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        《數(shù)組子集與文本文件的寫入與讀取》的教學(xué)

        2021-03-15 06:59:23陳光紅
        電腦知識(shí)與技術(shù) 2021年1期
        關(guān)鍵詞:虛擬儀器

        陳光紅

        摘要:數(shù)組是LabVIEW中的一種重要的數(shù)據(jù)類型,以一個(gè)綜合項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)為載體,將數(shù)組的創(chuàng)建、數(shù)組子集函數(shù)、文本文件的寫入與讀取等串聯(lián)起來,鞏固所學(xué)的控件及函數(shù),并能夠舉一反三,將《虛擬儀器應(yīng)用》前四章的內(nèi)容綜合應(yīng)用。結(jié)合《虛擬儀器應(yīng)用》的微知庫(kù)線上課程及微課視頻教程、實(shí)訓(xùn)任務(wù)等,學(xué)生對(duì)項(xiàng)目的掌握情況良好。

        關(guān)鍵詞:數(shù)組子集;虛擬儀器;文本文件的寫入;文本文件的讀取

        中圖分類號(hào):G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

        文章編號(hào):1009-3044(2021)01-0119-02

        《虛擬儀器應(yīng)用》是理工科電類各專業(yè)的必修課程,是智能控制技術(shù)等專業(yè)的核心課程。它是一門涉及LabVIEW圖形化編程語(yǔ)言的編程基礎(chǔ)和虛擬儀器應(yīng)用的課程。Labview不僅可以應(yīng)用于測(cè)控行業(yè),而且被廣泛地應(yīng)用于仿真、教育、快速開發(fā)、多硬件平臺(tái)的整合使用等方面。

        學(xué)生對(duì)上機(jī)操作類的課程感興趣,愿意動(dòng)手實(shí)踐;但是涉及編程時(shí)需要點(diǎn)撥一下思路、方法。

        1學(xué)習(xí)活動(dòng)組織

        1.1課前

        已布置學(xué)生學(xué)習(xí)微知庫(kù)中的課程資源。

        1.2課中

        1)所設(shè)計(jì)的實(shí)訓(xùn)任務(wù)

        實(shí)訓(xùn)任務(wù)要求:設(shè)計(jì)VI,要求創(chuàng)建數(shù)組2如圖所示,取出該數(shù)組的前三行前三列構(gòu)成一個(gè)新的數(shù)組,并將新的數(shù)組內(nèi)容寫入文本文件中,要求文本文件顯示內(nèi)容為整數(shù);另建一個(gè)VI,讀取該文本文件,并將內(nèi)容顯示在前面板上。

        圖1? ?要?jiǎng)?chuàng)建的數(shù)組及取出前3行前3列構(gòu)成新的數(shù)組

        2)分析實(shí)訓(xùn)任務(wù)要求,剖析需要用到的知識(shí)點(diǎn)

        ① FOR 循環(huán)的嵌套循環(huán)創(chuàng)建m行n列的數(shù)組,外循環(huán)的循環(huán)總數(shù)對(duì)應(yīng)行數(shù)m,內(nèi)循環(huán)的循環(huán)總數(shù)對(duì)應(yīng)列數(shù)n

        ② 有規(guī)律的數(shù)組,想到用循環(huán)計(jì)數(shù)端i

        ③ FOR循環(huán)的自動(dòng)索引

        ④ 數(shù)組子集函數(shù)

        ⑤ 文本文件的寫入

        ⑥ 文本文件的讀取

        3)引導(dǎo)學(xué)生在已學(xué)數(shù)組函數(shù)的基礎(chǔ)上創(chuàng)建所需要的數(shù)組2,可參考教材上的圖3-5。

        有關(guān)軟件LABVIEW的操作,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建數(shù)組及相關(guān)數(shù)組的控件及函數(shù)的操作已錄制好視頻,發(fā)在課程QQ群里,供同學(xué)們參考。

