1、 虚拟仪器作为测量分析仪器在教学、科研中的运用
高等学校特别是理工科学校,教学、科研需要大量的测量分析仪器设备,特别是实验教学,每种仪器都必须配置多套,而且有的仪器设备价格昂贵,因此仪器设备所需投资巨大,一般学校很难满足,造成许多学校仪器设备缺乏和过时陈旧等现象,严重影响教学科研。
如果运用虚拟仪器系统,情况就大不一样了。使用虚拟仪器不但可以节约大量仪器设备的经费投入,而且能够提高教学科研的质量与效率。
2、虚拟仪器技术在仪器设备使用实验教学中的运用
实验教学是许多专业必须进行的一项教学活动。掌握测量仪器和设备的操作使用方法是每个学生进行科学实验基本前提。传统的教学方法是让学生在教师的指导下进行实际的操作使用,随之而来的问题是教师的工作量很大而很难对所有学生进行指导,既影响教学效果又容易造成仪器损坏。运用CAI教学软件辅助实验教学,能较好克服存在的部分困难。但是,由于电子技术实验教学方面的CAI软件还很少,而且功能不强,交互性、操作性和界面的真实程度较差,适应范围窄,在一定程度上限制了教师和学生使用的积极性。
如果用虚拟仪器开发平台如LabWindows开发各种不带相关功能硬件的“虚拟仪器”(真正的虚拟仪器是由计算机、软件、功能硬件组成的,为了与之区分,故用引号),不但简单易行,且交互性、可操作性和真实感与实际的虚拟仪器基本相同。由它们组成一个个虚拟实验室,让学生先在虚拟实验室通过对“虚拟仪器”的模拟操作使用,全面了解和掌握各种虚拟仪器的使用方法和操作要点,为实际使用虚拟仪器设备和传统的实验仪器设备打下较好的基础,既可降低教师的劳动强度,减少仪器设备的损坏,又可以提高实验教学质量与效果。以仪器的学习与使用的实验教学为例,根据实际使用的虚拟仪器设备,将各种虚拟仪器及工作原理、操作使用方法设计成独立的教学模块,共同组建一个基于网络的虚拟实验室。