为什么要在教学中使用LabVIEW

LabVIEW是一种图形化编程语言，由美国国家仪器（National Instruments，简称NI）公司开发。它在教学中的应用，尤其是用于工程教育领域，具有诸多优势。LabVIEW能够简化学生理解复杂系统和算法的难度，同时它提供了直观的图形化编程界面，允许学生通过搭建方块图（block diagrams）的方式来编写程序，这种方式对于初学者来说十分友好。使用LabVIEW进行教学，可以有效提升学生的动手能力，因为它允许学生通过实际操作与硬件交互，进行数据采集、控制和分析等实验。以下是使用LabVIEW在教学中的一些主要知识点： 1. 图形化编程语言：LabVIEW采用的是图形化编程语言，它以流程图（dataflow）的形式呈现程序逻辑，使编程过程直观且易于理解。学生可以在不需要深入理解底层代码结构的情况下，直接通过拖拽图块来设计程序。 2. 硬件集成：LabVIEW支持多种硬件设备，包括数据采集卡（DAQ）、GPIB、串口设备等，并且能够直接控制这些硬件进行实时数据采集、处理和分析。 3. 教学资源丰富：国家仪器NI提供了大量的教学资源，包括课程资料库（Courseware Library）、测量与自动化实验库（Measurement and Automation Experiments Library），以及学术资源目录（Academic Directory）。这些资源对于教师备课和学生自学都有很大帮助。 4. 远程学习与网络功能：LabVIEW支持远程访问和网络编程，学生和教师可以通过网络实现远程实验和交互，也可以通过LabVIEW的网络功能共享资源和进行协作。 5. 实验与项目实践：LabVIEW非常适合于工程项目教学，因为它可以配合各种传感器和控制设备，让学生通过实验的方式将理论知识应用到实践中去。 6. 跨平台操作：LabVIEW支持多种操作系统，包括Windows、Linux、Macintosh、UNIX等，它能够跨平台运行，为不同系统下的用户提供便利。 7. 软件和硬件平台的模块化：LabVIEW提供了丰富的模块化功能，如ActiveX、DLL、SQL、TCP/IP、XML、OPC等，学生可以使用这些模块集成不同的软件和硬件资源，扩展项目应用范围。 8. 与其他工程软件的兼容性：LabVIEW能够与其他工程和科学计算软件如MathCad、Matlab、TI Code Composer Studio、Mathematica、 Electronics Workbench等进行无缝对接，这意味着学生可以在LabVIEW环境中集成和利用这些软件的功能。 9. 实时系统应用：LabVIEW在实时系统应用方面表现突出，适合于开发实时数据处理和控制系统，这对于教学中涉及实时反馈和系统控制的部分尤为重要。 10. 教育版许可政策：NI为教育用户提供特殊的许可政策，方便学校和学生合法使用LabVIEW及其相关工具和模块。这样，学校可以通过合理的成本在教学中部署LabVIEW，不必担心版权问题。 在教学中使用LabVIEW，可以为学生提供一个生动、互动的学习环境，帮助学生更好地理解复杂的工程和科学概念，并且能够培养他们的实践技能。通过实际操作LabVIEW和相关硬件设备，学生可以更有效地将理论知识与实际应用相结合，为未来的职业生涯打下坚实的基础。