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LabVIEW中学版常见问题解答


常见问题解答
什么是 LabVIEW 中学版?
LabVIEW 中学版是行业标准的图形化编程平台,它为课堂使用进行了优化,帮助老师将科学、技术、工 程和数学(STEM)等概念通过一个个动手项目带到生活中。 LabVIEW 中学版提供了 LabVIEW 专业版的所有功能,而 LabVIEW 专业版是全世界工程师和科学家用于研 究、设计、原型开发以及部署技术与产品的平台。 此外,它还提供一系列其他工具,用于集成流行的课堂教学硬件,包括: ? LEGO? MINDSTORMS? NXT ? Pitsco 的 TETRIX ? Vernier SensorDAQ 以及 Go! Sensors ? National Instruments 数据采集(DAQ)硬件 LabVIEW 中学版提高了学生在课堂中理解 STEM 核心概念的学习效率。

LabVIEW 中学版与 NXT-G 有什么不同?
LEGO MINDSTORMS 软件(即 NXT-G)和 LabVIEW 中学版都被用于对 LEGO MINDSTORMS NXT(LEGO MINDSTORMS 机器人的大脑)进行编程和控制。NXT-G 引导年轻学生实现机器人编程,是一种通过简单 易懂的方式教授逻辑思维和基本算法的理想软件系统。LabVIEW 中学版基于 NXT-G 构建,提供了更为稳 定的编程语言、用于高级机器人控制的函数以及进行采集、分析和显示数据的工具。由于 LabVIEW 中学 版具有和专业版一样的图形化编程语言开发环境,学生可以将他们的知识和技能直接用于大学和行业的 项目中。 NXT-G 和 LabVIEW 中学版之间的主要区别包括: ? LabVIEW 可实现课堂中常见的测量以及控制硬件,让学生能够将 NXT 集成到绿色工程和生物科学 等应用中。 ? LabVIEW 具有交互式的前面板,让学生可以从 NXT 或其他设备实时查看和操纵数据。 ? LabVIEW 具有将调试复杂程序变得更简单更快速的工具。 ? LabVIEW 可以用于教授简单或高级的数学概念。 ? LabVIEW 功能完整的编程语言让学生能够学习和应用计算机科学概念。

为什么 LabVIEW 中学版相比 C 或 Java 是更好的选择?
G(LabVIEW 图形化语言)和 C、Java 等基于文本的语言之间的比较在软件程序员之间是个有趣的论题。 关键点在于 LabVIEW 并不只是一种图形化编程语言。 LabVIEW 中学版是功能丰富的工程工具,它使用 G 直观地与硬件(SensorDAQ、NXT)进行交互、构建图 形化用户接口并利用完整的数学与分析库供教学使用。C 和 Java 都无法提供这样完整的环境。如果使用 文本语言开发工具,集成类似的工具包与工程教学工具,并且提供能够与 LabVIEW 媲美的功能所需的投 资过高,无法用于课堂环境中。 由于 LabVIEW 与众多课堂硬件完美兼容性,教师可以使用 LabVIEW 中学版让学生参与复杂的动手项目, 从而成功地在课堂内完成。此外,对于没有编程经验的学生和教师而言,LabVIEW 的复杂度也比 C 或 Java 低的多。

LabVIEW 的 G 语言基于计算机科学的结构化数据流概念。结构化数据流被证明是表示物理系统 更为自然的语言,特别是包含了必须进行编程和控制的传感器及执行器的系统。由于更多设备变 得智能化,因此编程也变得更为复杂,在学生学习工程科目的过程中,理解和熟悉数据流编程的 需求也不断提高。 LabVIEW 中学版与 LabVIEW 有什么不同?
试想 Honda 和 Acura。两辆汽车都基于相同的平台构造,并且使用相同的技术,您从 A 点移动到 B 点的 “用户体验”会由于您驾驶的是基本型号还是高级型号而有所不同。在 LabVIEW 中学版和 LabVIEW 专业 版之间可以进行相似的比较。

LabVIEW 中学版是 LabVIEW 入门版本,帮助学生熟悉驾驶座。尽管两个版本的工作方式相同, LabVIEW 中学版的用户界面为学生进行了删减,使入门编程变得更加简单。举例而言,为 LabVIEW 中学版创建的 NXT 选板在同一个设计选板中,包含了基本编程和 NXT 编程所需的一切, 学生使用循环、定时、属性节点、数组函数等,无需浏览整个软件。 如何将 LabVIEW 中学版用于课堂?
在课堂上 LabVIEW 中学版通过基于项目的学习挑战,为学生介绍了工程设计流程。学生使用 LabVIEW 中 学版可以快速地编写程序记录数据、驱动机器人和分析信息。另外,LabVIEW 中学版让学生能够借助他 们的想象创建高度复杂的用户界面、演示实验并为老师生成报告。 下面提供了使用 LabVIEW 中学版进行理科和工科概念教学的课堂项目实例: 扫雷机器人 学生使用 LabVIEW 中学版和 LEGO MINDSTORMS NXT 设计、构建自动化机器人并进行编程,让它能够在预 定制的区域行动探测地雷。地面上的黑色圆圈用来表示地雷。从预定的地点开始,机器人将扫描整个区 域,使用光传感器检测地雷。检测到的地雷将显示在 LabVIEW 的前面板上,提示操作员。 这个项目要求学生构建带有光传感器并且能够缓慢移动的机器人,用于扫描预定的区域。学生可以应用 数学、物理、机械设计和软件编程知识,设计用于显示区域地雷最好的扫描策略。 援救漫游者 使用 LabVIEW 中学版和 LEGO MINDSTORMS NXT,学生以小组为单位,设计、构建自动化机器人并进行编 程,机器人能够在恶劣的路径中完成救援操作。机器人使用光传感器攀登狭长的山峦,将必需的物资送 至困在山顶的人。使用测量距离的声纳传感器确定机器人什么时候到达目的地。 项目从使用 LEGO 零件构建、编程并测试原型机器人开始。在完成原型开发之后,学生换到使用 TETRIX 金属零件构建“实际机器人”。项目模拟真实的工程流程,要求学生团队在机械设计、电机控制、传感 器控制(声纳、光、触摸)、软件编程以及如何应用数学提高机器人性能等许多方面进行合作。 手机解码器

