1、NI LabVIEW 在课堂教学与实验中的应用NI LabVIEW 作为高效的图形化开发环境，结合了大量简单易用的控件和灵活强大的图形化编程语言，不仅为测试测量、工业控制等诸多领域的工程师带来效率的提高，同时，在高校教学与科研方面也开启了一个全新的应用时代，利用 LabVIEW 所包含的广泛的信号处理，控制理论等函数，以及 NI 软硬件之间的紧密结合， NI LabVIEW 为高校相关课程理论教学和电工电子实验教学甚至是远程网络教学带来了前所未有的创新与突破。本文撰述了采用 NI 硬件和软件在理论教学以及实验教学方面的优势以及应用。1 LabVIEW 运用在高校教学中的优势： 理论教学：Lab
2、VIEW 作为通用的开发工具，集成了大量的数学与信号处理相关的函数，足以应付大多数电子、通讯、机械等专业的本科和研究生的相关课程，例如信号与系统，数字信号处理，通讯理论课程等等；同时，NI 还提供了众多面向特定应用的高级工具包，其中高级信号处理工具包，控制与仿真工具包，滤波器分析工具包等，更是可以面向研究生或更高领域的教学或科研的应用，比如控制理论教学，小波分析，以及高级时频分析教程等等。同时，利用 LabVIEW 众多的交互式控件构建课件界面，通过交互式的参数调整和形象的课件运行方式，让学生在课堂上形象的理解枯燥的定理公式和理论。另外，利用 NI 的上千种硬件产品与 LabVIEW 紧密结合
3、的特性，将不同的硬件引入到不同的教学应用当中，将理论的演绎延伸到实际的应用平台之上，加深对理论的理解。比如，将 NI 的智能相机或图像采集卡引入到图像处理的课程当中，将动态数据采集卡引入到信号处理教学当中等。 实验教学：众所周知，基于虚拟仪器技术的硬件产品给高校实验室带来了翻天覆地的变化，一方面，NI 集成式的模块化仪器可以取代传统仪器完成相应的功能，更有小巧，灵活，可自定义等等传统仪器所不能比拟的优点。比如，将 NI 的示波器卡，信号发生器卡和万用表卡集成在一台 4 槽的 PXI 机箱之中，不仅可以完全取代传统实验室中电脑+ 信号发生仪+示波器+万用表的配置，而且在性能上也有大幅度提升，甚至
4、可以进一步开发出完全自定义的仪器来。这些应用已经被普及，不做详细赘述。更重要的是，利用 NI LabVIEW 的远程网络通讯功能，让学生通过 web 访问并控制实验室的硬件，建立远程的教学实验室，既让学生掌握了实验内容，也同时将硬件的利用率达到最大化，对于资源有限的实验室来说，这种远程实验室可以有效解决资源与实验的矛盾。2 运用 LabVIEW 在理论教学与实验教学中的介绍 基于 LabVIEW 的信号处理教学LabVIEW 内置的函数库中不仅提供了完整的数学与信号处理算法 (包括基本的数学方法、信号变换和特征提取等) ，更在附加的工具包中包含了大量面向特定应用的高级函数和许多具有独创性的算法
5、 (如 Gabor 小波，Coshape 分析等)。这里将介绍利用 LabVIEW 的图像化编程方式在开发信号处理 (DSP)课件中所带来的便利，通过混叠，滤波等实例说明交互式的课件所能给学生带来的对于理论的理解。同时介绍 LabVIEW 高级信号处理工具包可在高级信号处理课程，如小波分析，时频分析，时间序列分析等课程中的应用。 基于 LabVIEW 的控制理论教学介绍利用控制理论工具包，LabVIEW 可以方便的完成对控制对象进行辨识和建模，并对控制系统进行设计，利用时频分析、根轨迹图等分析工具分析控制系统，并完成连续时间仿真。 远程课件发布以及网络虚拟仪器实验室构建利用 LabVIEW 自带的网页发布功能和 remote panel 技术，可以将 LabVIEW 程序内嵌到网页中，学生可直接通过 internet 访问课件，甚至学习并控制实验室中的硬件设备自行进行实验。通过网络发布教学课件可以将课堂延伸到任何触及 internet 的角落，学生可随时随地运行课件进行网上自学。介绍 Rose-Hulman 大学 Mark 教授的应用案例。介绍远程虚拟实验室的构建，和远程实时测量系统。网络发布与远程控制让实验室资源的利用率达到最大化。
