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VR 在物流管理实践教学的发展现状与应用前景-周福礼博士

2023-09-05

摘 要:我国物流行业正面临转型升级,社会对物流专业人才提出了更高的要求。高校物流专业人才培养中,引入虚拟现实 VR 技术,对于实现专业人才培养目标发挥重要促进作用。本文介绍了 VR 技术的概念和核心特征,基于对 VR 技术的了解,分析了 VR 技术在物流工程专业教学中的优势,并从物流设备教学、仓储教学以及物流规划设计三个方面介绍了 VR 技术在物流实践中的应用,并且分析了 VR 在物流实践应用中的关键并给出了解决方案。


关键词: VR 技术;物流专业;实践教学


1 引言

       随着经济的快速发展和政府对物流产业支持力度的加大,物流行业已经迈入高质量发展的新阶段,物流人才培养备受关注。目前我国各大高校均开设了物流专业,培养模式更侧重于课堂理论教学,因为资金或者场地因素,缺乏进行实际操作的教学环境。在这样的培养方式下,本专业学生虽然对仓储运输、采购管理,供应链等专业理论知识十分扎实,但实践操作能力不足,不能很好地把理论应用于实际,分析解决问题,因此并不能满足当下物流行业发展需要。如何培养理论实践兼备的综合性人才是当今高校面临的一大问题,而在 20 世纪末产生并发展起来的一种全新的高科技实用技术 VR 技术,或许可以为这个问题提供一个很好的解决方案。VR 技术利用计算机系统的仿真能力生成一种模拟场景,使用户沉浸到该环境中,为学生营造一个真实的实践环境,可以增加学生体验感,提高实践能力。

       随着科学水平的不断提高,VR 技术的应用范围越来越广,在各个行业均有用武之地,如军事、医疗等行业,VR 在教育领域的研究也十分突出。目前,VR 技术在实践教学中的应用研究颇多,如胡小红对VR 技术在动漫实践教学中的应用展开了研究,将运动捕捉技术、人机交互系统等专业的教学设备进行组合,建立动漫人物交互实验室[1];石海燕,艾思文等学者把 VR 技术引入了体育实验教学中,模拟现实世界的生物代替实验生物,减少了对活体生物实验的需求[4];王凯英和廖明军探讨了 VR 在土木工程教学中的应用[5];赵鹏程在公安实践教学和培训中引入了 VR[10]等,都取得不错的成果,但是关于 VR 在物流实践方面的研究比较少,本文将对此进行研究,希望能利用 VR 技术为实践教学提供技术支撑,更好的培养应用型,复合型人才,与社会人才需求接轨。


2 VR 技术相关概述

2.1 概念

      VR 翻译为虚拟现实,最早由美国的乔·拉尼尔在 20 世纪 80 年代初提出。VR 是集计算机技术、传感器技术、人机接口技术于一体的的综合技术,它通过建模根据客观存在模拟一个虚拟的现实世界。用户可以通过视、听、触等方式与虚拟世界中的对象交互,获得多信息、三维动态、交互式的仿真体验。VR 的核心是建模和仿真。


2.2 VR 技术特征

       VR 技术用计算机仿真系统模拟现实世界,给用户沉浸式的身临其境的体验,用户可以通过视觉、听觉等与虚拟世界的对象进行交互。沉浸感、交互感、构想性是 VR 技术的三个特征 。沉浸性是指用户借助手套头盔等 VR 工具,看到逼真的三维图像,与虚拟世界中的人物交互,获得与现实世界中相似的体验,产生身临其境的感觉。交互感是指用户通过鼠标键盘等硬件设备来操控虚拟世界的物体,进行人机交互。构想性是用户能够根据自身逻辑思维创造虚拟系统,能够发挥用户创造性。


3 VR 技术应用于物流实践教学的优势

       在物流实践教学中引入 VR 技术,首先可以减少资金投入,降低实践教学成本,其次能给学生提供丰富的实践学习环境,增加学生实践操作机会并激发学生学习兴趣。除此之外,还可以提高教学质量获得更好的教学效果,有利于为物流行业培养复合型,创造性的人才。


3.1 减少资金投入,降低实践教学成本

      当前高校专业实践教学离不开专业设备,一般专业设备都价值不菲,购入后需要场地规划安置,且日常运行维护设备也需要投入大量资金。加上现在科技发展迅猛,各类设备更新换代非常快,选择购入设备不仅耗资巨大,而且随时面临着被淘汰的风险。在物流实践教学中引入 VR 技术,利用计算机仿真系统搭建虚拟仿真教学平台,学生可以穿戴智能设备手套,在虚拟场景中与人物交互,获得真实的实践体验感,提高动手能力。而且虚拟设备占用空间少,可以用计算机系统创建新的虚拟系统,更新设备与场景,从而为学生提供与时代相适应的实训内容。这样不仅减少高校资金投入,而且突破了高校场地的限制。


