基于Automation StudioTM的PLC任务型在线学习模式构建研究

　　摘 要：该文基于现代信息技术，针对PLC课程进行了任务型在线学习模式的探讨，使得开放教育的实践性较强且难以在课堂外学习的课程能够通过在线学习方式教学。文中引入了一种新型的仿真软件Automation StudioTM，该软件是一款专业性综合仿真软件，可以在机、电、液、电磁、控制等多学科领域进行仿真设计，仿真过程直接明了，用户界面友好。在开放学生中基于该软件对PLC课程采用任务型在线学习方式学习，既有利于学生通过建模、编程、仿真等一系列实践活动以直观的方式完成PLC控制系统的学习，又克服了开放学生学习的时间和地域上的困难，是值得推广的一种教学方式。

　　关键词：PLC 任务型 Automation StudioTM 仿真 在线学习

　　中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）07（b）-0020-03

　　现代科学技术的飞速发展，要求我们不停的进行专业知识的学习，将终身学习贯彻到底。目前，不仅是大量的高层次人才需要通过接受继续教育来完善已有的知识结构，而且越来越多的务工人员需要通过终身学习来适应新的工作和生活，以谋求新的发展。在党的十七大关于“发展远程教育和继续教育，建设全民学习、终身学习的学习型社会”的号召下，国家开放大学于2012年创建，她以现代信息技术为支撑，在中央广播电视大学和地方广播电视大学的基础上组建，旨在推动全民学习、终身学习的学习型社会建设。开放大学的学生大多是在职人员，他们要边工作边学习，下班之后再从工作地赶往学校进行学习，特别是随着城市的扩大和生源的乡镇化，使得原来的业余赶往学校学习的模式存在一定困难。基于这样的现实背景，我们针对PLC课程的学习提出一种任务型的在线学习模式，在此模式下，充分利用互联网技术，使得学生不需到校，直接在线完成课程学习，克服了时间和地域上的困难。PLC课程是一门实践性及应用型较强的课程，针对该课程的特点，该文引用一种新型的学科软件Automation StudioTM软件，结合新兴的微课教学形式，进行任务型在线学习模式的探讨。

　　1 Automation StudioTM仿真软件及特点

　　Automation StudioTM 是一款综合仿真软件，由加拿大Famic公司开发，该软件能进行多领域建模仿真，包含机、电、液、电磁、控制等多学科领域，所以它是专业性仿真软件，不是课程性仿真软件。系统可由液压、气动、电气之类的单一技术构成，也可由多种技术综合构成。另外，软件可动态仿真回路，观察组件与电路之间的关系，可动态演示组件剖面，它提供了一个涵盖多学科领域、仿真过程形象直观的软件环境。在软件中各元件模型用图标表示，由计算机自动生成回路的仿真描述文件和程序，用户可实时看到仿真动作（见图1）。

　　Automation Studio TM软件通用性强，已成为流体传动与控制领域设计人员进行系统设计与仿真优化的一种重要工具。界面简单、操作简便、无需专门培训、易学易用是这个软件的显著特点。这些特点使得该软件可以在电气控制的辅助教学方面，发挥重要作用。特别是其生动逼真的仿真效果和强大的分析功能，能够很好的激发学生对PLC控制的学习兴趣。

　　该文就是利用此软件来对PLC课程进行任务型在线学习探讨，以使PLC的学习更轻松、有效。

　　2 基于Automation studioTM的任务型在线学习模式构建

　　该文将利用Automation StudioTM作为仿真设计软件，借鉴项目式教学以任务为驱动，结合微课和MOOC教学形式的特点，利用网络技术进行移动式教学。在开放学习平台上采用任务型在线学习模式，在开放学生中开展了PLC教学实践，现以二层电梯电气控制的教学为例进行说明。

　　2.1 任务解读模块

　　首先布置任务，对任务要求进行解读。

　　2.1.1 控制要求

　　要求用西门子PLC控制一二层简易电梯，电梯内分别有去一层按钮、去二层按钮、开门按钮、关门按钮，梯外一楼有上行按钮（并有指示灯），二楼有下行按钮（并有指示灯），电梯在一楼或二楼时有对应的指示灯显示。电梯原始状态为一楼且所有门关闭。

　　2.1.2 转换过程

　　（1）在梯内按相应按钮时必须有对应的功能，如开门、关门、去一楼、去二楼。（2）在梯外一楼按上升按钮则电梯行至一楼，停稳后开门，待人进入后关门并行至二楼，停稳后开门，待人出去后关门。（3）在梯外二楼按下降按钮则电梯行至二楼，停稳后开门，待人进入后关门并行至一楼，停稳后开门，待人出去后关门。

　　2.2 微课视频--知识点学习模块

　　本项目所涉及的控制任务较复杂，是基于前面的梯形图设计基础知识点后较综合的一个案例，要求学生逻辑缜密，运用基本的触点串、并联连接、定时器等实现控制。教师在课前需将相关内容做成微课视频供学生在线学习。