基于VR技术的虚拟仿真实验在物流教学中的建设探究*

□ 刘大龙，郑 忠，王凤岩

(南宁学院 交通学院，广西 南宁 530200)

1 VR技术特色

VR技术，即虚拟现实技术，为物流专业教育提供了虚拟跨境教育环境，提高了学生的实践学习感受，主要以经验者的个人认识为目的。由于VR技术产生的环境与实际环境相似，经验者会在不知不觉中感觉不到是模拟的环境，而集中于体验VR环境的特性。从21世纪初开始，在构建制造2.0的目标指导下，物流管理专业的核心课程始终强调其在国内高等专业学校人才培养计划中的实用性。在教学安排的选择上，还提倡增加实践教学时间，减少理论教学时间。

2 物流实践教学存在的问题

2.1 物流实践教学需要价格昂贵的设施设备支持

从物流教育的创立到发展已经过了约20年，但10年前，人们还拘泥于物流软实力的构建，对硬件设备的投资很少。

2.2 物流设施设备数量有限

物流设备大部分是由一个人使用的，学校购买的物流设备数量大多有限，因此无法满足大量学生的同时培训。目前，大部分学校的教育采用轮换培训制。

2.3 物流实践教学存在一定的风险

物流的实践是危险的，特别是在许多人同时进行训练的情况下，教师在实践教学中很难考虑每个学生的操作安全性，而这种情况也隐含着对物流实践教学安全的隐患。

2.4 实训课程设置和理论教材脱节

在新课程改革的教科书中，物流课程分为物流、保管设备的使用维护、物流实务、物流信息技术的应用、商品的认知维护等专业课，但是实用教材的编纂空白。实际应用表明，物流教材系统混乱、类别复杂、系统性差，教师走投无路。教材的选择并不严格，不同教材的内容会错开、重复。结果造成物流教育规范的不合理化，无法促进学生综合专业技能的培养，使得物流系统的知识框架难以建立。

2.5 师生的传统互动效果差

由于不明确的目的和课题，没有关于物流专业领域教育水平的良好研究，课堂上老师单向讲解太多，师生交流很少，学生在课堂上容易感到单调乏味。

3 VR技术在物流管理专业实践教学中的应用方向和建议

3.1 虚拟仓储运营

在VR环境中，不仅可以清晰地看到整个过程，优化系统也很方便。此外，还可以进行个人操作、角色扮演以及交互式模拟仓库、拣货、包装、发货、补货等操作过程。该方法解决了学校实习基地短缺和高实习风险的问题，是新的仓库中心实习方法。在VR的世界里，学生在各种各样的地方和很多人合作，切断空间的显示，还可以在虚拟场景中牵手练习。由于存储中心布局复杂紧凑，因此仅通过图形很难理解功能区域之间的关系和设计原理。

图1 VR物流实训——还原现代仓储中心运营状况

3.2 虚拟配送/干线/电商运输物流

物流、干线、电子商务的链接不可避免地要满足分发商品、拣货的工作。传统的教学法只能停留在这一部分的教学书籍上，学生不可能亲自体验筛选商品的过程。而先进的复合现实(MR)交互技术可以直接反映虚拟货架和商品在现实世界中的影响，通过手工验证商品筛选、物品分类、商品配置的操作，加深各步骤的印象。通过利用系统提供的各种物流场景和设备，可以在模拟的物流运作环境系统中进行各种各样的物流竞争。学生直接面对物流生产的前沿，可以更直观迅速地学习现代物流管理人员所需的专业知识和技能。

3.3 虚拟物流装备仿真

基于VR技术的虚拟仿真实验在物流教学中心的建设，搭建了理论和实践间的桥梁，为学生提供了培训平台，使学生更容易接受现代物流理论，更好地掌握运输、仓储管理、订单管理、流通、信息管理等物流各种功能要素的具体运用流程，提高学生知识应用能力。通过在实验室进行实验，集中了解射频、条形码、通信、光电等技术在现代物流中的应用，可拓宽视野，加深理论知识，实现从理论抽象到直观形象、从传统物流理念到现代物流理念的思维转换。同时，也可以从流程、链接、设备、技术方法、应用的角度为教师提供新的想法和研究环境。

3.4 进行就业能力准备

根据物流管理专业的目标职位，关注学生专业能力的培养。实验内容涵盖运输、仓储、分销、包装、采购、经营、国际物流、供应链等核心专业地位。根据市场需求，制定人才培养计划和实验性项目设计，要求学生掌握企业所需的专业知识和技能。通过实践获得的能力将与企业的实际需要密切相关。

3.5 VR角色要全面

要充分利用VR，应用开发人员需要让学生可以在VR中担任多家公司的角色，包括总经理、销售经理、客户服务经理、研讨会主管、仓库管理员、接收机、监察员和工具架管理员，通过人机交互的学习交流，可以培养学生在课堂上的学习兴趣，通过多种角色交流，深入了解物流专业领域的相关知识。

