虚拟现实VR技术在现代物流管理教学中的应用

康开洁

摘要：由于5G等移动信息技术、物联网、大数据分析、人工智能等更加先进的科技的兴起，利用虚拟现实技术目前也构建了新型的物流信息技术系统。伴随物信息技术的迅速产品化、生产成本的指数级降低，以及政府的积极引导，我国物流产业将迎来全面智能化时期。该文着重以长风网的VR科技应用平台为例，剖析了虚拟现实技术与物流专业人员如何进行物料管理信息共享、全程控制、提升物流管理效益效率的具体教学经验。

关键词：虚拟现实技术  智能  VR  物流管理

中图分类号：F250-4;G642   文献标识码：A

Application of VR Technology in Modern Logistics Management Teaching

KANG Kaijie

（Lanzhou Resources & Environment Voc-Tech University， Lanzhou， Gansu Province， 730021 China）

Abstract： Due to the rise of mobile information technologies such as 5G and more advanced technologies such as Internet of Things， big data analysis and artificial intelligence， a new logistics information technology system has also been constructed by virtual reality technology at present. With the rapid productization of logistics information technology， the exponential reduction of production costs， and the active guidance of the government， China's logistics industry will usher in a period of comprehensive intelligence. Taking the VR technology application platform of CFNET.ORG.CN as an example， this paper focuses on the specific teaching experience of virtual reality technology and logistics professionals on how to share material management information， control the whole process， and improve the benefit and efficiency of logistics management.

Key Words： Virtual reality technology; Intelligence; VR; Logistics management

高校數字化教育教学高质量发展是“全面”“充分”“长远”的发展，需把全球参与作为重要路径，协作丰富高校数字化资源与教育教学多元主体[1]。目前，智能商业C2B（Customer to Business，消费者到企业）商业模式中最突出的特点就是以用户为主体，用户由对产品的消极受众变成了主动参加者。企业未来发展方向是在“点—线—面—体”的框架中，将当下的各家互联网创业公司进行分类，以便企业更清楚自己在未来的发展道路。研究发现：智能商业背景下的数字经济发展可以显著提升公共服务质量，但提升效应随数字经济发展水平的提高而递减，因而作用结果也呈现区域异质性，在中西部地区数字经济释放的公共服务类专业使用虚拟现实技术赋能效应更强。

1 虚拟现实VR技术的背景

近年来，我国政府先后出台了《国务院政府办公室有关大力发展电子商务加速培社会经济发展新动能的若干意见》等政策措施，通过顶层设置发挥政策措施的前瞻引导功能，为本土日常生活业务电商平台发展和网约物流业务的发展，乃至“互联网+服务型产业”体系建设与发展营造了良好的政策环境。步入移动互联时代之后，由于大数据分析、新型大数据、云计算等新信息的突破发展，以大数字推动、平台支持和线上线下协同的新型经济形态出现爆发式增长，逐渐出现了“互联网+服务业”等新型业态，大大推动了我国传统生活服务业规模的数字化转型升级和提质增效[2]。

1.1虚拟现实VR技术

信息化与物流业的融合过程本质上是一个自组织过程[3]。目前VR（Virtual Reality，虚拟现实）行业已经形成了一个以设备为基础的生态圈，已涵盖了零部件、硬件设施、互动设备、信息处理和技术服务的研究开发、游戏生产、平台分发、产品运营等众多细分领域，VR生态圈覆盖面很广，已具有将产业做大的基础条件和能力。

