随着虚拟现实技术、增强现实技术以及我国教育信息化的发展,虚拟现实技术在教育领域中的应用也越来越广泛。一些虚拟仿真实验教学平台的出现,为虚拟仿真实验与实验教学相结合奠定了坚实的基础,同时也为虚拟仿真实验软件的设计与开发提供了良好的外部环境。目前,在《PLC技术及应用》课程实验教学过程中,存在实验设备昂贵、实验受时间空间限制、盗版软件的使用等诸多问题。由于虚拟仿真实验在教育中应用具有较好的效果,因此,我们需要在《PLC技术及应用》课程实验教学中对虚拟仿真实验进行探索,解决实验设备昂贵、实验受时间空间限制、盗版软件的使用等问题,弥补目前实验教学存在的不足。本研究通过整理文献,分析虚拟仿真实验在国内外的研究现状;对虚拟仿真实验进行概念界定,并对虚拟仿真实验的分类及优势、沉浸式学习理论、具身认知理论以及建构主义学习理论进行阐述,指出沉浸式学习理论、具身认知理论以及建构主义学习理论对开发虚拟仿真实验软件的指导意义。其次,对《PLC技术及应用》课程进行课程分析、学习者分析、需求分析,进一步明确本研究中的仿真实验教学内容,并对PLC课程虚拟仿真实验软件进行开发模型的设计。然后对虚拟仿真实验软件进行系统设计,主要包括对虚拟仿真实验软件的整体设计、界面设计和交互设计。设计完成之后依据虚拟仿真实验软件的开发模型对虚拟仿真实验软件进行开发,软件的开发主要包括对软件开发原则的阐述,开发环境配置、模型构建以及软件功能模块的开发、开发完软件以后对软件进行测试发布与试用。本研究主要基于Unity 3D以及Visual Studio 2017工具进行虚拟仿真实验软件的开发,因为他们所使用的语言相对来说较为成熟,外部可用的资源相对来说较为丰富,使得虚拟仿真实验软件的设计与开发相对容易一些。另外,Visual Studio 2017可以设计开发出相对简洁的软件页面,Unity 3D可以设计开发出较为逼真的虚拟仿真实验场景,提供较为人性化的可视化编程,从而使得虚拟仿真实验件开发前景更宽广,实验内容更加丰富多样。这都使虚拟仿真实验软件的开发研究具有重大意义。