论文导读:：课程教学中存在的问题。仿真软件的作用。仿真教学的应用所取得的教学效果是良好的。
关键词：PLC，仿真软件，教学PLC编程，教学效果
可编程控制器（简称PLC）是20世纪60年代末发展起来的一种新型的工业自动控制装置，它将传统的继电器寄存器控制技术、计算机控制技术及通信技术融为一体，由于其操作简便、易于掌握使用、技术性能稳定、运行可靠，在工业自动化领域中占有极其重要的地位，在我国已经广泛应用于机械制造、轻工、汽车及冶金等各种行业。在这种需求形势下，PLC课程已成为高职高专电气自动化、机电类专业必修的一门实践性较强的课程。
一、PLC课程教学中存在的问题
高职教育的培养目标要求PLC课程教学更加突出实用性，突出与生产实际相结合，与生产技术岗位对人才的需求相结合，使学生所学的知识能够转化为能力，毕业后成为生产一线的技术骨干。但目前高职院校的PLC课程教学往往存在下述问题：
1.课程要求高，学生学习有困难。PLC 课程具有信息量大、编程枯燥的特点。在PLC编程过程中学生要根据控制要求来确定控制方案，这就要求学生有一定的理论基础和自主学习意识，因此导致学生学习这门课有困难。
2.配套实训设备不足，学生实践不够。一套PLC实训设备价格较高，而很多高职院校的资金又相对紧张，因此购买的PLC实训设备数量有限，而且近年来相关专业招生人数激增，根本无法保证学生一人一套。其次只要是做硬件实训，肯定存在设备的故障损坏和材料的损耗，这一方面增加了维修维护成本教学PLC编程，另一方面也降低了实训的开出率。
3.实践远远落后于理论学习，抑制学生的创新思维能力。按照通常的教学过程，一般是任课教师按照教材的顺序进行教学，就是先将全部基本指令讲解完毕，再讲解PLC的编程方法，然后再让学生去做实训，实践远远落后于理论。像这样在一段时间内集中学习完所有指令，学生学习后的印象不深刻，容易混淆，到实践时，又得重新对所涉及的指令进行学习，效率不高。并且由于大多数学生的动手能力没有得到很好的锻炼，所以当他们面对实训设备不敢大胆动手，每一个步骤都按照教师的指导去做，因而对学生的创新思维是一种很大的束缚。
以上问题在现在的高职院校PLC教学中还是比较多见，针对这些问题，笔者经过教学实践和探索，认为将PLC的仿真软件应用于PLC教学中是解决这些问题的理想方案。
二、仿真软件的作用
伴随中国工业自动化水平的发展，三菱电机PLC在中国的发展已经历经20余年，其FX2N系列小型PLC在国内占有很大的市场份额，在国内拥有很多的用户群和很高的声誉，与它相对应有一款仿真学习软件名称为FX-TRN-BEG-C。该软件是三菱电机推出的中文版教学软件，它将虚拟舞台和编程操作合成在一起，集成了程序的编写、模拟调试、动画演示效果等功能，具有较强的互动性。用户通过编程区编程后下载到仿真舞台的实时场景，软件将以动画演示形式形象地表现出程序的结果，可以用来培养学生学习梯形图编程。
在教学中应用该软件主要有以下几方面作用：
1.模拟真实的场景，激发学生的学习兴趣。
教育心理学认为，学习兴趣是学习动机的重要组成部分，是推动学生努力学习的强大动力。学生只有对PLC学习有了浓厚的兴趣，才会有求知的欲望，才能勤于思考，才能自主学习和有所创新。该软件利用三维虚拟空间进行设计，模拟出多种真实场景，例如 ：交通信号灯控制、分拣和分配线控制、舞台装置控制、输送带控制等，每一个场景都惟妙惟肖。学生可以在任意一个场景中按照控制要求进行编程，绘出梯形图，并对PLC进行仿真运行操作，在仿真运行中可以观察运行结果是否符合设计要求。这些生动的动画模拟程序运行结果，比在教室里枯燥的讲述有趣，学生更乐于接受也更直观教学PLC编程，可帮助学生更好地理解PLC程序控制作用。相当于将“实训场所”搬入课堂，实现课堂与实训场所的相互交融，让学生既在学中练，又在练中学，正好可以解决PLC课程编程枯燥的问题，提高了学生的学习兴趣和学习效率。