1.1.1虚拟现实VR技术发展日益成熟

由于虚拟现实的发展与日益完善，技术标准也在逐渐出台，对产品的观察场角、透光率、画面清晰度、佩戴的舒适性等都做出了许多要求。同时对于与应用领域贴合密切的新科技技术，如社区发展所急需的很多人互动科技、制造使用的空间定位技术、无线技术等也做出了一些创新。同时由于空间定位系统与很多人互动科技的开发，促使了很多人互动VR游戏、社交互动等产品的诞生，VR互动可以实现关系式数据库管理系统之间的合作与互动，从而有效的克服了单人VR体验的缺点，进一步增强了体验感受，用户可以在各种形式的虚拟环境中与社交互动更为真实。各大虚拟现实头显企业也在积极参与的研究无线头显，而由于一体机科技、近场无线蓝牙、Wi-Fi功能、5G高速传输、物联网、人工智能、柔性显示器、移动式高性能图像运算卡等新科技的迅速发展，与计算机终端连接的线缆数量将会逐渐减少，而无线VR科技也将成为新潮流。国内外的产业机构将积极参与制订VR技术标准，加强产学研协作，VR的共性科技研究也将取得重大突破。

1.1.2人工智能在物流行业应用场景分析

近年来，人工智能、大数据分析和人工智能等新型信息通信科技不断发展壮大，正加快在实体经济的各个领域蔓延人工智能正在影响整个产业[4]，物流就是其中之一。物流是对不同地点之间产品流动的管理。供应商和客户的全球网络使物流运营复杂化，物流公司既包含易于自动化的任务，也包含可以从机器学习算法中受益的复杂流程。在现代通用型人工智能技术的支持下，不同行业的垂直式人工智能应用正在蓬勃发展。物流配送作为比较传统的大众行业，将从交通、仓库、物流配送管理和经营等各场景中得到人工智能技术的彻底改变。以人工智能感知、自主决策、图片和视频信息处理與大数据分析、自然语言处理、生物信息图谱、数据挖掘和统计分析计算为代表的人工智能技术，将大幅度地减少物流配送企业的运作成本和人工劳动强度，显著提高了物流配送企业的科技效能和服务水平，并促进了整个物流配送产业由传统劳动密集型行业向技术密集型服务行业的过渡。图1是前瞻产业研究院的数据[5]。

1.2虚拟现实VR技术促进教学质量提升

随着VR技术的成熟和硬件设备的不断完善，虚拟现实技术在逐步地推广运用。在沉浸式、交互式的体验下，从教育理念、教学方式、教学体验、教学展示等方面突破传统教育的瓶颈，让教育焕发出新活力，VR技术对教育行业的积极性主要表现在以下方面。

1.2.1培养学生智能商业思维

新商科语境下的“新商科”人才培养模式，彰显出新的商务思想。商务、技术和人们日常生活中日益深度结合的智能商业时代，商学院人才培养同时也需要逐渐建构出“统计逻辑思维”“数据思维”“交互思维”，而这些逻辑思维的交叉和整合将成为商界人才发展的关键动力源泉。但高校在课堂教学中，总是注重学生对知识点的记忆、模仿与重复训练，却忽略学生对知识点的再发现，也忽略了培养学生的批判思维能力和实验创新能力。新商科云在线通过VR虚拟现实商品运营情景式的综合实训，让学人既是学人也是经营户和组织者，在实训过程学会应用所学知识，掌握未知领域的学习能力，同时平台仿真创业过程，让学生体验企业的初创、成长、经营、成功或失败的过程，对学生的成长与后续学习起到至关重要的作用。

1.2.2满足学生全新教学体验场景的需求

VR设备可以把课程中抽象的知识与理论整合在模拟的情境中鲜活的表现出来，在形式上引导学习者投入到课程中，增强对课程内容的好奇心，用交互的形式探查、研究更深入的知识点。沉浸式教学方式相对于传统教育中知识扁平化的特点，VR技术能够给学生营造一个特殊的场景，让他们置身于多元化知识的场景中，在呈现方式上更加立体，沉浸式教学带来身临其境的感觉，有效帮助学生加深知识印象。

VR技术特有的互动体验，能够赋予教学内容以娱乐性和互动性，让学生采用相对更贴切的交互方式用眼看、用耳听、动手做、用脑想，真正实现多元互动教学。融合了增强现实技术与虚拟现实技术之后，将通过搭建高度模拟的教育环境，并辅以图像、音频、动漫等各种手段展示内容，把抽象、晦涩难懂的知识点用更为生动有趣、形象、完整的形式展示，以提升学习者的体验性。

