[8040112]四年制本科自动化专业---LabView编程与虚拟仪器设计课程标准

“LabVIEW编程与虚拟仪器设计”课程标准

招生对象：	高中毕业生及同等学力者	教学时数：	48H
学历层次：	本科	课程代码：	8040112
修业年限：	全日制4年	学分数：	3
适用专业：	新能源应用技术	制订人：	吴印华

一、课程概述

1．课程定位

本课程是自动化本科专业的一门专业任选课，主要讲述LabVIEW程序设计的基本概念、关键技术及实际应用的专门知识。通过本课程的学习，使学生掌握LabVIEW程序设计的基本概念及关键技术，了解有关虚拟仪器的创新概念、最新研究成果与实用技术。

先修课程：大学物理、高等数学、信号与线性系统、数字信号处理。

相关课程：模式识别。

2．设计思路

（1）内容设计

根据应用型高职本科教育要求，结合电气自动化专业所面临的实际典型工作任务以及创新创业、科学研究和岗位技术应具备的知识和技能要求，以自动化专业学生未来典型工作任务和岗位要求为导向，设计教学主要内容包括：绪论，程序结构，数据结构，局部和全局变量，图形显示，字符串和文件I/O，数据采集，信号分析与处理，数字I/O和计数器等九个教学模块。

（2）教学设计

本课程实践性强，强调动手能力，着重训练学生思考问题，分析问题和解决问题的能力，结合应用型高职本科人才培养方案和工学结合、学做一体的授课方式，以自动化专业学生未来典型工作任务和岗位要求为导向，所有授课都安排在实训室进行，边做边练。鼓励学生参加生产和社会实践活动、课外科技活动,及早参与教师的科研工作；充分利用现代教育

技术，改善教学方法，提高教学效益和质量,促进教学内容和课程体系改革的深入发展。

二、课程目标

学生通过本课程的学习，要求较深入地理解LabVIEW程序设计的基本概念，掌握关键技术，了解有关虚拟仪器的创新概念、最新研究成果与实用技术。形成正确的学术观念和掌握正确的研究方法，为将来进一步的研究和设计应用打下基础。

1. 分析能力的培养：主要是对程序设计要求进行分析的能力的培养，同时也要注意培养综合运用多种分析方法的能力培养。

2. 计算能力的培养：要求学生通过本课程的学习，具备对数值、数组、矩阵等进行计算的能力和对计算结果的正确性进行判断或校核的能力。

3. 自学能力的培养：运用启发式教学方法，通过本课程的教学，要培养和提高学生对所学知识进行整理、概括、消化吸收的能力，以及围绕课堂教学内容，阅读参考书籍和资料，自我扩充知识领域的能力。

4. 表达能力的培养：主要是通过作业、课上讨论等形式，清晰、整洁地表达自己解决问题的思路和步骤的能力。

5. 创新能力的培养：培养学生有关虚拟仪器的创新概念、最新研究成果与实用技术，独立思考、深入钻研问题的习惯和对问题提出多种解决方案、选择不同计算方法，以及对计算进行简化和举一反三的能力。

三、内容标准及实施建议

1．课题/项目安排及学时分配

为使学生掌握LabVIEW程序设计与虚拟仪器所需知识和技能，本课程设计了8个教学项目，项目具体安排及课时分配见表1。

表1 课题/项目安排表

课题/项目序号	课题/项目名称	学时H
1	绪论	2
2	程序结构	8
3	数据结构	6
4	局部变量和全局变量	4
5	图形显示	6
6	字符串和文件I/O	6
7	数据采集	4
8	信号分析与处理	6
9	数字I/O和计数器	6
	合计	48

2．课题/项目内容及实施

在设计思路基础上，依据人才培养方案和自动化岗位技能要求，形成课题/项目教学设计表。

表2 课题/项目1教学设计表

阈值htv-2

课题/项目1	绪论			学时H	2
教学目标	1.会安装LabVIEW软件 2.了解LabVIEW的发展 3.了解LabVIEW的应用
教学内容	1. LabVIEW的概述 2. LabVIEW的应用
重点难点	重点：LabVIEW的应用
教学实施建议	步骤	内容	方法、资源运用			课时
	1	说课	启发式、讨论式			0.5
	2	LabVIEW概述	启发式、讨论式			0.5
	3	LabVIEW的应用	举例、讨论式			0.5
	4	安装LabVIEW	演示、讨论式			0.5
	建议每个学生都要安装一遍该软件，作为课程的第一次作业，并考核。
教学资源	场地：实训室，投影，电脑设备、工具等：LabVIEW软件，资料：教材，网络论坛，NI
考核评价	安装成功

