染雾信息工程专业实验课中虚拟仪器的运用论文 篇一
随着信息技术的不断发展和应用，虚拟仪器在实验教学中的运用越来越受到关注。信息工程专业作为一门理论与实践相结合的学科，实验课是培养学生实际操作能力和解决实际问题能力的重要环节。本篇论文将从实验课中虚拟仪器的运用角度，探讨其在信息工程专业实验教学中的作用和意义。
首先，虚拟仪器的运用可以提高实验教学的效率和灵活性。传统的实验教学往往需要大量的实验设备和材料，而且实验过程中往往需要耗费大量的时间和精力。而虚拟仪器可以通过模拟实验环境，提供多种实验场景和条件，使学生可以在虚拟环境中进行实验操作和数据采集，大大减少了实验设备和材料的使用，同时也节约了实验时间和成本。
其次，虚拟仪器的运用可以提供更多的实验机会和实验场景。在传统的实验教学中，由于实验设备和场地的限制，学生往往只能进行有限的实验操作和数据采集，无法全面地掌握实验原理和实验方法。而虚拟仪器可以模拟各种实验场景和条件，提供更多的实验机会，使学生能够进行更多的实验操作和数据采集，从而更好地理解和掌握实验原理和实验方法。
再次，虚拟仪器的运用可以提高学生的实践能力和解决问题能力。在传统的实验教学中，学生往往只需要按照老师给出的实验步骤进行操作，缺乏主动性和创新性。而虚拟仪器可以提供实验的自主性和探索性，学生可以根据实验目的和要求，自主选择实验条件和参数，进行实验操作和数据采集，从而提高了学生的实践能力和解决问题能力。
最后，虚拟仪器的运用可以促进信息工程专业实验教学的创新与发展。随着信息技术的快速发展，虚拟仪器作为一种新的实验教学手段，为信息工程专业实验教学带来了新的机遇和挑战。通过虚拟仪器的运用，可以推动实验教学内容的更新和扩充，提高实验教学的质量和效果，培养学生的创新思维和实践能力，适应信息时代对人才的要求。
综上所述，虚拟仪器在信息工程专业实验教学中的运用具有重要的作用和意义。虚拟仪器的运用可以提高实验教学的效率和灵活性，提供更多的实验机会和实验场景，提高学生的实践能力和解决问题能力，促进信息工程专业实验教学的创新与发展。因此，在信息工程专业实验课中，应充分利用虚拟仪器的优势，将其应用于实验教学中，为学生提供更好的实验学习环境和实践机会。
信息工程专业实验课中虚拟仪器的运用论文 篇二
随着信息技术的不断发展，虚拟仪器在实验教学中的应用越来越广泛。信息工程专业作为一门理论与实践相结合的学科，实验课是培养学生实际操作能力和解决实际问题能力的重要环节。本篇论文将从实验课中虚拟仪器的运用效果和挑战两个方面，探讨其在信息工程专业实验教学中的应用。
首先，虚拟仪器的运用在实验教学中取得了显著的效果。通过虚拟仪器，学生可以在虚拟环境中进行实验操作和数据采集，不受实验设备和材料的限制。虚拟仪器可以提供多种实验场景和条件，使学生能够进行更多的实验操作和数据采集，从而更好地理解和掌握实验原理和实验方法。同时，虚拟仪器还可以提供实验的自主性和探索性，学生可以根据实验目的和要求，自主选择实验条件和参数，进行实验操作和数据采集，从而培养学生的实践能力和解决问题能力。
其次，虚拟仪器的运用也面临着一些挑战。首先，虚拟仪器的使用需要学生具备一定的计算机操作和数据处理能力，对于一些没有接受过相关培训的学生来说，可能会面临一定的困难。其次，虚拟仪器的模拟效果可能无法完全还原真实的实验环境，对于一些对实验环境有严格要求的实验课程来说，虚拟仪器可能无法取代真实的实验设备。最后，虚拟仪器的开发和维护也需要一定的技术和人力成本，对于一些资源有限的学校来说，可能会面临一定的困难。
综上所述，虚拟仪器在信息工程专业实验教学中的运用取得了显著的效果，可以提高实验教学的效率和灵活性，提供更多的实验机会和实验场景，提高学生的实践能力和解决问题能力。然而，虚拟仪器的运用也面临一些挑战，需要学生具备一定的计算机操作和数据处理能力，虚拟仪器的模拟效果可能无法完全还原真实的实验环境，虚拟仪器的开发和维护也需要一定的技术和人力成本。因此，在信息工程专业实验课中，应充分发挥虚拟仪器的优势，同时也要克服其存在的挑战，为学生提供更好的实验学习环境和实践机会。
信息工程专业实验课中虚拟仪器的运用论文 篇三
信息工程专业实验课中虚拟仪器的运用论文
摘 要 为适应现代信息工程类实验教学人才培养的需要，提高实验的多样性、综合性和尖端性，探讨了基于LabVIEW软件和数据采集卡构成的虚拟仪器技术，运用到实验教学中去，通过对实际实验过程和结果的分析，表明了该技术具有操作简单、测量结果误差小、易于扩展实验内容以及节约成本等优点，可在实验教学中广泛推广和应用。
关键词 虚拟仪器技术 实验教学 LabVIEW 数据采集卡。