1.2.3物流教学与虚拟现实VR技术的结合

VR科技运用到物流教育领域，有其独特的优点。在物流教学中运用VR技术，可以给学习者创造生动、真实的教学环境，比如设计仓库布置、运用物流设施、漫游港口、物流园区等，可以在比较难到的地方里，创造虚拟现实教学体验，进而加快学生学习速度，强化学生学习内容。学生们亲自去感受、体会，比空洞抽象的说理更具有说服力。

运用虚拟现实技术，能够同时构建多个虚拟试验室，如可以模拟的各种仓库、物流中心、海港码头、航空港、设施设备训练场等实践场所，具有普通试验室无法比拟的优越性。运用虚拟现实技术所构建出来的虚拟实习场地，其“设备”与“部件”是虚拟的，可以随时生成新的“设备”来改变实验内容，让学生实际练习中尽快地紧跟新技术的开发脚步。

2.1物流专业教学中的VR实训平台

未来虚拟仿真技术教学将成为物流专业人员实训技术课程的重要方法，VR实训技术系统将成为物流专业人员实训过程中的得力帮手，应当紧密联系当前的行业发展趋势，紧密结合学校定位、学科优势、培养特色和行业领域研究的研究成果，搭建物流VR实训平台，提升院校物流专业的人才培养水平。

利用VR技术将教学与实训的内容立体化、互动化呈现，打造全沉浸认知、AR增强认知、VR设计实训等一系列教学与实训资源，涵盖仓储、运输、配送等多个物流教学领域，同时支持海量内容的拓展。物流VR实训平台搭载了各种物流VR实训资源服务器、客户端的网络化教学集成系统，平台的各个客户端通过网络组件对资源服务器中的各种教学资源进行访问并多种方式呈现。通过物流VR实训平台的应用，可实现多项物流VR实训教学课程的开展，如图2所示。

2.2 物流VR教学实训环境

采用领先的VR设备，搭载各种虚拟仿真教学与实训系统的服务器，同时支持各种终端的接入。将学习者置身于虚拟世界当中，能够借助设备操控，实现自由漫游，同时也能够利用视野、听力和虚幻的自然环境开展交互，从而创造学习自由度高、扩展性强、视觉效果优异的可视化感受，使教师尽情地激发创意，感受全面、立体化的沉浸式教育。

根据教育和实训流程的统一要求，构建了物流VR教育和实训流程的环境，共包括三个功能区，依次是：A区，VR全沉浸认知实训区；B区，虚拟仿真教学区；C区，AR规划实训区。提供不同情境不同知识点的课程实践，通过对真实的理论知识掌握并提高能力，通过虚拟作业感受真实工作，通过虚拟设计规划进行工程水平的提高。

3 物流VR/AR实训平台

据中国前瞻行业研究院的研究数据表明，“人工智能+”物流应用重点分布在智慧仓库管理与智能物流两个方面。所以文章着重从VR智慧仓储和VR运输配送两个实训系统阐述。

3.1虚拟现实仓储管理实训

虚拟现实仓库的操作与实训融合了虚拟现实技术和增强现实技术，依托于以现实的智能化仓库为建设原型，从虚拟环境中实时还原了现代化仓储企业的工作环境和流程，从认识、运用和技术三层面多角度展示了仓储场所布置、仓库安全操作技术、仓库系统装备应用、仓库操作过程、仓库操作规范等五部分知识，内容包括现代仓储企业建设思想与服务规范，通过完整、细致的系统，展示了智能化仓库中的先进设备与操作流程。培养学员仓库运营管理能力、仓库设施配备操作技能、仓储管理作业能力，以及在各类岗位上任职能力，提高学生分析问题的能力、仓储工作职业能力、职业道德素质和可持续发展能力。