学生使用 LabVIEW 中学版和 Vernier SensorDAQ 在手机上按下 0 到 9、*和#键的同时,采集和分 析产生的声音。这个挑战是创建一个程序对双音多频(DTMF)信号解码,以便确定所按下的键。 程序必须提供图形化用户界面显示采集到的信号、波形图中的频率以及用户可以控制的幅值阈值, 对白噪声进行过滤。成功完成这个项目的学生能够学习关于声波的物理知识、信号分析、频率、 幅值、采样率和软件编程的重要概念。 NI 和 LEGO Group 有什么合作的历史?
NI 和 The LEGO Group 都致力于启发所有年龄层学生的创造力和创新性。两个公司之间的长期关系从 1998 年开始,为最初的 LEGO MINDSTORMS? for Schools 产品开发 ROBOLAB 编程软件,在 2006 年继续引进了 LEGO MINDSTORMS NXT,在 2009 年引进了 LEGO Education WeDo 平台。现在,直观的 NI LabVIEW 软件平 台推动了 LEGO 产品在机器人的持续应用,提供适合从小学生到研究生所有年龄层次的软件。

LabVIEW 如何用于大学中? LabVIEW 作为理科和工科教学与研究的开发环境,被用于全世界的高等院校中。全球顶尖的工程院校包 括美国麻省理工学院、美国加州伯克利大学、英国剑桥大学、中国清华大学、日本东京大学、印度理工 学院坎普尔分院和美国佐治亚理工学院都将 LabVIEW 结合到理科和工科课程中。LabVIEW 为学生提供了 交互式的动手体验,能够更好地学习和理解以下领域的学科:

-工程入门 -测量与仪器 -电路设计与仿真 -信号与图像处理 LabVIEW 如何用于工业领域?

-控制设计与机器人 -嵌入式系统设计 -射频与无线通信 -传感器设计

在过去的 25 年中,LabVIEW 图形化开发已经改变了专业工程师和科学家解决复杂问题的方法。 超过 30000 个公司和政府机构已经将 LabVIEW 作为能源、航天、汽车、机器人和空间探索等行 业的标准。 有哪里可用的材料可以帮助我学习使用 LabVIEW 中学版?
LabVIEW 中学版提供了教程、在线帮助、用户手册和入门教师活动包。还有 LabVIEW for LEGO MINDSTORMS NXT 论坛(http://forums.ni.com/ni/board?board.id=460)和掌握 NXT 网站 (http://www.nxtmastery.com)等多个在线社区。

有哪些可用的 LabVIEW 中学版课程资源?
NI 与 Project Lead the Way、The Infinity Project、LEGO Education、Vernier 和美国塔夫斯大学工科教育拓展 中心等领先教育合作伙伴密切合作提供使用 LabVIEW 中学版的课程。 ? Project Lead the Way (www.pltw.org) ? The Infinity Project (www.infinity-project.org) ? LEGO Education (www.legoeducation.com) ? Vernier (http://engineering.vernier.com/) ? Tufts University Center for Engineering Educational Outreach (www.ceeo.tufts.edu/) ? Project Lead the Way(www.pltw.org) ? The Infinity Project(www.infinity-project.org) ? LEGO Education(www.legoeducation.com) ? Vernier(http://engineering.vernier.com/) ? 美国塔夫斯大学工科教育拓展中心(www.ceeo.tufts.edu/)

LabVIEW 中学版的硬件和软件要求是什么?
LabVIEW 中学版有如下要求: ? Microsoft Windows Vista/XP/2000 o 2.4 GB 可用磁盘空间 o 推荐 1 GB RAM(最小 256 MB) ? Mac OS X 10.4 或 10.5 o 1.4 GB 可用磁盘空间 o 推荐 1 GB RAM(最小 256 MB)

LabVIEW 中学版的授权选项有哪些?
LabVIEW 中学版仅为中学教育目的提供授权。中学通常定义为初三到高三。提供以下授权选项。年度授 权更新时提供 LabVIEW 中学版的新版本。 ? 单机授权(PN 780001-03)——这是为单台计算机提供的 LabVIEW 中学版永久授权。目前的价格 是 115 美元。 ? 25 机授权(PN 780001-25)——这是在课堂或实验室环境中比较实用的 25 座的 LabVIEW 中学版永 久授权。目前的价格是 1650 美元。

LabVIEW 中学版丰富资源助力中小学工程创新教育


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