VR(虚拟现实)在物流管理专业教学中的应用
文/王青燕  2021年第4期第156页  2021-03-23

  摘要:本文主要针对物流实践教学中教学手段单一、教学风险和成本高、教学主体单一等问题,探讨在教学中应用VR技术,可提升学生的实操能力;本文最后阐述了VR技术在物流教学中的应用特点

  关键词:虚拟现实;增强现实;物流管理; 教学;应用职业教育除了要求学生具备一定的理论知识之外,还应具备较强的实践操作能力、创新精神,以适应企业多方面、多层次的需求。物流管理专业是一门理论与实操并重的学科,学生除了要掌握必要的物流管理基础理论,还要创造条件为他们学习物流设备操作、物流业务工作流程、物流计划统筹、开拓市场等提供机会,而职业院校受政策、资金和场地条件等因素的影响,较难提供系统和真实的实践环境,限制了学生的实践操作机会。

  虚拟现实(Virtual Reality,缩写为VR)技术是利用现实生活中的数据,通过计算机技术产生的电子信号,将其与各种输出设备结合使其转化为能够让人们感受到的现象,这些现象可以是现实中真切的物体,也可以是我们肉眼看不到的物质,通过计算机模拟虚拟环境使用户沉浸到该环境中。因为这些现象不是我们直接所能看到的,而是通过计算机技术模拟出来的现实中的世界,故称为虚拟现实。

  现实中随着这项技术的不断成熟,给用户提供了更多完美体验。如将AR技术应用于职业教育行业,学生身临其境的同时,在虚拟现实中更全面、更系统地获取专业能力。而将AR技术应用于物流管理专业教学中,通过科学地模拟和显示,可以将生产、流通和服务领域中的工作情景淋漓尽致地展现出来,将铁路物流、冷链物流、包装、物流信息服务等工作过程传递给学生,为社会培养出高素质的技能型物流人才。

  一、现阶段物流教学的现状

  (1)教学手段单一,情景教学难以实现

  目前物流专业教学中使用的多媒体信息,主要依赖静态的图像、图片展示;就可使用的视频素材来说,拍摄角度单一,信息量小,知识含量远远满足不了情景教学的需要;

  (2)教学风险和成本高,教学效果无法保证

  物流实践教学类课程,如物流设施设备操作、仓储与配送、国际货运代理等要求诸多物流软件及物流设备的支持。这类课程要求学校进行大量的资金投入,一次性资金投入后也需要较高的后期维护成本,且随着技术的进步,实训实践类设施也需要适时更新换代,而学校往往很难做到及时更新,导致在校实践与企业实际操作脱轨。

  学生进行企业实践时,企业从自身利益或安全角度出发,往往不安排或较少安排核心岗位并限制危险设施设备如叉车、各类专用运输车等的使用,因而学生的实践操作能力很难得到提升。此外,企业实践与学校教学有时也存在时间安排的冲突,这也导致了实践教学的不便。

  另外企业实践需要学校要花费大量人力、物力和财力来精心组织、专人跟随指导来保障学生的实习权益。如组织学生到港口码头进行专业认知见习。这种户户外教学除了具有一定的风险性外,起到的效果也不是很理想:学生会增加一些感性认识,但并不能真正提高实践水平。

  (3)教学主体单一,以学生为中心的教学模式无法实现

  我国物流专业的教学,还停留在教师传授告知型的模式,由教师控制多媒体系统向学生传授知识和技能,教师和学生之间是信息的单向流动,学生处于被动接受的地位,不能通过教学系统将信息反馈,学生缺乏实战感。目前职业教育的现状,迫切需要构建以学生为主体、教师为主导的新型教育模式。

  二、VR在物流管理专业教学中的应用

  VR技术可融入现代物流教学所涉及的管理、计算机、机械、自动化等多个学科,具有较强的实践应用意义。

  (1)在物流系统规划设计中的应用

  物流作为一门综合应用学科,物流系统布局规划设计需要在掌握物流设施设备操作、业务流程运作及运营管理的基础上进行有效统筹规划。例如,在物流园区的规划设计中,学生需要对物流中心、配送中心、枢纽场站、物流信息中心、物流设备等要素进行统筹考虑,相关规划会直接影响园区企业的物流效率和运营成本,因设计环节繁杂,运作难度大。传统的沙盘模拟操作虽然可以达到一定的设计效果,但是原始投资大,场地要求高,粗放式的模拟操作难以顾及所有细节,整体设计缺乏动态变化,难以做到细节修改的实时优化。

  VR技术采用三维建模技术,构建物流园区的三维场景并通过配套硬件和专业软件加以驱动。目前众多仿真软件均可用于建立可视化的三维模型物流仿真系统。借助3D动画仿真模块,教师可灵活设置工作场景,对人员配备、园区布局要求、物流设施设备等参数进行设置,学生可根据工作任务自由设计园区方案,利用VR技术的综合虚拟模拟特性,推演比较各种设计方案的优劣势。