        4)比較實(shí)訓(xùn)任務(wù)需要的數(shù)組2與圖3-5的差別,經(jīng)提示,學(xué)生學(xué)會(huì)了利用循環(huán)計(jì)數(shù)端i實(shí)現(xiàn)了有規(guī)律數(shù)組的創(chuàng)建,并在QQ課程群里上交創(chuàng)建的數(shù)組2。

        5)要取出數(shù)組2的前3行、前3列需要用到數(shù)組子集函數(shù),數(shù)組子集函數(shù)使用時(shí)關(guān)鍵要注意對(duì)索引的賦值,涉及三種索引方式:索引行、列、函數(shù),舉例并示范說明不同的賦值方式所得到的新數(shù)組,使學(xué)生真正明白如何賦值才能得到自己想要的新數(shù)組。

        6)數(shù)組子集函數(shù)舉一反三任務(wù)

        若要將中間的兩行兩列取出來構(gòu)成新的數(shù)組,如何修改?

        主要要注意行、列的索引和長(zhǎng)度的賦值,索引是指從第幾行或第幾列開始找,長(zhǎng)度是指找?guī)仔?、幾列?/p>

        7)將新數(shù)組的內(nèi)容以整數(shù)的形式寫入文本文件中,需要用到文本文件的寫入函數(shù),文件讀取函數(shù)都涉及文件的存放路徑,在告知路徑時(shí)可以使用創(chuàng)建路徑與路徑常量的方式,給學(xué)生操作示范兩種方式,并說明使用時(shí)的注意點(diǎn)。

        強(qiáng)調(diào):數(shù)據(jù)要存儲(chǔ)為整數(shù)格式,主要要注意“數(shù)組至電子表格字符串轉(zhuǎn)換”函數(shù)中“格式字符串”的賦值應(yīng)為d%。

        8)文本文件的讀取

        讀取是要將文件中的內(nèi)容顯示在前面板上,并不是打開文件里有內(nèi)容就算完成任務(wù);文本文件的寫入與讀取應(yīng)放置在不同的文件中,有的同學(xué)將寫入與讀取放在同一個(gè)VI源文件里,會(huì)出現(xiàn)寫入與讀取的數(shù)據(jù)不一致的情況,原因是因?yàn)閷懭肱c讀取的運(yùn)行次數(shù)不同,尤其在寫入隨機(jī)數(shù)時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致的情況。

        1.3課后

        學(xué)生實(shí)訓(xùn)任務(wù)完成后截圖上傳到微知庫(kù)里實(shí)訓(xùn)任務(wù),教師批改并指出問題。

        2在線教學(xué)方案

        2.1課前

        在微知庫(kù)里發(fā)布課堂教學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生完成視頻、課件、微課等的學(xué)習(xí)。

        2.2課中

        主要采用在QQ課程群里用屏幕分享的形式直播,講解知識(shí)點(diǎn)并示范操作,學(xué)生在QQ群里上傳操作的結(jié)果。

        直播時(shí),與學(xué)生實(shí)時(shí)互動(dòng),如學(xué)生知識(shí)點(diǎn)是否理解,操作過程中出現(xiàn)的問題語(yǔ)音不能解決的,可以屏幕分享示范、借助電子教鞭突出顯示等。

        2.3課后在微知庫(kù)里發(fā)布實(shí)訓(xùn)任務(wù),要求學(xué)生及時(shí)完成

        課中或課后學(xué)生學(xué)習(xí)過程中遇到問題時(shí),或教師在批改實(shí)訓(xùn)任務(wù)發(fā)現(xiàn)問題時(shí)可在QQ群里或私聊解決。

        對(duì)于比較集中的問題,教師課后會(huì)針對(duì)存在的問題做一些視頻(如對(duì)結(jié)果的解說,操作中容易出錯(cuò)的點(diǎn)等再?gòu)?qiáng)調(diào))上傳到QQ群里,以幫助學(xué)生及時(shí)解決問題。