在信息技术高速发展的时代，计算机在科研、教学实验以及工程实践中广泛应用。利用计算机的高集成性、数据处理高速性、系统稳定性以及可扩展性等特点，研究开发出虚拟仪器技术来替代部分传统仪器。虚拟仪器可使用通用的数据采集卡和软件编程平台 LabVIEW,只需随时更新集成卡芯片和软件程序则可开发出不同的功能，这一特点也使得虚拟仪器在高等学校信息工程类实验教学中发挥重要作用。
1 虚拟仪器技术介绍
虚拟仪器是将 LabVIEW 软件平台和高性能的硬件相结合，构成功能齐全又易于扩展的基于计算机的测量系统。虚拟仪器主要特点是测量端是在计算机上显示，可用 LabVIEW 软件随意设置测量的`参数和分析数据测量结果，如需提高测量精度，则只需更换数据采集卡中核心芯片即可，更新升级方便。
虚拟仪器基本组成包括 PC 机、LabVIEW 软件、硬件采集模块等。硬件采集模块主要解决数据的输入和输出，软件主要把输入的数据进行分析并用相应的图形显示出来，具体显示何种图像需要在后台进行编程。虚拟仪器应用软件集成了传统仪器的数据采集、系统控制、结果分析和显示界面等功能，使传统仪器或者部分功能都被虚拟仪器所取代。
虚拟仪器把传感器、信号图像处理、电子、通信、仿真、单片机、网络等多项技术相结合，具备强大的集成性功能，其主要优点表现在：（1）改变传统仪器无法更改的现象，用户可自定义，根据实验需求随时添加、删除仪器，或改变仪器部分功能；（2）可以改变传统仪器不能及时的进行数据处理、显示、传输的功能；（3）可减少人为误差、使数据测量精度和测量速度大大提高；（4）传统实验设备只能固定完成设置好的几个实验内容，而虚拟仪器可根据需求随时更换不同的实验内容，扩展方便；（5）可以进行远程监控、测量，实现单台仪器同时对多个不同对象进行远程实时检测；（6）目前国内高校使用的高档数字示波器、高频信号源、频谱仪几乎都是进口设备，且价格昂贵，采用虚拟仪器技术然后配备相应的数据采集卡可弥补这些不足，不仅能达到实验效果还极大地节约了实验室建设经费。
2 虚拟仪器技术解决实验教学中存在的问题
当前企业对理工科毕业生的实际操作能力要求越来越高，而在校学生的动手能力主要是通过实验操作来锻炼，所以对于应用型高校，实验教学的地
（1）数字电路、模拟电路等用实验箱完成的实验课程，由于具体电路已经焊接并封装到实验箱中，每学期开展的实验项目就是一成不变的，极大地阻碍了学生的创造性思维。而引入虚拟仪器后，学生可以分组任意组合电路，实现课程项目的多样化。
（2）高频电子线路实验、通信原理实验等专业性强，难度大的课程，因为人为的操作，外界环境和影响，较难实现理想的实验现象，学生就不能通过实验来验证理论知识，而虚拟仪器软件中包含有调制解调工具包，包含有模拟和数字两种调制方法，学生可以任意设计调制解调代码和参数，观察调频和鉴频、调幅和检波以及时域和频域波形。
（3）单片机、嵌入式技术实验等内容更新频繁的实验课程，由于计算机运算速度不断加快、单片机外围设备不断集成化、平均 2 到 3 年就有新技术产生，伴随有新的单片机芯片的新，而虚拟仪器技术只需更新数据采集卡就能和新的单片机芯片兼容进行实验测量。
（4）目前，国内很多高校由于实验场所有限，专业性较强的实验室建设较少，这样学生无论是对理论课知识理解和动手能力的培养都难以达到效果。而把虚拟仪器技术引入实验室后，只需更改后台程序和数据采集卡，就可以把多门实验课程集合到一个实验室，不仅能大大提高实验室的利用率，还节约了成本。
3 虚拟仪器技术实验教学中的应用实例
RLC 串联谐振频率的测量是电路基础实验中综合性较强的一个实验项目，下面以本实验为例，来具体说明虚拟仪器的使用方法。
（1）按要求连接好RLC串联谐振电路，将R两端分别连接到数据采集卡的信号线和 GND;
（2）把数据采集卡和计算机通过USB接口连接通信，无需安装驱动，可适应多个操作系统，直接由USB供电，简单方便，如图 1 所示；
（3）打开 LabVIEW 软件，根据需要添加测试仪器的前面板，本实验添加的是虚拟示波器和虚拟频谱仪，然后进行后台编程，如图 2 所示；
（4）通过调节输入端信号源的频率，用虚拟仪器显示谐振频率为 10Hz,和用实物仪器测量结果一致，如图 3 所示。
4 结束语
信息工程类课程不仅要求学生了解电路的工作原理和参数计算，更重要的是对学生动手操作、设计以及创新能力等综合素质的培养。而虚拟仪器正是因为其灵活性、集成性和共享性等优点，改变传统实验仪器按部就班的模式，对培养学生的学习兴趣和创新思维能力有极大的帮助，在今后的实验教学中会发挥更加重要的作用。
参考文献
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