  (2)在物流设施设备实践教学中的应用

  因物流用的设施设备种类繁多、价格大多昂贵,且更新速度较快,在传统教学中,老师多以图片、视频展示的形式向学生展示,其教学作用有限,学生无法获得全面的认知。部分学校即便采购了物流设备,又会面临设备不全面或更新换代问题,且设备少、学生多的现状也限制了学生的实操机会。

  VR技术无需受到时间、空间的限制,学生课上、课下闲暇时间通过鼠标、键盘、VR眼镜或操纵手柄等外部设施反复操作虚拟设备,获得更清晰、直观的操控体验,更针对性地提升设备操控能力。此外,即便外部设备不断更新,VR技术支持重新建模便可大大减少资源浪费并节省资金成本。以物流中常用的大型搬运设备龙门钢吊为例,此类起重机多设在港口码头、露天贮料场、港口和铁路货站等地,价格昂贵、占地面积大且操作危险系数大。虚拟现实技术可以解决此类设备在教学中遇到的这些问题,通过建模,学生可以在相对安全的环境下全方位地观察其外部构成、了解其特性功能,更可以对其进行拆装操作,提升其实践技能。

  (3)在运输实践教学中的应用

  借助一些主流仿真软件,VR技术为物流运输实践教学提供直观的操作平台,使优化物流运输环境和制订切实可行的交通路线方案这些教学需求成为可能性。

  在公路运输实践教学方面,VR技术以三维虚拟图像准确呈现物流运输路线状态,真实反映车流、人流及其他交通运输信息,分析物流不同因素间的关联性,指导学生完成运输计划优选、调度指挥、作业流程优化、交通安全评估等作业。在铁路、航空和海洋运输实践教学方面,VR技术凭借综合交通数据平台进行交通设备适用性分析和有效客货流组织分析。依据各类运输方式的优缺点及经济特性,指导学生为不同商品选定适用的运输设备并编制客货运输计划及方案,具体包括客货流运输线路设定、交通运输站址选定、运输客货流预测分析等,最终通过虚拟现实系统进行各种方案评估和选择。

  (4)VR技术在仓储实践教学中的应用

  仓储作为物流的主要功能之一,仓储系统的完善设计对整体物流系统的运作效率起着决定性的作用。目前,仓储课程的教学多采用WMS仓储管理系统,该系统通过入库、出库、在库管理、库存调拨等操作让学生多层面地了解了仓储业务的主要流程和仓储信息的流动,但在培养学生仓储系统整体运作的操控能力以及应对处理能力方面有局限性。

  VR环境下,仓储系统中涉及的货架、堆垛机械、分拣设备、托盘、叉车、自动传输机等以及仓库辅助设施(如温度监视器、防火防盗警报器等)均可通过VR仿真系统虚拟呈现,学生在仓库模拟系统中可全方位了解仓库的整体布局,并根据系统指令分别担任信息员和仓管员,反复练习并掌握不同角色下的工作职责和操作任务:从入库作业(接运、验收、理货、搬运、入库上架)到在库作业,再到出库作业(出库订单处理、分拣、发货)各个繁杂的程序和环节。此外,可以以操作竞赛形式引导学生来巩固学习成果,更加深刻地理解仓储系统下的作业流程。

  三、VR技术在物流管理专业实践教学中应用的特点

  (1)沉浸式教学带入强烈真实感

  通过VR/AR技术构建的虚拟学习环境,让学生身临其境,直观感受物流事件的变化趋势,从而使学习过程变得易于理解和操作,让学生在有限的地域环境收获更全面、更真实、操作性更强的专业知识技能。

  (2)资源有效共享提升实践课效率

  在VR虚拟现实技术下,物流实训采用软件和硬件结合的教学模式,其中涉及的数据采集与处理、实训设备、实训环境全都借助计算机及网络进行,使用者可不受时间、人数、次数的限制反复练习,极大提升实训设备的利用率以及实践课效率。

  (3)新型互动模式培养学生创造性

  VR虚拟现实环境下的新形态教学,教师由以往图表、图片、视频的传统模式转变为内容新颖、应用性强的新型实践教学,而学生由以往的被动灌输式学习转变为多形态的主动式学习。师生互动交流增加了学生的学习兴趣和积极性,促进了学生创新能力的培养。

  物流管理专业是一门技术含量很高的管理类学科,需要广阔的视野和扎实的实践能力。VR虚拟现实技术在物流管理专业教学中的应用,能够紧跟时代步伐,让新科技扎根于教育教学中,通过虚拟现实课件、虚拟现实操作平台、虚拟现实体验等新型技术,让物流管理专业教学从单一平面到多维立体化、可操作化转变,从而使学生专业技能得到更全面、精准的提升,让学生更自信地融入社会。C

  (作者单位:北京信息职业技术学院)

  参考文献:

  1. 高欣. VR技术在物流管理专业实践教学中的应用研究[J]. 现代职业教育, 2017(36): 190-191.

  2. 谭新明. AR技术对高职高专物流管理专业日常教学的影响[J]. 长江丛刊, 2018, 000(024):262.

  3. 侯玲娟, 李贵春. VR技术在物流管理专业实践教学中的应用研究[J]. 物流科技, 2019.


【编辑:editor】
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