2.模拟的被控设备种类多，是实际实训控制对象的一个重要的补充。
PLC实训一般都要求有真实的被控对象，而真正的被控对象一般都具有体积大、份量重、价格昂贵、维护困难等特点，很难在实训室配备。现在一般实训室通常配置了一些相对简单的设备，如： 电动机、交通灯控制板，而像物料分拣系统、舞台灯光控制系统这样的实训装置即使有数量也有限。而该软件模拟出多种被控设备，例如 ：自动门控制、分拣和分配线控制、舞台装置控制、输送带控制等。从教学意义上来说，即可以克服真实被控对象的缺点，又极大地丰富了控制对象种类，扩展了学生的工程应用经验。
3.难度渐进的课题设计，方便因材施教。
该软件设置了初级、中级和高级多层次的学习环节，各课题之间呈现出渐进式的提高，各个环节有数目不等、难度不同的设计题。在教学过程中教师可以结合使用的教材以及学生的基本情况来选择相应难度的课题，对于PLC编程要求高的专业可适当多选择几个难度高的课题。此外还可以根据学生的学习情况适时地调整，当学生学习吃力时只要求完成基本课题任务，以免学生失去学好这门课的信心；学习情况较好时可增加课题任务，提升学生的自信。此外，在教学应用中教师可以直接把该软件给定的控制任务作为课题，也可以灵活地根据自己的授课需求借用其模拟场景布置控制任务，软件照样可以仿真运行。因此使用很灵活，方便因“材”施教。
4.创建了良好的课后自学平台。
在该软件B、C两个单元的基本编程训练中，采用了专家指导式的编程提示，在每一个程序的学习单元中，操作步骤都详细明了地列出了，逐步引导学生学会编制简单的梯形图，对于程度低的学生自学此部分可巩固基本程序的编程。对于程度较好的学生可以选择适合自己水平的感兴趣的课题练习，该软件为学生提供了自我尝试和满足好奇心理的平台。国论
三、仿真软件应用在PLC教学中取得的效果
通过教学实践证明，仿真软件在PLC 教学中的作用是显著的，是必不可少的，仿真教学的应用所取得的教学效果是良好的。具体体现在以下几个方面：
1.提高了学生学习PLC课程的兴趣
由于使用仿真软件在计算机上就可以直观生动地显示执行程序结果，使抽象的程序得到了形象化的演示。而且学生对程序做的每一点改进都能导致仿真结果的变更，这使得学生很有成就感，激发学生的学习兴趣，调动学生学习积极性和主动参与意识。
2.培养了学生学习能力、解决问题能力
当学生掌握了基本的编程指令，具备一定的编程能力后，教师可运用任务驱动教学法教学PLC编程，放手让学生自己完成某一个明确的编程任务，让学生自己去想方法、查指令、编程序，教师只是适时予以点拨，让学生在仿真软件的辅助下反复地查找程序漏洞、查看结果，反复修改、优化程序，直至仿真的结果达到预期的任务目标。在这个过程中，学生的学习能力、解决问题能力及编程能力可以得到很好的锻炼与提高。
3.充分发挥了学生的创新思维
有了仿真软件来验证程序，学生不再依赖教师的判定，教师主要起点拨、答疑作用。学生完全可以按照自己的思路进行编程，然后验证正确与否，总结经验。这样也就最大限度地发挥了学生的主体性，使学生在主动探索过程中真正理解PLC控制技术的知识，真正掌握根据生产要求设计控制程序的方法，能最大限度地发挥学生的想象能力，学生的创造思维在完成任务的过程中得到了很好的培养，大大地提高学生的创新意识。
总之，在PLC教学中使用仿真软件，不仅可以较容易的突破难点、提高教学质量，而且对PLC教学实践不足是一个重要的补充。但是我们也应该明确，软件仿真并不能完全代替硬件，硬件实验设施对学生动手操作能力的锻炼是不能完全替代的。为了培养生产一线需要的技术型人才，高职院校对硬件实验设备的投资也是必要的。
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