《數組子集與文本文件的寫入與讀取》的教學

陳光紅

摘要：數組是LabVIEW中的一種重要的數據類型，以一個綜合項目實訓為載體，將數組的創建、數組子集函數、文本文件的寫入與讀取等串聯起來，鞏固所學的控件及函數，并能夠舉一反三，將《虛擬儀器應用》前四章的內容綜合應用。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的必修課程，是智能控制技術等專業的核心課程。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，而且被廣泛地應用于仿真、教育、快速開發、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，要求創建數組2如圖所示，取出該數組的前三行前三列構成一個新的數組，并將新的數組內容寫入文本文件中，要求文本文件顯示內容為整數;另建一個VI，讀取該文本文件，并將內容顯示在前面板上。

圖1? ?要創建的數組及取出前3行前3列構成新的數組

2）分析實訓任務要求，剖析需要用到的知識點

① FOR 循環的嵌套循環創建m行n列的數組，外循環的循環總數對應行數m，內循環的循環總數對應列數n

② 有規律的數組，想到用循環計數端i

③ FOR循環的自動索引

④ 數組子集函數

⑤ 文本文件的寫入

⑥ 文本文件的讀取

3）引導學生在已學數組函數的基礎上創建所需要的數組2，可參考教材上的圖3-5。

有關軟件LABVIEW的操作，實現創建數組及相關數組的控件及函數的操作已錄制好視頻，發在課程QQ群里，供同學們參考。

4）比較實訓任務需要的數組2與圖3-5的差別，經提示，學生學會了利用循環計數端i實現了有規律數組的創建，并在QQ課程群里上交創建的數組2。

5）要取出數組2的前3行、前3列需要用到數組子集函數，數組子集函數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，舉例并示范說明不同的賦值方式所得到的新數組，使學生真正明白如何賦值才能得到自己想要的新數組。

6）數組子集函數舉一反三任務

若要將中間的兩行兩列取出來構成新的數組，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，長度是指找幾行、幾列。

7）將新數組的內容以整數的形式寫入文本文件中，需要用到文本文件的寫入函數，文件讀取函數都涉及文件的存放路徑，在告知路徑時可以使用創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：數據要存儲為整數格式，主要要注意“數組至電子表格字符串轉換”函數中“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容顯示在前面板上，并不是打開文件里有內容就算完成任務;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，會出現寫入與讀取的數據不一致的情況，原因是因為寫入與讀取的運行次數不同，尤其在寫入隨機數時經常會出現數據不一致的情況。

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

在微知庫里發布課堂教學內容，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現問題時可在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）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不夠，如要將已寫入的文本文件打開展示其中的內容，是否符合要求如3行3列共9個數，是否為整型數等;還有的寫入的內容與讀取出來的內容不一致，這個問題主要出現在用隨機數函數時，因為每次運行生成的隨機數都不同，而當寫入與讀取運行次數不同時就會出現數據不一致的情況。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，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、截圖等打包發在課程群里，教師收集、匯總。

3特色與創新

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讓我們聯系鞏固，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，學生會根據反饋意見立刻修正，實現了教與學的閉環反饋。

參考文獻：

[1] 劉科.虛擬儀器應用[M].北京：北京：機械工業出版社，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.

【通聯編輯：光文玲】