论文部分内容阅读
摘要：随着全球产业信息化，计算机技术的重要性日益凸显，逐渐成为了现代化技术的主导者与风向标。在计算机技术不断革新与发展的带动下，各行各业的技术也随之受到影响，加快了更新的步伐。基于计算机技术的虚拟仪器系统技术自其惊鸿出世以来，便以其不可抗拒之力在测控领域掀起了一场革新的风暴。这场虚拟仪器技术的风暴已经成功席卷欧美，在欧美的测控行业虚拟仪器技术日趋成熟，大规模取代传统仪器，占据了行业主导地位。与此同时这场让人耳目一新的风暴并未就此止步，它带着其全新概念与技术正向亚洲袭来，给传统的教学与科学研究带来了翻天覆地的变化。虚拟仪器技术现已广泛应用于电子、电气、计算机、机械、生物、物理化学等工程领域的测试、测量和自动化中。
关键词：LabVIEW；实验平台
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-0118（2013）02-0059-02
LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是虚拟仪器概念的首创者，是美国National Instruments（简称NI）公司推出的一个图形化软件开发环境。NI公司称，LabVIEW是一个通用软件的开发平台。确实，在一般的数据管理、科学计算等方面，在LabVIEW环境下也可以开发出优秀的应用程序。但是LabVIEW最大的优势还在于测控系统的开发。因为它不仅提供了几乎所有经典的信号处理函数和大量现代的高级信号分析工具，而且LabVIEW程序还非常容易和各种数据采集硬件集成，可以和多种主流的工业现场总线通讯以及与大多数通用便准的实时数据库链接。基于LabVIEW的诸多强大功能，对此也就不难理解美国NI公司提出的著名口号——The Software is the Instrument（软件就是仪器）。
LabVIEW程序语言教学不能仅仅被定义为编程能力的基础教育，而是电子信息与测试领域内的专业课程。学生在学习的过程不但要掌握基本的编程知识，同时也要结合自身的硬件知识、信号处理、模数电等其他专业课知识。因此在LabVIEW教学中，学科的交叉运用显得尤为重要，所以笔者在开设LabVIEW虚拟仪器技术课程时，特意引入了美国NI公司推出的ELVIS实验平台，帮助学生能够更好投入到LabVIEW编程语言的学习中去。
ELVIS是由美国NI公司推出的一款设计原型化平台，内部集成了12种实验室常用仪器，如Digital Multimeter（数字万用表）、Aritrary Waveform Generator（波形发生器）、Scope（示波器）、Impedance Analyzer（阻抗分析仪）等。ELVIS实验平台配合图形化系统设计环境LabVIEW，即将软件和硬件整合成一体，形成一个完整的虚拟仪器试验组，完成从数据采集、分析到控制的过程，且应用领域广泛，可实现针对多种学科的实验室教学及创新实验，为电路、测控、信号处理、通信等多门电子与测试相关专业学科及其实验教学提供了领先的教育平台。
ELVIS实验平台的引入对于LabVIEW教学无疑是如虎添翼，但与此同时这也给笔者提出了新的挑战。如何将ELVIS实验平台更好地与课程相结合？如何将学生的硬件知识运用到动手实践中去？如何通过ELVIS实验平台实现学科交叉性？如何调动学生的自身积极性，在学习中发挥主观能动性？以下笔者谈几点自己在LabVIEW教学中结合ELVIS实验平台的教学心得体会。
一、触类旁通，让兴趣成为老师
LabVIEW的课程是针对大三大四的本科学生和研究生设置，其面向的教学对象是一群已经具有一定电子信息或者测试专业基础的学生群体，所以笔者在课程设计的时候充分利用了这一点，针对他们已掌握的专业知识来更好地接受LabVIEW。
笔者在教学的第一堂课，在ELVIS实验平台上搭建了流水灯，通过编好LabVIEW程序控制流水灯的亮灭。随后，马上就有学生表示自己可以使用单片机来实现相应的流水灯功能，于是笔者顺势提问，“如果让你用单片机来实现该功能，你将如何编写程序，你觉得用LabVIEW来编写的话会有什么差异性？”在笔者的一番循循善诱下，学生们对于LabVIEW兴趣一下子被调动了起来，对于这门全新的编程语言，学生们并没有太多的陌生感，他们觉得LabVIEW很容易就能和自己以前所学的知识联系起来。
