,字符串型数据。理解不同类型函数的综合应用。 重点:基本数据类型、数组型数据、字符串型数据
3.1 文档:基本数据类型:数值、布尔、字符串;
3.2 视频 LabVIEW的基本数据类型 数值型 布尔型 字符串
3.3 视频:案例:数值型:储水罐水位报警系统设计
3.4 视频:案例:基本数据类型布尔型:开关控制指示灯亮灭
3.5 视频:案例:字符串型:温度计的读数转换后与合成字符串
测验
作业
LabVIEW 的特殊数据类型
课时目标:教学目标:掌握LabVIEW的特殊数据类型,数组型数据,簇型数据。了解不同类型函数的综合应用。重点:数组型数据难点:簇型数据、不同类型函数的综合应用
4.1 文档:特殊数据类型:数组、簇
4.2 视频:数组的创建、使用
4.3 视频:案例:数组的使用:求一个数组的大小
4.4 视频:案例:打地鼠
4.5 视频:簇的创建
4.6 视频:案例:汽车仪表盘控制系统设计(1)
4.7 视频:案例:汽车仪表盘控制系统设计(2)
测验
作业1
作业2
LabVIEW 的程序结构、节点、属性
课时目标:教学目标:掌握LabVIEW的循环与结构。掌握使用For循环、While循环;.掌握属性节点、公式节点、MathScript节点和MATLAB脚本节点的用法。重点:循环与结构难点:While循环结构、属性节点
5.1 文档:四种常用的程序结构、节点
5.2 视频:顺序结构:随机数比较
5.3 视频:循环结构:FOR循环、While循环
5.4 视频:案例:While循环中退出程序的方法
5.5 视频:案例:巧用条件结构
测验
作业
LabVIEW的状态机架构
课时目标:教学目标:掌握状态机结构的编程技巧、灵活应用公式节点、属性节点。 重点:状态机状态切换 难点:CASE与枚举型控件配对使用编程技巧
6.1 文档:状态机程序结构
6.2 视频:交通灯控制系统设计
6.3 视频:学生作品展示交通灯控制系统设计
6.4 视频:LabVIEW中闪烁属性节点的设置
测验
作业
工业应用数据采集系统
课时目标:教学目标:了解数据采集的基础知识,数据采集系统的构成,理解不同的信号类型与信号处理方法;掌握DAQmax驱动软件的安装、配置;了解数据采集板卡的安装步骤、了解数据采集板卡的操作与配置,熟悉数据采集助手的使用方法。 掌握 DAQ Assistant Express VI构建数据采集VI的方法。重点:DAQmax的使用配置、数据采集助手的使用难点:DAQ Assistant Express VI构建数据采集VI
7.1 文档:数据采集系统的组成
7.2 视频:数据采集基础
7.3 视频: 配置管理软件DAQmx
7.4 视频: DAQ助手Express VI
7.5 视频:声卡、数采卡采集声音系统设计
7.6 视频:学生作品展示单片机与LabVIEW串行通信系统设计
7.7 视频: 温度监测报警系统设计
测验
作业
串口通信编程
课时目标:了解串行通信分两种基本的通信方式,同步串行通信、异步串行通信。熟悉异步通信协议的位串格式,掌握串行通信函数节点的含义及用法,会进行串行通信编程
8.1 文档串行通信基本概念
8.2 视频:串行通信
8.3 视频:LabVIEW串行通信函数
8.4 视频:LabVIEW串口通信编程实例
测试
作业
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预备知识

C语言程序设计、电子技术基础、单片机原理及应用

学员最好是本科在校学生,正在学习面授课程《虚拟仪器设计应用》。因为课程要求学生参与翻转堂课的学习成果视频展示。 

因为本课程要求学员制作一段教学视频,所以要求学员要具有一些基本的信息技术素养,比如愿意学习新软件的操作,会下载软件,安装软件,会将word格式文件转换为PDF格式(为了避免作业所使用的软件版本不同,造成互评时不能打开同学作业的情况),具体要求请参看课程《准备篇》。


参考资料

参考文献

[1]杨乐平等著.LabVIEW高级程序设计[M].北京:清华大学出版社.

[2]陈锡辉,张银鸿.LabVIEW 8.2程序设计从入门到精通[M].北京:清华大学出版社.

[3]王冠华.Multisim10电路设计及应用[M].北京:国防工业出版社.

[4]谢志萍.传感器与检测技术[M].北京:电子工业出版社.