表3 课题/项目2教学设计表

课题/项目2	程序结构			学时H	8
教学目标	1.熟悉LabVIEW软件面板 2. 熟练掌握for结构编程 3.熟练掌握while结构编程 4.熟练掌握case结构编程
教学内容	1. LabVIEW面板介绍 2. For结构 3.While结构 4. Case结构 5. 条件结构
重点难点	重点：循环结构，分支结构难点：公式节点
教学实施建议	步骤	内容	方法、资源运用			课时
	1	LabVIEW面板	启发式、演示			1
	2	for	启发式、演示			1
	3	while	启发式、演示			2
	4	case	启发式、演示			2
	5	条件结构	演示、操作			2
	本模块结束时，建议让学生编程设计一个温度采集系统，并考核
教学资源	场地：实训室，投影，电脑设备、工具等：LabVIEW软件，资料：教材，网络论坛，NI
考核评价	温度采集系统设计

表4 课题/项目3教学设计表

课题/项目3	数据结构			学时H	6
教学目标	1.掌握数据类型 2.掌握数组的使用 3.掌握簇的应用 4.掌握变体结构的应用
教学内容同济大学图书馆	1.数据类型 2.数组函数 3.簇函数 4.变体
重点难点	重点：数组难点：变体
教学实施建议	步骤	内容	方法、资源运用			课时
	1	数据类型	启发式、讨论式			1
	2	数组函数	启发式、讨论式			1
	3	簇函数	启发式、讨论式			2
	4	变体	启发式、讨论式			2

教学资源	场地：实训室，投影，电脑设备、工具等：LabVIEW软件，资料：教材，网络论坛，NI
考核评价	变体的应用

表5 课题/项目4教学设计表

课题/项目4	局部变量和全局变量			学时H	4
教学目标	1、会设置全局变量 2、会设置局部变量 3、会调用全局变量
教学内容	1.全局变量的设置 2.局部变量的设置 3.全局变量的调用
重点难点	重点：全局变量难点：全局变量
教学实施建议	步骤	内容	方法、资源运用			课时
	1	局部变量	启发式、引导式			2
	2	全局变量	启发式、引导式			1

教学资源	场地：实训室，投影，电脑设备、工具等：LabVIEW软件，资料：教材，网络论坛，NI
考核评价

表6 课题/项目5教学设计表

课题/项目5	图形显示			学时H	6
教学目标	1.会绘制graph图 2.会绘制chart图表 3.会绘制XY图、强度图、数字波形图
教学内容	1.概述 2.Graph控件 3.Chart的独有控件 4.XY图形控件 5.强度图形控件 6.数字波形图控件
重点难点	重点：Chart的独有控件难点：XY图形控件、强度图形控件
教学实施建议	步骤	内容	方法、资源运用			课时
	1	Graph控件	启发式、引导式			1
	2	Chart控件	启发式、引导式			1
	3	XY图形	启发式、引导式			2
	4	强度图	启发式、引导式			1
	5	数字波形图	启发式、引导式			1
	本模块结束时，建议让学生绘制李萨如图形，并考核。
教学资源	场地：实训室，投影，电脑设备、工具等：LabVIEW软件，资料：教材，网络论坛，NI
考核评价	绘制李萨如图形

表7 课题/项目6教学设计表

课题/项目6	字符串和文件I/O			学时H	6
教学目标	1.掌握字符串空间 2.掌握字符串函数 3.会文件的输入输出 4.能记录数据文件
教学内容	1.字符串 2.文件的输入输出 3.数据记录文件
重点难点	重点：字符串函数难点：文件的输入输出
教学实施建议	步骤	内容	方法、资源运用			课时
	1	字符串	启发式、引导式			1
	2	字符串函数	启发式、案例法			1
	3	文件袋额输入输出	启发式、案例法			2
	4	数据记录	启发式、案例法			2
	本模块结束时，建议让学生编程设计一个登录页面，并考核。
教学资源	场地：场地：实训室，投影，电脑设备、工具等：LabVIEW软件，资料：教材，网络论坛，NI
考核评价	登录界面的设计