VR智能物流实训系统是采用虚拟现实技术，以智能化的电子商务仓库为建设原型，借助VR技术真实地还原了现代化物流配送中的作业环境与流程，形成的VR+物流教学产品。该体系从认识、流程、设计等几个层次展示仓库设施配备、作业过程、布置規范的培训内容，全方位且细致地展示智能仓库的先进设备与作业过程，达到对物流人员就知识、专业技能和决策能力的全方位训练。

3.1.1 VR智能化仓库作业系统

为了实现垛口、车辆、物理格口之间的主动协调，以及进行车辆调度引导、智能停车，业界可采用对物流车辆实施智能扫描、装卸垛口安装智能感应器等方式。在智能仓储操作平台中，对搬运自动机器人、分拣机器人和齿轨梭等实现有序操作和配合，可以极大提高仓储作业的处理速度、拣取准确率和存储密度。根据计算几百亿只SKU（Stock Keeping Unit）产品的总容积数量和包装盒规格，并采用深度学习算法技术，由系统智慧化统计并提出产品耗材类型与包装排序，以便于合理安排箱型与产品摆放方案；并进行对产品数量、规格等的统计与分析，对生产各阶段的产品包装、配送车辆等资源实施智慧调配。

3.1.2 VR智能化仓库流程操作

VR智能化技术以仓储操作过程为起点，采用图像和语言说明的方式介绍库存信息、仓库操作过程设计的技术与注意事项，具体内容涉及客户信息、工作计划、仓储计划、入库计划、转装计划、分拣规划、出货计划。学员通过实操的方式，熟悉物流操作的基本过程，如消防操作、拣选操作、收运操作、转包装操作、建仓操作、复核包装操作、分拣发货操作、存货盘库操作、堆码操作、货到人选球作业。操作结束后，系统会自动对学生的操作进行评分。

3.1.3实训课程安排

适用于物流基础、物流管理概论、仓储管理、仓储作业实务、仓储作业管理、仓储规划与设计、物流系统规划与设计等课程的配套实训教学。

3.1.4 VR虚拟仓储运营系统

VR系统以真实企业的物流仓储中心为原型，采用虚拟仿真技术高仿真还原仓库中的作业环境和各种设施设备，同时以实训任务驱动的形式模拟入库、出库等仓储作业流程，让学生在逐步完成任务后，能够熟悉各项仓储作业流程、掌握仓储作业核心技能。

学生在系统中能够模拟仓管员、理货员、搬运工、拣选员、复核员等多种角色进行实训操作。整个系统中涉及的流程包括订单录入、入库验收、堆码理货、搬运上架、单据核销、出库拣货、出库复核、出库理货等，真正做到了仓库中常见作业流程全覆盖。系统最终通过分析学生的实训操作用时和操作规范性，来考核学生的实训效果并进行评分。

3.2虚拟现实运输配送实训

虚拟现实及VR设备中的物流配送实训班以“运输管理实务”“配送管理实务”两大物流服务基础专业的教学任务入手，借助虚拟现实技术开发以及强化学生实践技能，坚持任务导向的教学理念，以适应物流服务企业对物流经营人员在货物运输管理和经营服务等项目中工作的专业知识、技能和素养的需求为宗旨，以各种物流服务企业承载的配送服务为主体设计教学工作目标。实训教学内容主要涉及高速公路货运物流、铁道运送物流、航空货物运输、多式联运以及物流配送中心的布置计划、物流配送路线计划、物流配送方案设计等，主要根据物流与配送公司运输活动的实际过程进行，贯通完成各个实训课程项目，强调对学员基本专业技能的训练，贯通融入理论知识教学、强化操作技能培训，突出对学员实际操作能力与解题能力的训练，并透过对众多来自于运输实际中的个案剖析，培养学员自主思维和能力。

