《電子測量與虛擬儀器》課程教學大綱

《電子測量與虛擬儀器》教學大綱一、課程基本信息課程名稱（中文）電子測量與虛擬儀器課程名稱（英文）ElectronicMeasurementandVirtualInstruments課程代碼05120088課程性質(zhì)選修課課程類別專業(yè)選修課考核形式考查總學分（學時/周）1.5（32）理論學分（學時）１（16）實踐或?qū)嶒瀸W分（學時/周）0.5（16）先修課程《C語言程序設(shè)計》后續(xù)課程適應范圍全日制本科面向?qū)I(yè)電子信息工程開課學期5開課學院電子與信息工程學院1.指導思想：夯實電子測量與虛擬儀器理論基礎(chǔ)，提升學生對電子信息類軟件系統(tǒng)開發(fā)的實踐能力和專業(yè)素養(yǎng)，并用其基本方法解決相關(guān)實際問題的能力。2.基本原則：理論聯(lián)系實際，知識、能力、素質(zhì)協(xié)同發(fā)展。3.課程思政：在教學中，結(jié)合教學內(nèi)容，培養(yǎng)學生對科學的興趣、實事求是的科學態(tài)度、辯證唯物主義的世界觀，培養(yǎng)學生的愛國主義情操。二、課程目標及其對畢業(yè)要求的支撐2.1課程目標通過本課程的學習，學生應具備以下幾個方面的課程目標：課程目標1：使學生系統(tǒng)地了解電子測量與虛擬儀器的基本概念，掌握電子測量與虛擬儀器系統(tǒng)的基本構(gòu)成及基本設(shè)計思想,學習應用圖形化語言進行編程和設(shè)計，掌握LabVIEW軟件的應用，了解相關(guān)知識在實際工程技術(shù)中的應用，為后續(xù)相關(guān)學習與工作打下基礎(chǔ)。課程目標2：使學生在電子測控類軟件系統(tǒng)分析、設(shè)計、開發(fā)能力培養(yǎng)等方面得到嚴格的訓練，從而提高學生提出問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生探索精神和創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學生應用、團隊合作、科研能力，努力實現(xiàn)知識、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。課程目標3：通過課堂教學、實踐操作等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生嚴謹求是的工作態(tài)度、辯證唯物的世界觀，以及堅實的愛國主義情操。2.2畢業(yè)要求、指標點與課程目標的對應關(guān)系畢業(yè)要求、指標點如表1所示。表1畢業(yè)要求、指標點支撐的畢業(yè)要求涉及的畢業(yè)要求指標點支撐強度2.問題分析2.3能運用工程科學基本原理分析復雜工程問題，以獲得有效結(jié)論。M4.研究4.1能夠基于專業(yè)理論并采用科學方法對電子信息工程及相關(guān)領(lǐng)域系統(tǒng)設(shè)計實驗方案。M5.使用現(xiàn)代工具5.2能針對復雜工程問題，選擇并合理使用軟硬件設(shè)計與仿真平臺。Ｈ表2課程目標支撐畢業(yè)要求指標點的權(quán)值矩陣畢業(yè)要求指標點課程目標畢業(yè)要求指標點2.3畢業(yè)要求指標點4.1畢業(yè)要求指標點5.2課程目標課程目標課程目標三、課程內(nèi)容及學時分配第一部分理論教學注：下文中“*”代表基本了解，“**”代表一般掌握，“***”代表熟練掌握。第一章電子測量與虛擬儀器概述（2學時）電子測量與虛擬儀器的起源與發(fā)展；（*）LabVIEW編程環(huán)境。（***） 支撐的課程目標：3第二章程序?qū)ο蟮幕静僮鳎?學時）VI的創(chuàng)建；（***）前面板、程序框圖的編輯；（***）VI的運行與調(diào)試。（***）支撐的課程目標：1，2第三章數(shù)據(jù)類型（4學時）基本數(shù)據(jù)類型及操作；（***）數(shù)組及操作；（***）簇及操作；（***）波形及操作；（***）字符串及操作。