表8 课题/项目7教学设计表

课题/项目7	数据采集			学时H频率补偿电路	4
教学目标	1．数据采集 2．模拟输入 3．模拟输出
教学内容	1.数据采集 2.模拟输入太原郝建秀3.模拟输出
重点难点	重点：数据采集难点：数据采集
教学实施建议	步骤	内容	方法、资源运用			课时
	1	数据采集	启发式、案例法			1
	2	模拟输入	启发式、案例法			1
	3	模拟输出	启发式、案例法			1

教学资源	场地：实训室，投影，电脑设备、工具等：LabVIEW软件，资料：教材，网络论坛，NI
考核评价

表8 课题/项目8教学设计表

课题/项目7	信号处理与分析			学时H	6
教学目标	1．会设置需要的信号 2．能按要求处理信号 3．能拟合曲线
教学内容	1.概述 2.信号的产生 3.数字信号处理 4.数字滤波 5.曲线拟合
重点难点	重点：数字信号处理难点：曲线拟合
教学实施建议	步骤	内容	方法、资源运用			课时
	1	信号产生	启发式、案例法			2
	2	信号处理函数	启发式、案例法			2
	3	曲线拟合	启发式、案例法			2
	本模块结束时，建议让学生编程设计一个信号产生处理并显示的vi，并考核。
教学资源	场地：实训室，投影，电脑设备、工具等：LabVIEW软件，资料：教材，网络论坛，NI
考核评价	设计一个信号产生处理并显示的vi

表8 课题/项目9教学设计表

课题/项目7	数字I/O和计数器			学时H	6
教学目标	1．数字I/O 2．计数器
教学内容	1.数字I/O 2.计数器
重点难点	重点：数据采集难点：数据采集
教学实施建议	步骤	内容	方法、资源运用			课时
	1	数字I/O	启发式、案例法			2
	2	计数器	启发式、案例法			2
	3	考核	启发式、案例法			2
	建议最后一堂课做课程考核。
教学资源	场地：实训室，投影，电脑设备、工具等：LabVIEW软件，资料：教材，网络论坛，NI
考核评价	考核

四、考核评价

以定量方式呈现评价结果，采用平时成绩和与考试成绩结合进行评价。课程考试可以以设计编程的形式来考核。考核形式多样，分散与集中相结合，笔试与操作相结合，课程总成绩化整为零，减轻期终考试负担，注重平时学习的考核，把总结性评价与形成性评价结合起来，全面提高本课程的教学效果。具体分值如下：

平时测试： 50％，主要通过阶段设计编程考查成绩、平时的出勤率等形式去完成。

笔试：50％（课程考试可以用论文形式提交）。

五、教学实施条件

1．师资基本条件

任课教师熟练掌握C等编程语言相关知识，具备较强的电气工程虚拟仪器水平，熟悉LabVIEW编程，熟悉工程管理，具备系统分析的计算方法和能力，掌握信息化教学能力和水平，讲课条理清晰、计算能力强，表达能力佳。

2．实践教学条件

本课程实践性强，需要具备投影，电脑等信息化教学条件的实训室，实训室电脑能安装LabVIEW语言，实训室最好具备上网条件，有利于学生在编程过程中访问专业网站及论坛，查相关问题的处理方法，开展校企合作，引入测试技术企业工程师为学生讲解实际设备，实训室最好有一定的设备硬件，为学生搭建测试系统并应用到具体实例中起到帮组，加深学生对虚拟仪器和测试系统搭建的岗位认知，提高学生就业竞争力。

3．教学资源条件

根据课程目标、学生实际以及本课程的理论性，专业性和科学性等特点，本课程的教学应该建设由文字教材、多媒体课件、虚拟实训、工业案例和网络教材等多种媒体教学资源为一体的网络资源教学库，以文字教材为中心，辅之以多种多样的学习方式，提供内涵不同，形式多样的学习支持服务，共同完成教学任务，达成教学目标。

六、其它建议和说明

1、教材编写

（1）依据本课程标准选用或编写相应的教材。

（2）教材应根据学生未来就业的行业企业和面向等选定典型工程为项目课程素材，将项目按工作任务引领专业知识与技术，并为每个项目提供实现其功能的可选方案，阐明具体做法，使学习、练习内容与岗位工作紧密结合，解决教材的针对性、实用性问题。

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