3.2.1 3D运输实训系统

3D运输实训系统采用了运输任务驱动的模式进行设计。系统通过让学生模拟运输企业的工作人员来完成整个货物运输作业流程，以培养学生的货物运输作业与管理能力，使得学生了解公路运输、铁路运输、水路运输、航空运输、多式联运等业务流程，从而扩展学生的运输知识体系。该实训体系将理论与实际、课堂与游戏的有效融合，寓教于乐，既提高了学生对于知识的了解水平，也培养了学生的实际操作意识，符合了教育理实合一的基本要求。适用于《运输管理实务》课程的配套实训教学。

3.2.2 3D配送实训系统

3D配送实训系统，是一款基于虚拟仿真技术，对配送中心进行实景1：1建模，选取连锁零售企业经营数据，所搭建的虚拟仿真教学系统。系统以仓库作业过程、物流路径优化、汽车运力调度、企业经营成本核算等内容，把知识情景化，将实际情景和理论知识加以有机融合，在增强学生情景化理解的同时，调动了学生的学习积极性和主动性，从而提高了学生对仓配有关知识点的掌握，提升学生调配与运营的职业能力，满足未来实体化教学需求。

3.3 虚拟现实物流文化认知实训

虚拟现实物流历史知识实训是通过虚拟现实设备，融感知、感受、交流于一身，通过物流发展历史介绍、货物解读、物流现代知识技术体验、物流交通设备演示四个部分对物流历史展开全面立体化的诠释，辅以丰富多彩的交互方式，给学习者带来更真切的感官感受，使学习者更形象地了解物流历史发展知识，提高学习者对物流历史的全面理解，提升学生的知识整合能力。

VR物流文化认知系统涵盖了物流发展史、物流的不同种类、物流相关技术以及物流相关设备的基础知识，采用漫游+场景交互+资料播放+互动答题的形式，分别完成了解物流发展史、解读物流、了解物流技术、了解物流设备四个阶段的物流知识体验任务，可以帮助学生进行多方位、多角度的物流相关文化知识学习，加强了学生对物流文化知识的理解与掌握。

3.4虚拟现实物流安全认知实训

虚拟现实物流安全认知实训采用对虚拟现实技术的深入研究，围绕着环境安全、员工安全、设施安全、物流安全等四大类任务，对学员实施了全方位、多角度的安全意识教育，通过实践操作的方式，让学生使用正确的方法排除安全隐患，全面掌握仓储安全知识。

VR物流安全认知系列是一个向中小学生进行物流安全认知学习，以培养中小学生物流安全与防范意识的教育产品。利用VR虚拟现实装置，使用者可以在虚拟现实环境中自主探索，在提高对物流园区了解程度的时候，实现随机引发的学习任务，从而掌握物流安全的有关知识。系统内设环境安全、员工安全、设施安全、物流安全等四大类功能，可以对使用者开展全方位、多角度的物流安全训练，规范物流作业操作意识。

虚拟现实设施设备认知实训采用了虚拟现实技术与强化的现实信息技术进行研究，并根据在运输过程各阶段和不同的操作过程对所采用的物流系统和装备进行了实训学习。产品主要阐述了各种设施和装备的基本功能、构造特性。通过产品对上述设施和装备的基本功能、构造特征和使用范围的阐述，使学生对现代物流设施的正确选用、合理选择、准确运用和精细化操作有更深刻的理解，进一步认识现代物流技术设备和现代物流网络的基本功能，提升实操能力，为在物流企业就业打下坚实的基础。

3.5虚拟现实冷链物流实训

虚拟现实冷链运输实训班立足于冷藏设备制造公司基层管理人员岗位职业特点，以任务驱动的教学方式，引导学习者走进虚拟的水产品冷链运输物流情景中，以实现任务为目标，逐步完成对水产品冷链运输物流有关专业知识的全面掌握；以互动游戏为基础，体验实际操作流程;以知识点考试和任务考评为准则，检查学员基础知识和实际操作的掌握程度。