（**）支撐的課程目標：1，2第四章循環(huán)與結(jié)構(gòu)（2學時）For循環(huán)；（***）While循環(huán)；（***）移位寄存器與反饋節(jié)點；（***）條件結(jié)構(gòu)；（***）順序結(jié)構(gòu)；（***）局部變量與全局變量；（***）公式節(jié)點；（***）屬性節(jié)點。（***）支撐的課程目標：1，2第五章創(chuàng)建子VI（2學時）圖標的創(chuàng)建和編輯；（**）子VI的創(chuàng)建方法；（***）添加子VI至用戶庫；（**）子VI的調(diào)用及層次結(jié)構(gòu)。（**）支撐的課程目標：1，2第六章操作界面的設(shè)計（2學時）VI屬性的設(shè)置；（**）用戶菜單的設(shè)計；（**）控件定制方法。（**）支撐的課程目標：1，2第七章圖形與圖表（2學時）波形圖表外觀與屬性的設(shè)置；（**）單/多曲線波形圖及游標圖例的設(shè)置；（**）XY圖繪制曲線、強度圖、數(shù)字波形圖、三維圖形的繪制；（**）基于信號時間域分析儀器及其測量功能的軟件實現(xiàn)；（**）基于信號相關(guān)分析測量儀器及其功能的軟件實現(xiàn)；（**）信號的頻域分析類儀器及其測量功能的軟件實現(xiàn)。（**）支撐的課程目標：1，2第八章文件I/O（2學時）文件的類型；（**）文件I/0選板；（**）常用文件類型操作；（***）支撐的課程目標：1，2，3第九章數(shù)據(jù)采集（6學時）DAQ系統(tǒng)的構(gòu)成、功能；（**）數(shù)據(jù)采集卡的安裝；（**）DAQVI；（**）數(shù)據(jù)采集助手；（**）聲音采集；（**）圖像采集。（**）支撐的課程目標：1，2，3第十章數(shù)字信號處理（2學時）信號生成；（**）波形調(diào)理；（**）信號運算；（**）譜分析；（**）數(shù)字濾波器。（**）支撐的課程目標：1，2，3第二部分實踐教學環(huán)節(jié)表3實驗項目設(shè)置、目的要求及支撐的課程目標序號實驗項目學時數(shù)項目要求項目類型項目性質(zhì)目的要求支撐的課程目標1數(shù)據(jù)類型4選修操作驗證掌握LabVIEW中的常用數(shù)據(jù)類型及其操作。1，2，32程序結(jié)構(gòu)4選修操作驗證掌握LabVIEW中順序、條件與循環(huán)結(jié)構(gòu)；掌握移位寄存器與公式節(jié)點使用。1，2，33圖形顯示4選修操作驗證掌握LabVIEW中波形圖、波形圖表、XY圖等常用圖形顯示控件的使用。1，2，34數(shù)據(jù)采集4選修操作驗證熟悉數(shù)據(jù)采集卡采集數(shù)據(jù)，并使用虛擬儀器進行處理與顯示的過程。1，2，35信號處理與分析4選修操作驗證掌握LabVIEW中信號處理與分析控件與函數(shù)的使用。1，2，3合計學時20計劃學時16注：1、項目要求：必修、選修、其他等；2、項目類型：演示、操作、模擬等；3、項目性質(zhì)：驗證、綜合、設(shè)計、研究等四、課程考核環(huán)節(jié)、評價方式、考核環(huán)節(jié)評價標準及其達成度評價4.1課程考核環(huán)節(jié)與評價方式本課程考核建議由平時表現(xiàn)、實驗表現(xiàn)、實驗報告、期末考試構(gòu)成?？荚嚦煽儾捎冒俜种啤Ｕn程綜合成績=平時表現(xiàn)成績×20%+作業(yè)成績×10%+實驗成績×30%+課程大作業(yè)成績×40%。具體考核/評價方法、依據(jù)和對應的教學目標關(guān)系如下表4所示。