3.6 VR场景要多样

角色的全面性要求虚拟现实模拟训练系统必须是对实际物流仓库和流通环境的高度模拟。可以提供物流企业和其他类型企业目前使用的物流设备和技术，如物流企业和各种存储车辆、射频系统、纬光系统、轨道托盘架、灯架、AGV电车等。VR系统可以模仿实际企业的业务流程，整合物流课程的知识和兴趣。

3.7 VR呈现要真实

VR技术应用中最重要的是真实感，因此需要根据实际会场的大小比构建模型，配置场景。它还可以与传统的表现形式结合起来，以多种形式表现，如视频、动画、砂桌、模型、照片、语言等。另外，VR技术还可以丰富基础知识，整合物流史、物流设备机器等基础知识，专注于交互式运用，支持鼠标、键盘、其他外部接触装置等各种操作机器。

图2 学生体验VR教学设备实景

3.8 服务于科研项目

虚拟物流研究所可以为物流专业领域的相关研究提供科学的研究环境，帮助研究者、教师、学生加深模拟技术的研究与讨论，促进物流专业领域的快速智能开发。虚拟物流研究所将协助物流中心物流、生产物流、港口运输物流、铁路枢纽物流等物流系统进行研究项目的实施与开发。虚拟物流研究室可以模拟现代物流系统工作人员的现状，为物流产业的发展和持续改善提供基础，提高研究能力、研究深度和研究广度。

4 基于VR技术的智慧物流专业群跨界融合教学模式

根据企业实践应用和实践才能的专业技能和质量要求，专业跨境整合模式的课程设置，可以完全了解该专业的人才需求，并通过就业调查、企业调查了解行业发展方向，通过建立人才和质量模型，决定知识、技能、能力、质量方面专业工作的特定要求。经过专业建设运营委员会的反复讨论、建设、改进，以就业意向、应用导向、能力培训为中心的课程制度、教学大纲、考核制度、实施标准将形成。实现教师良好的教学、学生良好的学习，专业跨界整合模式对培养学生的专业品质和行为习惯非常重要。为了确保教育和教学质量，提高学生的专业质量，VR技术跨学科专业质量课程不仅可以提高学生的专业技能，还可以塑造内部的专业质量。

5 基于网络信息和硬件技术的虚拟现实教学模式的教学评价原则

物流管理的虚拟仿真实验教学中心的目的是为实用、经济高效、省内领先的物流工作流程建立现代实践教学基础。形成专业领域创新的突破口，为电子商务、国际贸易、标准化工程、市场营销等专业集团提供相关物流课程实验服务。基于网络和硬件技术的虚拟现实教学模式是一种新的教学模式，现有或单一的教育评价，从评价目的、评价功能、评价类型、评价方法、评价过程和评价对象的角度来看，很难对新的教育模式下的教育和学习进行准确的价值判断。因此，有必要建立与基于信息技术的虚拟现实教育模式相一致的教育评价。

5.1 主题整体认识评价原则

网络技术的应用是手段，是为了提高学生的综合技能，掌握和理解整体探究的主题并结合实际生产解决问题。因此，这一原则要求教师和学生判断认知整体意识、核心问题、具体问题和实践能力的关系。具体来说，需要研究教师和学生如何认知和整合这四个要素以及理清它们之间的逻辑联系。同时，通过整个虚拟仿真操作判断教师和学生的主控水平。

5.2 自我评价原则

由于信息网络学习和学习者自主性超越时代的性质，网络环境下的自我评价不可避免。自我评价是一种创造性的活动，学生可以在信息技术和环境的帮助下随时进行自我评价测试。自我评价可以培养学生的反射力，加深自己的理解。从评价对象变成评价科目，营造积极的学习感，让学生获得成功的情感体验，促进学生积极参加课堂活动，有效避免盲目自信和过度自卑。

5.3 动态促进评价原则

与定量评价相比，新的评估模式更关注能力，特别是实践技能的评估。丰富的多媒体资源使学习过程更加个性化。传统教育评估模式的主要缺点是单一、严格、强调结果、忽视过程、强调分数、忽视能力。学习是一个由丰富的开发过程和几个链接组成的循环。基于网络信息技术的虚拟现实教学模式的教学评价将学生评价为进步、发展、充满活力。

6 结语

VR技术在教学中的应用在近年来受到了社会各界的关注，相关的研究和技术的发展也在逐步深入，通过VR技术，能帮助学生在虚拟仿真的环境下开展实践活动，在物流教学中应用虚拟现实技术，可以有效节约投资成本，更好地开展实践教学。对物流教学中心中虚拟仿真实验的开展进行研究对物流人才的培养和整个行业发展有重要意义。