在教学过程中，学生对于全新的课程难免会有一定的畏惧心理，担心自己能否理解掌握老师教授的内容，如果不及时消除这种顾虑必然会形成对于新知识的抵触和学习的压抑心理。笔者在LabVIEW教学中合理利用ELVIS实验平台成功地消除了学生心理上的负面情绪，调动了他们的主观能动性，激发了学习兴趣。为了让兴趣在教学过程中发挥最大的作用，笔者在每堂课结束后都会布置一些思考题，让学生们利用自己闲暇时间自主探索研究，真正地成为学习的主人。笔者认为兴趣永远是最好的老师，如果没有兴趣作为学习的动力，往往在获得学分之后也就意味着对于这门课程学习的彻底结束，而有了兴趣的学习，那就可能是一辈子的学习。
二、实践出真知，切勿纸上谈兵
传统的程序设计课程习惯将大量的篇幅放在语言知识的讲解，强调知识的系统性、完整性和连贯性，忽略了程序编写与上机实践的重要性。在笔者看来，如果程序语言的教学只是一味地注重语法，片面的纸上谈兵，那么这是对于学生不负责任的态度与行为。在这种教学模式下，学生或许能够顺利的通过卷面考试，但是当学生真真切切地遇到实际问题时，实践经验薄弱、动手能力差等一系列弊端将暴露无遗。
在教授LabVIEW语言的过程中，笔者坚持理论与实践相结合的教学模式，始终强调动手实践的重要性。为此笔者根据LabVIEW语言特点，抓住精髓，针对不同的知识点设计了多个实验，层层深入，由简入繁，循序渐进。此外，实验例程的设计并没有仅仅停留在软件部分，笔者在上机实验部分同样引入了ELVIS实验平台，根据ELVIS实验平台的功能特性，开发了一系列适合电子信息和测试专业学生实验教程，例如：八段数码管显示与控制、RC暂态过程分析、数字温度计等。这些基于ELVIS实验平台的LabVIEW实验不仅很好的锻炼了学生动手编写LabVIEW程序的能力，同时也结合了其他专业课程的知识，展现了LabVIEW的综合运用性，使学生对于LabVIEW有了更全面和直观的认识。
通过引入ELVIS实验平台，学生在LabVIEW的学习中获益颇多，不仅能更快更直观地了解和认识LabVIEW这门程序语言，而且能够更有效地提高自身的动手实践能力。笔者认为在当今的课程教授过程引入合适教学工具是无可非议的不二选择，作为教师不应局限于传统的教学模式下，应该不断学习和接触学科最前沿的事物，将新兴元素引入到课堂中，让学生学习的知识内容与时俱进。在科技飞速发展的今天，对于计算机编程语言的教学，做到上述几点显得尤为重要。
关键词：LabVIEW；实验平台
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-0118（2013）02-0059-02
LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是虚拟仪器概念的首创者，是美国National Instruments（简称NI）公司推出的一个图形化软件开发环境。NI公司称，LabVIEW是一个通用软件的开发平台。确实，在一般的数据管理、科学计算等方面，在LabVIEW环境下也可以开发出优秀的应用程序。但是LabVIEW最大的优势还在于测控系统的开发。因为它不仅提供了几乎所有经典的信号处理函数和大量现代的高级信号分析工具，而且LabVIEW程序还非常容易和各种数据采集硬件集成，可以和多种主流的工业现场总线通讯以及与大多数通用便准的实时数据库链接。基于LabVIEW的诸多强大功能，对此也就不难理解美国NI公司提出的著名口号——The Software is the Instrument（软件就是仪器）。
LabVIEW程序语言教学不能仅仅被定义为编程能力的基础教育，而是电子信息与测试领域内的专业课程。学生在学习的过程不但要掌握基本的编程知识，同时也要结合自身的硬件知识、信号处理、模数电等其他专业课知识。因此在LabVIEW教学中，学科的交叉运用显得尤为重要，所以笔者在开设LabVIEW虚拟仪器技术课程时，特意引入了美国NI公司推出的ELVIS实验平台，帮助学生能够更好投入到LabVIEW编程语言的学习中去。