表4考核環(huán)節(jié)、評價方式、比重和對應的課程目標成績構(gòu)成考核/評價方式分值課程教學目標平時表現(xiàn)根據(jù)考勤、課代表任職、平時主動提問、是否存在不認真聽講等情況綜合給分/百分制20教學目標1教學目標2教學目標3作業(yè)根據(jù)課后作業(yè)的完成情況給分/百分制10教學目標1教學目標2教學目標3實驗根據(jù)實驗操作、實驗報告等情況綜合給分/百分制30教學目標1教學目標2教學目標3課程大作業(yè)根據(jù)課程大作業(yè)完成度、答辯情況綜合給分/百分制40教學目標1教學目標2教學目標3綜合成績平時表現(xiàn)+作業(yè)+實驗+課程大作業(yè)/百分制100教學目標1教學目標2教學目標34.2考核環(huán)節(jié)評價標準根據(jù)表4可知，本課程的3個課程目標分別由多個考核環(huán)節(jié)來支撐，每個考核環(huán)節(jié)的評價標準如下：①平時表現(xiàn)平時表現(xiàn)成績等于考勤成績*50%+課內(nèi)外其他表現(xiàn)成績*50%，占總成績的20%。其中，考勤成績滿分100分，每遲到1次扣10分，每缺課一次扣20分，扣完為止。課內(nèi)外其他表現(xiàn)成績滿分100分，①普通學生基礎(chǔ)分75分，課代表基礎(chǔ)分100分，②每次主動提問加5分，③課內(nèi)出現(xiàn)不良表現(xiàn)視情況扣分，例如大聲喧嘩扣2分。在基礎(chǔ)分上進行加減分后成績不低于0分，不高過100分。②作業(yè)占總成績的10%。滿分100分，成績等于各次作業(yè)成績平均值。其中各次作業(yè)根據(jù)完成量、正確率、是否存在抄襲等視情況打分。③實驗占總成績的30%。滿分100分，成績等于：實驗表現(xiàn)綜合成績*50%+實驗報告綜合成績*50%。其中實驗表現(xiàn)綜合成績?yōu)楦鞔螌嶒灡憩F(xiàn)成績平均值，各次實驗表現(xiàn)根據(jù)實驗課內(nèi)表現(xiàn)、完成速度、完成進度視情況打分；實驗報告綜合成績?yōu)楦鞔螌嶒瀳蟾娉煽兤骄?，各次實驗報告根?jù)書寫內(nèi)容、結(jié)果完整性、排版美觀性綜合給分。④大作業(yè)占總成績的40%。滿分100分，成績等于：實物完成度成績*40%+驗收答辯成績*30%+項目報告*30%。其中實物完成度根據(jù)項目難度、功能實現(xiàn)視情況打分；驗收答辯視驗收答辯時對于提問的回答好壞視情況打分；項目報告根據(jù)書寫內(nèi)容、結(jié)果完整性、排版美觀性綜合給分。4.3課程目標達成度評價本課程教學目標達成度評價依據(jù)和方法如下表5所示。表5教學目標達成度評價依據(jù)和方法教學目標評價依據(jù)評價方法教學目標1平時表現(xiàn)成績、作業(yè)成績、實驗成績、課程大作業(yè)成績教學目標2平時表現(xiàn)成績、實驗表現(xiàn)、實驗報告成績、期末考試成績教學目標3平時表現(xiàn)成績、實驗表現(xiàn)、實驗報告成績、期末考試成績表5中權(quán)重合理性說明：對于教學目標1，主要評價學生對課程概況的了解，基本概念、原理、操作的掌握，注重基本知識點的掌握，作業(yè)、實驗，以及課程大作業(yè)成績都比較直觀反映相應情況，故評價權(quán)重大致均衡。對于教學目標2，主要評價學生對電子測控類軟件系統(tǒng)分析、設(shè)計、開發(fā)和相關(guān)知識自學能力的培養(yǎng)，實驗、課程大作業(yè)成績較能反映該教學目標，權(quán)重相對大些。對于教學目標3，主要針對學生工作學習態(tài)度，以及世界觀、愛國情操養(yǎng)成等開展評價。平時表現(xiàn)、作業(yè)、實驗、課程大作業(yè)成績均能反映，故權(quán)重均衡。五、持續(xù)改進本課程根據(jù)平時表現(xiàn)、作業(yè)、實驗、課程大作業(yè)成績，以及各教學目標達成度評分值，和學生、教學督導等反饋，及時掌握學生的學習動態(tài)和學習狀況；課后及時反思，發(fā)現(xiàn)教學中的不足并及時改進。尚需在下一輪課程教學中改進提高的，需在下一輪及時改進和提高，確保教學目標的實現(xiàn)和相應畢業(yè)要求指標點的順利達成。六、推薦教材和主要參考書目6.1建議教材：[1]郝麗，趙偉，《LabVIEW虛擬儀器