利用仿真軟件實現PLC項目化教學

丁曉紅

摘 要：PLC技術應用的特點是：知識覆蓋面廣、涉及內容多、更新發展快、與生產實際和工程應用結合緊密。應用PLC仿真軟件進行項目化教學，可以極大地提高學生的學習興趣和學習效果，使學生的編程和調試能力得到很大的提高，從而提高實踐水平。

關鍵詞：仿真軟件；PLC；項目化教學

隨著PLC技術的廣泛應用，PLC課程已經成為機電、自動控制專業高職、中職學校必開的主干課程之一。PLC技術應用的特點是：知識覆蓋面廣、涉及內容多、更新發展快、與生產實際和工程應用結合緊密。在教學中教師只有理論與實踐相結合，應用PLC仿真軟件進行項目化教學，才能極大地提高學生的學習興趣和學習效果，使學生的編程和調試能力得到很大的提高，從而提高實踐水平。

一、 傳統PLC課程教學中存在的問題

1. 學生學習興趣缺乏

傳統的授課媒體主要是教材、黑板和教學課件。盡管教師采用了多種教學的媒體和手段，但是教學的過程和步驟在很大程度上還是由教師在主導。由于理論性太強，學生參與度不高，缺乏學習興趣。

2. 教師教學目標不明

許多學校高職和中職PLC課程使用的是同樣的教材，不同基礎接受能力不同的學生以相同的教學內容，則會出現“餓的吃不飽，撐的吃不下”的矛盾情況。

3. 實踐教學設備不足

由于經費等諸多問題，導致學校PLC實驗室無法滿足所有學生進行實踐教學的需求。學生不能自己親自編程、調試和看到結果，就無法真正提高實踐應用能力。即使有條件能在實驗室進行實訓實習，對于一些大型的PLC控制設備，實驗室也無法完全滿足實訓條件。

二、PLC仿真軟件的優點

1. 軟件設計直觀形象，可以提高學生學習興趣

學生只有對PLC這門課感興趣，才會有求知欲，才會想學。我校使用的是三菱FX-TRN-BEG-C仿真軟件，該軟件利用三維動畫，模擬出很多種與生活相關的場景，如交通燈控制等。學生可以在任何一個場景中按照要求進行現場編程，程序寫入后立刻可以看到程序執行的情況。這樣所見即所編的模擬場景，讓學生有成就感，從而更加激發了他們學習PLC的興趣。

2. 根據場景自設任務，實現分層次教學

對于不同基礎的學生，可以根據軟件中給定的場景提出不同的控制要求，從而實現編程的難易程度可控，滿足不同學生的需要。如在E-6輸送帶傳送場景中，對于大多數同學，可以按軟件中給出的要求編程；對于基礎差一點的同學，只要能完成正反轉即可；對于接受能力強的同學，則在定時功能和計數功能上加大難度。

3. 全真模擬現實場景，解決實訓場所困難

此軟件中模擬場景眾多，特別是高級挑戰的任務中，許多場景即使在實際實訓場所中也是很難做到的，這不僅解決了因為經費緊張帶來的實訓場所不夠的問題，更是豐富了控制對象的種類，擴展了學生工程應用的經驗。

三、利用仿真軟件進行項目化教學

建構主義理論認為，學習是學習者通過與周圍環境交互而自主建構在心理表征的過程。知識不是靠教師傳授得到的，而是學習者在一定的情境即社會文化背景下，借助其他人（所括教師和學習伙伴）的幫助，利用必要的材料，通過意義建構的方式而獲得的。由于學習是在一定的情境中借助其他人的幫助，即通過人際協作、討論等活動，在進行意義建構的過程中獲得的，因此建構主義學習理論認為“情境”“協作”“會話”和“意義建構”是學習環境中的四大要素。利用仿真軟件進行項目化教學，FX-TRN-BEG-C中的三維場景可以創設“情境”，教學中每2人或4人一組可以互相“協作”，學生在完成任務的過程中與軟件“對話”與協作伙伴“對話”，最終達到“意義建構”的目的。

1. 根據教學目標進行項目設置

FX-TRN-BEG-C軟件針對學習FX系列的學習者設計了認識軟件、基本指令、輕松的練習、初級挑戰、中級挑戰和高級挑戰等6大系列任務。如果教師純粹根據軟件中系列來設置教學項目的話，學生的學習沒有系統性。在教學中，我根據學生的實際情況設置了四大項目（如表1所示），每個項目下都有若干任務，由易到難，由簡單到綜合。

2. 根據項目設置進行教學

仿真軟件是項目教學的好助手，但是從教學效果出發，不能完全依賴仿真軟件。在學生學習編程的過程中，還是要注重編程思路的啟發，特別是重點和難點的地方，要采用理論聯系實際的方法多多演示。例如部件沖過傳送帶、大中小部件檢測、升降機等情況，特別典型的是在用基本指令編程時的重線圈的問題。

3. 根據學習情況進行評價

評價是教學的一部分，積極的評價有助于提高學生的學習積極性。FX-TRN-BEG-C仿真軟件和項目化教學相結合，有利于分層次進行教學，這一點在評價時也應該體現出來。分層評價表如表2所示：

表中，任務一、任務二……按由易到難的程序遞進，每個項目根據任務的多少分別確定基本任務（每個同學必須完成）、中級（大部分同學完成）、高級（少部分接受能力強的同學挑戰任務），教師在教學過程中根據學生的能力確定其必須完成的任務和加分任務和挑戰任務。從教學效果來看，此舉大大刺激了學生的學習積極性。

總之，PLC仿真軟件作為一種積極有效的教學資源，教師只有充分地利用，才能發揮其最大的作用。

參考文獻：

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[2].王開，林靜，葉石華.虛擬仿真技術在PLC應用技術教學中的研究[J].信息技術，2011（7）.

（昆山第一中等專業學校）