虚拟仪器技术是在20世纪后期随计算机水平和软件技术的迅速进步而出现并发展起来的有别于传统仪器的新概念。虚拟仪器(Virtual Instrument,简称VI)技术突破了传统电子仪器以硬件为主体的模式,将日益普及的计算机技术与传统的仪器仪表技术结合起来,使用户在操作计算机时,如同在操作自己定义的仪器,可以方便灵活地完成对被测试量的采集、分析、判断、显示及数据存储等,是一种基于计算机虚拟原型系统的全新的科学研究与工程设计方法,是除理论与实物实验之外的第三种研究设计手段和形式。
      在国外,虚拟仪器技术已经是很多大学院校独立开设的一门课程。在教育理念逐步改革,教育模式全面多元化的今天,对于不同理工科专业类的学生都很有必要掌握这门技术。通过虚拟仪器平台,学生可自行设计虚拟示波器、虚拟信号发生器等仪器,并能按实验要求随意拓展仪器的功能,如此,可以集中时间和精力用于实验的执行、数据的分析及结论的总结上,而不用将大量的时间花费在实验系统设备的搭建中,这将有利于提高学生的创新能力、实践能力,拓展学生的知识领域。


教学目标:
      通过教授此门课程,让学生了解虚拟仪器的概念及结构,掌握虚拟仪器的开发平台——图形化编程软件LabVIEW的使用,介绍相关虚拟仪器测量功能的设计方法,使学生能采用软硬件结合、功能模块重组配置的方法,自主设计基于计算机技术的实验仪器,以便于学生学习前沿科学知识,拓展知识领域。
      作为一门通识教育课程,考虑到学生来自各个专业,在教学方式上会采用深入浅出的讲解方式让具有不同专业背景的学生统一到一个知识层面上,以便融会贯通。在讲解理论知识的基础上,通过列举一些具体项目来让学生更深刻地理解课程内容。通过布置一些小的实践项目,让学生自己设计虚拟仪器,并应用于自己专业领域中。并广泛地与虚拟仪器技术的创始人与倡导者“美国国家仪器有限公司(NI公司)”开展合作,与之建立虚拟仪器联合实验室,并鼓励学生参加该公司举办的一些技术活动,通过实践让学生进一步掌握课程内容。通过邀请虚拟仪器行业内的知名人士给学生做讲座,以进一步拓展学生的视野,这已在之前的教学过程中得以实现,以后也会再次举办。已开设LabVIEW高校网络俱乐部复旦大学版块。鼓励学生参加虚拟仪器行业内举办的各种活动,使学生能将所学知识能用于实践中,锻炼学生各方面的能力。已向NI争取到CLAD(LabVIEW 助理开发员认证)考试的免费名额,鼓励学生参加,提高专业水平。已向该公司申请到若干数据采集卡供学生免费试用,以便于学生进行创新项目实践。连续受邀担任三届全国虚拟仪器设计大赛评委,在今后的教学实践中会进一步鼓励学生参加该比赛,锻炼学生的创新能力,希望以后有更多更好的奖项由复旦学生获得。正在准备就本课程申请校级精品课程,建设精品课程网站,拍摄讲课视频,进一步扩大本课程的影响力。


教学进度安排: 
第一章 绪论                                               共4 个学时
1.1 虚拟仪器技术概述                                         2个学时
1.2 仪器控制                                                 2个学时

第二章 图形化编程软件LabVIEW的使用                        共18个学时
2.1 LabVIEW编程环境                                          2个学时
2.2 LabVIEW数据操作                                          2个学时
2.3 LabVIEW程序结构                                          2个学时
2.4 LabVIEW文件操作                                          2个学时
2.5 子VI                                                     2个学时
2.6 人机界面交互设计                                         2个学时
2.7 LabVIEW程序设计模式                                      2个学时
2.8 LabVIEW与网络                                            2个学时
2.9 LabVIEW与信号处理                                        2个学时

第三章 虚拟仪器程序实例                                   共10个学时
3.1 冒泡排序算法                                             2个学时
3.2 声音播放器                                               2个学时
3.3 网络传输                                                 2个学时
3.4 变声器                                                   2个学时
3.5 视频分析                                                 2个学时


考核方式:
项目设计:30%;考试:70%


课程网络资源:
http://www.ni.com
http://www.vihome.com.cn
http://www.gsdzone.net