        共性的問題是截圖張數(shù)不夠,如要將已寫入的文本文件打開展示其中的內(nèi)容,是否符合要求如3行3列共9個(gè)數(shù),是否為整型數(shù)等;還有的寫入的內(nèi)容與讀取出來的內(nèi)容不一致,這個(gè)問題主要出現(xiàn)在用隨機(jī)數(shù)函數(shù)時(shí),因?yàn)槊看芜\(yùn)行生成的隨機(jī)數(shù)都不同,而當(dāng)寫入與讀取運(yùn)行次數(shù)不同時(shí)就會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致的情況。還有的同學(xué)對(duì)文本文件的讀取理解有偏差,認(rèn)為打開文件就是讀取了文件,其實(shí)不然,應(yīng)用“讀取文本文件”函數(shù),運(yùn)行后將結(jié)果顯示在前面板上才是正確的讀取文件。

        2.4在學(xué)習(xí)通里組織期末在線考試

        按學(xué)號(hào)分單雙號(hào)選取試卷,在規(guī)定的時(shí)間里完成測(cè)試,考試完成后將源程序文件、截圖等打包發(fā)在課程群里,教師收集、匯總。

        3特色與創(chuàng)新

        通過課前布置預(yù)習(xí)任務(wù)、上課講解項(xiàng)目任務(wù)、課后完成拓展實(shí)訓(xùn)任務(wù),讓學(xué)生在課前忙起來,在課堂上動(dòng)起來,課后還可根據(jù)操作視頻、微課等鞏固練習(xí),學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、探究能力、創(chuàng)新能力等都有所提高。

        4學(xué)生反饋

        學(xué)生反饋意見:如蔣同學(xué)說“實(shí)踐+理論,老師的教課方式很好!先演示然后我們自己跟著做,每一課題之后都會(huì)布置一道作業(yè)讓我們聯(lián)系鞏固,我感到受益匪淺,謝謝老師!”;王同學(xué)說“在接觸到《虛擬儀器應(yīng)用》這門課程的時(shí)候我就產(chǎn)生了濃厚的興趣,一開始看著課件自己學(xué)習(xí)去操作,后來聽老師講解和操作以后,自己再動(dòng)手操作。有的時(shí)候上課沒聽懂就反復(fù)看上課時(shí)的講解視頻學(xué)習(xí)。LabVIEW這個(gè)軟件操作很簡(jiǎn)單,容易入手,只需要記住了解各個(gè)圖標(biāo)的作用,而在實(shí)訓(xùn)中遇到的問題更多的是一些圖標(biāo)屬性的設(shè)置出現(xiàn)錯(cuò)誤和元件之間不能夠相連,需要更加深入地去學(xué)習(xí)和了解”。

        5個(gè)人心得

        疫情原因,本學(xué)期的《虛擬儀器應(yīng)用》前半段采用了線上教學(xué),后半段采用了線上與線下相結(jié)合的教學(xué)。雖然剛開始時(shí)有很多的不適應(yīng),如從學(xué)生安裝軟件開始,有的學(xué)生總是安裝不成功,給他們制作詳細(xì)的操作流程文字說明、錄制安裝視頻等,讓有電腦的學(xué)生都成功地裝上了軟件。上課時(shí),學(xué)生操作遇到問題,給他們分享屏幕、截圖展示等,一個(gè)問題多講幾遍、講得更細(xì)一些、更耐心一些,學(xué)生解決問題后獲得正確的運(yùn)行結(jié)果,有較好的成就感。每次課后都布置一個(gè)拓展實(shí)訓(xùn)任務(wù),學(xué)生可以及時(shí)鞏固練習(xí),老師及時(shí)批改后也可以很好地了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況,及時(shí)將存在的問題反饋給學(xué)生,學(xué)生會(huì)根據(jù)反饋意見立刻修正,實(shí)現(xiàn)了教與學(xué)的閉環(huán)反饋。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 劉科.虛擬儀器應(yīng)用[M].北京:北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2018.

        [2] 郝麗.LABVIEW虛擬儀器設(shè)計(jì)及應(yīng)用[M].北京:北京:清華大學(xué)出版社,2018.

        [3] 鄧奕.LabVIEW虛擬儀器程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].武漢:武漢:華中科技大學(xué)出版社,2005.

        【通聯(lián)編輯:光文玲】

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