虚拟仿真技术实验

教学目标

    虚拟仿真技术实验课程包括虚拟仪器技术和仿真技术。该课程不仅仅是labVIEW软件程序设计和Multisim等仿真软件的使用,还包括硬件、系统设计等要素。通过本课程的学习,使学生了解虚拟仿真技术的概念,对虚拟仿真技术具有初步的认识,具备初步的开发虚拟仪器和系统设计的能力,从三个方面掌握虚拟仿真的相关知识。

    软件方面:熟悉multisim等仿真软件的使用,熟悉图形化编程环境,掌握LABVIEW软件,学会数据采集、输出编程,虚拟仪器的数据传输和仪器控制编程。

    硬件方面:了解模块化硬件的概念,掌握使用模块化硬件进行数据采集的和系统构建的方法。

    系统设计方面:在掌握软件编程和硬件使用的基础上,能够根据具体的需要通过现成的硬件,自定义数据处理和应用实现系统级的设计。 

课程在学生培养中的地位和作用

    虚拟仿真技术是计算机系统与仪器系统技术相结合的产物,它利用计算机系统的强大功能,结合相应的硬件,对现实中的应用进行仿真,突破传统仪器在数据处理、显示、传送等方面的限制,使用户可以方便地对其进行维护、扩展、升级等,广泛地应用在通讯、自动化、半导体、航空、电子、电力、生化制药和工业生产等各种领域,能够大大节省系统设计和开发的时间。

    虚拟仿真技术课程是电子类及相关专业教学计划的重要组成部分。虚拟仿真技术非常适合将理论学习、课程实践以及基于项目的动手实践三者相结合,为学生提供理论学习和创新实践的载体,全面培养学生各方面的能力,达到创新性人才培养的目标。目前国外的著名高校和国内包括清华大学、北京邮电大学在内的200所高校开设了《虚拟仪器技术》课程。通过国家现在大力推广虚拟仿真实验室建设,虚拟仿真技术是其中重要的一部分。

主要教学手段和方法

1)     综合应用多媒体课件等现代教育手段,向学生讲解课程内容,演示具体操作。

2)     寓学于练,注重学生实践能力和创新能力的培养。将知识讲授与学生练习无缝连接,学生能够当堂消化学习到知识。

3)     依托虚拟仿真技术的优势,通过虚实结合,软硬结合,达到理论与实际相结合,改变传统教育中“重理论,轻实践”的倾向。

4)     在实验的安排上,综合多门课程,包括模拟电子技术、数字电子技术、数字信号处理、传感器技术等,让学生了解虚拟仿真技术多方面的应用。

5)     贯彻“大实验室”概念,通过便携式的硬件平台,将课堂作业和课后的项目实践相结合。将实验的概念扩展到学生的课外创新活动,让学生可以随时随地进行实验,实现自己的想法。

6)     通过各种趣味性的实验,如电子琴键实验,虚拟温度计实验等,提高学生的学习兴趣,激发学生的创新思维和创新意识。

考核方式

最终成绩包括平时成绩和综合设计。平时成绩占总成绩的40%,项目实践占总成绩的60%。

平时成绩:主要考核学生实验表现、出勤情况以及课堂作业完成情况等方面,每次实验都会给出一个题目,学生在上课期间编程完成。

项目实践:学生2-3人一组,结合实际应用,自拟题目或者采用指定题目,按照项目的运作方式,利用课余时间完成并提交实验结果和设计报告,通过对题目的创新性、实用性以及最终的完成程度进行考核。

课程学习要求和建议

课程要求:

1.本课程是将知识讲解和动手实践相结合的一门课程,学生在课堂上一定要紧跟老师的进度,并按照老师的要求进行动手操作,一旦中间有没有跟上的内容将会影响到下面的内容的学习。

2.虚拟仿真技术是利用高性能的软件和模块化的硬件迅速搭建系统,通过硬件采集相关数据,利用不同的软件对数据进行相应的处理。学生在学习的过程中一定不能够局限于某个项目的具体实现内容,或者某个程序的编写过程,而要从系统的高度进行分析,理解采用这种模式的优势和意义。

3.一定要重视课下要求的基于项目的实践活动,通过小团队共同努力从最初的提出设想到最终的实现,能够锻炼学生团队的协作能力,和从系统的高度分析解决问题的能力。

学习建议:

    学生在学习的过程中应积极动手,勤于实践。在实际的实验中能培养自己查找资料,分析解决问题的能力。要重视平时的实验,在实验中锻炼自己的编程和分析能力,重视项目实践,在项目实践中能发挥创新性思维,将课堂与现实生活、科技前沿相结合,按照开发项目的思路,分析需求、设计方案、安排进度到具体实现,在每个过程中都做好记录。

    要在项目实践中,重视团队之间的合作,在未来的工作和继续学习中不可避免的要多个人共同努力完成一件事情,因此养成良好的团队协作能力对未来的发展同样重要。


用户登录