3.2 提高学生实践能力,激发学习兴趣

      当前高校教学大多为课堂理论教学,实践在教学中占的比重不高,学生对理论知识掌握很扎实,却缺乏实际分析问题解决问题的能力。而且长期进行理论教学容易造成学生思想模式固化,思维封闭。将 VR技术引入实践教学,学生可以在虚拟场景中进行实践操作,感受真实的物流系统运行流程,可以把理论知识用在面临的问题中,有利于提高学生理论实际相结合的能力。VR 技术具有很强的真实性和操作性,学生借助设备与场景中的人物进行互动,可以使他们到投入实践环境中去,增强体验感。随着体验感的上升,可以更好的调动学生主动性和积极性,激发学习兴趣。随着学生学习兴趣的提升,也会自觉把理论联系实际,提高实践操作能力。


3.3 提高教学质量和教学效果

      由于实践教学需要投入大量资金,而且可能缺乏场地,所以之前的教学模式都是大量理论加上少量实践。教师想提高教学质量却受到实际因素的限制。VR 技术引入实践教学之后,教师可以寓教于乐。在学生在虚拟环境中探索时,把知识交给学生,增加老师与学生的互动,提升教学效果。教师也可以把 VR 技术与所教授的专业课程相结合,更好的开展实践教学,并延伸出更多的实验项目。


4 VR 技术在物流实践教学的应用

4.1 VR 应用于物流设备教学

      物流行业不免与各种设施设备打交道,这些也是物流的基础。高校老师教学一般是用播放视频、图片等方式使学生了解相关设施。高校也会购入一部分设备给学生亲身操作,或者带领学生去企业实地考察。但这些给学生提供的实践机会还是很少,并不足以满足当下发展对人才的要求。而且购入设备还需要投入维修运行费用,耗费资金且效果差强人意。在设备教学中引入 VR 技术,学生可以通过鼠标、键盘等硬件设备操控虚拟场景中的设备,这与在实践中进行操作效果差别不大。只需要通过电脑仿真系统建模便可以达到理想的教学效果,而且不用面对设备投入和淘汰风险等问题。


4.2 VR 应用于仓储教学

      仓储是物流七大功能之一,在物流活动中占据非常重要的一环。大部分高校均开设了仓储理论课程,仓储实践主要是用目前开发的仓储管理软件,这些软件虽然能够帮助学生进一步了解仓储作业流程,但应对快速发展的科技还是很难满足需要的。引入 VR 技术,在虚拟场景中,学生可以进行生动的实践操作,把自己投入当仓库实景中,全方位观察仓库作业流程,操作持取重物,锻炼动手实践能力,使相关技能得以培养。


4.3 VR 应用于物流规划设计

      物流规划人才的培养使物流专业培养人才的目标,需要在了解物流作业流程、相关设施设备的前提下,对物流系统进行规划布局。传统的教学方法是进行沙盘模拟,但是这样的实践教学难以让学生感受到真实的运行环境,且耗费资金和场地,细节之处考虑不周。VR 可以全方位、多角度给学生真实的实践体验,且人员设备等可以自由更换,无需受资金场地限制。


5  物流工程专业教学中推广 VR 技术的关键

       VR 技术应用领域越来越广泛,但物流系统十分庞大复杂,把 VR 运用到物流实践教学中还有一定难度。其核心在于构建模型,包括实体建模和动态建模。目前各高校实训项目丰富种类很多,需要根据不同实训内容建立不同的 VR 模型。各大高校可以协作,建立共享平台很关键。除此之外,还可以通过和知名VR 公司合作搭建物流虚拟仿真实训平台,不仅可以降低建模难度,也可以节省开发时间,更加有利于在物流实践中推广 VR 技术。


6 结论

      VR 技术在教育领域已经取得了长足发展,同传统教学相比,VR 技术展现出了无可比拟的优势。在物流实践教学中引入 VR 技术可以节约资金和场地,提高教学效果,也能丰富学生的课堂生活并提高动手实践能力,培养全能型人才接轨社会需求。就目前来看,VR 技术在教学上的普及仍面临许多挑战,如前期投入资金大、场景开发难度大及没有合作平台,但随着时代的发展,VR 技术也将愈发成熟。