VR冷链物流实训系统主要包括冷库布局、设备认知和冷冻/冷藏鱼冷链物流。

（1）冷库布局：使学生了解冷库中设施设备的用途；熟悉冷库中的设备，并能正确使用设备。让学生掌握冷库中不同设备的作用和正确使用方式。

（2）设备认知：使学生了解冷库的布局构成，掌握冷库每个区域的作用。

（3）设备认知和冷冻/冷藏鱼冷链物流：了解冷冻/冷藏鱼冷链物流的业务流程；掌握水产品入库的验收标准；了解水产品进行冷冻前预处理的操作内容；了解并掌握常见冻结保鲜方法的特点和适用对象；了解水产品镀冰和包冰衣技术；掌握鱼类水产品包装的注意事项和包装工具；了解冷库的温度和湿度的设置；了解冷链货物的预冷步骤和温湿度监控技术；掌握冷藏车到货的测温对象和测温方法。

4 虚拟现实技术在物流专业教学中的效果

为将虚拟现实技术引入到传统教学改善教与学的成效，实现技术与教学的无缝对接，对实训课程重新进行研究设计，采用物流VR/AR实训平台，可在不改变课程结构的前提下，通过引入虚拟现实实训課程，让教育变得容易、互动性更强、教学体验感更佳。

虚拟现实实训课程旨在训练学生基于虚拟仿真场景进行认知、设计和实训操作的能力，是对学生的整体思维能力、分析能力、解决问题能力、批判性学习和创新能力的综合性培养，重在训练学生利用虚拟仿真技术解决行业实际问题的能力，训练学生利用创新性思维进行创造和优化的能力。

5 虚拟仿真实验教学项目应用

在智能商业环境和受疫情影响的大背景下，通过分析提出促进学生能力的课堂教学目标、转变课堂教学观念促进素养意识养成、结合虚拟现实技术增进学生素养形成、推进了VR技术与高校课堂教学的深度融合[6]，学校以人才为中心，共同担负着科学技术产品与服务的主要任务。我国虚拟仿真实验教学项目的建立，将坚持信息化建设科技与教育教学深入融入的核心理念，以培养学生实验能力、创新能力，提升教育质量为主旨，以教学实验研究与教学资源的开放共享为目标，坚持特色建设，不断创新机制，促进教育教学改革，推动学校教育实践水平的总体提升。

高职教育虚拟现实仿真培训基地的建立，既是进一步改造学校传统教学育人手法，促进教师培养模式革新发展的迫切需要，又是进一步提高课程、教学活动、实训中相互融通的教育教学活动，有效克服在职业教学实训中看不到、进不去、成本高、风险大等特殊问题的关键举措。

虚拟仿真实训基地建设要以社会发展和市场需求为主导，用新思路、新方式、新方法制定基础构建实施方案，融合各方资源，研究形成以学校为主、与企业合作、各具特色的实习基地创新共建模式，共同构筑校企合作桥梁。

6 结语

VR技术与高校课堂教学的融合度的高低是与专业特性的密切联系的，虽然场景化虚拟仿真教学的应用多使用在工科类专业中，但越来越多的现代服务类专业在教学中也在不断的探索利用场景化模拟手段提高实践性教学的质量，加强学生的学习体验，使课堂更加丰富和生动。

参考文献

[1] 鲁巧巧.高校数字化教育教学高质量发展的逻辑、内涵与实践路径[J].高教探索，2022（4）：61-66.

[2] 惠宁.数字经济驱动公共服务质量提升的效应与机制研究[J].北京工业大学学报（社会科学版），2022（8）：16.

[3] 张利.“人工智能+”物流全链架构及场景应用[J].商业经济研究，2021（6）：104-107.

[4] 何小钢.信息通信技术决策模式转型与企业生产率[J].山西财经大学学报，2020（3）： 98.

[5] 梁衡.基于信息化的物流技术效率研究[D].无锡：江南大学，2021.

[6] 高婷婷.基于大学生核心素养的高校课堂教学改革研究[D].哈尔滨：黑龙江大学，2021.