陳光紅
摘要:數(shù)組是LabVIEW中的一種重要的數(shù)據(jù)類型,以一個綜合項目實訓為載體,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,鞏固所學的控件及函數(shù),并能夠舉一反三,將《虛擬儀器應用》前四章的內(nèi)容綜合應用。結合《虛擬儀器應用》的微知庫線上課程及微課視頻教程、實訓任務等,學生對項目的掌握情況良好。
關鍵詞: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:G642? ? ? 文獻標識碼:A
文章編號:1009-3044(2021)01-0119-02
《虛擬儀器應用》是理工科電類各專業(yè)的必修課程,是智能控制技術等專業(yè)的核心課程。它是一門涉及LabVIEW圖形化編程語言的編程基礎和虛擬儀器應用的課程。Labview不僅可以應用于測控行業(yè),而且被廣泛地應用于仿真、教育、快速開發(fā)、多硬件平臺的整合使用等方面。
學生對上機操作類的課程感興趣,愿意動手實踐;但是涉及編程時需要點撥一下思路、方法。
1學習活動組織
1.1課前
已布置學生學習微知庫中的課程資源。
1.2課中
1)所設計的實訓任務
實訓任務要求:設計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成一個新的數(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VI,讀取該文本文件,并將內(nèi)容顯示在前面板上。
圖1? ?要創(chuàng)建的數(shù)組及取出前3行前3列構成新的數(shù)組
2)分析實訓任務要求,剖析需要用到的知識點
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)對應行數(shù)m,內(nèi)循環(huán)的循環(huán)總數(shù)對應列數(shù)n
② 有規(guī)律的數(shù)組,想到用循環(huán)計數(shù)端i
③ FOR循環(huán)的自動索引
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)引導學生在已學數(shù)組函數(shù)的基礎上創(chuàng)建所需要的數(shù)組2,可參考教材上的圖3-5。
有關軟件LABVIEW的操作,實現(xiàn)創(chuàng)建數(shù)組及相關數(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,供同學們參考。
4)比較實訓任務需要的數(shù)組2與圖3-5的差別,經(jīng)提示,學生學會了利用循環(huán)計數(shù)端i實現(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)使用時關鍵要注意對索引的賦值,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
若要將中間的兩行兩列取出來構成新的數(shù)組,如何修改?
主要要注意行、列的索引和長度的賦值,索引是指從第幾行或第幾列開始找,長度是指找?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,在告知路徑時可以使用創(chuàng)建路徑與路徑常量的方式,給學生操作示范兩種方式,并說明使用時的注意點。
強調(diào):數(shù)據(jù)要存儲為整數(shù)格式,主要要注意“數(shù)組至電子表格字符串轉換”函數(shù)中“格式字符串”的賦值應為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;文本文件的寫入與讀取應放置在不同的文件中,有的同學將寫入與讀取放在同一個VI源文件里,會出現(xiàn)寫入與讀取的數(shù)據(jù)不一致的情況,原因是因為寫入與讀取的運行次數(shù)不同,尤其在寫入隨機數(shù)時經(jīng)常會出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致的情況。
1.3課后
學生實訓任務完成后截圖上傳到微知庫里實訓任務,教師批改并指出問題。
2在線教學方案
2.1課前
在微知庫里發(fā)布課堂教學內(nèi)容,讓學生完成視頻、課件、微課等的學習。
2.2課中
主要采用在QQ課程群里用屏幕分享的形式直播,講解知識點并示范操作,學生在QQ群里上傳操作的結果。
直播時,與學生實時互動,如學生知識點是否理解,操作過程中出現(xiàn)的問題語音不能解決的,可以屏幕分享示范、借助電子教鞭突出顯示等。
2.3課后在微知庫里發(fā)布實訓任務,要求學生及時完成
課中或課后學生學習過程中遇到問題時,或教師在批改實訓任務發(fā)現(xiàn)問題時可在QQ群里或私聊解決。
對于比較集中的問題,教師課后會針對存在的問題做一些視頻(如對結果的解說,操作中容易出錯的點等再強調(diào))上傳到QQ群里,以幫助學生及時解決問題。
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,這個問題主要出現(xiàn)在用隨機數(shù)函數(shù)時,因為每次運行生成的隨機數(shù)都不同,而當寫入與讀取運行次數(shù)不同時就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致的情況。還有的同學對文本文件的讀取理解有偏差,認為打開文件就是讀取了文件,其實不然,應用“讀取文本文件”函數(shù),運行后將結果顯示在前面板上才是正確的讀取文件。
2.4在學習通里組織期末在線考試
按學號分單雙號選取試卷,在規(guī)定的時間里完成測試,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
通過課前布置預習任務、上課講解項目任務、課后完成拓展實訓任務,讓學生在課前忙起來,在課堂上動起來,課后還可根據(jù)操作視頻、微課等鞏固練習,學生的自主學習能力、探究能力、創(chuàng)新能力等都有所提高。
4學生反饋
學生反饋意見:如蔣同學說“實踐+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!”;王同學說“在接觸到《虛擬儀器應用》這門課程的時候我就產(chǎn)生了濃厚的興趣,一開始看著課件自己學習去操作,后來聽老師講解和操作以后,自己再動手操作。有的時候上課沒聽懂就反復看上課時的講解視頻學習。LabVIEW這個軟件操作很簡單,容易入手,只需要記住了解各個圖標的作用,而在實訓中遇到的問題更多的是一些圖標屬性的設置出現(xiàn)錯誤和元件之間不能夠相連,需要更加深入地去學習和了解”。
5個人心得
疫情原因,本學期的《虛擬儀器應用》前半段采用了線上教學,后半段采用了線上與線下相結合的教學。雖然剛開始時有很多的不適應,如從學生安裝軟件開始,有的學生總是安裝不成功,給他們制作詳細的操作流程文字說明、錄制安裝視頻等,讓有電腦的學生都成功地裝上了軟件。上課時,學生操作遇到問題,給他們分享屏幕、截圖展示等,一個問題多講幾遍、講得更細一些、更耐心一些,學生解決問題后獲得正確的運行結果,有較好的成就感。每次課后都布置一個拓展實訓任務,學生可以及時鞏固練習,老師及時批改后也可以很好地了解學生對知識的掌握情況,及時將存在的問題反饋給學生,學生會根據(jù)反饋意見立刻修正,實現(xiàn)了教與學的閉環(huán)反饋。
參考文獻:
[1] 劉科.虛擬儀器應用[M].北京:北京:機械工業(yè)出版社,2018.
[2] 郝麗.LABVIEW虛擬儀器設計及應用[M].北京:北京:清華大學出版社,2018.
[3] 鄧奕.LabVIEW虛擬儀器程序設計與應用[M].武漢:武漢:華中科技大學出版社,2005.
【通聯(lián)編輯:光文玲】