ELVIS是由美国NI公司推出的一款设计原型化平台，内部集成了12种实验室常用仪器，如Digital Multimeter（数字万用表）、Aritrary Waveform Generator（波形发生器）、Scope（示波器）、Impedance Analyzer（阻抗分析仪）等。ELVIS实验平台配合图形化系统设计环境LabVIEW，即将软件和硬件整合成一体，形成一个完整的虚拟仪器试验组，完成从数据采集、分析到控制的过程，且应用领域广泛，可实现针对多种学科的实验室教学及创新实验，为电路、测控、信号处理、通信等多门电子与测试相关专业学科及其实验教学提供了领先的教育平台。
ELVIS实验平台的引入对于LabVIEW教学无疑是如虎添翼，但与此同时这也给笔者提出了新的挑战。如何将ELVIS实验平台更好地与课程相结合？如何将学生的硬件知识运用到动手实践中去？如何通过ELVIS实验平台实现学科交叉性？如何调动学生的自身积极性，在学习中发挥主观能动性？以下笔者谈几点自己在LabVIEW教学中结合ELVIS实验平台的教学心得体会。
一、触类旁通，让兴趣成为老师
LabVIEW的课程是针对大三大四的本科学生和研究生设置，其面向的教学对象是一群已经具有一定电子信息或者测试专业基础的学生群体，所以笔者在课程设计的时候充分利用了这一点，针对他们已掌握的专业知识来更好地接受LabVIEW。
笔者在教学的第一堂课，在ELVIS实验平台上搭建了流水灯，通过编好LabVIEW程序控制流水灯的亮灭。随后，马上就有学生表示自己可以使用单片机来实现相应的流水灯功能，于是笔者顺势提问，“如果让你用单片机来实现该功能，你将如何编写程序，你觉得用LabVIEW来编写的话会有什么差异性？”在笔者的一番循循善诱下，学生们对于LabVIEW兴趣一下子被调动了起来，对于这门全新的编程语言，学生们并没有太多的陌生感，他们觉得LabVIEW很容易就能和自己以前所学的知识联系起来。
在教学过程中，学生对于全新的课程难免会有一定的畏惧心理，担心自己能否理解掌握老师教授的内容，如果不及时消除这种顾虑必然会形成对于新知识的抵触和学习的压抑心理。笔者在LabVIEW教学中合理利用ELVIS实验平台成功地消除了学生心理上的负面情绪，调动了他们的主观能动性，激发了学习兴趣。为了让兴趣在教学过程中发挥最大的作用，笔者在每堂课结束后都会布置一些思考题，让学生们利用自己闲暇时间自主探索研究，真正地成为学习的主人。笔者认为兴趣永远是最好的老师，如果没有兴趣作为学习的动力，往往在获得学分之后也就意味着对于这门课程学习的彻底结束，而有了兴趣的学习，那就可能是一辈子的学习。
二、实践出真知，切勿纸上谈兵
传统的程序设计课程习惯将大量的篇幅放在语言知识的讲解，强调知识的系统性、完整性和连贯性，忽略了程序编写与上机实践的重要性。在笔者看来，如果程序语言的教学只是一味地注重语法，片面的纸上谈兵，那么这是对于学生不负责任的态度与行为。在这种教学模式下，学生或许能够顺利的通过卷面考试，但是当学生真真切切地遇到实际问题时，实践经验薄弱、动手能力差等一系列弊端将暴露无遗。
在教授LabVIEW语言的过程中，笔者坚持理论与实践相结合的教学模式，始终强调动手实践的重要性。为此笔者根据LabVIEW语言特点，抓住精髓，针对不同的知识点设计了多个实验，层层深入，由简入繁，循序渐进。此外，实验例程的设计并没有仅仅停留在软件部分，笔者在上机实验部分同样引入了ELVIS实验平台，根据ELVIS实验平台的功能特性，开发了一系列适合电子信息和测试专业学生实验教程，例如：八段数码管显示与控制、RC暂态过程分析、数字温度计等。这些基于ELVIS实验平台的LabVIEW实验不仅很好的锻炼了学生动手编写LabVIEW程序的能力，同时也结合了其他专业课程的知识，展现了LabVIEW的综合运用性，使学生对于LabVIEW有了更全面和直观的认识。
通过引入ELVIS实验平台，学生在LabVIEW的学习中获益颇多，不仅能更快更直观地了解和认识LabVIEW这门程序语言，而且能够更有效地提高自身的动手实践能力。笔者认为在当今的课程教授过程引入合适教学工具是无可非议的不二选择，作为教师不应局限于传统的教学模式下，应该不断学习和接触学科最前沿的事物，将新兴元素引入到课堂中，让学生学习的知识内容与时俱进。在科技飞速发展的今天，对于计算机编程语言的教学，做到上述几点显得尤为重要。