[5]陈学平.Altium Designer10电路设计与制作完全学习手册[M].北京:清华大学出版社.

[6]吕俊芳.钱政.等著.传感器接口与检测仪器电路[M].北京:国防工业出版社.

[7]魏学业.传感器与检测技术[M].北京:人民邮电出版社.

[8]刘晋霞.胡仁喜等著.LabVIEW从入门到精通[M].北京:机械工业出版社.

[9]周润景.郝晓霞著.虚拟仪器设计技术[M].北京:北京航空航天大学出版社.

[10]曲丽荣.胡容等著.LabVIEW、MATLAB及其混合编程技术[M].北京:机械工业出版社.

[11]李艳红.李海华等著.传感器原理及其应用[M].北京:北京理工大学出版社.

[12]Design and  realization of serial commnication interface based on LabVIEW Guo Jie,Wang  Zhaoba National Key Laboratory For Electronic Measurement Technology(Taiyuan Division),North University of China,Taiyuan,Shanxi,China.

[13] LabVIEW User Manual. USA:National Instruments Corporation,1998.



部分国外视频来自网络,为教学需要在此借鉴 ,如果侵犯到您的权益,请与我们团队联系。

邮箱:qlr2002@126.com,1979428875@qq.com


常见问题

1. 怎么报名,怎么选课?

你需要先有爱课程网或者网易云课堂的账号(两者选一即可),然后从“中国大学MOOC”课程清单中选择“虚拟仪器设计应用”,找到我们的课程图标点击,再点“开始学习”,就看到"你已加入"了。只是现在还没有开放课程内容,所以只能看到这一页。2020年2月24日,准时拉开大幕。

 


特别提醒:如果您是爱课程网或网易云课堂的新用户,注册成功后一定要“选课”,才能成为课程的学生。切切!

 

请在本课程学习的过程中始终以同一个账号(爱课程网或者网易,每次等陆前请确认)登陆学习,本课程不再提供合并同一用户不同账户学习成绩的服务切切!

 

2.怎样学习?
开展线上SPOC、线下慕课堂的混合式教学,要求学员具有一定的上网条件,能够流畅的观看教学视频。课程的重要信息都会用公告的形式发布或采用慕课堂形式发布,同时抄送学生注册的邮箱。请及时查看。

 

经过2016年7月份的课程试运行,我们已经测试了完成作业所需要的时间。因此,本次课程不再允许逾期补交作业。请网速有问题的学员提前提交作业,不要等到最后几分钟才交作业而造成提交不成功。切切!

 

3.本课程有QQ群号吗?

在本课程的第一轮开课过程中,我们使用了QQ群,在网络有卡顿时答疑用,但请大家有问题还是都到课程讨论区来讨论,真正让课程平台成为学习的主战场。

 

有关教学的问题都请在课程讨论区提问,我们会统一处理。请不要给课程团队个人发邮件或发信息,因为我们无法承诺会对MOOCs课程学员的邮件、信息给予及时回应。谢谢理解。

 

 

为抗击疫情让我们在线上走到一起,希望您:

一、每周确保2-3小时学习课程资料,1-2小时参与课程讨论、同伴互评;

二、积极参与课内活动与讨论、充分表达个人观点、不吝惜分享您的宝贵经验;

三、尊重老师与同学,不发表暴力文字,与人为善;

四、为保证顺畅沟通,请尽可能用中文与他人交流;

五、不在平台内发布非法、违禁信息;

六、课程资源版权所有,如需引用,请先征得同意;

七、严禁将本课程的测验和考试题以及答案在互联网上发布,谢谢配合。


 



课程教学内容以视频、文稿的方式呈现,要求学员要仔细观看和阅读课程材料,按时保质地完成每讲作业,并积极参与讨论区的讨论,分享学习中的体会,交流实践中的经验,提出自己的疑惑,帮助别人克服学习中的困难。

 

教学节奏

本课程要求学生具备一定的信息技术能力。请每个学生根据课程《准备篇》的内容确认达到本课程所需要的信息技术能力要求,熟悉本课程学习平台操作,了解课程的学习要求。

本课程作业采用互评机制,由平台将所收到的作业自动分发给同学批改,所以每周作业请按时提交,过期无法补交。不交作业者也无法互评同学作业。



单元测验可以在学期结束前完成,这是为了方便中途进来的、只是为了学习课程内容而不做作业的学员来检查自己对课程内容的掌握情况。

鼓励同一学校其他院系的学生一起学习,相互讨论,共同进步。





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