可重构虚拟仪器测试技术教学平台

图6 波形合成与分解实验

3.2 基于PC机测试资源的实物教学

　　与实验室中开出的测试实验相比，虚拟仪器实验有一个不足，就是缺乏实物实验。其实，运行虚拟仪器软件的PC机自身就是一个含有丰富测试资源的装置。例如，计算机上的光电鼠标是一个光电传感器、麦克风是一个电容传感器、摄象头是一个CCD传感器，计算机声卡是一个双通道的A/D卡+ D/A卡。

　　在测试技术虚拟仪器实验教学平台设计上我们充分利用了这一有利条件，将声卡、摄象头驱动集成在平台中，形成一个基于PC的测试实验室。学生可以PC机鼠标做光电传感器原理实验，用麦克风做电容传感器原理实验，用摄象头做CCD原理实验，用声卡做A/D、D/A卡工作原理实验。从而解决了课堂上传感器和测试系统部分教学中因缺乏实物而枯燥、乏味的问题。

图7 基于PC声卡的信号发生器

　　这样，我们可以不花费任何额外的硬件代价，就可以在教师上课、学生上网的PC机上建立起一个功能强大的含实物和硬件的测试实验室。通过它，教师可以在课堂上向学生展示测试技术的原理和应用；课后学生也可以自己动手做实验和设计小测量装置，在实践中将所学的知识融会贯通，培养自己观察问题和解决问题的能力。图7是我们利用声卡设计的信号发生器界面。

3.3 基于工程案例的实验教学

　　为了理论联系实际和开阔学生的学术眼界，我们还发挥课程组成员承担过大量科研项目的优势，从承担的科研项目中抽象出桥梁固有频率测量、齿轮箱振动故障源分析、汽车发动机加速过程噪声分析等16个工程测量案例，并设计成虚拟仪器仿真模块，集成在虚拟仪器实验教学平台中。图8是转子实验台模型和用其设计的轴心轨迹测量实验。

图8 转子实验台模型和轴心轨迹测量实验中的应用

4 结论

　　“教学工作是学校的主旋律，提高教学质量是学校永恒的主题”。为提高测试技术课程教学水平和质量，课程组发挥在虚拟仪器领域的科研优势，开发了DRVI可重构虚拟仪器实验教学平台，使测试技术课程中因没有实物对象而枯燥、乏味的传感器原理部分变得具体和生动，使中抽象难学的信号分析理论部分变得直观、形象，课程教学质量和效果得到很大提高。